Así funciona un cambio automático con convertidor hidráulico de par

Desde que, según los libros de historia, Leonardo Da Vinci inventara la primera caja de cambios, hasta los actuales sistemas de transmisión, han pasado siglos. La evolución ha transformado aquella rudimentaria caja de cambios en las transmisiones tremendamente avanzadas de hoy, capaces de proporcionar una conducción suave y un escalonamiento de las velocidades muy reducido.

Existen cajas de cambio manual y cajas de cambio automáticas de diferentes tipos, dimensiones y número de marchas, en función del vehículo donde se monte.

Para que el par motor se transmita a la caja de cambios, se necesita de un elemento llamado embrague, que se utiliza en vehículos con caja de cambio manual.

Dentro de las cajas de cambios automáticas, las más extendidas son las de convertidor de par. Y el mecanismo que se cumple la función del embrague en estas cajas es el convertidor hidráulico de par, que es el encargado de realizar la conexión entre la caja de cambios y el motor.

El convertidor de par es básicamente un embrague hidráulico perfeccionado, que permite graduar la combinación par-velocidad según las necesidades. Puede definirse como una combinación de embrague y cambio de velocidades: embrague, porque cumple esa misión y cambio de velocidades, porque es capaz de multiplicar el par.

¿Cómo funciona un convertidor hidráulico de par?

1.- Fase normal de funcionamiento

En el funcionamiento del convertidor de par, una corriente de aceite generada por una bomba se envía a las palas de la turbina, dándole así su energía. Desde la turbina, el aceite se devuelve a la bomba, chocando contra el reactor -situado entre ambas-, el cual desvía y canaliza el aceite nuevamente hacia la bomba.

2.- Fase de multiplicador de par

Cuando la bomba gira más rápido que la turbina, el convertidor actúa en primer lugar como embrague desacoplando la transmisión, y a medida que aumentan las revoluciones del motor y de la bomba, el convertidor trabaja multiplicando el par del motor.

El aceite es impulsado por los álabes de la bomba y choca contra los álabes de la turbina que permite su desplazamiento.

Gracias al diseño helicoidal de los alabes y a la canalización del retorno del aceite por medio del reactor, se evitan los choques inútiles del aceite contra las paredes de la turbina y se consigue así que el aceite retorne nuevamente con fuerza hasta la bomba, lo que supone un par adicional que se suma al que el motor le aplica a la bomba, para lograr de esta manera aumentar el par motor.

A medida que las velocidades de la turbina y de la bomba se igualan, este efecto disminuye y el convertidor se comporta como un embrague hidráulico normal con una relación de transmisión 1:1

3.- Fase como transmisor de par

Cuando la bomba gira a gran velocidad, la turbina es impulsada con elevada fuerza por el aceite y prácticamente a la misma velocidad que la bomba, en este caso, el convertidor de par es semejante al embrague hidráulico y transmite el par con una relación aproximada de 1:1.

La alimentación del aceite del convertidor se realiza mediante un circuito hidráulico el cual lleva una serie de válvulas y un radiador para la refrigeración del aceite del circuito. Por último, la presión hidráulica se controla por las electroválvulas, a través de la unidad de control del cambio.