¿Qué es una transmisión manual? Cómo Funciona, Tipos

Las transmisiones de hoy en día vienen en estándar, manual, CVT e incluso manual automatizado. Si usted conduce un auto con cambio de marchas, entonces puede tener varias preguntas. ¿Cómo es que el patrón en forma de "H" por el que muevo esta perilla de cambio tiene relación con las marchas dentro de la transmisión? ¿Qué se mueve dentro de la transmisión cuando muevo el mando?

En este articulo te diremos todo lo que quieres saber.

🚗 ¿Qué es una transmisión manual?

La transmisión manual, también conocida como transmisión estándar, caja de cambios manual, transmisión de cambios manuales, transmisión de embrague, transmisión de marchas etc... y es un sistema de transmisión tradicional en los vehículos a motor. Su función es transmitir la potencia del motor a las ruedas del vehículo, permitiendo al conductor seleccionar las marchas o cambios manualmente.

Una transmisión manual es generalmente más simple y menos compleja que una transmisión automática. Tiene menos piezas y, por lo tanto, es más barata de fabricar y reparar.

🗜️ ¿Cómo funciona una transmisión manual?

Para entender la idea básica detrás de una transmisión estándar, el siguiente diagrama muestra una transmisión de dos velocidades en neutro muy simple. Veamos cada una de las partes de este diagrama para entender cómo encajan entre sí:

1.- El eje verde: Sale del motor a través del embrague. El eje verde y el engranaje verde están conectados como una sola unidad. (El embrague es un dispositivo que permite conectar y desconectar el motor y la transmisión.) Al pisar el pedal del embrague, el motor y la transmisión se desconectan para que el motor pueda funcionar aunque el automóvil esté parado. Al soltar el pedal del embrague, el motor y el eje verde se conectan directamente entre sí. El eje verde y la marcha giran a las mismas revoluciones que el motor.

2.- El eje rojo y los engranajes se llaman el eje de transmisión: Estos también están conectados como una sola pieza, por lo que todos los engranajes en el eje de transmisión y el eje de transmisión en sí giran como una sola unidad. El eje verde y el eje rojo están conectados directamente a través de sus engranajes mallados, de modo que si el eje verde está girando, también lo está el eje rojo. De esta manera, el árbol de levas recibe su potencia directamente del motor cuando el embrague está conectado.

3.- El eje amarillo: Es un eje estriado que se conecta directamente al eje impulsor a través del diferencial a las ruedas motrices del coche. Si las ruedas están girando, el eje amarillo está girando.

4.- Los engranajes azules: Estos se montan sobre cojinetes, por lo que giran sobre el eje amarillo. Si el motor está apagado pero el coche está en marcha, el eje amarillo puede girar dentro de los engranajes azules, mientras que los engranajes azules y el eje de apoyo están inmóviles.

5.- El collarín: Su propósito es conectar uno de los dos engranajes azules al eje impulsor amarillo. El collarín se conecta, a través de las ranuras, directamente al eje amarillo y gira con el eje amarillo.

Sin embargo, puede deslizarse hacia la izquierda o hacia la derecha a lo largo del eje amarillo para enganchar cualquiera de los engranajes azules. Los dientes del collar, llamados dientes de perro, encajan en los orificios de los lados de los engranajes azules para engancharlos.

Ahora, veamos qué pasa cuando cambias a primera velocidad.

Cambiando a primera marcha

Cuando se cambia a primera velocidad, el collar conecta la primera marcha. Como demostró el gráfico anterior, el eje verde del motor hace girar el eje de apoyo, que hace girar el engranaje azul a su derecha. Este engranaje transmite su energía a través del collar para accionar el eje impulsor amarillo. Mientras tanto, la marcha azul a la izquierda está girando, pero está girando libremente en su cojinete, por lo que no tiene efecto en el eje amarillo.

Cuando el collar está entre las dos marchas (como se muestra en la figura de la página anterior), la transmisión está en punto muerto. Ambas ruedas libres azules en el eje amarillo a las diferentes velocidades controladas por su relación con el eje de apoyo.

