Las cajas automáticas y su evolución

Este tipo de cajas aparecieron en los últimos años de la década de 1940. Desde entonces los ingenieros han cambiado el diseño, la aplicación y elementos de esta caja, pero no hicieron cambios importantes. Se sumó el desarrollo de cambio de velocidades controlados por computadora.

 ¿Qué es?

El cambio automático es un sistema de transmisión que es capaz de seleccionar todas las marchas o relaciones por sí mismo sin la necesidad de la intervención directa del conductor.

El cambio de una relación a otra se produce de acuerdo a la velocidad de revoluciones del motor, por lo que el conductor no necesita ni de pedal de embrague ni de palanca de cambios. Solo al accionar el acelerador provoca el cambio de relación conforme a la variación del régimen de giro del motor.

Los elementos fundamentales que componen la mayoría de los cambios automáticos actuales son:

- Un convertidor hidráulico de par que varía y ajusta de forma automática su par de salida, al par que necesita la transmisión.

- Un tren epicicloidal o una combinación de ellos que establecen las distintas relaciones del cambio.

- Un mecanismo de mando que selecciona automáticamente las relaciones de los trenes epicicloidales.

Mejoras

- El objetivo de mejorar las cajas automáticas es porque se necesita la mayor eficiencia de transmisión posible entre la volante del motor y el árbol de transmisión. Y un mecanismo que se ha mejorado bastante es el mecanismo de mando de selección automática. En cajas más antiguas la selección de velocidades se hacía mediante un mando hidráulico. En la actualidad se usan mandos de selección electrónica, la mayoría de casas de fabricación de automóviles emplean este sistema para sus vehículos de cajas automáticas. El control electrónico es la mayor innovación que disponen los cambios automáticos actuales dando al conductor la posibilidad de elegir entre varios programas de conducción (económico, deportivo, crucero, etc.) mediante una palanca de selección, llegando actualmente a existir sistemas de control que pueden seleccionar automáticamente el programa de cambio de marchas más idóneo a cada situación concreta de conducción.

Entre los datos que utilizan estos sistemas para sus cálculos se encuentran, la frecuencia con que el conductor pisa el freno, la pendiente de la carretera, el número de curvas de la misma, el coeficiente de rozamiento de la carretera, etc.

- Otro avance importante en las cajas automáticas, son las cajas automáticas con doble embrague, que cuentan con dos ejes primarios concéntricos y cada uno con su embrague, uno para marchas impares y otro para marchas pares. El doble embrague permite cambios automáticos instantáneos, entonces el mando electrónico puede preembragar a la siguiente marcha, haciéndola más estable. Su aplicación ya es usada por marcas como BMW, Mercedes Benz, Ford, Lotus, Honda, Mitsubishi y muchas más.

Estas mejoras permiten que las cajas automáticas puedan llegar a obtener 6 y 7 velocidades y una relación de transmisión aproximada de 4.4:1, mucho mejor que las antiguas cajas de 4 velocidades.

El futuro en las cajas automáticas va en dirección a la mejora de los sistemas como el CVT (Continuosly Variable Transmition). El cambio variable continuo está basado en el principio de la transmisión por ceñimiento, que con la ayuda de un regulador es capaz de regular la transmisión sin escalonamientos entre la relación más corta y la más larga. Este sistema siempre ha estado limitado a potencias pequeñas, debido a su dificultad de transmitir pares elevados.

Existe la idea de que la caja automática desperdicia energía porque el motor consume más combustible.

Para remediar este problema, los fabricantes están trabajando sobre el convertidor con un sistema que, en determinadas velocidades, solidariza parcial o totalmente la turbina con el impulsor.

Entre las ventajas de una caja automática figuran la seguridad, facilidad del manejo y una progresión adecuada de marchas. La carencia de embrague hace, además, que sea ideal para manejar en las congestionadas calles de las grandes ciudades.

 

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