Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Transmisión automática

Vista en sección de una transmisión automática hidráulica Toyota AA80E de 2007 Selector de marchas de un Ford Escort de 1992 con transmisión automática. Una transmisión automáti...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Vista en sección de una transmisión automática hidráulica Toyota AA80E de 2007
Selector de marchas de un Ford Escort de 1992 con transmisión automática.

Una transmisión automática ( AT ) o caja de cambios automática es una transmisión de varias velocidades utilizada en vehículos de motor que no requiere ninguna intervención del conductor, aparte de la posición del acelerador, para cambiar de marcha hacia adelante en condiciones normales de conducción.

La caja de cambios Sturtevant de 1904, conocida como "caja de cambios para carruajes sin caballos", suele considerarse la primera transmisión automática verdadera. [ 1 ] [ 2 ] La primera transmisión automática producida en masa fue la Hydra-Matic de General Motors, introducida en los modelos Oldsmobile para el año modelo 1940. [ 3 ]

Las transmisiones automáticas son especialmente comunes en los sistemas de propulsión de vehículos , particularmente en aquellos sometidos a una intensa aceleración mecánica y a frecuentes periodos de funcionamiento en ralentí o transitorios; comúnmente en vehículos comerciales, de pasajeros y utilitarios, como autobuses y vehículos de recogida de residuos .

Predominio

Los vehículos con motores de combustión interna, a diferencia de los vehículos eléctricos, requieren que el motor funcione en un rango estrecho de velocidades de rotación, lo que exige una caja de cambios, operada manual o automáticamente, para impulsar las ruedas en un amplio rango de velocidades. [ 4 ]

A nivel mundial, el 43 % de los autos nuevos producidos en 2015 tenían transmisión manual, cifra que descendió al 37 % en 2020. [ 5 ] Las transmisiones automáticas han sido predominantes en Estados Unidos desde hace mucho tiempo, pero solo comenzaron a popularizarse en Europa mucho más tarde. En Europa, en 1997, solo entre el 10 % y el 12 % de los autos tenían transmisión automática. [ 6 ]

En 1957, más del 80 % de los autos nuevos en Estados Unidos tenían transmisión automática. [ 5 ] Las transmisiones automáticas han sido estándar en autos grandes desde al menos 1974. [ 7 ] Para 2020, solo el 2,4 % de los autos nuevos tenían transmisión manual. [ 8 ] Históricamente, las transmisiones automáticas eran menos eficientes, pero los precios más bajos del combustible en Estados Unidos hicieron que esto fuera un problema menor que en Europa. [ 9 ]

En el Reino Unido, la mayoría de los coches nuevos incorporan transmisión automática desde 2020. Varios fabricantes, entre ellos Mercedes y Volvo, ya no venden coches con transmisión manual. La creciente prevalencia de las transmisiones automáticas se atribuye al aumento del número de coches eléctricos e híbridos y a la facilidad de integración con sistemas de seguridad como el frenado de emergencia autónomo . [ 10 ] [ 11 ]

Eficiencia

La eficiencia (potencia de salida como porcentaje de la potencia de entrada) de las transmisiones automáticas convencionales oscila entre el 86 y el 94 %. Las transmisiones manuales son más eficientes en consumo de combustible que todas las transmisiones automáticas, excepto las más modernas, debido a sus bajas pérdidas parásitas inherentes (normalmente de alrededor del 4 %), además de ser más económicas de fabricar, más ligeras, de mejor rendimiento y de diseño mecánico más sencillo. El consumo de combustible empeora con una menor eficiencia. Sin embargo, las transmisiones manuales requieren que el conductor accione el embrague y cambie de marcha cuando sea necesario. [ 12 ]

Las pruebas en condiciones reales publicadas en 2022 revelaron que, en condiciones de conducción típicas, las transmisiones manuales lograron un ahorro de combustible entre un 2 % y un 5 % mayor que las automáticas, cifra que aumentaba hasta un 20 % con un conductor experto. Algunas pruebas de laboratorio muestran un mejor desempeño de las automáticas debido a que estas pruebas utilizan un patrón de cambio de marchas preestablecido para las manuales, que no siempre está optimizado para el ahorro de combustible. Sin embargo, en viajes largos por carretera, las transmisiones manuales requieren mantener una velocidad de crucero muy específica para optimizar el ahorro de combustible, lo que hace que las automáticas sean preferibles. [ 13 ]

Transmisión automática hidráulica

Diseño

Vista en sección de una transmisión ZF 8HP : convertidor de par a la izquierda, engranajes planetarios en el centro, mecanismos de control en la parte inferior.

El diseño más común de transmisiones automáticas es la automática hidráulica, que normalmente utiliza engranajes planetarios accionados mediante hidráulica. [ 14 ] [ 15 ] La transmisión se conecta al motor mediante un convertidor de par (o un acoplamiento hidráulico antes de la década de 1960), en lugar del embrague de fricción utilizado por la mayoría de las transmisiones manuales . [ 16 ]

Conjuntos de engranajes y mecanismo de cambio.

