David Ras
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La “caja de cambios” automática CVT
En este post explicaremos lo que es y como funciona el “cambio de marchas” CVT de variador continuo.
En otro post explicaremos el e-CVT de Toyota. No confundir los dos sistemas porque son bastante diferentes.
¿Que es la CVT?
La transmisión variable continua, Continuosly Variable Transmission en inglés, o más conocida por CVT, o de variador continuo, es un tipo de cambio automático que no tiene marchas fijas. En lugar de engranajes, utiliza un sistema de dos poleas de diámetro variable unidas por una correa, que acostumbra a ser metálica. Las poleas están controladas por un circuito hidráulico y, como pueden cambiar de diámetro constantemente, el vehículo tiene infinitas relaciones de cambio. Así, puede mantener el par motor necesario en todo momento, y la marcha atrás se consigue con el uso de un inversor.
La caja de cambios CVT lleva bastantes años en el mercado, almenos desde 1958, tiene sus ventajas e inconvenientes, como todas, y su funcionamiento es parecido una motocicleta o scooter.
Principios de funcionamiento
Imaginemos una caja. Por el lado izquierdo superior entra el eje que viene del motor. Por el lado derecho inferior sale el eje que va hacia las ruedas o el diferencial. La caja sería la carcasa exterior del cambio CVT.
Ahora imaginemos el interior de la caja. El eje que viene del motor tiene un cono con la punta señalando a la derecha, y el que va hacia las ruedas tiene un cono con la punta señalando hacia la izquierda.
*Foto fictícia simplificada de los dos ejes y conos para que se entienda mejor. El eje superior izquierdo viene del motor. En inferior derecho va hacia el diferencial y/o las ruedas. La cadena puede desplazarse a derecha e izquierda, pero siempre en vertical.
Ahora imaginemos que entre los dos conos hay una correa metálica que puede correr por el lateral de los conos, pero siempre en vertical. Puede haber tres escenarios:
Escenario A:
La correa rodea la punta del cono superior, y la base del cono inferior, es decir, estrecho por arriba y ancho por abajo. Cuando la correa gira, el eje inferior o de salida da menos vueltas que el eje inferior o de entrada. Esto significa que el eje de salida esta transmitiendo mucho par motor (torque) pero poca velocidad.
Se llama relación corta o reducción. Es lo que sucede cuando el vehículo arranca o cuando sube una pendiente. El eje de salida tiene mucho empuje para vencer la inercia o la gravedad.
*Foto frontal de los ejes de entrada (superior) y salida (inferior), de los conos y de la correa. En esta posición se transmite al eje de salida el máximo par motor y la mínima velocidad.
Escenario B:
La correa rodea la base del cono superior, y la punta del cono inferior, es decir, ancho por arriba y estrecho por abajo. Cuando la correa gira, el eje inferior o de salida da más vueltas que el eje inferior o de entrada. Esto significa que el eje de salida esta transmitiendo mucha velocidad pero poco par motor.
Se llama relación larga o multiplicación. Se utiliza cuando el vehículo ya va rápido por la autopista. El eje de salida gira muy rápido, pero no tiene mucha capacidad para acelerar rápidamente o subir cargas pesadas.
*Foto frontal de los ejes de entrada (superior) y salida (inferior), de los conos y de la correa. En esta posición se transmite al eje de salida el mínimo par motor pero la máxima velocidad.
Escenario C:
Como hemos comentado, entre los dos escenarios anteriores, la correa puede adoptar múltiples posiciones, siempre con una transición suave, pero con el motor revolucionado.
¿Como funciona?
Si entramos más en detalle, los conos en realidad son poleas cónicas, cada una formada por dos piezas con forma de cono enfrentadas y que se pueden acercar o separar.
Cuando los conos de una polea se acercan, el diámetro de la polea aumenta y la correa o cadena se ve obligada a subir hacia la parte ancha del cono, lo que seria la base o parte exterior del cono.
Cuando los conos de la polea se separan, el diámetro de la polea disminuye y la correa baja hacia el centro, lo que seria la punta o parte estrecha del cono.
