AUTOMÁTICA (Transmisión) - Definición - Significado

Sistema que resuelve automáticamente las funciones del embrague y del cambio de velocidades. Consisten tales funciones en procurar un acoplamiento suave al arrancar (por medio del embrague) y en aumentar el par transmitido a las ruedas, al disminuir su número de revoluciones (por medio del cambio).

Cada motor puede girar a un régimen mínimo, por debajo del cual no puede funcionar normalmente, y a un régimen máximo, que no se puede superar. Corresponde al conductor saber elegir la combinación que transmita el mayor par a las ruedas sin rebasar regímenes perjudiciales para el motor. Por tanto, una transmisión automática, además de substituir el embrague y el cambio, debe estar dotada también de un sistema capaz de seleccionar la mejor combinación en relación con la velocidad del vehículo y con el número de revoluciones conveniente al motor.

Pueden lograrse fácilmente estas condiciones conectando el dispositivo bien con las ruedas bien con el árbol motor, mediante un regulador centrífugo o una bomba de aceite. La señal que llega de las ruedas indica la velocidad del vehículo y efectúa una primera selección entre las relaciones del cambio: altas si la velocidad es elevada y bajas si es reducida. La señal procedente del motor escoge, de entre las combinaciones o relaciones posibles, la que permitirá girar el motor a un número de revoluciones ni demasiado bajo ni demasiado alto, fijado ya por el fabricante para lograr un menor consumo y una mayor duración del motor (por ejemplo, entre 2.000 y 3.000 rpm).

Además, el conductor puede regular el sistema de intervención del automatismo variando la posición del acelerador. Cuando pisa el acelerador a fondo, las señales actúan de manera que los pasos de las marchas bajas a las siguientes acontecen al alcanzar el número máximo de revoluciones fijado por el fabricante. Por el contrario, con el acelerador en posición intermedia los cambios de velocidad tienen lugar a regímenes más bajos. De hecho, soltando momentáneamente el pedal durante la fase de aceleración, se puede pasar de una velocidad baja a la superior (por ejemplo de la segunda a la tercera). Además, es posible excluir el automatismo bloqueando el cambio en la marcha deseada por medio de la palanca del cambio. El conductor puede también pasar rápidamente de una velocidad a la inferior apretando a fondo el acelerador para soltar un mecanismo especial que actúa directamente sobre el dispositivo de mandos hidráulicos excluyendo el automatismo (maniobra de kick doum).

El dispositivo que recoge las distintas señales y programa el paso de las marchas esta constituido, en general, por un distribuidor de válvulas hidráulicas o por un circuito electrónico. El mismo distribuidor podría, en teoría, dirigir el funcionamiento de un embrague normal y de un cambio de velocidades tradicional, pero la conexión del embrague para poner en marcha el vehículo es una operación muy delicada y lenta, y varía en función de la carga, la pendiente del terreno y la voluntad del conductor.

Por estos motivos se ha difundido el convertidor de par, que puede ser considerado como un embrague hidráulico cuyo acoplamiento se efectúa, de forma autónoma, sin intervención exterior, apenas se rebasa un cierto número de revoluciones. Junto a las cualidades de la suavidad y la graduabilidad, añade la ventaja de transmitir, a la puesta en marcha del vehículo, un par superior al recibido, lo que permite reducir el número de marchas necesarias. En cambio, no garantiza el acoplamiento completo cuando el vehículo está en marcha, ya que sólo funciona en cuanto existe un cierto resbalamiento entre las dos partes giratorias que lo componen y, por consiguiente, entre el árbol de transmisión y el motor. En algunos convertidores es posible eliminar el resbalamiento, mediante una unión rígida entre las turbinas, accionable cuando los resbalamientos han alcanzado su límite inferior. Se comprende que el convertidor, dada la índole de la conexión fluida, no permite encender el motor empujando el vehículo mientras no se rebasa un cierto número de revoluciones.

Al convertidor de par aplicado al volante del motor le sigue el cambio de velocidades. Este está constituido por una serie de engranajes planetarios de acoplamiento gradual mediante embragues de discos múltiples o bien frenos de cinta o más raramente enbragues cónicos. De hecho, no resulta factible utilizar un cambio convencional, al ser sumamente difícil y complicado efectuar sin sacudidas el paso de una marcha a otra.

Los componentes de un engranaje planetario o epicicloidal son tres: el planeta, la caja de satélites y la corona, los cuales están en toma constante y pueden ser inmovilizados gradualmente por turno, convirtiéndose así en «impulsores» o «impulsados», lo que permite diversas combinaciones.

El mando de los embragues y de los frenos de cinta se efectúa hidráulicamente por medio del distribuidor.

En otro tiempo las cajas de cambios eran en su mayoría de «train baladeur», esto es, de engranajes desplazables, de acoplamiento difícil y fatigoso. El deseo de una conducción cómoda y ligera, y, en particular, la generalización del uso del coche por parte de la mujer, motivó la creación de numerosos dispositivos para automatizar la maniobra del cambio, algunos de ellos técnicamente válidos, mientras otros muchos no han pasado de ser meras extravagancias. Se han propuesto gran variedad de sistemas: transmisiones mecánicas basadas en el efecto centrífugo, hidráulicas (incluso por agua), de aire comprimido, eléctricas, de polvo magnético, etc.