Una transmisión automática hidráulica utiliza engranajes planetarios en lugar del diseño de engranajes alineados a lo largo de los ejes de entrada, salida e intermedios de la transmisión manual. Para cambiar de marcha, la transmisión automática hidráulica emplea una combinación de embragues internos, bandas de fricción o frenos. Estos dispositivos se utilizan para bloquear ciertos engranajes, estableciendo así la relación de transmisión en uso en cada momento.

Un embrague unidireccional (un mecanismo tipo trinquete que permite el giro libre y transmite el par en una sola dirección) se utiliza a menudo para los cambios de marcha habituales. La ventaja de un embrague unidireccional es que elimina la complejidad de sincronizar la liberación y el acoplamiento simultáneos en dos engranajes planetarios, ya que simplemente absorbe la carga de la transmisión al activarse y se libera automáticamente cuando el embrague unidireccional de la siguiente marcha asume la transferencia de par.

Las bandas de fricción se utilizan a menudo para las marchas de selección manual (como la marcha corta o la marcha atrás) y actúan sobre la circunferencia del tambor planetario. Las bandas no se aplican cuando se selecciona la marcha de avance/sobremarcha; en ese caso, el par se transmite mediante los embragues de rueda libre.

Controles hidráulicos

Las bandas de fricción y los embragues mencionados se controlan mediante fluido para transmisiones automáticas (ATF), que se presuriza mediante una bomba y luego se dirige a las bandas/embragues correspondientes para obtener la relación de transmisión requerida. [ 16 ] El ATF proporciona lubricación, previene la corrosión y actúa como medio hidráulico para transmitir la potencia necesaria para el funcionamiento de la transmisión. Elaborado a partir de petróleo con diversos refinados y aditivos, el ATF es uno de los pocos componentes de la transmisión automática que requiere mantenimiento rutinario a medida que el vehículo envejece.

La bomba principal que presuriza el ATF suele ser una bomba de engranajes montada entre el convertidor de par y el conjunto de engranajes planetarios. La entrada de la bomba principal está conectada a la carcasa del convertidor de par, que a su vez está atornillada al plato flexible del motor, de modo que la bomba proporciona presión siempre que el motor está en marcha. Una desventaja de esta configuración es que no hay presión de aceite para accionar la transmisión cuando el motor está apagado; por lo tanto, no es posible arrancar empujando un vehículo equipado con una transmisión automática sin bomba trasera (a excepción de algunas transmisiones automáticas fabricadas antes de 1970, que también incluían una bomba trasera para remolque y arranque por empuje). La presión del ATF está regulada por un regulador conectado al eje de salida, que varía la presión en función de la velocidad del vehículo.

El cuerpo de válvulas dentro de la transmisión es responsable de dirigir la presión hidráulica a las bandas y embragues correspondientes. Recibe fluido presurizado de la bomba principal y consta de varias válvulas con resorte, bolas de retención y servopistones . En las transmisiones automáticas más antiguas, las válvulas utilizan la presión de la bomba y la presión de un regulador centrífugo en el lado de salida (así como otras entradas, como la posición del acelerador o el bloqueo de las marchas más altas por parte del conductor) para controlar la relación de transmisión seleccionada. A medida que el vehículo y el motor cambian de velocidad, la diferencia entre las presiones cambia, lo que provoca que diferentes conjuntos de válvulas se abran y cierren. En las transmisiones automáticas más recientes, las válvulas están controladas por solenoides . Estos solenoides están controlados por computadora, y la selección de marchas la decide una unidad de control de la transmisión (TCU) dedicada o, en ocasiones, esta función está integrada en la unidad de control del motor (ECU). Los diseños modernos han reemplazado el regulador centrífugo por un sensor de velocidad electrónico que se utiliza como entrada para la TCU o la ECU. Las transmisiones modernas también tienen en cuenta la cantidad de carga que soporta el motor en un momento dado, la cual se determina a partir de la posición del acelerador o de la cantidad de vacío en el colector de admisión.

La multitud de piezas, junto con el complejo diseño del cuerpo de la válvula, hicieron que, en un principio, las transmisiones automáticas hidráulicas fueran mucho más caras y laboriosas de fabricar y reparar que las transmisiones manuales; sin embargo, la producción en masa y los avances a lo largo del tiempo han reducido esta diferencia de costes.

convertidor de par

Convertidor de par: vista en sección

Para proporcionar acoplamiento y desacoplamiento del motor, una transmisión automática moderna utiliza un convertidor de par en lugar del embrague de fricción utilizado en una transmisión manual. [ 16 ] [ 17 ]

Historia

1904–1939: Predecesores de la automática hidráulica

La caja de cambios Sturtevant de 1904, un vehículo sin motor, suele considerarse la primera transmisión automática para automóviles. [ 18 ] [ 19 ] A velocidades elevadas del motor, se activaba la marcha alta. Al disminuir la velocidad del vehículo y las revoluciones del motor, la caja de cambios volvía a la marcha baja. Sin embargo, la transmisión era propensa a fallar repentinamente, ya que no soportaba las fuerzas generadas por los cambios bruscos de marcha.

