Descubre en este artículo cuáles son las partes de una transmisión automática y la función de cada una de ellas.
Transmisión automática de un auto
La transmisión podría considerarse como una de las partes más esenciales de un vehículo. Los expertos aseguran que es la segunda pieza de ingeniería más compleja de un carro después del motor.
Está compuesta de diferentes piezas, y cada una de ellas se complementa para hacer que la transmisión funcione de manera correcta. Quédate y conoce cuáles son las partes de una transmisión automática, cómo trabajan y la función que desempeñan.
¿Qué hace una transmisión?
Conozcamos en primer lugar la función que desempeña una trasmisión automática de un auto y de qué se encarga esta importante pieza.
La transmisión automática no es más que una caja de un auto que se encarga principalmente de realizar los cambios de velocidades por sí misma, y a medida que el carro se mueve.
Se preguntará ¿cómo hace la transmisión para realizar esos cambios de velocidades? Vamos a tratar de explicártelo.
El motor del carro está conectado a la transmisión automática en la campana, que tiene un convertidor de torque en lugar de un “clutch”. El convertidor funciona a través del movimiento centrífugo del líquido de la transmisión.
Responsable –por medio de la presión que genera el aceite– de generar el movimiento en la turbina de la transmisión automática. Así es como el motor lleva la potencia a la transmisión.
Ahora bien, para que la transmisión puede realizar los cambios de los engranes, el convertidor de torque es el responsable de generar los movimientos con presión, y por consiguiente, los cambios. Ya que con dicha presión, activa el clutch y los engranes.
La trasmisión se podría decir que es un sistema de marcha, o bien de cambio de velocidades automático. Este sistema es el encargado de controlar la dirección, la velocidad y el movimiento del carro de manera automática.
Tanto la transmisión manual como la automática hacen el mismo trabajo: convierten la energía de rotación del cigüeñal en el motor en par. Después transmite este par a las ruedas motrices a través del eje de transmisión, por lo que se llama transmisión.
Pero, ¿sabe usted por qué es importante la trasmisión de un auto? Es porque los motores de combustión interna requieren aumentar su par en todo el rango de RMP. Si tuvieran que transferir potencia directamente a las ruedas, esto sería muy ineficaz.
En ese caso, la aceleración resultaría bastante lenta y el consumo de gasolina también sería muy alto. La transmisión se encarga, además de controlar las velocidades de su auto, de regular la potencia del motor, haciendo que la entrega de potencia a las ruedas sea más eficiente.
En pocas palabras, se podría decir que la transmisión es clave para el funcionamiento de cualquier auto. Permite transferir la potencia del motor a las ruedas motrices de su vehículo. Con múltiples relaciones de transmisión, puede moderar la potencia del motor, lo que hace que la aceleración sea más rápida.
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Tipos de transmisiones automáticas
Existen diferentes tipos de transmisiones automáticas más allá de la caja automática clásica. Funcionan de manera distinta a una transmisión convencional, pero los cambios de marcha los hace automáticamente la computadora, por lo que también se les considera como transmisiones automáticas.
1: Robotizada
Uno de los tipos de sistemas que podemos nombrar es la caja robotizada, una derivación de la caja mecánica. En este caso, la gestión del embrague y de las relaciones se realiza de manera electrónica.
Este tipo de transmisión no tiene pedal de embrague y la palanca de cambios no tiene relación mecánica con la caja. Es una de las grandes diferencias respecto a la caja automática convencional.
2: Doble embrague
Otro tipo de transmisión automática es la manual automatizada, también conocida como caja de doble embrague. Como lo hace saber su nombre, este tipo de transmisión se basa estrechamente en el diseño mecánico de una transmisión manual típica.
No obstante, usa la actuación automática para operar el embrague y, a menudo, también el mecanismo de cambio de marcha. En este tipo de transmisión no existe embrague de pedal en un carro que usa manuales automatizados.
La transmisión de doble embrague cuenta con dos embragues, cada uno vinculado con un árbol de engranes. Uno de los embrague es usado para las relaciones impares (1ª, 3ª y 5ª), mientras que el segundo embrague se utiliza para las relaciones pares (2ª, 4ª, 6ª) y reversa.
