Hoy en día, se instalan cuatro tipos principales de cajas de cambios en los automóviles:
- Caja de cambios manual,
- Caja de cambios automática,
- Caja de cambios manual automatizada,
- Caja de cambios variable continua.
La caja de cambios es una parte integral de cualquier vehículo con motor de combustión interna. Su propósito es transferir y convertir el par motor del motor a las ruedas, así como transferir potencia a los accionamientos de otras unidades y equipos adicionales. Este proceso permite una tracción y una velocidad del vehículo óptimas, así como la marcha atrás. Además, la caja ayuda a desacoplar el cigüeñal del motor de las ruedas motrices, lo que garantiza que el vehículo esté en ralentí o completamente parado.
Más de un siglo de historia del desarrollo de la industria automotriz ha traído al mundo moderno no solo motores potentes y ecológicos, sino también cajas de cambios mejoradas. El desarrollo de esta dirección ha llevado a la aparición de automóviles modernos con varios tipos de transmisiones de automóviles. Hoy intentaremos hablaros de cada uno de ellos con el mayor detalle posible. El conocimiento obtenido le ayudará a comprender el trabajo de cada tipo. Además, las ganancias más prometedoras y los inconvenientes agravantes que hemos destacado dejarán en claro cuál de los tipos de transmisión de automóvil se adapta mejor a usted.
Transmisión manual
La historia de la creación de MT se remonta a hace más de cien años y la invención pertenece a Karl Benz. Estructuralmente, el diseño de la primera caja era primitivo y extremadamente simple. El mecanismo de la caja de cambios se implementó a partir de un par de poleas de diferentes diámetros, que se ubicaron en el eje de transmisión. Las poleas estaban unidas al eje del motor mediante una correa. La correa se movía de una polea a otra usando una palanca especialmente provista según las condiciones de conducción. Esto hizo posible ajustar el par transmitido a las ruedas motrices. Un mecanismo tan simple ha encontrado aplicación en el mundo moderno; las marchas de las bicicletas cambian según el mismo principio.
La TA moderna ha dado un paso mucho más allá de dicho mecanismo. Estructuralmente, las partes de la transmisión del automóvil involucran un conjunto de engranajes, y el cambio de marcha se realiza introduciendo los engranajes en acoplamiento mediante una palanca. Las cajas de cambios manuales se pueden equipar con un número diferente de pasos. La más popular es la caja de cambios de cinco velocidades. A su vez, las cajas de cambios de tipo mecánico se dividen en cajas de cambios de dos y tres ejes.
- Las cajas de cambios manuales de dos ejes se instalan en vehículos equipados con tracción delantera.
- Las cajas de cambios de tres ejes se instalan en automóviles y camiones, que pueden equiparse con tracción delantera y trasera.
Ventajas de la MT:
- Diseño simple y confiable,
- Conducción todoterreno más fácil,
- Conducción en modo económico,
- Piezas de mantenimiento económicas de la transmisión del automóvil.
Contras de MT:
- El inconveniente del control en un modo de ciudad difícil.
Transmisión automática
Tres partes de desarrollo independientes llevaron a la aparición de la transmisión automática, que luego se combinó en su diseño. La transmisión automática se basó en un convertidor de par, una invención del profesor Fettinger, cuya patente recibió en 1903. Las otras dos partes de la transmisión del automóvil son la caja de cambios planetaria y el sistema de control hidráulico.
A diferencia del manual clásico, un AT moderno funciona en varias condiciones y de acuerdo con un principio diferente, aunque el propósito principal no cambia. Un convertidor de par incluye una bomba, una turbina y un estator. Todos los componentes del convertidor de par están encerrados en una carcasa común. Está lleno de un aceite especial, la bomba crea un flujo de aceite dentro del convertidor de par, que hace girar la rueda del estator y la turbina. Transmitiendo así el par del motor.
Un engranaje planetario consta de varios engranajes (llamados planetarios o satélites) que giran alrededor de un engranaje central. Estas partes de la transmisión del automóvil se fijan junto con un soporte. Además, la corona dentada exterior adicional engrana internamente con los engranajes planetarios. Los satélites montados en el portador giran alrededor del engranaje central, el engranaje exterior alrededor de los satélites. Las relaciones de transmisión se logran fijando varias partes entre sí. Las cajas de cambios modernas utilizan múltiples engranajes planetarios para obtener una gama más amplia de relaciones de transmisión.
El sistema hidráulico trabaja en completa simbiosis con el resto de la transmisión automática, y su trabajo puede compararse con el sistema circulatorio. El fluido utilizado como fluido de trabajo y creando presión en el sistema también tiene un conjunto de funciones útiles, como lubricación, disipación de calor y limpieza del interior de la transmisión automática de la contaminación.
Ventajas de AT:
- Comodidad y facilidad de uso,
- Posibilidad de cambiar de marcha a plena potencia del motor,
- Funcionamiento suave durante los cambios de marcha,
- Protección de las piezas del motor contra sobrecargas al elegir la marcha incorrecta.