Como la cadena tiene la longitud constante, si en el eje superior gira alrededor del diámetro grande, en el eje inferior tiene que girar alrededor del diámetro pequeño, y al revés, si en el eje superior gira alrededor del diámetro pequeño, en la parte inferior gira alrededor del diámetro grande.
Como el movimiento de los conos de las poleas es progresivo, hay infinitas relaciones de transmisión entre el mínimo y el máximo, y por eso se llama de variación continua y no tiene marchas fijas. Así, el motor puede mantenerse a 2.500 rpm, por ejemplo, mientras el vehículo va ganando velocidad de forma suave.
*Foto. Se puede ver una vista lateral y superior de todo el conjunto, incluyendo el eje de entrada (Input Shaft), que tiene la polea conductora (Driver Pulley) y el eje de salida (Output Shaft), con la polea conducida (Driven Pulley). Y la correa o cadena (Belt) une las dos poleas. Las imágenes de la izquierda representan las marchas bajas (Low Gear) con mucho par de salida y poca velocidad, y las de la derecha las marchas altas (High Gear) con mucha velocidad y poco par. En las imágenes superiores se representa el sentido de giro de las poleas (antihorario), y en las inferiores el movimiento de las dos partes de las poleas (arriba y abajo). Abajo a la derecha, donde dice “Pair of conical pulley” (Par de poleas cónicas), se refiere a que cada polea está formada por dos piezas cónicas enfrentadas.
*Foto 1 de 3. El vehículo arranca, el eje superior (proveniente del motor) gira menos que el eje inferior (de salida), por lo que se transmite el máximo par motor.
*Foto 2 de 3. El conductor aprieta el acelerador y demanda un poco más de velocidad. La polea del eje superior se cierra y aumenta su diámetro. La polea del eje inferior se abre y disminuye su diámetro. Disminuye el par motor y aumenta la velocidad.
*Foto 3 de 3. El conductor aprieta más el acelerador y demanda la máxima velocidad. La polea del eje superior está totalmente cerrada y con su máximo diámetro. La polea del eje inferior está totalmente abierta y con su diámetro mínimo. En el eje de salida hay la máxima velocidad pero el mínimo par motor.
Componentes del CVT
La transmisión continua variable CVT es uno de los tipos más simples de transmisión automática.
El eje de entrada proviene del motor, y sobre él se monta la polea de entrada. El eje de salida se mantiene paralelo al de entrada, y sobre él se monta la polea de salida. Es el responsable de transmitir el par motor al diferencial o a las ruedas del vehículo.
La polea de entrada está formada por una parte fija y una parte móvil. La parte fija, a la derecha, está montada sobre el eje, gira con él y acostumbra a a ser más pequeña. La parte móvil, es de tipo cónica, va montada a la izquierda, puede moverse hacia la otra parte o alejarse, girar con el eje y es la hace posible cambiar las relaciones de transmisión.
La polea de salida es igual que la de entrada, pero al revés. La parte fija a la izquierda y la parte móvil a la derecha.
Otro componente importante es la correa o cadena que se encarga de transmitir el par motor del eje de entrada al de salida. Es una correa metálica en forma de V, aunque en algunos casos puede ser de goma.
*Foto de una caja CVT fabricada por Jatco, una filial de Nissan. Es la Jatco modelo CVT7 (JF015E). A diferencia de otras CVT, la CVT7 es única porque combina las poleas con un pequeño engranaje planetario de dos velocidades (sub-transmisión). Esto permite que las poleas sean más pequeñas, porque el cambio de marcha se reparte entre los conos y los engranajes, y la carcasa exterior de aluminio sea más compacta, ya que es una caja diseñada para motores pequeños de hasta 1.6L. La cadena que se vé es metálica. Se empezó a utilizar en 2009-2010, en los Nissan Juke (1.6 de gasolina), Micra (generación K13 y posteriores), y Note, pero también en los Suzuki Swift e Ignis (Suzuki compra muchas transmisiones a Jatco), y Mitsubishi Mirage / Space Star (según paises). Esta caja fue muy innovadora en su momento porque fue la primera en utilizar el sistema de sub-transmisión para reducir peso y aumentar la eficiencia, aunque recibió algunas críticas por su lentitud de respuesta comparado con otros tipos de cajas.
