“¿Qué es mejor, caja de cambios manual o automática?” La pregunta más manida del mundo del motor continúa generando debate desde la década de los 50. Las ventajas y desventajas son conocidas: una es más barata y duradera, la otra es más cómoda y precisa. Veamos cómo se diferencian a nivel mecánico.
La transmisión es el mecanismo que hace llegar el giro del motor a las ruedas del coche. Para asegurar la eficiencia del sistema, el motor mantiene unas revoluciones más o menos constantes, y es la transmisión la que se encarga de variar la velocidad de las ruedas. O, mejor dicho, la relación de transmisión.
Una caja de transmisión manual no puede alterar por sí misma la relación de transmisión, es el conductor quien debe hacerlo con la palanca de cambios. Por dentro es un mecanismo más simple (más duradero, más barato y más sencillo de reparar) que una caja automática. Se trata de una serie de engranajes o piñones girando a distinta velocidad sobre tres ejes: el eje de entrada, el eje intermedio y el eje de salida.
El eje de entrada recibe el par de fuerzas del motor a través del embrague y lo transmite al eje intermedio, que a su vez lo transmite al eje de salida. Unos anillos llamados sincronizadores se encargan de engranar suavemente los piñones para cambiar de marcha, pero tienen que ser accionados por el conductor mediante la palanca de cambios. Al mismo tiempo, el conductor debe pisar el embrague para desacoplar el giro del motor durante el cambio (por eso los coches manuales pierden potencia y velocidad en el proceso).
Las cajas de cambios automáticas utilizan un conjunto de engranajes planetarios en lugar de piñones. Los engranajes planetarios permite variar la relación de transmisión sin tener que engranar piñones diferentes, porque ya están todos engranados. Una serie de embragues y frenos deciden qué componentes giran y cuáles permanecen inmóviles para modificar la entrada y la salida del sistema.
¿Y cómo se mueven los frenos y embragues que cambian los engranajes? Usando un convertidor de par en lugar del embrague de los vehículos manuales. Su trabajo es esencialmente el mismo: conectar y desconectar la potencia del motor a la transmisión. Pero el convertidor de par también se encarga de impulsar la bomba de fluido de la transmisión, que es lo que activa los embragues y los frenos de los engranajes planetarios. El resultado es una conducción más suave que la que proporciona la caja manual.
Este instructivo vídeo de Learn Engineering es una buena explicación visual de cómo funcionan ambas transmisiones y qué las diferencia: