Las fuerzas en una transmisión no siempre se transmiten con la ayuda de engranajes. Hay excepciones, como la transmisión CVT, en la que una banda de acero o una cadena multidisco se desplazan sobre discos cónicos. Aquí explicamos cómo funciona exactamente. Además, te ofrecemos información interesante sobre este invento, que se originó en el siglo XIX.
1. ¿Cómo se transmite aquí la fuerza?
El nombre ya insinúa la calidad decisiva de esta tecnología: CVT significa “transmisión variable continua”. En otras palabras, se trata de una “transmisión continuamente variable”, lo que significa que esta solución de transmisión mantiene siempre el motor en su rango óptimo de revoluciones. Esto es posible gracias a una idea asombrosa: los ejes de entrada y de salida están conectados por una banda (o cadena) de acero, que se desplaza sobre discos cónicos opuestos en ambos ejes. Debido a que estos discos se pueden mover, varía el radio de rotación de la banda y con ello la relación de transmisión entre los ejes:
Cuando los discos se separan, la banda se desplaza hacia el interior; en este caso, el radio del cono es menor. Si los discos se empujan entre sí en dirección axial, la banda se sitúa en el borde exterior de la forma cónica cubriendo así un radio mayor.
Esta solución de transmisión mantiene siempre el motor en su rango ideal de revoluciones.
Fuente: W.Rebel - Own Work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7944507, https://de.wikipedia.org/wiki/Variomatic / https://creativecommons.org/licenses/by/3.0, via Wikimedia Commons
2. ¿Quién lo inventó?
La historia de la transmisión CVT comienza en un aserradero. En Estados Unidos a finales del siglo XIX. Allí trabajaba de adolescente el futuro genio de la ingeniería Milton Reeves, que detectó un problema: no se podía controlar la velocidad de corte de las hojas de sierra, ya que el motor sólo permitía una velocidad. Como resultado, desarrolló la primera caja de cambios CVT, que pronto se utilizó en diversas máquinas.
Muchos años después, el fabricante de automóviles DAF de Eindhoven logró una importante innovación. En 1958, el DAF 44 apareció con una transmisión automática CVT bajo el nombre de “Variomatic”. Esta ajustaba automáticamente la relación de transmisión mediante una correa trapezoidal. Un dato curioso: el coche podía ir en reversa tan rápido como hacia adelante. De hecho, en los Países Bajos se organizaban carreras en reversa con este modelo.
El sistema requiere poco espacio y funciona eficazmente.
Fuente: Büdeler Naumann - user created, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=537831, https://de.wikipedia.org/wiki/Variomatic / http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, via Wikimedia Commons
3. ¿Dónde se utiliza hoy con éxito la transmisión CVT?
En general, las transmisiones variables continuas se han vuelto menos comunes debido a que las transmisiones de doble embrague y los convertidores de par funcionan con la misma eficacia sin interrumpir la tracción. Sin embargo, algunos fabricantes siguen apostando por esta tecnología, y curiosamente, esto también se aplica a los motores híbridos. Esto se debe, por un lado, a que las transmisiones CVT requieren relativamente poco espacio de instalación y optimizan el rendimiento en todas las condiciones de conducción. En otras palabras: aunque la batería esté vacía, el vehículo puede arrancar con potencia habitual. Por cierto, muchos híbridos CVT destacan por sus bajos niveles de pérdida de energía, lo que aumenta la autonomía eléctrica de los híbridos.
4. ¿Existen desventajas?
Una cadena que se desplaza sobre discos móviles: teniendo esto en cuenta, es obvio que los componentes centrales de una transmisión CVT están sometidos a grandes cargas. Con el paso de los años, la cadena puede desgastarse o los discos cónicos pueden desalinearse. Una consecuencia es que los cambios de aceite en las transmisiones CVT deben realizarse con más frecuencia que en otros tipos. Aparte de estas desventajas técnicas, muchos conductores “desconocen” esta tecnología porque el ruido de fondo no les resulta familiar: las Velocidades del motor permanecen constantes incluso al acelerar.
5. ¿Cuáles son los retos de la producción?
En particular, las poleas deben fabricarse con gran precisión y sin desviaciones, ya que la calidad de su superficie influye en la funcionalidad de toda la caja de cambios. Además, los planificadores de la producción no aceptan ningún error de mecanizado, especialmente en el mecanizado en duro, porque los costos de cada pieza bruta templada son bastante elevados. En consecuencia, se suelen utilizar para ello varias máquinas giratorias y rectificadoras, perfectamente automatizadas y conectadas también a un ordenador central. Los sistemas de medición multietapa son tan importantes como un sistema láser al principio, que proporciona a cada componente un código de matriz de datos y garantiza así la Trazabilidad al 100% en el proceso de producción.
Las “poleas” (discos) de las transmisiones CVT deben fabricarse con gran precisión.