*Foto de una caja CVT Multitronic fabricada por Audi, aunque fue desarrollada en col·laboración con ZF. Se instaló en los Audi A4, A5, y A6 de tracción delantera entre el 2000 y el 2004. A diferencia de las CVT más simples que usan una correa de goma, esta utiliza una cadena de acero muy gruesa y robusta diseñada para poder gestionar motores potentes, TDI y de gasolina con mucho par motor, en sus modelos más grandes, como el A6, cosa que ninguna otra marca hizo. La forma compacta y el corte transversal muestran como se adapta a las carrocerías Audi de la época.
Recomiendo ver el siguiente vídeo porque es muy gráfico:
Ventajas de la CVT
En una CVT la aceleración es continua y no da tirones entre marchas, por lo que es muy suave y cómoda. El par motor y la potencia siempre están en el Rango óptimo. Al tener una aceleración continua y sin picos, no hay picos de consumo, lo que permite un consumo medio menor y una reducción de los gases contaminantes. La vida útil de una CVT se estima larga, de unos 300.000 km, aunque depende del estilo de conducción y puede reducirse si se realizan muchas aceleraciones bruscas.
Son cajas muy compactas y ligeras, ideales para coches pequeños y para moverse por ciudad con un consumo bajo.
Inconvenientes de la CVT
Las CVT tienen una respuesta lenta, sobretodo los primeros modelos que salieron al mercado o, al menos, lenta en comparación con un doble embrague. La CVT es más ruidosa, y tiene que estar muy bien configurada para aprovechar la máxima potencia y par motor, y cualquier desajuste se va a notar en el comportamiento y la reacción del vehículo. Dicen que las CVT son perezosas, sobretodo en subidas o bajo demandas altas de aceleración.
Las transmisiones CVT también necesitan mantenimiento y cambios de aceite cada 90.000 km, aunque haya quien diga lo contrario. Y en caso de avería no se reparan, hay que sustituirlas enteras.
Una característica curiosa y distintiva es cuando se acelera el motor a fondo, ya que sube de revoluciones y se mantiene revolucionado fijo en un punto alto de ruido mientras el vehículo gana velocidad, lo que puede dar la sensación de “motor sobre revolucionado”, “motor patinando” o “efecto batidora”.
La historia del CVT
Hasta ahora hemos contado como funciona el CVT, pero nos falta su historia.
Hay quien dice que la transmisión continua variable CVT la ideó Leonardo Da Vinci en 1490, pero quien la puso en práctica por primera vez fue Milton Reeves a finales del siglo XIX, en un aserradero de Estados Unidos donde el motor de la sierra tenía una sola marcha y no podían controlar la velocidad de las hojas de la sierra. Después se utilizó en muchas otras máquinas.
DAF fue la primera empresa que utilizó el CVT en vehículos como en el DAF 600 de 1958, y después en el DAF 44 de 1966. DAF es una empresa holandesa con sede en Eindhoven, actualmente más conocida por sus camiones. Llamó la caja CVT con el nombre de Variomatic.
Más tarde, el CVT fue adoptado por las empresas japonesas y evolucionó en el e-CVT utilizado por Toyota y otras empresas.
¿Que marcas utilizan el CVT?
La marca que más ha perfeccionado el cambio CVT es Subaru. Lo llama Lineartronic y utiliza una cadena metálica. La utilizan el Forester 2026 de gasolina con el 2.5L Boxer, todas las versiones de combustión del Subaru Outback, el Crosstek de gasolina, y el WRX que, aún siendo un deportivo utiliza una variante optimizada llamada Subaru Performance Transmission.