La adopción de engranajes planetarios supuso un avance significativo hacia la transmisión automática moderna. Una de las primeras transmisiones en utilizar este diseño fue la transmisión manual del automóvil Wilson-Pilcher de 1901-1904 . [ 20 ] Esta transmisión se fabricó en el Reino Unido y utilizaba dos engranajes epicicloidales para proporcionar cuatro relaciones de transmisión. Se utilizaba un embrague de pie para arrancar desde parado, la selección de marchas se realizaba mediante una palanca manual, se utilizaban engranajes helicoidales (para reducir el ruido) y los engranajes tenían un diseño de engranaje constante. También se utilizó un engranaje planetario en el Ford Modelo T de 1908 , que estaba equipado con una transmisión manual de dos velocidades (sin engranajes helicoidales).

En 1923, se le concedió una patente temprana para la transmisión automática al inventor canadiense Alfred Horner Munro de Regina. [ 21 ] Siendo ingeniero de máquinas de vapor, Munro diseñó su dispositivo para usar aire comprimido en lugar de fluido hidráulico , por lo que carecía de potencia y nunca encontró aplicación comercial. [ 22 ]

En 1923, se aprobó en Estados Unidos una patente que describía el funcionamiento de una transmisión que eliminaba el cambio manual de marchas y el accionamiento manual del embrague. Esta patente, presentada por Henry R. Hoffman de Chicago, se titulaba: « Cambio automático de marchas y control de velocidad ». La patente describía el funcionamiento de dicha transmisión como «una serie de embragues dispuestos entre el eje del motor y el eje del diferencial, en los que los embragues están dispuestos para acoplarse selectivamente e impulsar el eje del diferencial en función de la velocidad de rotación de este». Sin embargo, pasaría más de una década hasta que las transmisiones automáticas se produjeran en cantidades significativas. Mientras tanto, varios fabricantes europeos y británicos utilizaban cajas de cambios preselectoras , una forma de transmisión manual que eliminaba la necesidad de que el conductor realizara cambios de marcha suaves.

La primera transmisión automática que utilizaba fluido hidráulico fue desarrollada en 1932 por dos ingenieros brasileños, José Braz Araripe y Fernando Lehly Lemos. [ 23 ] [ 2 ]

La evolución hacia las transmisiones automáticas de producción en masa continuó con la transmisión semiautomática Self-Shifter de REO Motor Car Company de 1933-1935, [ 24 ] que cambiaba automáticamente entre dos marchas hacia adelante en el modo "Adelante" (o entre dos relaciones de marcha más cortas en el modo "Emergencia baja"). La intervención del conductor seguía siendo necesaria durante la conducción normal, ya que los arranques desde parado requerían que el conductor utilizara el pedal del embrague. [ 25 ] A esta le siguió en 1937 la Transmisión Automática de Seguridad de Oldsmobile . Similar en funcionamiento a la REO Self-Shifter , la Transmisión Automática de Seguridad cambiaba automáticamente entre las dos relaciones de marcha disponibles en los rangos "Bajo" y "Alto" y se requería el pedal del embrague para los arranques desde parado. Utilizaba un conjunto de engranajes planetarios. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] El Chrysler Fluid Drive , introducido en 1939, era una adición opcional a las transmisiones manuales donde se agregaba un acoplamiento hidráulico (similar a un convertidor de par, pero sin la multiplicación de par), para evitar la necesidad de operar un embrague manual. [ 29 ] [ 30 ]

1939–1964: Primeros sistemas automáticos hidráulicos

La transmisión Hydra-Matic de General Motors se convirtió en la primera transmisión automática de producción en masa tras su lanzamiento en 1939 (año modelo 1940). Disponible como opción en automóviles como el Oldsmobile Serie 60 y el Cadillac Sixty Special , la Hydra-Matic combinaba un acoplamiento hidráulico con tres conjuntos de engranajes planetarios controlados hidráulicamente para producir cuatro velocidades hacia adelante más la marcha atrás. La transmisión era sensible a la posición del acelerador y a la velocidad del vehículo, produciendo cambios de marcha automáticos que variaban según las condiciones de funcionamiento. Entre las características de la Hydra-Matic se incluían una amplia gama de relaciones (que permitía una buena aceleración en primera marcha y una conducción a baja velocidad en la marcha más alta) y el acoplamiento hidráulico manejaba solo una parte del par motor en las dos marchas superiores (aumentando la eficiencia de combustible en esas marchas, de forma similar a un convertidor de par con bloqueo ). El uso de la Hydra-Matic se extendió a otras marcas de General Motors y luego a otros fabricantes a partir de 1948, incluyendo Hudson , Lincoln , Kaiser , Nash , Holden (Australia), así como Rolls-Royce y Bentley licenciaron la producción en el Reino Unido y proporcionaron la transmisión a Jensen Motors , Armstrong Siddeley y otros fabricantes británicos. [ 31 ] Durante la Segunda Guerra Mundial, la Hydra-Matic se utilizó en algunos vehículos militares.