Diferentes sensores, que están ubicados en cada árbol de embrague, permiten saber cuál es la velocidad, al tiempo que relevan el régimen de rotación del árbol.
Podríamos decir que la transmisión de doble embrague es básicamente una variación del manual automatizado. La gran diferencia es que tienen dos embragues, como te lo hemos explicado, uno para las marchas impares y otro para las marchas pares.
Cuando se engrana una velocidad, el otro embrague engrana la siguiente velocidad, esto hace que los cambios resulten mucho más suaves, además de una aceleración más rápida y un consumo de gasolina más eficiente.
3: Variación continua o CVT
Otro tipo de transmisión automática que vale la pena mencionar es la variación continua o CVT. Lo más seguro es que haya escuchado hablar acerca de ella, ya que es bastante común en los carros japoneses.
A diferencia de otros tipos de transmisiones, CVT no utiliza engranaje en ellas. En su lugar, usa dos poleas y una correa de acero que permite controlar la potencia de salida en las ruedas motrices del auto.
Las cajas CVT más modernas incorporan un módulo de control electrónico. El sistema mecánico consiste en una correa de acero que gira en torno a dos tambores para variar infinitamente la relación de engranaje.
El engranaje depende del régimen del motor, de la velocidad del vehículo y de la posición del pedal del acelerador. Se acopla a un convertidor del par motor cuando el carro está detenido y se desconecta cuando el auto se mueve para ahorrar gasolina.
Cuando la CVT está en «velocidad baja», la polea de transmisión se estrecha y la polea impulsada se ensancha. Esto reduce la velocidad de rotación de la polea conducida, lo que permite una potencia más baja, imitando una relación de transmisión baja.
A medida que el automóvil acelera, la CVT activará la «velocidad alta». Durante este estado, la polea impulsora se ensanchará y la polea conducida se estrechará. Todo esto ocasiona una mayor velocidad de rotación en la polea conducida, permitiendo que las ruedas giren de forma mucho más rápida.
Partes de una transmisión automática
Ahora vamos a conocer cuáles son las partes de una transmisión automática convencional y lo que hace cada una de ellas:
1: Juego de engranajes planetarios
Una de las partes más importantes de una transmisión automática son los engranajes. A diferencia de una transmisión manual, la cual tiene un conjunto de múltiples engranajes que componen la caja de cambios, una transmisión automática tiene uno o más conjuntos de engranajes planetarios.
Los engranajes planetarios tienen tres juegos de engranajes. El engranaje principal es el engranaje solar y está en el centro del portador planetario. Por su parte, el segundo conjunto son los engranajes planetarios. Generalmente, hay tres o más de estos engranajes y la malla entre el engranaje solar y la corona.
El conjunto de engranajes planetarios está conformado por:
- La corona dentada: Es el engranaje exterior con dientes dentro del engranaje en lugar de fuera de él. Alberga el resto del conjunto de engranajes planetarios.
- Un engranaje solar: Un engranaje grande que se encuentra en el centro del conjunto de engranajes planetarios.
- Engranajes planetarios: Un conjunto de engranajes planetarios generalmente tiene dos o más engranajes planetarios que rodean el engranaje solar y están montados en el portasatélites.
Es importante aclarar que un carro tiene más de un conjunto de engranajes planetarios para lograr diferentes relaciones de transmisión. Los engranajes girarán de diferentes formas, según el estado del auto y las demandas del conductor. La manera en que gira determinará la potencia de salida de la transmisión.
A velocidades más bajas, la corona se convierte en el engranaje de entrada y gira mientras el engranaje solar se mantiene estacionario. Como resultado, los engranajes planetarios girarán junto con la corona y el transportador se moverá en la misma dirección.
En pocas palabras, los conjuntos de engranajes planetarios girarán de diferentes maneras para impulsar las ruedas. La forma en que giran les permite alcanzar diferentes velocidades y potencia de salida.
2: Convertidor de par
Las transmisiones automáticas no tienen embrague. En su lugar, tienen un convertidor de par. Básicamente reemplaza el embrague y cumple la misma función.