Nissan la llama Xtronic, y simula unos cambios de marcha para evitar la sensación de motor revolucionado. Lo utilizan las versiones de combustión Mild Hybrid (MHEV) de 140 y 158 CV del Qashqai y del X-Trail, pero no las versiones e-Power, que son eléctricas. También lo utilizan los Juke con motorizaciones de acceso.
Honda también lo utiliza en algunos modelos de gasolina en algunos mercados. Lo utilizan el CR-V con el motor 1.5 Turbo de gasolina, el Civic en las versiones no híbridas fuera de Europa, y en el HR-V en las variantes de combustión pura.
Toyota lo utiliza en sus modelos de gasolina puros, aunque con una primera marcha física (engranaje) para arrancar con fuerza, para pasar después a las poleas. Lo utilizan el Corolla de gasolina en mercados donde de vende sin sistema híbrido, y el Yaris en versiones de gasolina no híbridas.
Lo utiliza Mitsubishi en el ASX y Eclipse Cross en sus versiones de gasolina, utilizando cajas CVT de Jatco (Nissan).
Y Hyundai / Kia lo llaman Intelligent Variable Transmission (IVT), con cadena para durar más, en modelos como el Hyundai Elantra y los Kia Rio y Stonic.
Audi fué la marca alemana que más apostó por el CVT. Lo llamaba Multitronic y fue muy famoso y polémico entre 2000 y 2014. Fue el primer intento real de llevar el CVT al mundo Premium. Audi quería demostrar que el CVT podía ser tan suave como un motor eléctrico, pero la tecnología de materiales de la época no estaba a la altura de la fuerza de sus motores. Utilizaba una cadena metálica muy robusta en los CVT de sus vehículos con motores TDI y gasolina potentes.
Audi utilizó el cambio CVT en sus modelos A4, A5 y A6 de tracción delantera, pero no en los Quattro. A pesar de que era muy suave, tuvo muchos problemas de fiabilidad en sus primeras generaciones y, en 2014, Audi la dejó de fabricar y la sustituyó por la caja de doble embrague S-tronic que es mucho más rápida y deportiva.
Mercedes-Benz también usó el CVT con el nombre de Autotronic (código interno 722.8), en modelos donde el espacio era muy reducido, como el Clase A (W169) y el Clase B (W245) entre el 2004 y el 2012. Después de ese año la sustituyó por la caja de doble embrague 7G-DCT, que daba un tacto más Mercedes y mejor control del par motor.
BMW siempre ha rechazado la sensación de la CVT porque la considera poco deportiva, y no hay ningún BMW que la haya utilizado. Pero, también pecó. Cuando en 2001 relanzó la marca Mini con el Mini Cooper R50, los automáticos utilizaban una CVT fabricada por ZF. Fue un desastre de fiabilidad, y en 2005 la sustituyó por otro tipo de caja.
Estas tres marcas alemanas ya no utilizan las cajas CVT porque el sonido del motor cuando sube de revoluciones pero el vehículo no acelera al instante no encaja con el prestigio del “lujo” alemán, porque las cajas de doble embrague (DSG, S-tronic y DCT) o las de convertidor de par (ZF 8HP) han evolucionado tanto que son casi igual de eficientes que una CVT pero mucho más resistentes, y porque las poleas de un cambio CVT tienen un límite físico de par motor (fuerza) que pueden aguantar antes de que la cadena resbale, y los motores potentes de Audi y BMW romperían facilmente el CVT.
Diferencias entre cambios
El CVT es más eficiente en ciudad que el convertidor de par, pero menos agradable en autopista y menos apto para remolcar grandes cargas.
El CVT es más suave y fiable en una conducción tranquila que un doble embrague, pero el doble embrague es mucho más rápido y deportivo.
En el siguiente post se explica como funciona la "caja de cambios" e-CVT:
www.bmwfaq.org
Saludos.
PDF: La caja de cambios automática CVT.pdf 316,2 KB
En este post explicaremos lo que es y como funciona el “cambio de marchas” CVT de variador continuo.
En otro post explicaremos el e-CVT de Toyota. No confundir los dos sistemas porque son bastante diferentes.
¿Que es la CVT?
