Tecnología antigua, nuevas aplicaciones: La transmisión por convertidor de par sigue estando “de moda” y tiene una gran relevancia en la construcción de automóviles. Es particularmente utilizada en motores híbridos. Pero, ¿Cómo funciona esta tecnología y cuáles son sus ventajas y desventajas?
1. ¿Cómo funciona la transmisión por convertidor de par?
Las transmisiónes automáticas “clásicas” suelen basarse en la tecnología de convertidores de par, por lo que son algo así como el estándar tradicional en este ámbito. Debe su nombre al convertidor de par. Se trata de una construcción formada por una rueda guía, una rueda de turbina y una rueda de bomba, que se encuentran dentro de una carcasa llena de aceite y actúan como una especie de embrague inteligente, es decir, como conexión entre el accionamiento y la transmisión .
En su interior tiene lugar un proceso hidrodinámico: La rueda de la bomba está conectada al motor y gira a la misma velocidad Esto desplaza el aceite dentro de la carcasa y genera energía de flujo, que a su vez se transfiere a la rueda de turbina opuesta. En otras palabras, la presión del aceite es responsable de la transmisión de potencia a la rueda de turbina. Cuando ésta gira,también lo hace la transmisión que sigue, y por ende, el automóvilTambién hay una rueda guía que no gira dentro del convertidor de pary su función principal es aumentar el par (torque) en los álabes de la rueda de la turbina redirigiendo el flujo de aceite. Además, dirige el flujo de aceite de vuelta a los álabes de la rueda de la bomba.
Dibujo de un convertidor de par: la presión del aceite asegura la transmisión de fuerza.
2. ¿Para qué sirve la tecnología?
En general, el convertidor de par (como su nombre lo indica) se encarga de aumentar significativamente el torque a bajas revoluciones del motor, lo que a su vez facilita el arranque del automóvil. Además, se puede utilizar para interrumpir la fuerza de tracción cuando, por ejemplo, el vehículo se detiene o frena. La transmisión que sigue al convertidor es lo que se llama una transmisión planetaria, cuya estructura básica consta de una corona dentada, engranajes planetarios y un engranaje solar. Sin embargo, en las transmisiones por convertidor de par hay varias de estas construcciones en sucesión, que se acoplan hábilmente entre sí para generar diferentes relaciones.
Piezas individuales del convertidor de par.
3. ¿Quién lo inventó?
El ingeniero alemán Hermann Föttinger describió por primera vez en detalle la llamada “transmisión de fluidos” (como también podría denominarse al convertidor de par) en una solicitud de patente en 1905. En ella ya hablaba de ruedas de turbina para la “transferencia de trabajo entre ejes adyacentes”. Esta descripción sigue siendo válida hasta el día de hoy.
No fue hasta 1948 que el “embrague Föttinger” (como se le suele llamar) se utilizara en un vehículo de producción en serie, por General Motors. Con el paso de los años, las transmisiones por convertidor de par fueron conquistando cada vez más el mercado, lo que dio al invento un impulso considerable a partir de los años 60. Diversas mejoras perfeccionaron su funcionamiento a lo largo del tiempo.
4. ¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de la transmisión por convertidor de par?
Quizá la mayor ventaja sea inmediatamente perceptible para cualquier conductor: los cambios de marcha automáticos. Apenas se sienten. Sólo se produce una ligera interrupción de la tracción. Una característica especial es la casi proverbial “marcha lenta o avance automático”: el coche siempre empieza a rodar inmediatamente cuando se suelta el freno porque se transfiere algo de torque del motor a la transmisión. Además, la transferencia de fuerza del aceite protege todos los componentes implicados y minimiza el desgaste. El convertidor de par también amortigua las vibraciones en la línea de transmisión. Una desventaja típica es el problema al remolcar o empujar el vehículo: en muchos modelos, esto no es posible en las ruedas conectadas a la transmisión.
5. ¿Qué depara el futuro?
En la actualidad, las transmisiones automáticas con convertidor de par se utilizan cada vez más en los motores híbridos enchufables, en los que la energía del motor de combustión interna y del motor eléctrico se combinan eficazmente. De hecho, en general se necesitan menos marchas, ya que el motor eléctrico asume el accionamiento del coche en determinadas situaciones de conducción (como el arranque). Como resultado, el motor de combustión se utiliza con menos frecuencia y el número de marchas necesarias disminuye.
Los componentes centrales de un engranaje planetario pueden mecanizarse con máquinas EMAG.
