TÉCNICA: TODO SOBRE LAS CAJAS DE CAMBIOS (II)

Continuamos con el desglose de los distintos tipos de cajas de cambio. En la primera parte de este especial explicamos un poco lo que es el embrague y su funcionamiento  -explicación de la que podréis prescindir casi todos-  , cómo trabajan las cajas de cambio manuales “de toda la vida” y las automáticas pilotadas, que vienen a ser lo mismo pero con mecanismos que hacen el trabajo por ti.

En esta segunda parte seguiremos con cajas automáticas, comenzando por las de tipo epicicloidal, que son las que podemos encontrar por ejemplo en algunos BMW  -con el nombre de Steptronic-  o la 7G-Tronic de Mercedes-Benz, que es la que probamos en el Jeep Grand Cherokee (WJ).

Cajas de cambio de engranajes epicicloidales  

También conocida como de engranajes planetarios, tiene un funcionamiento más sencillo del que a priori puede dar a entender su rebuscado nombre. Trabaja de una forma similar a la de un diferencial. Actúa frenando determinada/s corona/s para conseguir la relación de desmultiplicación adecuada.

En este vídeo se aprecia bien el modo en el que actúan, bloqueando el portasatélites o los propios satélites para unas u otras marchas. Estas cajas llevan asociado un mecanismo de funcionamiento análogo al del embrague tradicional, que es el llamado convertidor de par.

¿Cómo actúa? Muy sencillo: mediante un rotor que gira solidario con el motor, se impulsa el aceite que contiene en su interior que hace que el aceite gire en una dirección. Este movimiento giratorio del aceite impulsa otro rotor con álabes  -turbina-   situado de manera opuesta. Un estator entre ellos optimiza el funcionamiento del mecanismo. De nuevo queda más claro todo si utilizamos un vídeo explicativo. 

Las principales ventajas de este tipo de transmisión de engranajes epicicloidales es la suavidad de funcionamiento, ya que no hay un constante “engranar de piezas” sino que se frenan unas u otras, logrando unas transiciones entre marchas que gustan a los sibaritas del confort. Otra ventaja es que no hay una interrupción brusca de la fuerza de transmisión, lo que redunda de nuevo en mayor comodidad.

Como desventajas puede considerarse la relativa complejidad de la producción  -aunque realmente las otras alternativas automáticas también adolecen de este inconveniente-  y la poca rapidez entre cambio y cambio de marcha, de ahí que se emplee en grandes berlinas o todo terrenos, donde prima más el confort de marcha que la deportividad del conjunto.

Cajas de cambio CVT

Los cambios CVT  - del inglés Continuously Variable Transmission, transmisión continua variable-  son del año de la tos. Bueno, quizá esté exagerando, pero sus principios básicos ya se le pasaron por la cabeza a Leonardo Da Vinci  -pocas cosas se le escaparon a esta brillante mente- . Las transmisiones variables continuas son el típo de cambio más eficiente que hay, no por una cuestión intrínseca de funcionamiento si no porque hacen trabajar al motor de una manera particular que explicaremos unas líneas más adelante.

Si se entiende todo el sistema de platos y piñones de una bicicleta  -las dos reglas que todo niño conoce: plato grande y piñon pequeño para huir del lugar del crimen, plato pequeño y piñon grande para subir las cuestas más pronunciadas del pueblo-  se entiende también un cambio CVT, en el que dos "platos" están unidos por una correa o cadena. Estos platos se juntan o separan mediante actuadores hidráulicos para convertirse en grandes o pequeños según las necesidades. Por enésima vez, un vídeo eliminará cualquier duda.

Con esta configuración tenemos virtualmente infinitas relaciones, en tanto en cuanto los platos tienen infinitas combinaciones posibles. ¿En qué afecta esto al motor? En que es posible mantener el motor a unas revoluciones fijas mientras se aumenta continuamente de velocidad. 

Para el que no haya conducido algún coche equipado con este tipo de cambio sonará raro, y de hecho la sensación que transmite es rara: si pisamos a fondo el acelerador, el tacómetro se sitúa en el régimen de máxima potencia  -por ejemplo, unas 5.500 revoluciones-  y el coches comienza a ganar velocidad con rapidez. El ruido del motor es el mismo en todo momento, la aguja del cuentarrevoluciones no se mueve pero la de la velocidad no para de subir. ¿Magia? No, lo que sucede es que la caja de cambios está adaptando contínuamente la posición de la correa/cadena para, con un mismo giro de motor, variar la velocidad.

Super CVT de Toyota

Esto, en cuestion de eficiencia energética es un puntazo, porque permite que el coche gire en su régimen de máxima eficiencia  -por lo general su punto de par máximo-  a cualquier velocidad. El régimen del motor solo aumenta según la necesidad de potencio o aceleración que solicitemos. Una segunda ventaja que tienen es su tamaño, que suele ser bastante compacto, y peso. Además no hay saltos entre marchas, así que al igual que en las de trenes epicicloidales, suelen favorecer el confort de marcha.

Los puntos negativos son su inexistente deportividad  -aunque algunos fabricantes han corregido esto en parte "prefijando" las marchas electrónicamente-  , la sensación que en cierto modo transmiten de "llevar un embrague patinando" y la no menos importante impresión de que, aunque el coche tenga 200 CV, "no anda mucho"  -aunque luego uno se asuste mirando el velocímetro-  . Su última inconveniente es una limitación técnica y es que, debido a la naturaleza de su funcionamiento, no suelen utilizarse en motores con mucho par, inconveniente que también se ha solucionado en gran medida con el empleo de cadenas o correas de mayor durabilidad.

Con esto damos por concluida la segunda parte de este especial. Para una tercera dejaremos los cambios de doble embrague y alguna rareza que circula por ahí, como el interesante sistema del Toyota Prius o el cambio toroidal de Mazda.