Announcement

Collapse
No announcement yet.

Clasificacion de caja de cambios

Collapse
X
 
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

  • Clasificacion de caja de cambios

    La clasificación de las cajas de cambio en «manuales» y «automáticas» puede resultar ambigua. Mientras no las había con control electrónico, o éste era aún incipiente, la distinción entre automáticas y manuales servía para describir tanto su funcionamiento como su construcción.

    Una caja manual estaba formada por pares de engranajes, que el conductor seleccionaba —a través de varillas o cables— con una palanca «en H». Una caja automática tenía engranajes epicicloidales, seleccionados por un sistema hidráulico a través de embragues, en función de la velocidad del coche, el régimen del motor y la posición del acelerador. En este tipo de cambio automático, el conductor normalmente disponía de una palanca para eliminar marchas, con objeto de que el cambio no engranara las más largas en pendientes o al arrastrar un peso.

    Desde la perspectiva anterior, ahora hay cambios manuales que pueden funcionar automáticamente y cambios automáticos que admiten un manejo manual. Esta ambiguedad surge de considerar que, si un cambio es automático o manual funcionalmente, también lo es estructuralmente.

    Para km77.com la distinción entre manual y automático es sólo funcional. Manual es el cambio en el que el conductor engrana las relaciones por un procedimiento mecánico, sin ningún otro sistema de control. Automático es aquél capaz de variar las relaciones de cambio sin intervención del conductor, aunque en alguno de sus modos de funcionamiento sea posible que el conductor las seleccione. Es decir, es cambio automático si puede cambiar solo, y manual si no puede.

    Dentro de esta división funcional, cabe considerar diferentes tipos de cambio según criterios como el tipo de mecanismo para variar las relaciones, tipo de mando para seleccionarlas o tipo de conexión entre el motor y el cambio. Todos ellos se verán más adelante.

    El número de marchas no me parece un buen criterio de clasificación. Actualmente las manuales son de cinco o seis normalmente, las automáticas epicicloidales de cuatro o cinco (la ZF CFT 23 tiene seis, pero aún no está en el mercado) y las de variador llegan hasta seis (Nissan) o siete (Fiat) relaciones fijas.

    Lo que citamos en cada clasificación son ejemplos, no se trata de una enumeración de todo lo que hay en el mercado en este momento (una información que tardaría muy poco en perder vigencia). Tampoco agota las posibilidades técnicas; que hoy no haya un cambio manual de engranajes epicicloidales no significa que técnicamente sea imposible. No obstante, sí hay ciertas combinaciones que son imposibles, como un cambio automático con pedal de embrague.

    He dejado fuera algunos tipos de cambios muy particulares, como el del Toyota Prius, que tiene un solo engranaje epicicloidal y lo que podríamos llamar «convertidor eléctrico de par». Tampoco están sistemas en desarrollo, como el interesante variador toroidal de Mazda, en el que la variación se efectúa mediante el cambio de posición de un engranaje intermedio entre dos semicirculares.

    ctualmente se usan tres mecanismos para variar la relación de cambio. El más extendido es el par de engranajes de todas las cajas manuales y algunas automáticas. Lo normal es que se trate de engranajes helicoidales, de toma constante y con sincronizadores incluso para la marcha atrás.
    El engranaje epicicloidal es aún común en cajas automáticas. Su principal ventaja es la suavidad, ya que la selección de las distintas relaciones se hace mediante frenos y embragues, no engranando piezas.

    El cambio de variador es el que tiene más futuro, sobre todo después de que Audi y LuK tengan un cambio así en un motor con 300 Nm de par máximo. Actualmente hay dos clases, con correa metálica (la que usan todos los cambios de variador) o con cadena (Multitronic de Audi). Normalmente la mayor parte de la reducción en una caja de variador se hace en el grupo, más que en la caja, y el tipo de conexión no es igual en todas; el Speedgear de Fiat tiene un convertidor hidráulico y el Multitronic un embrague multidisco.



    Quizá lo que genera más confusión al catalogar una caja de cambios es su tipo de mando, especialmente en la caja automática. Para una caja manual sólo existe la palanca «en H», ya que los mecanismos secuenciales sólo se usan en competición, no en coches de serie.
    Para una caja automática, en cambio, hay distintas posibilidades, que resultan de combinar dos variables: por una parte, si se trata de un mando analógico o secuencial; por otra, si ese mando sirve para seleccionar marchas o para eliminarlas.

    Por analógico entiendo aquél en el que hay una posición del mando para cada una de las relaciones de cambio. Por secuencial, aquél en el que hay una secuencia para variar las relaciones, mover una palanca o pulsar un botón, pero no una posición de esa palanca o ese botón distinta para cada marcha.

    Con estos dos tipos de mando hay también dos tipos de funciones. Una es la que llamo «de selección», aquella en la que el movimiento del mando sirve para engranar marchas. En el caso de las cajas automáticas, el mando de selección está supeditado al control electrónico, que evita la inserción de marchas que provocarían un régimen demasiado alto o demasiado bajo en un momento dado.

    Opuesto al mando de selección está el «de bloqueo». Con este tipo de mando, propio de la caja automática, lo que se hace es eliminar la posibilidad de que el cambio engrane ciertas marchas. Se dice que un cambio de cinco marchas está «bloqueado» en tercera si sólo pueden entrar las tres primeras. Con la aparición de la caja que estrenó el Clase S de 1998 (y que no tiene ningún nombre específico), Mercedes ha aumentado la confusión, ya que tiene un mando secuencial de bloqueo. A diferencia de los mandos secuenciales de selección, el de Mercedes sirve para eliminar marchas, no para engranarlas.




    Actualmente hay tres tipos de conexión entre el motor y el cambio: embrage monodisco seco, embrague multidisco húmedo y convertidor hidráulico de par. No hay ni embrague hidráulico, ni el electrómagnético que han llevado anteriormente algunos modelos con variador. Tampoco se usan embragues bidisco en seco, que llevaban antes algunos coches deportivos.
    Sobre el embrague monodisco normal hay distintos automatismos. Para cajas manuales, los hay que eliminan el pedal mediante un sistema hidráulico con control electrónico. Este mismo sistema es el que se utiliza normalmente en las cajas automáticas que tienen pares de engranajes en lugar de epicicloidales. Desde el punto de vista de la construcción (no funcionalmente), podría decirse que éstas son cajas manuales automatizadas.

    Las cajas automáticas con engranajes epicicloidales normalmente tienen convertidor hidráulico de par, lo que permite alargar los desarrollos.

    Una variante reciente es el cambio Multitronic de Audi, que tienen un embrague multidisco para que la operación de embragar y desembragar sea más controlable electrónicamente.




    Fuente KM 77
Working...
X