Cambios automáticos: tipos, cómo funcionan y características

Cambio automático: Tipos y funcionamientos

Los coches con cambio automático cada vez tienen más presencia en el mercado europeo, y hemos hablado en muchas ocasiones de ellos. Esta vez nos vamos a centrar en la técnica y en la función. A continuación, os vamos a explicar los diferentes tipos que podemos encontrarnos en el mercado actualmente, cómo funcionan y, por supuesto, sus características y ventajas. Conoceréis más a fondo las cajas de cambios y os será más fácil escoger vuestro próximo coche automático.

En el mercado actual nos encontramos con cuatro tipos de transmisiones automáticas. Bueno, realmente solo dos son cambios automáticos: automático por convertidor de par y de variador continuo. Los otros dos se consideran cambios manuales con las funciones automatizadas: cambio robotizado y de doble embrague. De todos modos, comúnmente todos nos referimos a ellos como automáticos porque no tienen pedal de embrague. Empezamos por estos últimos.

Cambio robotizado

Palanca cambio robotizado

El cambio manual robotizado es la transmisión de “dos pedales” más sencilla del mercado. Básicamente nos encontramos ante una caja de cambios manual de toda la vida a la que se le han automatizado las funciones de gestión del embrague y cambio de velocidades. En muchas ocasiones se denomina cambio manual robotizado.

Mediante la electrónica se reciben muchos parámetros, como posición del acelerador, velocidad o revoluciones. Con estos datos, la UCE determina si el embrague debe estar totalmente acoplado o no, así como si debe subir una marcha, reducir o mantener la que ya está engranada.

En el caso de necesitar cambiar de marcha, una serie de actuadores son los encargados de desacoplar el embrague, sacar la marcha engranada, acoplar la nueva relación y volver a embragar. Como decía anteriormente, es la misma operación que hacemos nosotros en una caja manual de toda la vida, pero en este caso tiene esas funciones automatizadas. El conductor se limita a acelerar y frenar.

A día de hoy son pocos los coches nuevos que utilizan un cambio manual robotizado. Son transmisiones muy económicas porque son fáciles de desarrollar y sencillas de fabricar, pero son muy lentas, normalmente bruscas y, a decir verdad, no siempre son todo lo inteligentes y eficaces como nos gustaría.

Básicamente se limita su uso a pequeños utilitarios donde la velocidad del cambio o el confort no es tan importante como en un coche de gama superior. Años atrás sí se montaba en vehículos algo más grandes. De modelos actuales que se ofrecen con esta transmisión automática podemos citar el Hyundai i10 AT, el Toyota Aygo x-shift o Fiat 500 Dualogic.

Cambio de doble embrague

Palanca cambio doble embrague S tronic

El cambio de doble embrague empezó a coger mucha popularidad allá por el año 2005 aproximadamente y de la mano del Grupo Volkswagen. Se daría a conocer en el gigante alemán bajo la denominación comercial DSG, más tarde llamada S tronic en Audi. Hay que tener en cuenta que, igualmente, no es una caja de cambios automática en sí, si no más bien una doble transmisión manual automatizada. Pero no una caja manual en sí. Enseguida lo entenderéis.

En las cajas manuales de toda la vida y en el cambio robotizado antes visto tenemos un embrague y dos ejes de engranajes (un eje primario y otro secundario). En este tipo de transmisión tenemos dos embragues y dos parejas de ejes de engranajes (dos primarios y dos secundarios). De ahí que su denominación es doble embrague.

Una de las parejas de engranajes se encarga de las marchas pares, mientras que la otra gestiona las impares. Lógicamente, tenemos un embrague para las relaciones pares y otro para las impares. De este modo se logra que los saltos entre marchas sean mucho más rápidos.

Si la electrónica detecta que está cerca del cambio de marcha de 3ª a 4ª velocidad, por poner un ejemplo, antes de que el embrague de las impares se desacople, la pareja de engranajes de las pares ya está engranada (pero sin acoplar el embrague, aunque sí está preparado). Pocos instantes después de que el embrague de las impares sea liberado, el de las pares ya está acoplado. Como decimos, el cambio es muy, muy rápido.

Los principales inconvenientes de este tipo de transmisión es que su precio es muy superior. En un modelo compacto estamos hablando de alrededor de 2.000 euros más respecto a una caja manual a la hora de comprar el coche nuevo de gama media, por lo que si hay que sustituirla la operación también será caro. Y respecto al mantenimiento, por norma general se sustituye el aceite (valvulina) a los 60.000 kilómetros aproximadamente, aunque depende de si lleva los embragues húmedos (bañados en aceite) o en seco.

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El cambio de doble embrague se utiliza en modelos de todo tipo, desde utilitarios del segmento B hasta superdeportivos. Podemos encontrar un Renault Clio EDC, un Audi R8 V10 S tronic o un Mercedes Clase B 7G-DCT, por solo citar unos ejemplos; aunque lo cierto es que son muchos los modelos actuales disponibles con doble embrague.

Cambio automático de variador continuo (CVT)

Palanca Cambio CVT variador continuo

Damos el salto a la transmisión de variador continuo, que ya sí es un cambio automático en toda regla. También se le conoce por sus siglas CVT. Esta transmisión es muy utilizada por fabricantes asiáticos y ya es bastante popular en nuestro país. Prácticamente todos los modelos de Lexus o Toyota lo utilizan, así como los Honda o Subaru automáticos.