Contras de AT:
- Costo y frecuencia del mantenimiento de las piezas de la transmisión del automóvil,
- Mayor consumo de combustible,
- Baja eficiencia,
- Menos dinámica del vehículo,
Transmisión manual automatizada
AMT no es más que MT, en el que la liberación del embrague y el cambio de marchas son realizados por dos servos (actuadores), controlados por una unidad electrónica. De hecho, AMT ha absorbido todos los aspectos positivos de otros tipos de transmisión de automóviles: MT y AT.
La peculiaridad de tal transmisión son las piezas del automóvil, a saber, la presencia de dos embragues. El principio de funcionamiento de una caja de cambios de este tipo es que los engranajes pares están vinculados a un embrague y los engranajes impares al segundo. Durante el movimiento, el par se transmite a través de un embrague, es decir, el disco se cerrará. Al mismo tiempo, el disco del segundo embrague está abierto, pero dentro de la propia caja, la siguiente marcha ya se ha formado, y cuando llega el momento de cambiar, el primer disco simplemente se abre y el segundo se cierra sincronizadamente. Este esquema de trabajo garantiza cambios suaves y sin sacudidas.
A su vez, esta transmisión de automóvil se clasifica en dos tipos:
- Embrague húmedo utilizado en vehículos con un motor potente, cuyo par supera los 350 Nm.
- Embrague seco utilizado en automóviles con motores de baja potencia hasta 250 Nm de par.
Ventajas de AMT:
- Cambios y viajes suaves,
- Alta eficiencia,
- Consumo económico de combustible,
- Alta dinámica,
- Elección del modo de funcionamiento de la transmisión.
Contras de AMT:
- Baja fiabilidad, tanto del propio diseño como de la mecatrónica,
- Costo de mantenimiento y repuestos de transmisión de automóviles,
- Sensible a las condiciones de la carretera pesada.
Transmisión continuamente variable
Los CVT se consideran sucesores directos del AT clásico. Existe una fuerte opinión de que estos tipos de transmisión de automóviles son el futuro, nuevamente, dada la explotación urbana de automóviles. Los fabricantes japoneses como Nissan y Subaru ponen especial énfasis en CVT.
Las partes de la caja de cambios del automóvil son un convertidor de par y dos poleas deslizantes, además de una correa que las conecta (poleas). La sección de la correa tiene forma trapezoidal. El principio de funcionamiento de las partes de la transmisión del automóvil es el siguiente: las mitades deslizantes de la polea de transmisión empujan la correa hacia afuera, lo que conduce a un aumento en el radio de la polea a lo largo de la cual corre la correa. Esta acción aumenta la relación de transmisión. Cuando se requiere una reducción en la relación de transmisión, la polea conducida se expande, la correa se mueve a un radio más pequeño. El convertidor de par en este diseño proporciona un arranque, después del cual se bloquea. La electrónica controla las poleas.
Ventajas de CVT:
- El cambio de marcha es imperceptible, sin sacudidas,
- Consumo económico de combustible,
- Alta dinámica.
Contras de CVT:
- Incompatibilidad con motores potentes,
- Costo de mantenimiento y reparación de piezas de transmisión de automóviles,
- Una gran cantidad de sensores que afectan el funcionamiento de la CVT,
- Sensible a las condiciones de la carretera pesada, remolque.
Hemos cubierto los principales tipos de transmisión de automóviles. Identificados los principales inconvenientes y ventajas de cada tipo. Pero es imposible dar una respuesta inequívoca qué unidad será la mejor. Cada uno es bueno en su gama de tareas, y la elección de la unidad con la que estará equipado el automóvil ya recae sobre los hombros de los diseñadores de automóviles y del consumidor. Y para comprar piezas de transmisión para su automóvil, visite PartSouq. Ayudaremos a evitar uno de los problemas comunes, el alto precio del mantenimiento de una caja de cambios.
Preguntas frecuentes sobre los modelos de cajas de cambios de automóviles
- ¿Cuáles son las partes de la transmisión de un automóvil?
La estructura de la transmisión del automóvil generalmente incluye:
- Embrague o convertidor de par;
- Transmisión;
- Engranaje principal incluyendo engranaje mecánico y diferencial;
- Junta homocinética (para vehículos con tracción delantera) y árboles de transmisión (ejes).
- ¿Cuánto cuestan las piezas de transmisión?
Los costos promedio de reparación de transmisión oscilan entre $ 300 y $ 1,400. Esta es una de las reparaciones de automóviles más caras. Sin embargo, puede mantener el costo bajo comprando piezas de transmisión de automóvil confiables de PartSouq.
- ¿Cuáles son las señales de que su transmisión está rota?
Los principales síntomas de una falla de transmisión incluyen:
- El equipo no enciende,
- Ruido en neutro,
- Saltando del equipo,
- Rechinar transmisiones o sacudir un automóvil al cambiar de marcha,
- Compruebe la luz de advertencia del motor,
- Aprovechando el embrague,
- El olor a quemado,
- Fuga de fluido.