Se dio un primer paso con el embrague hidráulico para uso marino, inventado por Hermann Fóttinger en 1908. En 1926, en Gran Bretaña, una fábrica de vehículos industriales, la Leyland, aplicó a los autobuses londinenses un embrague hidráulico que constituía una innovación con respecto al inventado en 1908. La transformación del embrague hidráulico en convertidor de par significó el primer paso hacia la solución actual. En 1930, la empresa británica Daimler construyó una transmisión semiautomática compuesta por un embrague hidráulico, el Fluid Flywheel, acoplado a un cambio epicicloidal Wilson con palanca selectora. Esta solución se aplicó a algunos Talbot de la anteguerra.

La General Motors, tras la experiencia de la transmisión semiautomática SA que ofrecía en los Oldsmobile de 1937, presentó, en 1939, la Hydramatic Drive, compuesta de un embrague hidráulico y un cambio planetario de cuatro relaciones.

En la posguerra se perfeccionaron las transmisiones automáticas, y el embrague hidráulico dio paso al más completo convertidor de par. Todos los constructores estadounidenses ofrecieron transmisiones automáticas, como la Dynaflow adoptada en 1947 por la Buick, la Borg Warner en 1947 por la Stude-baker y en 1949 por la Ford, la Powerglide en 1950 por la General Motors. En Europa, a pesar de las numerosas soluciones propuestas, la transmisión automática se ha afianzado con un cierto retraso con respecto al mercado americano.

Entre las soluciones más difundidas, cabe citar:

-la Borg Warner, adoptada por más de 30 fabricantes, entre ellos Austin, Fiat, Ford, Jaguar, Maserati, MG, Rover, Simca, Triumph y Volvo; está constituida esencialmente por un convertidor de par y un tren de engranajes epicicloidales que permite tres relaciones y marcha atrás; una válvula gobernada por el pedal del acelerador permite efectuar la maniobra de kick down;

-la A. P., de la Automotive Products, adoptada por el Mini; está compuesta de un convertidor de par, un tren de engranajes cónicos y dos embragues de discos múltiples de acoplamiento hidráulico; permite cuatro relaciones y la marcha atrás; es particularmente interesante la solución de montar el conjunto formando bloque con el motor, aprovechando el aceite del motor para la lubricación y para el funcionamiento de los mandos hidráulicos; la maniobra de kick down se logra con un regulador centrífugo denominado Governor;

-la Hydramatic, de la General Motors, adoptada también por algunos modelos Fiat; está constituida por un convertidor de par y por un tren de engranajes epicicloidales que permite tres combinaciones para la marcha adelante y una para la marcha atrás; es posible el kick doum;

-la Z. F., muy difundida; está compuesta por un convertidor de par y por un tren de engranajes planetarios que permite tres relaciones para la marcha adelante y una para la marcha atrás;

-la solución de la Renault, constituida por un convertidor de par y por un cambio epicicloidal de tres relaciones y la marcha atrás; particularmente interesante es el acoplamiento de las combinaciones controlado electrónicamente;

-la D. B. Transmission, de la Mercedes Benz, que se diferencia de las demás soluciones en que las cuatro marchas entran electrohidráulicamente y el acoplamiento motor-transmisión se efectúa mediante embrague hidráulico. Entre las demás realizaciones hay que destacar: las Buick Super Turbine 400 y 300, la C4 Cruise-o-Matic, la Powerglide, la Torqueflite, la Hondamatic y la Toyoglide.

Como alternativa a las soluciones examinadas y a sus numerosas variantes, se han construido transmisiones de tipo completamente diferente. Se recuerda, por ejemplo, la transmisión electromagnética Smith, aplicada a algún modelo del grupo Rootes. Se compone de dos embragues de polvo magnético unidos a un cambio tradicional de tres marchas, cuyo automatismo es gobernado por un regulador especial que traduce en impulsos eléctricos la velocidad del vehículo y la posición del acelerador.

Un ejemplo particularmente interesante de transmisión automática no convencional lo representa la *Variomatic, de la DAF, debida a la genialidad de un holandés: Hub Van Doorne. La idea de la transmisión mediante correa no era, empero, una novedad absoluta, ya que había sido adoptada en las motocicletas británicas Rudge Multi a partir de la primera guerra mundial hasta 1924 y en algunos scooters americanos con transmisión gradual automática.

En la transmisión Variomatic, la gama de relaciones de transmisión es prácticamente ilimitada y se obtiene haciendo variar el diámetro de las poleas acercando más o menos las caras de las mismas, mediante dispositivos apropiados. Tales variaciones son determinadas por la posición del acelerador y por la velocidad.

Un sistema decisivamente a la vanguardia está representado por la transmisión hidros-tática. Aunque ya fuese conocido, al menos en teoría, desde principios de siglo, su aplicación a los automóviles no ha tenido éxito y permanece aún en fase experimental. En cambio, se ha utilizado en tractores, como, por ejemplo, en el Fordson Major. Este sistema que prácticamente permite eliminar el embrague, los engranajes del cambio, los árboles de transmisión y el diferencial, substituyéndolos por aceite a presión, se basa en el empleo de una bomba de capacidad variable y controlable, que mueve los motores acoplados a las ruedas. Las investigaciones en curso tienden a eliminar los defectos fundamentales de esta interesante transmisión (ruido, peso y coste).