La primera transmisión automática en utilizar un convertidor de par (en lugar de un acoplamiento hidráulico) fue la Buick Dynaflow , introducida para el año modelo 1948. En condiciones normales de conducción, la Dynaflow solo utilizaba la marcha más alta, dependiendo de la multiplicación de par del convertidor de par a bajas velocidades. A la Dynaflow le siguieron la Packard Ultramatic a mediados de 1949 y la Chevrolet Powerglide para el año modelo 1950. Cada una de estas transmisiones tenía solo dos velocidades hacia adelante, dependiendo del convertidor para una multiplicación de par adicional. A principios de la década de 1950, BorgWarner desarrolló una serie de transmisiones automáticas de tres velocidades con convertidor de par para fabricantes de automóviles como American Motors, Ford y Studebaker. Chrysler tardó en desarrollar su propia transmisión automática, introduciendo la PowerFlite de dos velocidades con convertidor de par en 1953 y la TorqueFlite de tres velocidades en 1956. Esta última fue la primera en utilizar el conjunto de engranajes planetarios compuestos Simpson.

In 1956, the General Motors Hydra-Matic (which still used a fluid coupling) was redesigned based around the use of two fluid couplings to provide smoother shifts. This transmission was called the Controlled Coupling Hydra-Matic, or "Jetaway" transmission. The original Hydra-Matic remained in production until the mid-1960s at GM, with the licensed Rolls-Royce Automatic transmission soldiering on until 1978 on the Rolls-Royce Phantom VI. In 1964, General Motors released a new transmission, the Turbo Hydramatic, a three-speed transmission which used a torque convertor. The Turbo Hydramatic was among the first to have the basic gear selections (park, reverse, neutral, drive, low) which became the standard gear selection used for several decades.

1965–present: increased ratio count and electronics

By the late 1960s, most of the fluid-coupling two-speed and four-speed transmissions had disappeared in favor of three-speed units with torque converters. Also around this time, whale oil was removed from the automatic transmission fluid.[32] During the 1980s, automatic transmissions with four gear ratios became increasingly common,[33] and many were equipped with lock-up torque convertors in order to improve fuel economy.

Electronics began to be more commonly used to control the transmission, replacing mechanical control methods such as spring-loaded valves in the valve body. Most systems use solenoids which are controlled by either the engine control unit, or a separate transmission control unit. This allows for more precise control of shift points, shift quality, lower shift times and manual control.

The first five-speed automatic was the Jatco 5R01, introduced in 1989 by Nissan in the Cedric and Gloria, and was electronically controlled.[34] The first six-speed automatic was the ZF 6HP26 transmission, which debuted in the 2002 BMW 7 Series (E65). The first seven-speed automatic was the Mercedes-Benz 7G-Tronic transmission, which debuted a year later. In 2007, the first eight-speed transmission to reach production was the Toyota AA80E transmission. The first nine-speed and ten-speed transmissions were the 2013 ZF 9HP transmission and 2017 Toyota Direct Shift-10A (used in the Lexus LC) respectively.

Gear selectors

El selector de marchas es el dispositivo mediante el cual el conductor selecciona el modo de funcionamiento de una transmisión automática. [ 35 ] Tradicionalmente, el selector de marchas se ubica entre los dos asientos delanteros o en la columna de dirección; sin embargo, desde la década de 1980 también se han utilizado ocasionalmente diales giratorios electrónicos y botones pulsadores, así como botones pulsadores que fueron utilizados en las décadas de 1950 y 1960 por Rambler (automóvil) , Edsel y, sobre todo, por Chrysler . Algunos automóviles empleaban una palanca en el panel de instrumentos, como los automóviles de Chrysler Corporation de 1955 y, notablemente, el Corvair.

posiciones P–R–N–D–L

La mayoría de los coches utilizan una disposición "P–R–N–D–L" (también llamada simplemente "PRNDL") para el selector de marchas, que consta de las siguientes posiciones: [ 36 ]

  • Estacionamiento ( P ): Esta posición desacopla la transmisión del motor (al igual que la posición neutral ), y un trinquete de estacionamiento bloquea mecánicamente el eje de salida de la transmisión. Esto impide que las ruedas motrices giren para evitar que el vehículo se mueva. También se recomienda el uso del freno de mano ( freno de estacionamiento ) al estacionar en pendientes, ya que esto proporciona mayor protección contra el movimiento del vehículo. La posición de estacionamiento se omite en autobuses, autocares y tractores, que deben colocarse en neutral con los frenos de estacionamiento neumáticos activados. Algunos automóviles automáticos de pasajeros antiguos, como los Chrysler anteriores a 1960 y el Corvair Powerglide , no tenían la función de estacionamiento . Estos automóviles se arrancaban en neutral y requerían que el conductor aplicara el freno de estacionamiento al estacionar. La transmisión Hydra-Matic original de GM activaba un pestillo de estacionamiento al colocar la marcha atrás con el motor apagado, eliminando así la posición de estacionamiento hasta la adopción de la Hydra-Matic con acoplamiento controlado en 1956. La posición de estacionamiento suele incluir una función de bloqueo (como un botón en el lateral de la palanca de cambios o la necesidad de presionar el pedal del freno) que impide que la transmisión cambie accidentalmente de la posición de estacionamiento a otras posiciones de la palanca de cambios. Muchos automóviles también impiden el arranque del motor cuando la palanca de cambios está en cualquier posición que no sea estacionamiento o neutral (a menudo en combinación con la necesidad de presionar el pedal del freno).
  • Marcha atrás ( R ): Esta posición activa la marcha atrás , de modo que el vehículo se desplaza hacia atrás. [ 37 ] También acciona las luces de marcha atrás y, en algunos vehículos, puede activar otras funciones, como sensores de estacionamiento , cámaras de visión trasera y avisadores acústicos de marcha atrás (para alertar a los peatones). Algunas transmisiones modernas cuentan con un mecanismo que impide cambiar a la marcha atrás cuando el vehículo avanza, generalmente mediante un interruptor en el pedal del freno o controles electrónicos de la transmisión que monitorizan la velocidad del vehículo.
  • Punto muerto ( N ): Esta posición desacopla la transmisión del motor, permitiendo que el vehículo se mueva independientemente de la velocidad del motor. El movimiento prolongado del vehículo en punto muerto con el motor apagado a velocidades significativas ("marcha libre") puede dañar algunas transmisiones automáticas, ya que la bomba de lubricación suele estar alimentada por el lado de entrada de la transmisión y, por lo tanto, no funciona cuando la transmisión está en punto muerto . El vehículo puede arrancarse tanto en punto muerto como en la posición de estacionamiento .
  • Conducción ( D ): Esta posición es el modo normal para conducir hacia adelante. Permite que la transmisión utilice toda la gama de relaciones de marcha disponibles.
  • Baja ( L ): Esta posición permite el frenado del motor en pendientes pronunciadas. También proporciona una relación de transmisión más baja para arrancar con carga pesada.

Algunas transmisiones automáticas, especialmente las de General Motors de 1940 a 1964, utilizaban una disposición con la marcha atrás como posición inferior (por ejemplo, N–D–L–R o P–N–D–L–R). [ 38 ]

Otras posiciones y modos

Selector de marchas mediante botones pulsadores en un autobús Mitsubishi Fuso Aero Star de 2010-2014.

Muchas transmisiones también incluyen posiciones para restringir la selección de marchas a las bajas y activar el freno motor . Estas posiciones suelen estar etiquetadas como "L" (marcha baja), "S" (segunda marcha) o el número de la marcha más alta que se utiliza en esa posición (por ejemplo, 3, 2 o 1). Si se seleccionan estas posiciones en un momento en que se produciría una velocidad excesiva del motor, muchas transmisiones modernas ignoran la posición del selector y permanecen en la marcha más alta.

En orden descendente de la marcha más alta disponible:

  • 3 : Restringe la transmisión a las tres marchas más bajas. En una transmisión automática de 4 velocidades, esto se usa a menudo para evitar que el coche cambie a la marcha de sobremarcha . En algunos coches, la posición marcada como "D" cumple esta función, mientras que otra posición marcada como "OD" o un recuadro con la letra "[D]" permite usar todas las marchas.
  • 2 (también etiquetado como "S"): Restringe la transmisión a las dos marchas más bajas. En algunos coches, también se utiliza para acelerar desde parado en segunda marcha en lugar de primera, en situaciones de tracción reducida (como nieve o grava). Esta función a veces se denomina "modo invierno" y se identifica con la letra "W".
  • 1 (también etiquetado como "L"): Restringe la transmisión a solo la primera marcha, también conocida como "marcha corta". Esto es útil cuando se requiere un par motor elevado en las ruedas (por ejemplo, al acelerar en una pendiente pronunciada); sin embargo, su uso a velocidades más altas puede hacer que el motor gire a una velocidad excesiva, con el consiguiente riesgo de sobrecalentamiento o daños.

Muchas transmisiones modernas incluyen modos para ajustar la lógica de cambio y priorizar la potencia o el ahorro de combustible . Los modos "Sport" (también llamados "Power" o "Performance") hacen que los cambios de marcha se produzcan a mayores revoluciones del motor, lo que permite una mayor aceleración. Los modos "Economy" (también llamados "Eco" o "Comfort") hacen que los cambios de marcha se produzcan a menores revoluciones del motor para reducir el consumo de combustible.

Controles manuales

Palanca de cambios (etiquetada como "+") en un BMW X5 de 2013.

Desde la década de 1990, los sistemas para solicitar manualmente una marcha específica o un cambio ascendente/descendente se han vuelto más comunes. Estas transmisiones semiautomáticas ofrecen al conductor un mayor control sobre la selección de marchas que los modos tradicionales que restringen la transmisión a las marchas bajas.