La transmisión variable continua, Continuosly Variable Transmission en inglés, o más conocida por CVT, o de variador continuo, es un tipo de cambio automático que no tiene marchas fijas. En lugar de engranajes, utiliza un sistema de dos poleas de diámetro variable unidas por una correa, que acostumbra a ser metálica. Las poleas están controladas por un circuito hidráulico y, como pueden cambiar de diámetro constantemente, el vehículo tiene infinitas relaciones de cambio. Así, puede mantener el par motor necesario en todo momento, y la marcha atrás se consigue con el uso de un inversor.
La caja de cambios CVT lleva bastantes años en el mercado, almenos desde 1958, tiene sus ventajas e inconvenientes, como todas, y su funcionamiento es parecido una motocicleta o scooter.
Principios de funcionamiento
Imaginemos una caja. Por el lado izquierdo superior entra el eje que viene del motor. Por el lado derecho inferior sale el eje que va hacia las ruedas o el diferencial. La caja sería la carcasa exterior del cambio CVT.
Ahora imaginemos el interior de la caja. El eje que viene del motor tiene un cono con la punta señalando a la derecha, y el que va hacia las ruedas tiene un cono con la punta señalando hacia la izquierda.
*Foto fictícia simplificada de los dos ejes y conos para que se entienda mejor. El eje superior izquierdo viene del motor. En inferior derecho va hacia el diferencial y/o las ruedas. La cadena puede desplazarse a derecha e izquierda, pero siempre en vertical.
Ahora imaginemos que entre los dos conos hay una correa metálica que puede correr por el lateral de los conos, pero siempre en vertical. Puede haber tres escenarios:
- La primera posición es cuando la correa rodea la punta del cono superior, y la base del cono inferior. Es la posición extrema derecha.
- La segunda posición es cuando la correa rodea la base del cono superior y la punta del cono inferior. Es la posición extrema izquierda.
- Entre los dos escenarios anteriores, la correa puede adoptar múltiples posiciones.
Escenario A:
La correa rodea la punta del cono superior, y la base del cono inferior, es decir, estrecho por arriba y ancho por abajo. Cuando la correa gira, el eje inferior o de salida da menos vueltas que el eje inferior o de entrada. Esto significa que el eje de salida esta transmitiendo mucho par motor (torque) pero poca velocidad.
Se llama relación corta o reducción. Es lo que sucede cuando el vehículo arranca o cuando sube una pendiente. El eje de salida tiene mucho empuje para vencer la inercia o la gravedad.
*Foto frontal de los ejes de entrada (superior) y salida (inferior), de los conos y de la correa. En esta posición se transmite al eje de salida el máximo par motor y la mínima velocidad.
Escenario B:
La correa rodea la base del cono superior, y la punta del cono inferior, es decir, ancho por arriba y estrecho por abajo. Cuando la correa gira, el eje inferior o de salida da más vueltas que el eje inferior o de entrada. Esto significa que el eje de salida esta transmitiendo mucha velocidad pero poco par motor.
Se llama relación larga o multiplicación. Se utiliza cuando el vehículo ya va rápido por la autopista. El eje de salida gira muy rápido, pero no tiene mucha capacidad para acelerar rápidamente o subir cargas pesadas.
*Foto frontal de los ejes de entrada (superior) y salida (inferior), de los conos y de la correa. En esta posición se transmite al eje de salida el mínimo par motor pero la máxima velocidad.
Escenario C:
Como hemos comentado, entre los dos escenarios anteriores, la correa puede adoptar múltiples posiciones, siempre con una transición suave, pero con el motor revolucionado.
¿Como funciona?
Si entramos más en detalle, los conos en realidad son poleas cónicas, cada una formada por dos piezas con forma de cono enfrentadas y que se pueden acercar o separar.
Cuando los conos de una polea se acercan, el diámetro de la polea aumenta y la correa o cadena se ve obligada a subir hacia la parte ancha del cono, lo que seria la base o parte exterior del cono.