La transmisión de su auto no puede cambiar de marcha mientras aún está acoplada al motor. Si lo hace, se terminará rompiendo la marcha. Si sospecha que puede tener un convertidor de par en mal estado o que no está funcionando bien, lo más recomendable es solucionar el problema con prontitud.
El convertidor de par permite que el motor de su carro permanezca en funcionamiento mientras se desconecta de la transmisión, el equivalente a desconectar la transmisión para cambiar de marcha presionando el embrague en una transmisión manual.
En una transmisión manual, la función del embrague es conectar o desconectar la transmisión del motor. Esto hace que el carro permanezca parado mientras el motor está en marcha, o que el conductor cambie de marcha. Este trabajo, en una trasmisión automática, lo hace el convertidor de par.
Funciona usando el fluido de transmisión. Estos son los componentes dentro del convertidor de par:
- Bomba o impulsor, que se atornilla directamente al volante y bombea líquido de transmisión.
- Una turbina, esta parte gira de acuerdo con la cantidad de fluido de transmisión que se envía desde la bomba.
- Estator o reactor, un dispositivo similar a un ventilador que se encuentra entre la bomba y la turbina. Envía fluido de transmisión de regreso a la bomba y multiplica la cantidad de torque que proviene del motor.
- Embrague del convertidor de par que está conectado a la turbina. Este embrague puede acoplarse, lo que hace que la turbina gire a la misma velocidad que la bomba, lo que hace que la turbina sea más eficiente a velocidades superiores a 45 mph.
Un dato interesante es que los convertidores de par no conectan un motor a la transmisión a través de una conexión física de tuercas, pernos o engranajes. Toda la conexión ocurre a través del fluido de transmisión.
El funcionamiento interno de un convertidor de par puede resultar un tanto complejo para muchos, sin embargo es muy parecido a cómo se puede alimentar un ventilador apuntándolo con otro ventilador. Desconecte el primer ventilador y podrá detener fácilmente el segundo sin lastimarse.
Cuando acelera el motor, la bomba girará y bombeará líquido de transmisión a la turbina. Luego, la turbina envía par a la transmisión, lo que hace que gire los engranajes y propulse las ruedas.
3: Paquetes de embrague
Las transmisiones automáticas de los autos también tienen embragues, sin embargo cumplen una función algo diferente. No hay un solo embrague, sino que son varios y están comprimidos juntos, por eso reciben el nombre de paquete de embrague.
La principal función del paquete de embrague es acoplar diferentes relaciones de transmisión. Si te preguntas cómo funciona, aquí te lo explicamos:
Un cuerpo de válvula enviará aceite para presionar el paquete de embrague. Luego, bloqueará una cierta cantidad de paquetes de embrague juntos, según el escenario. Por ejemplo, cuando vas rápido, necesitarás una relación de transmisión más alta.
En las transmisiones manuales usted debe seleccionar de forma manual la marcha que desea acoplar. En una transmisión automática es un poco más complicado.
En vez de una palanca de cambios manual para obtener su salida a la relación deseada, su transmisión utiliza un paquete de embrague.
Este paquete de embrague tiene diferentes placas comprimidas juntas cuando el cuerpo de la válvula envía presión de aceite al paquete de embrague, bloquea una cierta cantidad de paquetes de embrague juntos, lo que brinda la relación de salida deseada.
La activación de diferentes paquetes de embrague afectará a diferentes partes del conjunto de engranajes planetarios. Determina qué partes del conjunto de engranajes girarán y qué partes permanecerán estacionarias. A su vez, esto afecta la relación de transmisión que obtienes de la transmisión.
4: Bomba de aceite
La bomba de aceite es otra de las partes de una transmisión automática. No es secreto para nadie que algunas partes de la transmisión requieren aceite para poder funcionar, como el paquete de embrague. Por eso es necesaria una bomba de aceite.
La función de la bomba de aceite es básicamente bombear aceite a través de la transmisión donde sea necesario. Funciona como cualquier otra bomba de aceite. Suministra fluido de transmisión desde la bandeja de la trasmisión al cuerpo de la válvula.
