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El futuro de los vehículos es el cambio automático

Las cajas de cambios automáticas están cada vez más presentes en los vehículos europeos. Se trata de una tecnología algo más sofisticada que la del cambio manual, pero más efectiva.

Las ventas de los vehículos con cambio automático se han triplicado en solo tres años. Razones no faltan para que estas cajas de cambios hayan logrado, por fin, vencer la tradicional resistencia de los conductores europeos a soltar sus palancas de cambios manuales. No solo son cada vez más eficientes, sino que simplifican mucho la conducción. Eso si, se trata de sistemas más complejos que los manuales.

 

MÁS ELECTRÓNICA. 

Mientras que en el cambio manual el conductor selecciona la marcha mediante la palanca de cambios y el embrague, en el automático, son los sensores electrónicos los que permiten al vehículo calibrar cuándo debe producirse ese cambio,  los sensores alimentan los datos del módulo de control del tren de transmisión (PCM, por sus siglas en inglés), así como del módulo de control de la transmisión. 

SENSOR DE VELOCIDAD. 

Dos sensores de velocidad, uno en el eje de entrada y otro en el de salida, se encargan de medir las revoluciones por minuto que se dan en ambos ejes. Trabajan juntos para que el módulo de control del tren de transmisión pueda calcular la diferencia de velocidad del cigüeñal del motor y, por tanto, la relación de transmisión.

SENSOR DE POSICIÓN DEL ACELERADOR. 

El sensor de posición del acelerador (TPS) se encuentra habitualmente en el eje de la válvula de mariposa. Se encarga de controlar directamente la posición del acelerador. En los coches modernos se trata de un sensor sin contacto, que puede utilizar el efecto Hall o la inducción para controlar la resistencia entre el imán en movimiento y un sensor montado en el interior de la cubierta de la caja de cambios.

SENSOR DE VELOCIDAD DEL EJE DE LA TURBINA. 

Una bobina envuelta en un imán permanente, así suele ser el sensor de velocidad del eje de la turbina que utilizan los cambios automáticos. Cuando un material magnético se mueve a través del campo creado por el imán permanente, cambia las líneas del campo para inducir corriente en la bobina e invertir la dirección a medida que el material se desplaza hacia los campos y luego se aleja.

De esta manera es como el dispositivo genera tensión alterna. La amplitud y la frecuencia de la tensión generada corresponden tanto a la velocidad de la turbina como a la distancia entre el sensor y la turbina.

SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN. 

Para medir la resistencia eléctrica, el sistema emplea los sensores de temperatura del aire de admisión (IAT). Esto se debe a que, cuanto mayor es la temperatura en el tubo de aspiración, menor es la resistencia, lo que reduce la tensión en el sensor y viceversa.

SENSOR DE TEMPERATURA DEL LÍQUIDO REFRIGERANTE.

El sistema de gestión del combustible utiliza el sensor de temperatura del líquido refrigerante para detectar la temperatura de funcionamiento del motor. También el módulo de control del tren de la transmisión (PCM) utiliza este sensor para regular tanto la mezcla de aire y combustible como el embrague. Al igual que el IAT, el sensor de temperatura del líquido refrigerante se encarga de medir la tensión. Así, la resistencia del sensor cambia en función de la temperatura.

SENSOR DEL FLUJO DEL AIRE. El PCM emplea las lecturas del sensor del flujo de aire para determinar la velocidad a la que el aire se mueve en la admisión del motor. Los caudalímetros por hilo caliente son los más habituales en los vehículos modernos y constan tanto de un filamento que se calienta como de un sensor de temperatura.

 

CONECTOR DE PAR DE APRIETE. 

Una vez que el módulo de control del tren de transmisión ha determinado que es necesario cambiar de marcha, entra en juego el conector de par de apriete. Este elemento consiste en un impulsor unido al cigüeñal, más una turbina unida al eje de entrada de la transmisión.

El convertidor de par de apriete está lleno de líquido de la transmisión. Cuando el impulsor gira, mueve el líquido de la transmisión que, a su vez, mueve la turbina. El estator se encuentra en el centro del conector y regula el movimiento del líquido de la transmisión. A altas velocidades, un convertidor de bloqueo conecta mecánicamente el motor con el eje de entrada de la transmisión, lo que da lugar a una relación de transmisión de 1:1. Al cambiar de marcha se desconecta, desacoplando el motor.

Una vez que la potencia se ha transferido al eje de entrada, el conjunto de engranajes planetarios recrea la combinación correcta de marchas mediante pequeños acoplamientos de fricción, accionados por la presión del líquido de la transmisión.

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