Cuando los conos de la polea se separan, el diámetro de la polea disminuye y la correa baja hacia el centro, lo que seria la punta o parte estrecha del cono.
Como la cadena tiene la longitud constante, si en el eje superior gira alrededor del diámetro grande, en el eje inferior tiene que girar alrededor del diámetro pequeño, y al revés, si en el eje superior gira alrededor del diámetro pequeño, en la parte inferior gira alrededor del diámetro grande.
Como el movimiento de los conos de las poleas es progresivo, hay infinitas relaciones de transmisión entre el mínimo y el máximo, y por eso se llama de variación continua y no tiene marchas fijas. Así, el motor puede mantenerse a 2.500 rpm, por ejemplo, mientras el vehículo va ganando velocidad de forma suave.
*Foto. Se puede ver una vista lateral y superior de todo el conjunto, incluyendo el eje de entrada (Input Shaft), que tiene la polea conductora (Driver Pulley) y el eje de salida (Output Shaft), con la polea conducida (Driven Pulley). Y la correa o cadena (Belt) une las dos poleas. Las imágenes de la izquierda representan las marchas bajas (Low Gear) con mucho par de salida y poca velocidad, y las de la derecha las marchas altas (High Gear) con mucha velocidad y poco par. En las imágenes superiores se representa el sentido de giro de las poleas (antihorario), y en las inferiores el movimiento de las dos partes de las poleas (arriba y abajo). Abajo a la derecha, donde dice “Pair of conical pulley” (Par de poleas cónicas), se refiere a que cada polea está formada por dos piezas cónicas enfrentadas.
*Foto 1 de 3. El vehículo arranca, el eje superior (proveniente del motor) gira menos que el eje inferior (de salida), por lo que se transmite el máximo par motor.
*Foto 2 de 3. El conductor aprieta el acelerador y demanda un poco más de velocidad. La polea del eje superior se cierra y aumenta su diámetro. La polea del eje inferior se abre y disminuye su diámetro. Disminuye el par motor y aumenta la velocidad.
*Foto 3 de 3. El conductor aprieta más el acelerador y demanda la máxima velocidad. La polea del eje superior está totalmente cerrada y con su máximo diámetro. La polea del eje inferior está totalmente abierta y con su diámetro mínimo. En el eje de salida hay la máxima velocidad pero el mínimo par motor.
Componentes del CVT
La transmisión continua variable CVT es uno de los tipos más simples de transmisión automática.
El eje de entrada proviene del motor, y sobre él se monta la polea de entrada. El eje de salida se mantiene paralelo al de entrada, y sobre él se monta la polea de salida. Es el responsable de transmitir el par motor al diferencial o a las ruedas del vehículo.
La polea de entrada está formada por una parte fija y una parte móvil. La parte fija, a la derecha, está montada sobre el eje, gira con él y acostumbra a a ser más pequeña. La parte móvil, es de tipo cónica, va montada a la izquierda, puede moverse hacia la otra parte o alejarse, girar con el eje y es la hace posible cambiar las relaciones de transmisión.
La polea de salida es igual que la de entrada, pero al revés. La parte fija a la izquierda y la parte móvil a la derecha.
Otro componente importante es la correa o cadena que se encarga de transmitir el par motor del eje de entrada al de salida. Es una correa metálica en forma de V, aunque en algunos casos puede ser de goma.
*Foto de una caja CVT fabricada por Jatco, una filial de Nissan. Es la Jatco modelo CVT7 (JF015E). A diferencia de otras CVT, la CVT7 es única porque combina las poleas con un pequeño engranaje planetario de dos velocidades (sub-transmisión). Esto permite que las poleas sean más pequeñas, porque el cambio de marcha se reparte entre los conos y los engranajes, y la carcasa exterior de aluminio sea más compacta, ya que es una caja diseñada para motores pequeños de hasta 1.6L. La cadena que se vé es metálica. Se empezó a utilizar en 2009-2010, en los Nissan Juke (1.6 de gasolina), Micra (generación K13 y posteriores), y Note, pero también en los Suzuki Swift e Ignis (Suzuki compra muchas transmisiones a Jatco), y Mitsubishi Mirage / Space Star (según paises). Esta caja fue muy innovadora en su momento porque fue la primera en utilizar el sistema de sub-transmisión para reducir peso y aumentar la eficiencia, aunque recibió algunas críticas por su lentitud de respuesta comparado con otros tipos de cajas.