5: Banda de freno
Las bandas de freno también es otra parte de la transmisión automática. Su función es simple: sujetar temporalmente los engranajes planetarios. Permiten que las RPM del motor se alineen con la relación de transmisión antes de soltar, lo que permite un cambio más suave.
6: Módulo de control de transmisión
Nada de esto podría funcionar sin una computadora que se encargue de decirle a la transmisión qué hacer y en qué momento hacerlo.
Los carros más antiguos tienen módulos muchos más sencillos, que activan diferentes actuadores en un conjunto de parámetros predeterminados.
Todo lo contrario ocurre con los autos más modernos. El módulo de control de transmisión es más complejo e inteligente. Se trata básicamente de una computadora que le indica a la transmisión qué marcha debe engranar en un determinado momento.
Elige las marchas según la entrada del acelerador, las RPM, la velocidad de las ruedas, el control de tracción, la entrada del freno y muchos más sensores.
Partes de la transmisión automática: Cómo funciona
Ya conocemos cada una de las partes que componen la transmisión automática de un carro. Ahora te explicamos cómo trabajan estos componentes de manera conjunta para lograr el resultado esperado:
- El motor envía potencia al convertidor de par a través del cigüeñal y luego del volante.
- La bomba dentro del convertidor de par bombea fluido de transmisión, lo que hace que la turbina gire.
- Un estator dentro del convertidor de torque envía el fluido de transmisión a la bomba y ayuda a controlar y multiplicar el torque que crea la turbina.
- Cuando la turbina gira, hará girar un eje que envía energía al conjunto de engranajes planetarios dentro de la transmisión automática.
- Los paquetes de embrague se acoplarán, dependiendo de la presión del aceite de la caja de cambios que es controlada por el solenoide y el Módulo de control de la transmisión.
- El paquete de embrague determina el movimiento de los juegos de engranajes planetarios. Esto determina la relación de transmisión que utiliza la transmisión, y se necesitan múltiples relaciones de transmisión para una variedad de condiciones de manejo.
- Como se mencionó, el movimiento de los conjuntos de engranajes planetarios determina la relación de transmisión. Esto, a su vez, determina la cantidad de par y potencia que se envía a las ruedas motrices a través del eje de transmisión.
Preguntas frecuentes
¿Tienes dudas sobre el funcionamiento de las transmisiones automáticas? Tranquilo. Aquí compartimos algunas de las preguntas más frecuentes relacionadas al tema:
¿Cuánto duran las transmisiones automáticas?
El tiempo que puede durar una transmisión automática dependerá de muchos factores, como la marca y el modelo de su carro. También el uso y el cuidado que le da a la transmisión pueden hacer que le dura menos o más tiempo.
Es imposible determinar cuánto durará una transmisión automática, pero generalmente puede esperar que dure entre 100,000 y 150,000 millas antes de que los componentes principales empiecen a presentar fallas.
¿Cuánto cuesta reparar una transmisión?
Reparar una transmisión automática de un auto puede ser muy costoso, aunque todo dependerá de lo que usted necesite reparar de su transmisión.
Por ejemplo, reparar un solenoide malo puede costarle entre 150 y 400 dólares para reemplazar, incluyendo la mano de obra.
La transmisión también tiene una bandeja para almacenar sus fluidos cuando no está en uso. La junta que sella esta bandeja se endurecerá y se agrietará con el tiempo, lo que provocará fugas. Esto puede costarle aproximadamente $ 350 para reemplazar.
También es posible que su transmisión automática sufra algún daño interno considerable. Cuando los engranajes y otros componentes internos se dañan, necesitará reconstruir la transmisión, algo que podría salir muy costoso.
Cuando la transmisión no funciona correctamente, tiene la opción de reconstruirla con repuestos nuevos o reemplazarla con una unidad completamente nueva. De cualquier manera, esto le costará entre $1,500 y $4,500 dependiendo de la marca y el modelo de su automóvil.
En el mercado también encontrará alternativas más asequibles. Puede preferir comprar una transmisión usada o remanufacturada, lo que le hará ahorrar mucho dinero. Esto puede costarle menos de 1,500 dólares. Sin embargo, no hay garantía de que dure mucho tiempo.