Sincronizadores

Las transmisiones manuales en los modernos automóviles de pasajeros utilizan sincronizadores, o synchros, para eliminar la necesidad de embragues dobles. El propósito de un synchro es permitir que el collar y el engranaje hagan contacto por fricción antes de que los dientes de perro hagan contacto. Esto permite que el collar y el engranaje sincronicen sus velocidades antes de que los dientes tengan que encajar, así:

• El cono del engranaje azul encaja en el área en forma de cono del cuello, y la fricción entre el cono y el cuello sincroniza el cuello y el engranaje. La parte exterior del collar se desliza para que los dientes de perro puedan enganchar el engranaje.
• Cada fabricante implementa transmisiones y sincronismos de diferentes maneras, pero esta es la idea general.

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⚠️ ¿Por qué raspa, traquea o hace ruidos la caja al meter un cambio?

Cuando comete un error al cambiar de marcha y oye un sonido de rechinamiento horrible, no oye el sonido de los dientes del engranaje. Como puede ver en el diagrama, todos los dientes de los engranajes están totalmente "engranados" en todo momento. El rechinido es el sonido de los dientes tratando sin éxito de enganchar los agujeros en el lado de un engranaje azul.

La transmisión aquí mostrada no tiene "synchros", así que si estuvieras usando esta transmisión, tendrías que embragarla dos veces. El doble embrague era común en los coches más antiguos y sigue siendo común en algunos coches de carreras modernos. En el embrague doble, primero pisa el pedal de embrague una vez para desconectar el motor de la transmisión.

Esto quita la presión de los dientes de perro para que usted pueda mover el collar a neutral. Luego sueltas el pedal del embrague y giras el motor a la "velocidad correcta". La velocidad correcta es el valor de rpm al que el motor debe funcionar en la siguiente marcha.

La idea es conseguir que el engranaje azul de la siguiente marcha y el collar giren a la misma velocidad para que los dientes del perro puedan engranar. A continuación, vuelva a introducir el pedal del embrague y bloquee el collar en el nuevo engranaje. En cada cambio de marcha hay que presionar y soltar el embrague dos veces, de ahí el nombre de "doble embrague".

🔍¿Cuáles son los tipos de transmisiones manuales?

Transmisión manual de cuatro velocidades: Las transmisiones manuales de cuatro velocidades son en gran medida anticuadas, y las transmisiones de cinco y seis velocidades ocupan su lugar como las opciones más comunes. Algunos coches de alto rendimiento pueden ofrecer aún más marchas. Sin embargo, todos trabajan más o menos de la misma manera, independientemente del número de marchas. Internamente, se parece a esto:

Transmisión manual de cinco velocidades: Es uno de los tipos de transmisión manual más básicos y se compone de cinco velocidades hacia adelante y una marcha atrás. Aquí el conductor debe cambiar manualmente las marchas usando la palanca de cambios ubicada en la consola central o en la columna de dirección.

Transmisión manual de seis velocidades: Es muy similar a la de cinco velocidades, pero cuenta con una sexta velocidad adicional para una mayor eficiencia en carretera y un menor consumo de combustible en velocidades de crucero.

Transmisión manual de siete u ocho velocidades: Estos tipos de transmisiones manuales son menos comunes en los automóviles de pasajeros y se encuentran generalmente en vehículos deportivos o de alto rendimiento. Ofrecen una mayor cantidad de velocidades para un mejor rendimiento y una mayor eficiencia en carretera.

Transmisión manual de doble embrague (DSG): La transmisión de doble embrague o de cambio directo, es un tipo de transmisión manual que utiliza dos embragues controlados electrónicamente para cambiar las marchas de manera rápida y suave. Esto permite un cambio de marchas más rápido y eficiente, similar a una transmisión automática, pero con la opción de cambio manual.

El engranaje apropiado está conectado por fricción a las ruedas motrices a través de un embrague por pieza de transmisión. Al cambiar de marcha, el embrague de una parte se abre mientras que la otra se cierra al mismo tiempo.

Esto significa que las marchas se pueden cambiar automáticamente (o manualmente) bajo carga sin ninguna interrupción en la tracción, permitiendo valores de aceleración muy buenos gracias a los procesos de cambio extremadamente rápidos; no es casualidad que algunos autos deportivos utilicen transmisiones de doble embrague.