*Foto de una caja CVT Multitronic fabricada por Audi, aunque fue desarrollada en col·laboración con ZF. Se instaló en los Audi A4, A5, y A6 de tracción delantera entre el 2000 y el 2004. A diferencia de las CVT más simples que usan una correa de goma, esta utiliza una cadena de acero muy gruesa y robusta diseñada para poder gestionar motores potentes, TDI y de gasolina con mucho par motor, en sus modelos más grandes, como el A6, cosa que ninguna otra marca hizo. La forma compacta y el corte transversal muestran como se adapta a las carrocerías Audi de la época.
Recomiendo ver el siguiente vídeo porque es muy gráfico:
Ventajas de la CVT
En una CVT la aceleración es continua y no da tirones entre marchas, por lo que es muy suave y cómoda. El par motor y la potencia siempre están en el Rango óptimo. Al tener una aceleración continua y sin picos, no hay picos de consumo, lo que permite un consumo medio menor y una reducción de los gases contaminantes. La vida útil de una CVT se estima larga, de unos 300.000 km, aunque depende del estilo de conducción y puede reducirse si se realizan muchas aceleraciones bruscas.
Son cajas muy compactas y ligeras, ideales para coches pequeños y para moverse por ciudad con un consumo bajo.
Inconvenientes de la CVT
Las CVT tienen una respuesta lenta, sobretodo los primeros modelos que salieron al mercado o, al menos, lenta en comparación con un doble embrague. La CVT es más ruidosa, y tiene que estar muy bien configurada para aprovechar la máxima potencia y par motor, y cualquier desajuste se va a notar en el comportamiento y la reacción del vehículo. Dicen que las CVT son perezosas, sobretodo en subidas o bajo demandas altas de aceleración.
Las transmisiones CVT también necesitan mantenimiento y cambios de aceite cada 90.000 km, aunque haya quien diga lo contrario. Y en caso de avería no se reparan, hay que sustituirlas enteras.
Una característica curiosa y distintiva es cuando se acelera el motor a fondo, ya que sube de revoluciones y se mantiene revolucionado fijo en un punto alto de ruido mientras el vehículo gana velocidad, lo que puede dar la sensación de “motor sobre revolucionado”, “motor patinando” o “efecto batidora”.
La historia del CVT
Hasta ahora hemos contado como funciona el CVT, pero nos falta su historia.
Hay quien dice que la transmisión continua variable CVT la ideó Leonardo Da Vinci en 1490, pero quien la puso en práctica por primera vez fue Milton Reeves a finales del siglo XIX, en un aserradero de Estados Unidos donde el motor de la sierra tenía una sola marcha y no podían controlar la velocidad de las hojas de la sierra. Después se utilizó en muchas otras máquinas.
DAF fue la primera empresa que utilizó el CVT en vehículos como en el DAF 600 de 1958, y después en el DAF 44 de 1966. DAF es una empresa holandesa con sede en Eindhoven, actualmente más conocida por sus camiones. Llamó la caja CVT con el nombre de Variomatic.
Más tarde, el CVT fue adoptado por las empresas japonesas y evolucionó en el e-CVT utilizado por Toyota y otras empresas.
¿Que marcas utilizan el CVT?
La marca que más ha perfeccionado el cambio CVT es Subaru. Lo llama Lineartronic y utiliza una cadena metálica. La utilizan el Forester 2026 de gasolina con el 2.5L Boxer, todas las versiones de combustión del Subaru Outback, el Crosstek de gasolina, y el WRX que, aún siendo un deportivo utiliza una variante optimizada llamada Subaru Performance Transmission.