Consejos para mantener al día una trasmisión automática
Si usted desea tener su transmisión perfecta y que le perdure por muchos años, lo mejor será aprender a cuidarla y usarla correctamente. Estos consejos de mantenimiento le pueden ayudar a evitar dolores de cabeza:
- Realice un mantenimiento regular a la transmisión. No olvide cambiar el fluido de la transmisión en los intervalos recomendados para mantenerlo bien lubricado. Aplique el líquido recomendado por el fabricante para evitar posibles complicaciones.
- Asegúrese de que el carro se detenga por completo antes de engranar otra velocidad. Esto asegura que los engranajes no rechinarán, evitando daños innecesarios.
- Trate de no manejar con llantas de repuesto que ahorran espacio durante un periodo prolongado. Son más estrechas y el ancho desigual de los cauchos puede ejercer una presión adicional sobre la transmisión.
- Mantenga el remolque al mínimo. Remolcar cargas muy pesadas puede hacer que su transmisión trabaje más de lo normal, poniéndola en riesgo.
- Si necesita remolcar su automóvil, no permita que las ruedas motrices rueden por el suelo. Las ruedas motrices son las ruedas que son impulsadas por la transmisión.
¿Qué tipo de transmisión automática es mejor?
Hay diferentes tipos de trasmisión “automática”, y saber elegir la mejor puede ser muy difícil para muchos conductores.
Están las cajas convencionales con convertidor de par, CVT y manuales automatizadas o transmisiones de doble embrague. Todas son diferentes, aunque muchos no noten la diferencia.
Si no es un conductor entusiasta, no lo notará y una transmisión automática convencional estándar seguramente será su mejor opción, ya que son completas y generalmente son las más económicas de reparar.
Por su parte, las transmisiones CVT brindan una entrega de potencia más suave, ya que no hay ningún cambio de marcha real. Sin embargo, no son tan divertidos como otras transmisiones si eres un conductor entusiasta. Este tipo de transmisiones funcionan mejor con motores más grandes y de mayor potencia.
Los manuales automatizados y los DCT son ideales. Pero lo más probable es que no notará lo buenos que son y solo los carros de alto rendimiento realmente se beneficiarán de ellos. Este tipo de transmisiones también son muy caras de reparar.
¿Los carros eléctricos usan transmisión?
La respuesta es no. Los carros eléctricos no tienen transmisión. Al menos, no en la misma forma que las transmisiones con las que estamos familiarizados.
La razón es que los motores eléctricos tienen un rango de RPM más alto, inclusive pueden alcanzar las 17,000 RPM. Esto quiere decir que son capaces de alcanzar altas velocidades incluso sin necesidad de una transmisión.
Y debido a que brindan un par instantáneo desde el principio, no necesitan una transmisión con una relación de transmisión baja para que la aceleración sea rápida y eficiente.
Datos que necesitas saber sobre la transmisión automática
- La mayoría de los carros usan una transmisión automática planetaria hidráulica que reemplaza el embrague de fricción con acoplamiento fluido y define los rangos de marcha según las necesidades del auto.
- La transmisión manual automatizada (AMT) es una opción menos común que combina embragues y engranajes de transmisión manual con sensores, procesadores y sistemas neumáticos.
- General Motors y REO introdujeron transmisiones de vehículos semiautomáticas en 1934. Fue GM el primero en usar una caja de cambios planetaria controlada hidráulicamente.
- El tren de engranajes planetarios es un sistema mecánico donde los engranajes están conectados con un conjunto de bandas y embragues para transmitir el par del motor y aumentar o disminuir los engranajes.
- Al cambiar a conducción, se activan todas las relaciones de marchas hacia adelante disponibles y las transmisiones automáticas de 6 velocidades son las más comunes.
- La segunda marcha es ideal para subir y bajar cuestas en condiciones resbaladizas, mientras que la tercera proporciona la potencia y la tracción necesarias para remolcar o conducir en condiciones climáticas adversas.
- Una de las principales ventajas de usar transmisiones automáticas es la capacidad de manejar sin necesidad de un embrague.
- Las transmisiones automáticas crean un deslizamiento lento, lo que anima al carro a avanzar incluso cuando está en ralentí.