Transmisión manual automatizada: Es una transmisión manual que utiliza un sistema automatizado para controlar el embrague y cambiar las marchas, en lugar de que el conductor lo haga manualmente. Algunos de los ejemplos más comunes son la transmisión Easytronic de Opel/Vauxhall y la transmisión i-Shift de Volvo.

Aunque la transmisión automática de doble embrague se hizo popular en los coches de alto rendimiento, como los Porsches y Audi, está cada vez más disponible en los modelos más convencionales.

El sistema automático de doble embrague funciona a través de dos embragues, controlados por la red informática del automóvil y que no requieren la intervención del conductor. Como ya hemos comentado, cuando el embrague de una transmisión manual está conectado, desconecta el motor de la transmisión para permitir el cambio. El sistema automático de doble embrague acciona dos marchas diferentes a la vez, lo que completa el cambio sin pasar por la etapa de desconexión de potencia.

Esto permite que una transmisión de doble embrague complete los cambios mucho más rápidamente, ya que no hay una "pausa" mientras que el motor y la transmisión intentan acoplarse.

🕵🏻 ¿Qué es una transmisión variable continua (CVT)?

Una transmisión variable continua (CVT) tiene una gama casi infinita de relaciones de transmisión. En el pasado, los CVT's no podían competir con las transmisiones de cuatro y cinco velocidades en términos de coste, tamaño y fiabilidad, por lo que no se veían en los automóviles de producción. En la actualidad, las mejoras en el diseño han hecho que las video televisiones sean más comunes.

La transmisión se conecta al motor a través del embrague. El eje de entrada de la transmisión gira a las mismas revoluciones que el motor, lo que mejora tanto la potencia como el consumo de combustible.

Las CVT se hicieron comunes en los automóviles híbridos porque son considerablemente más eficientes que las transmisiones manuales y automáticas tradicionales, y su popularidad se disparó a partir de ahí cuando los fabricantes de automóviles compitieron por las mejores clasificaciones de economía de combustible posibles. A finales de 2016, uno de cada cuatro coches vendidos en los Estados Unidos estaba equipado con una transmisión variable continua.

🚩Desventajas de una transmisión variable continua (CVT)

Sensación de manejo no tradicional: Las transmisiones CVT no tienen cambios de marcha fijos como las transmisiones manuales o automáticas convencionales, sino que utilizan una correa o cadena y poleas para proporcionar una relación de transmisión continua y suave. Esto puede resultar en una sensación de manejo diferente para algunos conductores, ya que no hay cambios de marcha perceptibles ni sensación de aceleración o desaceleración abrupta.

Sonido y vibraciones: A menudo pueden generar sonidos y vibraciones distintivas durante la aceleración, ya que la correa o cadena se ajusta continuamente para proporcionar una relación de transmisión variable. Algunos conductores pueden encontrar estos sonidos y vibraciones incómodos o molestos, especialmente a altas velocidades o durante aceleraciones intensas.

Limitaciones de capacidad de potencia: Aunque las transmisiones CVT son eficientes en términos de consumo de combustible, pueden tener limitaciones en términos de capacidad de potencia y torque. Las CVT se utilizan con mayor frecuencia en vehículos compactos y de tamaño mediano, y pueden tener dificultades para manejar motores de alta potencia o aplicaciones de carga pesada, lo que puede limitar su uso en vehículos más grandes o con fines de remolque.

Mantenimiento y reparación: Son complejas en su diseño y funcionamiento, lo que puede hacer que el mantenimiento y las reparaciones sean más complicadas y costosas en comparación con otras transmisiones. Además, no todos los talleres de reparación de automóviles tienen la experiencia o el equipo necesario para trabajar en transmisiones CVT, lo que podría limitar las opciones de reparación y aumentar los costos en caso de averías.

Posibles problemas de durabilidad: La mayor preocupación de los conductores es la durabilidad a largo plazo. Ya que han informado problemas de fiabilidad, incluyendo fallos prematuros o desgaste acelerado de los componentes de la CVT, lo que puede resultar en costosas reparaciones o reemplazos.

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