Funcionamiento de la transmisión automática.
El cambio automático por variador continuo de velocidad (CVT), adecuado para propulsar todo tipo de vehículos urbanos. Estos sistemas automáticos simplifican el sistema de cambio de marcha, siendo su principal característica la utilización de una correa trapezoidal como elemento transmisor.
En estos sistemas, la relación de transmisión varia automáticamente a través de un sistema de rampas y poleas, lo que permite diseñarlos de tal manera que el motor se mantenga siempre durante el proceso de cambio en torno a su régimen de par máximo, reduciendo así el consumo y el nivel de emisiones del motor.
Los elementos que componen un variador centrifugo se pueden dividir según su función dentro de la transmisión automática. En el esquema podemos diferenciar sus componentes principales separados en tres grupos:
- El embrague centrífugo (grupo 1).
- El sistema de variador centrífugo (grupo 2).
- La transmisión final (grupo 3).
Grupo 1: Embrague centrífugo
El embrague centrifugo está formado por una campana de embrague, que gira con la rueda, y unas mordazas de embrague, que giran con el variador.
El giro del motor provoca el giro del variador, ya que los dos son solidarios. Las mordazas del embrague, que giran con el variador, se expanden al aumentar las revoluciones del motor por efecto de la fuerza centrífuga y se fijan a la campana del embrague transmitiendo el movimiento rotativo a la rueda.
La dureza de los muelles de embrague mantiene las mordazas cerradas con el motor al ralentí, determinando a que revoluciones de giro del motor se fijaran las mordazas a la campana de embrague.
Grupo 2: Sistema de variador centrífugo
El variador está formado por dos poleas, una instalada sobre el eje del cigüeñal (polea conductora) y la otra instalada sobre el eje de la transmisión final (polea conducida).
Las dos poleas se transmiten el movimiento a través de la fricción lateral de una correa trapezoidal, que se mantiene en tensión por la precarga de un muelle cilíndrico contenido en la polea conducida del variador.
Las dos poleas contienen una semipolea fija y una móvil con desplazamiento axial. Según estén más separadas o juntas las semipoleas, el diámetro útil de la correa será menor o mayor, haciendo que la relación de vueltas del cigüeñal al eje primario de la transmisión varíe.
En la polea conductora encontramos los rodillos. Los rodillos están alojados entre el plato de rampas y la semipolea móvil. Cuando el cigüeñal gira, los rodillos giran con el variador a la misma velocidad, estando sometidos al efecto de la fuerza centrífuga que los empuja hacia el exterior de la semipolea móvil.
El desplazamiento de la polea conductora está limitado por el muelle precargado que mantiene la correa en máximo diámetro en la polea conducida. El cambio de velocidad se producirá cuando la fuerza centrífuga generada por el giro de los rodillos supere la precarga del muelle y provoque su compresión.
Cuando esto ocurra, los rodillos se desplazarán hacia el exterior de la semipolea, desplazando la semipolea móvil hacia la semipolea fija de la polea conductora. Al juntarse las dos semipoleas, aumenta el diámetro útil del sistema de poleas, desplazando la correa trapezoidal hacia el exterior de la polea conductora.
Como la correa trapezoidal tiene una longitud fija, al aumentar el diámetro de la polea conductora disminuye el diámetro de la polea conducida, aumentando las revoluciones de eje secundario. De esta manera, el variador es similar a un cambio de marchas manual con la ventaja de que no tiene carencias al cambiar de una velocidad a otra, proporcionando una continua variación de la relación del cambio de marchas.
Grupo 3: Transmisión final
Estas transmisiones finales están compuestas por engranajes que reducen las revoluciones entre el engranaje intermedio de la transmisión final y la rueda, generando una desmultiplicación que limita la velocidad máxima del vehículo. Su función es comparable a la del sistema de transmisión secundaria por cadena.
Averías del sistema de transmisión automática.
Una vez hemos visto los diferentes elementos que forman un variador continuo de velocidad podemos valorar las averías que pueden aparecer en este tipo de transmisión.
1) Poleas:
El variador funciona por ficción, por lo que el desgaste es su mayor enemigo. Las poleas, tanto conductora como conducida, sufren desgaste en la zona de apoyo de la correa, pudiendo aparecer surcos o escalones en la pared de la rampa de deslizamiento de la correa. Esto producirá imprecisión durante el cambio de velocidad por lo que, en caso de presentar desgaste, se deberán sustituir.
Otro problema de imprecisión durante el cambio de velocidad puede venir por un problema en los colisos de la polea conducida. Esta polea dispone de colisos que ayudan a su desplazamiento durante la compresión del muelle de contraste, facilitando que la correa se desplace hacia el interior de la polea.
El mal estado de los colisos, o la falta de engrase, puede producir imprecisión en el cambio de velocidad. Se deberá desmontar y acondicionar con grasa nueva, o sustituir en caso de daño estructural.
2) Rodillos y guías:
Los rodillos y guías de la polea conductora son componentes que sufren mucho desgaste y que deben revisarse de forma frecuente.
El cambio de velocidad a las revoluciones adecuadas depende directamente del peso de los rodillos. Si estos sufren desgaste y disminuyen de peso, el cambio de velocidad se realizará a mayores revoluciones, ya que necesitaremos mayor velocidad de giro del motor para que los rodillos venzan el muelle de contraste.
Esto provoca el cambio a unas revoluciones donde el par motor no es máximo, pudiendo generar que el motor se ralentice durante el proceso, no siendo lineal la aceleración del vehículo.También se notará el desgaste de los rodillos en máxima velocidad, ya que esta es dependiente de la inercia generada por el peso de los rodillos. Una pérdida de velocidad, o la incapacidad de que el vehículo de mantenerla, puede indicar un desgaste elevado del conjunto de rodillos.
Las guías del plato de rampas también sufren desgaste. El desgaste de las guías se muestra como un tintineo metálico al ralentí a causa de la excesiva holgura entre plato y polea.
3) Correa
La correa transmite por fricción, por lo que sufre desgaste. Cuando la correa se desgasta se hace más fina, perdiendo grosor, modificando la relación final del vehículo. Nos daremos cuenta que está fuera de servicio si la motocicleta acelera de forma correcta pero la velocidad máxima se ve reducida respecto a la original.
4) Embrague centrífugo
Los componentes del embrague funcionan por fricción, por lo que el desgaste y las altas temperaturas de funcionamiento pueden provocar que su acoplamiento no se realice de forma correcta.
Las zapatas de embrague pueden cristalizarse a causa de la alta temperatura, perdiendo adherencia y apareciendo el patinado de éstas sobre la campana de embrague. Como resultado, el vehículo pierde fuerza o aparecen vibraciones durante su accionamiento.
Estas vibraciones o accionamiento a tirones también pueden producirse por un desgaste excesivo de la guarnición de las zapatas, o por la deformación de la campana de embrague, que vendrá acompañada habitualmente con la aparición de tonos azules o marrones en su superficie.
Para finalizar, unos muelles fatigados provocan el arrastre de la rueda trasera al contactar las zapatas con la campana con el motor a ralentí. Esto producirá un sobrecalentamiento que acelerará el desgaste, pudiendo aparecer cualquiera de los problemas expuestos anteriormente.