El uso de las funciones de cambio secuencial se realiza normalmente mediante las levas situadas junto a la columna de dirección o mediante los botones "+" y "-" del selector de marchas. Algunos coches ofrecen al conductor ambos métodos para seleccionar una marcha manualmente.

Transmisión continuamente variable (CVT)

Principio de funcionamiento de una transmisión CVT basada en poleas.

Una transmisión continuamente variable (CVT) puede cambiar de marcha de forma fluida a través de un rango continuo (infinito) de relaciones de transmisión, a diferencia de otras transmisiones automáticas que ofrecen un número limitado de relaciones en pasos fijos. La flexibilidad de una CVT con un control adecuado puede permitir que el motor funcione a una velocidad angular constante mientras el vehículo se desplaza a velocidades variables.

Las transmisiones CVT se utilizan en automóviles , tractores , vehículos utilitarios todoterreno (UTV) , motocicletas , motos de nieve y maquinaria para movimiento de tierras .

The most common type of CVT uses two pulleys connected by a belt or chain. However, several other designs have also been used.

Dual-clutch transmission (DCT)

Schematic of a DCT

A dual-clutch transmission (DCT, sometimes referred to as a twin-clutch transmission, or double-clutch transmission) uses two separate clutches for odd and even gear sets.[39] The design is often similar to two separate manual transmissions with their respective clutches contained within one housing, and working as one unit.[40][41] In most car and truck applications, the DCT functions as an automatic transmission, requiring no driver input to change gears.

The first DCT to reach production was the Easidrive automatic transmission introduced on the 1961 Hillman Minx mid-size car. This was followed by various eastern European tractors through the 1970s (using manual operation via a single clutch pedal), then the Porsche 962 C racing car in 1985. The first DCT of the modern era was used in the 2003 Volkswagen Golf R32. Since the late 2000s, DCTs have become increasingly widespread, and have supplanted hydraulic automatic transmissions in various models of cars.

Automated manual transmission (AMT)

Automated manual transmission (AMT), sometimes referred to as a clutchless manual, is a type of multi-speed automobiletransmission system that is closely based on the mechanical design of a conventional manual transmission, and automates either the clutch system, the gear shifting, or both simultaneously, requiring partial, or no driver input or involvement.[12][42][43][44]

Las versiones anteriores de estas transmisiones, que funcionan de forma semiautomática , como Autostick , controlan automáticamente solo el sistema de embrague y utilizan diferentes formas de accionamiento (generalmente mediante un actuador o servomotor ) para automatizar el embrague, pero aún requieren la intervención y el control total del conductor para accionar manualmente los cambios de marcha. Las versiones modernas de estos sistemas, que funcionan de forma totalmente automática, como Selespeed y Easytronic , no requieren ninguna intervención del conductor en los cambios de marcha ni en el accionamiento del embrague. Las versiones semiautomáticas solo requieren una intervención parcial del conductor (es decir, el conductor debe cambiar las marchas manualmente), mientras que las versiones totalmente automáticas no requieren ninguna intervención manual del conductor ( la TCU o la ECU controlan automáticamente tanto el sistema de embrague como los cambios de marcha).

Las modernas transmisiones manuales automatizadas (AMT) tienen sus raíces y orígenes en las antiguas transmisiones manuales sin embrague que comenzaron a aparecer en los automóviles de producción en masa a principios de las décadas de 1930 y 1940, antes de la introducción de las transmisiones automáticas hidráulicas. Estos sistemas fueron diseñados para reducir la cantidad de uso del embrague o la palanca de cambios que requería el conductor. [ 45 ] Estos dispositivos estaban destinados a reducir la dificultad de operar las transmisiones manuales convencionales no sincronizadas ("cajas de cambios de choque") que se usaban comúnmente en ese momento, especialmente en la conducción con paradas y arranques frecuentes. Un ejemplo temprano de esta transmisión se introdujo con el Hudson Commodore en 1942, llamado Drive-Master . Esta unidad era una transmisión semiautomática temprana , basada en el diseño de una transmisión manual convencional, que usaba un sistema de embrague operado por vacío controlado por servo , con tres modos diferentes de cambio de marchas, con solo tocar un botón: cambio manual y operación manual del embrague (totalmente manual), cambio manual con operación automatizada del embrague (semiautomático) y cambio automático con operación automatizada del embrague (totalmente automático). [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Otro ejemplo temprano de este sistema de transmisión se introdujo en el Citroën DS de 1955, que utilizaba una transmisión BVH de 4 velocidades . Esta transmisión semiautomática utilizaba un embrague automatizado, que se accionaba mediante un sistema hidráulico . La selección de marchas también utilizaba un sistema hidráulico ; sin embargo, la relación de transmisión debía ser seleccionada manualmente por el conductor. Este sistema fue apodado Citro-Matic en EE. UU.

