Si el motor de los autos se encargase de transmitir de manera directa el giro a las ruedas, sólo podríamos desplazarnos en llano, pues pasa que a subir una pendiente, la resistencia aumenta y el motor se quedaría sin la fuerza suficiente para mantener la velocidad, lo que haría que el vehículo se quedara detenido.
El sistema de transmisión, por medio de las diferentes relaciones de sus engranajes, es el que permite que una misma velocidad de giro del cigüeñal se convierta en distintas velocidades de giro en las ruedas de tracción, en las cuales, cuando se disminuye la velocidad de giro, aumenta el par motor.
La caja de cambios es un elemento de los automóviles que permite gestionar el par del motor para mover de manera eficiente las ruedas del vehículo. El rendimiento de un motor de combustión interna no es lineal en términos de potencia, par y rendimiento, por ello se hace necesario un sistema que modifique la relación de velocidad entre las ruedas y el cigüeñal para mantener el régimen del motor en aquella zona donde mejor rinde, independientemente de la velocidad de los neumáticos.
Para lograrlo se apela a un sistema de engranajes entre motor y ruedas que modifica la velocidad de salida con respecto a la de entrada y multiplica el par desarrollado por la mecánica según las necesidades, como por ejemplo, cuando se necesita arrancar y emprender la marcha.
Hoy en día, la oferta del mercado te presenta diferentes tipos diferenciados de cajas de cambios, entre manual, con convertidor de par, pilotada, de variador continuo, etc.; por lo que elegir entre una u otra cuando no se conocen muy bien sus características puede ser un problema.
Desguaces La Rueda, expertos en cajas de cambios, nos ayudan a elegir el tipo de caja ideal para nuestras necesidades.
Cajas de cambios manuales
Este tipo es el más común y utilizado en la actualidad. Su principal característica, como su nombre ñp indica, es que no puede actuar por sí sola, sino que necesita de la acción del conductor para ello.
Su composición consta de tres ejes: uno de entrada que es el que recibe el par directamente del motor a través del embrague y hace girar al eje intermedio, el cual, a su vez, impulsa al eje principal. Éste se encuentra desacoplado hasta que se inserta una marcha mediante el pomo del cambio, el cual, a través de unos selectores, desplazan adelante y atrás los piñones del eje principal, según sea la relación escogida, para ser movidos por la fuerza del eje intermedio.
La mayor ventaja de las cajas manuales podría ser su sencillez, lo que la convierte en una opción económica y de fácil reparación. Incluso, muchos consumidores sostienen que si se quiere una conducción auténtica, este es el tipo de cambio que debes elegir. La otra cara de la moneda es que requieren mayor atención y esfuerzo por parte del conductor.
Cajas de cambio por convertidor de par
Las cajas de cambio por convertidor de par tienen la característica de no contar con el típico disco de embrague de funcionamiento por fricción entre motor y transmisión. En su lugar cuentan más bien con dos rodetes, uno de bomba y otro de turbina. El de bomba recibe la energía directamente del motor y mueve el aceite que hay en su interior. El segundo rodete, o turbina, se mueve debido a la fuerza centrífuga del fluido ejercida en sus álabes, transmitiendo el movimiento a la caja de cambios. El concepto es el mismo que si colocamos dos ventiladores enfrentados y encendemos uno de ellos.
El hecho es que estas transmisiones cuentan con un elemento más denominado reactor o estátor ubicado entre bomba y turbina es lo que les otorga su característica de convertidor de par. Si esto no existiera, el aceite que impulsa la turbina afectaría al que es movido por la bomba y reduciría el rendimiento. Así mismo, el reactor actúa como un deflector a la salida de los álabes de la turbina y devuelve el aceite hacia éstos para que ejerzan esfuerzo de nuevo. Así, se consigue un mayor par ejercido sobre la turbina y la transmisión.
Una de sus ventajas más llamativas es que al ser de una transmisión muy suave, mitiga las posibles vibraciones del motor y se obtiene más empuje a bajas revoluciones. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que es un elemento más caro, que eleva el consumo y solo puede utilizarse en transmisiones automáticas debido a que nunca hay una desconexión entre motor y caja de cambios, por lo que no se puede implementar un embrague.
Esta más bien se trata de una transmisión utilizada por fabricantes ‘premium’ como BMW, Land Rover, Jaguar o Rolls-Royce entre otros y es, además, la que más visos de futuro presenta.
Caja de cambios pilotada o robotizada
Este es un tipo de transmisión que trata de combinar la tradición del uso del cambio manual con los beneficios de los elementos automatizados y que se puso muy de moda en los años 90.
No presenta ningún cambio en la estructura de las cajas de cambios manuales de siempre, pero si emplea actuadores eléctricos o hidráulicos en partes como el embrague o la propia caja de cambios. De esta manera, el conductor solo tiene que acelerar o frenar y es el sistema electrónico es el que se encarga de actuar para cambiar de marcha en el momento que se necesite.
Su mayor atractivo es que si así lo desea, el conductor puede cambiar a modo manual, ya sea a través de las levas tras el volante o por el propio pomo de cambio según fabricante y modelo. Además, se trata de la automatización más económica y puede disminuir el consumo según el tipo de conductor. Por otra parte, no cuenta con la suavidad típica de una auténtica caja automática y se nota el corte entre marchas.
Actualmente, los baluartes de este tipo de cambio son Volkswagen con su DSG y Audi con el S Tronic, así como deportivos como Lamborghini o Aston Martin.
Cajas de cambio CVT
Su sistema está compuesto por dos poleas de paso variable que, básicamente, están integradas cada una por dos conos que se pueden acercar o separar. Entre ellos se coloca una correa, y si acercamos los conos uno frente a otro, obligamos a la correa a deslizarse por el canal formado por ambos, de forma que rodea a los conos por la parte de mayor circunferencia. Como la correa no se puede alargar ni acortar, la polea contraria debe alejar los conos, de ese modo, la correa se hunde en el canal de su paso variable y recorre una circunferencia de menor perímetro.
La relación entre la circunferencia que arrastra la correa en una de las poleas (la unida al motor) y la circunferencia de la polea arrastrada (la unida a las ruedas) determina la relación de cambio. Como hay infinitas posiciones de las poleas, hay infinitas relaciones de cambio.
Hasta principios de los años 90, esta transmisión estaba pensada para motores de pocos caballos (ciclomotores y utilitarios), pero la llegada de una nueva correa, formada por diminutos eslabones metálicos de forma muy elaborada, la hace perfecta para mecánicas más potentes, siendo Audi con su Multitronic y Subaru con el CVT las marcas que más llevan este sistema.