En este caso no tiene nada que ver con los dos tipos anteriormente descritos o con una caja de cambios manual. Aquí nos encontramos con una transmisión con infinitas relaciones. Su funcionamiento se basa en el uso de dos poleas cónicas que pueden variar su diámetro -mediante presiones de aceite ordenadas por la electrónica- y una correa que las conecta. Una de las poleas está conectada prácticamente a la salida del cigüeñal y la otra envía el movimiento a las transmisiones.

El principio de funcionamiento es el de un scooter o un Vespino, por poner un ejemplo; aunque mucho más eficaz y convenientemente adaptado.

Dependiendo del funcionamiento del vehículo y de las demandas por parte del conductor, la gestión electrónica variará de una forma u otra el diámetro de las poleas. Para mantener siempre la misma distancia y evitar cambios de tensión en la correa, cuando una polea aumenta su diámetro efectivo, la contraria lo disminuye. De este modo se varían completamente las relaciones de transmisiones.

La marcha atrás se consigue mediante un sistema epicicloidal.

La parte positiva de este tipo de transmisiones es que tienen un funcionamiento muy suave en todo momento y que nos permiten controlar muy bien el movimiento del vehículo al maniobrar a muy baja velocidad; aparcando, por ejemplo. Sin embargo, en carretera abierta, al acelerar a fondo tienden a revolucionar mucho el motor y hay una sensación de resbalamiento que no suele gustar a los conductores.

Otro punto a tener en cuenta es que son unas transmisiones con una gran fiabilidad y durabilidad. De hecho, tienen mucha y muy buena fama en varios mercados fuera de Europa, donde ha cuajado muy bien históricamente. En Europa no tanto por ese resbalamiento que comentábamos.

Cambio automático de convertidor de par

Palanca cambio convertidor de par

Por último, tenemos el cambio automático por convertidor de par. En los últimos años las marcas diseñadoras de estas transmisiones han logrado un gran resultado, con un funcionamiento muy suave pero también con mucha rapidez a la hora de saltar entre las relaciones prefijadas. En algunos casos funcionan incluso mejor que algunas de doble embrague, aunque las pérdidas son mayores.

Su funcionamiento es algo más complejo de explicar, pero seguro que con un breve vídeo se entiende mucho mejor su principio de funcionamiento básico. Lo primero a tener en cuenta es que a la salida del cigüeñal, unida al volante motor, nos encontramos con una carcasa en cuyo interior hay dos turbinas internas y álabes en sentidos opuestos entre sí. Este grupo es el convertidor de par propiamente dicho.

Entre ambas turbinas hay aceite de transmisión, que es el encargado de transmitir movimiento de una a otra.

La turbina que está pegada al cigüeñal se conoce como bomba hidráulica. Gira con el cigüeñal, mandando presión de aceite a la segunda turbina y la hace girar. Esta segunda turbina está conectada con la salida de la transmisión. Cuando el conductor acelera más, lógicamente el motor sube de revoluciones. Al subir de revoluciones, la primera turbina manda más presión de aceite a la segunda, incrementando así la velocidad a la salida del convertidor de par hacia la segunda parte de esta caja de cambios.

Realmente el convertidor de par, con sus turbinas y su presión de aceite, hace las veces de lo que sería el embrague en una transmisión manual.

Tras el convertidor de par (y de algunas piezas más) nos encontramos con un sistema de tren epicicloidal con varios ejes y engranajes satélites y planetarios capaz de crear varias relaciones de transmisión. Cada relación de transmisión (cada marcha) se logra mediante el bloqueo de unos u otros ejes, operación que es ordenada por la mecatrónica mediante electrónica y presión hidráulica.

Para rematar, son muchos las marcas de coches y modelos que apuestan por este tipo de transmisión. Por citar algunos, la mayoría de BMW ofrecen el Steptronic de 8 marchas, Audi en sus mecánicas de mayor par ofrece el Tiptronic, Mercedes también cuenta con las 8 y 9 G-Tronic. También Volvo o Alfa Romeo. En marcas más generalistas nos encontramos con Opel, Peugeot o Ford.

¿Cómo se conducen los coches automáticos?

Si estás pensando en comprar un coche automático y has descubierto que hay muchos tipos, no tienes porqué preocuparte o agobiarte. Todos los coches automáticos se conducen exactamente igual. Habrá coches más suaves y otros más bruscos. Algunos serán más rápidos y otros algo más lentos.

Las palancas para la gestión de la transmisión pueden ser distintas y también habrá variaciones en la respuesta del coche, pero el modo de conducción es igual.

Como ya sabrás, en todo coche con transmisión automática debemos olvidarnos por completo de utilizar el pie izquierdo, utilizando el derecho tanto para acelerar como para frenar. Dependiendo del modelo, es posible que tengamos un modo de funcionamiento secuencial para controlar nosotros la relación de transmisión, operación que se podrá realizar desde el propio volante si nuestro vehículo tiene levas para el cambio.

En alguna que otra ocasión ya hemos hablado de si es mejor el cambio manual o el automático, de las razones por que los conductores puristas no están demasiado a favor de las transmisiones automáticas o de cuáles son las ventajas que ofrecen las cajas automáticas en los coches de altas prestaciones.
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