Las primeras transmisiones automáticas modernas fueron introducidas por BMW y Ferrari en 1997, con sus transmisiones SMG y F1 , respectivamente. [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] Ambos sistemas utilizaban actuadores hidráulicos y solenoides eléctricos , y una unidad de control de transmisión (TCU) específica para el embrague y el cambio de marchas, además de paletas de cambio montadas en el volante, si el conductor quería cambiar de marcha manualmente.

Las modernas transmisiones automáticas automatizadas (AMT), como Selespeed y Easytronic , han sido en gran medida superadas y reemplazadas por el diseño de transmisión de doble embrague, cada vez más extendido .

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Transmisiones automáticas: una breve historia" . AutoServiceExperts . 2003. Archivado del original el 18 de abril de 2020.
  2. 1 2 Hearst Autos Research (13 de abril de 2020). "¿Qué es un coche automático?" . Car and Driver . Archivado del original el 17 de abril de 2020.
  3. ↑ Martin, Murilee (6 de abril de 2021). "Vendiendo el primer automático exitoso: el Hydra-Matic de GM" . Autoweek . Recuperado el 16 de junio de 2026 .
  4. ↑ "¿Son automáticos todos los coches híbridos eléctricos? Análisis completo" . 5 de mayo de 2025. Consultado el 11 de octubre de 2025 .
  5. 1 2 "Cuota de mercado mundial por tipo de transmisión 2025" .
  6. ↑ "Gears Magazine - Tendencias automáticas en Europa: las transmisiones automáticas en auge" .
  7. ↑ "Cronología de la industria automotriz" .
  8. ↑ "El índice de coches con cambio manual: ¿Todavía se conducen coches con cambio manual en Estados Unidos?" . Carmax . Consultado el 4 de abril de 2023 .
  9. ↑ "¿Por qué son tan populares los coches automáticos en Estados Unidos?" 4 de noviembre de 2022.
  10. ↑ Griffiths, Hugo (19 de octubre de 2022). "Automáticos para la gente: menos de un tercio de los coches nuevos se pueden pedir con caja de cambios manual [ en el Reino Unido ] " . carwow.
  11. ↑ Grose, Thomas K. (9 de junio de 2021). "Los automovilistas del Reino Unido cambian de marcha hacia los vehículos automáticos" . US News & World Report . Recuperado el 4 de abril de 2023 .
  12. 1 2 "5: Transmisiones" . Costo, efectividad e implementación de tecnologías de ahorro de combustible para vehículos ligeros . Washington, DC: National Academies Press. 28 de septiembre de 2015. Bibcode : 2015nap..book21744N . doi : 10.17226/21744 . ISBN 978-0-309-37388-3.
  13. ↑ Tamayo, Niky (30 de mayo de 2022). "¿Han destronado las transmisiones automáticas a las manuales como las reinas del ahorro de combustible?" . Topgear Filipinas.
  14. ↑ "Cómo funcionan las transmisiones automáticas" . www.howstuffworks.com . 29 de noviembre de 2000. Consultado el 22 de noviembre de 2020 .
  15. ↑ "¿Qué hace que las transmisiones automáticas sean automáticas?" . Popular Mechanics . Hearst Magazines: 169–173 . Febrero de 1955. Consultado el 22 de noviembre de 2020 .
  16. 1 2 3 "¿Cómo funciona el AT?" . AW Carolina del Norte . Archivado del original el 6 de octubre de 2014 . Recuperado el 6 de octubre de 2014 .
  17. ↑ Tracy, David. "Así es como funciona una transmisión automática" . Jalopnik . Gawker Media . Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  18. ↑ "El automóvil estadounidense 1861-1929 Capítulo 2" . www.earlyamericanautomobiles.com . Archivado del original el 22 de febrero de 2020. Consultado el 1 de noviembre de 2020 .
  19. ↑ "Ventajas y desventajas de las transmisiones automáticas" . www.stevesimports.com . 30 de septiembre de 2019. Consultado el 1 de noviembre de 2020 .
  20. ↑ "Los automóviles de gasolina Wilson-Pilcher". The Automotor Journal . 16 de abril de 1904. págs. 463–468 , también págs. 492–496 y págs. 519–521. 
  21. ↑ Gobierno de Canadá (15 de junio de 2015). «Base de datos de patentes canadienses» . www.brevets-patents.ic.gc.ca . Consultado el 22 de noviembre de 2020 .
  22. ↑ Warwick, Alan (9 de abril de 2013). "¿Quién inventó la caja de cambios automática?" . North West Transmissions . Consultado el 11 de octubre de 2014 .
  23. ↑ "Los 10 mejores inventos automovilísticos de todos los tiempos" . Inventors Digest . 30 de agosto de 2019. Consultado el 29 de marzo de 2021 .
  24. ↑ "6 de las peores transmisiones automáticas de la historia" . www.hagerty.com . 8 de agosto de 2019. Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  25. ↑ "Cómo funcionan los coches Reo" . 15 de junio de 2007. Consultado el 24 de octubre de 2017 .
