¿Cuál es el futuro de las cajas de cambios?

Las unidades de energía puramente eléctrica y también los propulsores electrificados están asumiendo el control del futuro de los vehículos, pero la caja de cambios está aquí para quedarse

Un buen motor puede hacer un coche, pero una mala caja de cambios puede arruinarlo todo. Esas mezclas tan complejas de engranajes, cojinetes, sellos de eje y mecanismos casi siempre marcan la diferencia entre un gran accionamiento y uno mediocre.

La caja de cambios ha sido subestimada pero debemos recordar que un buen motor sin una buena caja de cambios no es nada. La electrificación ha brindado a los diseñadores de cajas de cambios automáticas una oportunidad de oro para tener una mayor influencia en el rendimiento de un vehículo. ¿Cómo? Pudiendo integrar un motor/generador híbrido eléctrico dentro de la carcasa de la caja de cambios en lugar de estar conectado a los motores.

El gigante de la transmisión ZF Friedrichshafen ha estado construyendo una cartera de transmisiones automáticas hibridadas durante años, ofreciendo a los fabricantes de automóviles una especie de kit de herramientas modular de cajas de cambios para elegir. Funcionan de la misma manera que las convencionales convencionales, excepto por la adición de un motor eléctrico en lugar de un convertidor de par.

Transmisiones, ¿qué cambiarán en el futuro de los coches eléctricos?

El paquete externo también es prácticamente el mismo, por lo que se ajustan fácilmente. No hay un efecto de transmisión variable y la capacidad de conducción es la misma que la de un automóvil convencional, pero el tren motriz puede ‘tomar’ energía a través del sistema de frenado regenerativo o aumentar el par a la línea de transmisión desde el motor-generador eléctrico como cualquier otro híbrido.

La gama de transmisión hibridada de ZF comienza con una versión híbrida suave de 20 CV y ​​48 V. Estas están seguidas por las versiones de alto voltaje de híbrido completo de 55 CV y 125 CV y, en la parte superior de los modelos de transmisión del fabricante, una versión de híbrido completo de 140 CV que produce alrededor de 400 Nm que puede usarse tanto en configuraciones de tracción trasera como en tracción en las cuatro ruedas.

Las versiones completamente híbridas pueden desacoplarse de los motores para conducir en modo solo eléctrico e incorporar bombas eléctricas para mantener los mecanismos hidráulicos internos funcionando cuando el motor se apaga por inercia o por el sistema star & stop.

Las cajas de cambios para vehículos eléctricos puros son mucho más simples, con, en la mayoría de los casos, un engranaje de reducción de una sola velocidad para reducir la velocidad del motor eléctrico de alrededor de 12,000 rpm a una velocidad más modesta. Los motores eléctricos de alta velocidad más pequeños (más de 20,000 rpm), que producen menos par pero ahorran peso y espacio, se combinan con una caja de cambios automática de dos velocidades. Pero incluso las cajas simples de una sola velocidad tienen más de lo que parece. Podemos poner como ejemplo al Volkswagen ID.3 que utiliza una caja de cambios de una sola velocidad de dos etapas.

Las revoluciones del motor deben reducirse 10 veces en las ruedas, y hacer eso con solo dos engranajes significaría que el diámetro de uno de ellos sería demasiado grande para caber en el espacio disponible. En cambio, la caja de cambios tiene dos pares de engranajes, el primero reduce las revoluciones del motor en una etapa y el segundo par termina el trabajo. Esto es casi tan complicado como lo es para una caja de cambios de reducción de una sola velocidad, y aunque pueden ser complejas electrónicamente, es una buena ilustración de lo mecánicamente simples son los sistemas de accionamiento eléctrico puro, y cómo algunos de los componentes más familiares y básicos tienen un papel fundamental que desempeñar.