Tipos de transmisión: manual, automática y CVT

Desde que se colocaron las velocidades o marchas en los autos, han surgido diferentes tipos de transmisión en los carros. Las marcas a través de su historia han probado muchas cajas de cambios, entre ellas las más icónicas como la manual o sincrónica, la automática y la CVT.

Estos diferentes tipos de transmisión han sido protagonistas en diferentes modelos de autos a través de la historia. Hoy en día, la transmisión manual es la que ha reducido su uso, sobre todo en autos eléctricos, donde fue eliminado su uso. En este artículo te explicaremos cuáles son cada una de esas transmisiones, sus usos y ventajas y desventajas.

Comienzos de la creación de la transmisión en los autos

La primera transmisión o caja de cambios en los autos fue de tipo manual. Ya se usaba ese tipo de mecanismo en los motores a vapor como en los trenes. El mecanismo fue perfeccionado para usarse en los primeros autos de calle. Luego con el desarrollo de tecnologías apareció lo que conocemos hoy como la transmisión automática y finalmente la conocida CVT.

Transmisión manual

La transmisión manual, también conocida como sincrónica, tiene una larga historia que se remonta a los primeros días de los automóviles. Fue al ingeniero francés Louis-René Panhard a quien se le atribuye la invención de la primera transmisión manual práctica en 1894. 

El diseño de Panhard presentaba un sistema de engranajes deslizantes que permitía a los conductores cambiar manualmente entre diferentes marchas, proporcionando un mejor control sobre la velocidad y la potencia del vehículo. Sin embargo, años más tarde, el ingeniero francés André Citroen diseñó la caja manual con engranajes helicoidales dobles, como la conocemos hoy en día.

Funcionamiento de la transmisión manual

La caja de cambios manual está compuesta por diferentes mecanismos para poder impulsar el auto. Cuenta con un sistema de embrague, una palanca de cambios, eje de entrada y salida, engranajes, sincronizadores y otras piezas que desarrollan los cambios de marcha en el motor. 

Para hacerlo funcionar, el conductor pisa el pedal de embrague o croche, esto hace que se desacople del motor. Casi en simultáneo, la persona hace el cambio a la velocidad que desee ejecutar, luego en esa acción entra el eje de entrada que transfiere la potencia del motor a la transmisión, mientras el eje de salida transfiere la potencia de la transmisión a las ruedas para mover el auto. En esa acción entran en juego los engranajes y sincronizadores para regular la velocidad de movimiento del auto.

El número de marchas que tiene un auto de transmisión manual puede variar. La mayoría de los autos tienen entre cinco y seis marchas. El patrón de las marchas lo más común es H.

Las transmisiones manuales modernas también pueden incluir tecnologías adicionales como volantes de inercia de doble masa, embragues hidráulicos o operados por cable y ayudas electrónicas como sistemas de asistencia de arranque en pendiente o de adaptación de revoluciones, que mejoran aún más el rendimiento y la facilidad de uso de transmisiones manuales en automóviles.

Transmisión automática

La transmisión automática revolucionó la experiencia de conducción al eliminar la necesidad de cambiar de marcha manualmente. Fue inventada por el ingeniero de General Motors, Earl Thompson y su equipo. En 1939, introdujeron la transmisión Hydra-Matic, que fue la primera transmisión automática comercialmente exitosa.

Utilizó una combinación de acoplamiento de fluido y engranajes planetarios para cambiar automáticamente de marcha según la velocidad y la carga del motor.

Funcionamiento de una transmisión automática

La transmisión automática está compuesta por partes parecidas de la caja manual, pero cambia algunas piezas. Tiene un convertidor par que es el que transfiere la potencia del motor a la transmisión por medio de fluidos, utilizando la presión hidráulica. También consta de engranajes planetarios en diferentes tamaños para diferentes relaciones de transmisión. 

Todo esto funciona gracias a un sistema hidráulico que controla cada una de las marchas en combinación con el convertidor par. También incorpora un cuerpo de válvulas o sensores que dirigen el fluido hidráulico a todas las partes de la transmisión. Esto funciona con el sensor TCM (Módulo de control de transmisión) que monitorea todos los sensores de velocidad, fluidos, y demás. 

La palanca de cambios simplemente se mueve en una sola dirección. Aunque normalmente los autos automáticos solamente requieren tres marchas (retroceso, parada y manejo), muchas marcas se han adaptado a incorporar muchos más cambios. Hoy en día, una transmisión automática fácilmente puede tener entre 9 y 12 velocidades en los autos de alta gama.

Puedes ver: Por qué cambiar el aceite de transmisión automática puede dañar su funcionamiento

Transmisión CVT

El desarrollo de las transmisiones continuamente variables (CVT) fue implementado por el ingeniero holandés Hub van Doorne CVT en la década de 1950. Su diseño utilizó un sistema de correas y poleas para proporcionar un número infinito de relaciones de transmisión, optimizando el rendimiento del motor y la eficiencia del combustible. Es la evolución de las transmisiones automáticas.

Funcionamiento de la transmisión CVT

La transmisión CVT incorpora algunas piezas más que la automática. A diferencia de la automática, esta tiene poleas primarias y secundarias, la primaria está conectada al motor y la secundaria a las ruedas, la función de ellas es variar la potencia en cada una de las ruedas. Tiene una correa de transmisión la cual transfiere la fuerza del motor a las ruedas. 

Todo esto bajo el sistema hidráulico que hace mover las poleas con el fluido, por la presión. También posee un Módulo de control de la transmisión (TCM) que monitorea todo lo que sucede dentro de la caja de cambios. 

Aunque tienen una palanca de cambios, esta es prácticamente de adorno. Esto debido a que las CVT hacen los cambios sin que el conductor se dé cuenta. En los autos actuales, algunos modelos ofrecen palancas de cambios en el volante para simular los cambios de marchas. 

Ventajas y desventajas de cada tipo de transmisión

Transmisión manual

Ventajas

• Mayor control sobre el rendimiento del coche.
• Mejor eficiencia de combustible.
• Costo más bajo.

Desventajas

• Más difícil su aprendizaje.
• Más exigencia física para conducir con mucho tráfico o en pendientes pronunciadas
• Puede requerir más mantenimiento debido al desgaste del embrague.

Transmisión automática

Las transmisiones automáticas son las más frecuentes en los vehículos en Estados Unidos.

Ventajas

• Más fácil de conducir, especialmente en tráfico pesado o en pendientes pronunciadas.
• Menos exigencia física.
• El conductor se concentra más en la vía.

Desventajas

• Mayor costo.
• Menor eficiencia de combustible en comparación con las transmisiones manuales.
• Menos control sobre el rendimiento del coche.

Transmisión continuamente variable (CVT)

Ventajas

• Aceleración más suave en comparación con las transmisiones automáticas tradicionales.
• Mejora de la eficiencia del combustible.
• Menor costo en comparación con las transmisiones automáticas tradicionales.

Desventajas

• Menos control sobre el rendimiento del coche en comparación con las transmisiones manuales.
• Puede requerir más mantenimiento debido al desgaste del sistema de correas y poleas.
• Menos común que las transmisiones manuales o automáticas.

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