  26. ↑ "La transmisión automática de seguridad Oldsmobile se acciona mediante la palanca corta que se muestra en la columna de dirección" . www.nypl.org . Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  27. ↑ "¡Sin embrague que pisar! ¡Sin marchas que cambiar!" . www.autonews.com . 18 de agosto de 1997 . Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  28. ↑ "Cómo funcionan los autos Oldsmobile" . www.howstuffworks.com . 20 de junio de 2007. Archivado del original el 20 de septiembre de 2020. Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  29. ↑ "El convertidor de par Fluid Drive" . www.allpar.com . Consultado el 3 de noviembre de 2020 .
  30. ↑ "Vídeo: Introducción al sistema Chrysler Fluid Drive" . www.macsmotorcitygarage.com . 24 de octubre de 2017. Consultado el 3 de noviembre de 2020 .
  31. ↑ "No lo llamen Hydra-Matic: la caja de cambios automática de Rolls-Royce y Bentley < Devorada por el motor" . 4 de septiembre de 2022.
  32. ↑ "Casi quemado" . www.machinerylubrication.com . Archivado del original el 27 de septiembre de 2007.
  33. ↑ "Patente estadounidense 5370589" . www.patft.uspto.gov . Archivado del original el 14 de mayo de 2013.
  34. ↑ "240 hitos de la tecnología automotriz japonesa: transmisión automática de 5 velocidades con control electrónico de rango completo (montada en el Nissan Cedric Y31)" . www.jsae.or.jp (en japonés). Archivado del original el 18 de julio de 2011. Consultado el 25 de junio de 2025 .
  35. ↑ Thomas W Birch (2012). Transmisiones automáticas y transejes . Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. ISBN 9780132622271.
  36. ↑ "Norma n.° 102; Secuencia de posición de cambio de transmisión" . Código de Regulaciones Federales . Título 49 § 571.102 . Consultado el 16 de agosto de 2023 .
  37. ↑ "Marcha atrás" . Merriam-webster.com . Consultado el 24 de junio de 2018 .
  38. ↑ Kenzie, Jim (12 de noviembre de 2016). "PRNDL: ¿para qué cambiarlo?" . Toronto Star . Consultado el 16 de agosto de 2023 .
  39. ↑ "Tren motriz: transmisiones: transferencia de potencia a la caja de cambios" (PDF) . AMS . UnofficialBMW.com. Septiembre-octubre de 2003. Archivado (PDF) del original el 17 de julio de 2011. Consultado el 31 de octubre de 2009 .
  40. ↑ "Las transmisiones automáticas de doble embrague están preparadas para ganar cuota de mercado a las transmisiones tradicionales gracias a su combinación de eficiencia y comodidad" (PDF) . AEI-online.org . DCTfacts.com. Junio ​​de 2009. Archivado del original (PDF) el 7 de octubre de 2011. Consultado el 31 de octubre de 2009 .
  41. ↑ "Porsche Doppelkupplung (PDK)" . Porsche.com. Archivado del original el 5 de diciembre de 2008. Consultado el 31 de octubre de 2009 .
  42. ↑ Yulong, Lei; Hua, Tian (11 de abril de 2005). "Investigación sobre el control preciso del acoplamiento del actuador de embrague electrohidráulico" . www.sae.org . Serie de documentos técnicos de la SAE. 1 2005-01-1787. doi : 10.4271/2005-01-1787 . Consultado el 26 de julio de 2020 .
  43. ↑ "Actuación de la transmisión" (PDF) . www.fte-automotive.com . Archivado del original (PDF) el 3 de noviembre de 2022. Consultado el 26 de julio de 2020 .
  44. ↑ "Transmisión manual vs. automática: un cambio que debes conocer | Blog de RepairSmith" . 6 de mayo de 2020.
  45. ↑ Investigación, Hearst Autos (13 de abril de 2020). "¿Cómo funciona una transmisión automática?" . Car and Driver .
  46. ↑ "1942 Hudson | HowStuffWorks" . Archivado del original el 12 de agosto de 2020. Consultado el 25 de noviembre de 2020 .
  47. ↑ "Información de servicio de Hudson Drive-Master" (PDF) . Detroit, Michigan: Hudson Motor Car Company. Archivado (PDF) del original el 19 de marzo de 2016. Consultado el 9 de julio de 2021 .
  48. ↑ "Hudson Commodore de 1950 | HowStuffWorks" . Archivado del original el 23 de octubre de 2020. Consultado el 25 de noviembre de 2020 .
  49. ↑ "Preparándonos" . magazine.ferrari.com .
  50. ↑ "FERRARI LANZA UNA CAJA DE CAMBIOS AL ESTILO DE LA F1 EN EL F355" . Automotive News Europe . 4 de agosto de 1997.
  51. ↑ "MAGNETI MARELLI: TRANSMISIÓN DESDE LA F1" . Automotive News Europe . 9 de junio de 1997.
Obtenido de " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Automatic_transmission&oldid=1362791183 "