Nissan la llama Xtronic, y simula unos cambios de marcha para evitar la sensación de motor revolucionado. Lo utilizan las versiones de combustión Mild Hybrid (MHEV) de 140 y 158 CV del Qashqai y del X-Trail, pero no las versiones e-Power, que son eléctricas. También lo utilizan los Juke con motorizaciones de acceso.
Honda también lo utiliza en algunos modelos de gasolina en algunos mercados. Lo utilizan el CR-V con el motor 1.5 Turbo de gasolina, el Civic en las versiones no híbridas fuera de Europa, y en el HR-V en las variantes de combustión pura.
Toyota lo utiliza en sus modelos de gasolina puros, aunque con una primera marcha física (engranaje) para arrancar con fuerza, para pasar después a las poleas. Lo utilizan el Corolla de gasolina en mercados donde de vende sin sistema híbrido, y el Yaris en versiones de gasolina no híbridas.
Lo utiliza Mitsubishi en el ASX y Eclipse Cross en sus versiones de gasolina, utilizando cajas CVT de Jatco (Nissan).
Y Hyundai / Kia lo llaman Intelligent Variable Transmission (IVT), con cadena para durar más, en modelos como el Hyundai Elantra y los Kia Rio y Stonic.
Audi fué la marca alemana que más apostó por el CVT. Lo llamaba Multitronic y fue muy famoso y polémico entre 2000 y 2014. Fue el primer intento real de llevar el CVT al mundo Premium. Audi quería demostrar que el CVT podía ser tan suave como un motor eléctrico, pero la tecnología de materiales de la época no estaba a la altura de la fuerza de sus motores. Utilizaba una cadena metálica muy robusta en los CVT de sus vehículos con motores TDI y gasolina potentes.
Audi utilizó el cambio CVT en sus modelos A4, A5 y A6 de tracción delantera, pero no en los Quattro. A pesar de que era muy suave, tuvo muchos problemas de fiabilidad en sus primeras generaciones y, en 2014, Audi la dejó de fabricar y la sustituyó por la caja de doble embrague S-tronic que es mucho más rápida y deportiva.
Mercedes-Benz también usó el CVT con el nombre de Autotronic (código interno 722.8), en modelos donde el espacio era muy reducido, como el Clase A (W169) y el Clase B (W245) entre el 2004 y el 2012. Después de ese año la sustituyó por la caja de doble embrague 7G-DCT, que daba un tacto más Mercedes y mejor control del par motor.
BMW siempre ha rechazado la sensación de la CVT porque la considera poco deportiva, y no hay ningún BMW que la haya utilizado. Pero, también pecó. Cuando en 2001 relanzó la marca Mini con el Mini Cooper R50, los automáticos utilizaban una CVT fabricada por ZF. Fue un desastre de fiabilidad, y en 2005 la sustituyó por otro tipo de caja.
Estas tres marcas alemanas ya no utilizan las cajas CVT porque el sonido del motor cuando sube de revoluciones pero el vehículo no acelera al instante no encaja con el prestigio del “lujo” alemán, porque las cajas de doble embrague (DSG, S-tronic y DCT) o las de convertidor de par (ZF 8HP) han evolucionado tanto que son casi igual de eficientes que una CVT pero mucho más resistentes, y porque las poleas de un cambio CVT tienen un límite físico de par motor (fuerza) que pueden aguantar antes de que la cadena resbale, y los motores potentes de Audi y BMW romperían facilmente el CVT.
Diferencias entre cambios
El CVT es más eficiente en ciudad que el convertidor de par, pero menos agradable en autopista y menos apto para remolcar grandes cargas.
El CVT es más suave y fiable en una conducción tranquila que un doble embrague, pero el doble embrague es mucho más rápido y deportivo.
En el siguiente post se explica como funciona la "caja de cambios" e-CVT:
Noticia - La “caja de cambios” automática e-CVT
La “caja de cambios” automática e-CVT En este post explicaremos lo que es y como funciona el “cambio de marchas” e-CVT de Toyota y otras marcas. No confundir con el CVT normal porque los dos sistemas son bastante diferentes. ¿Que es el e-CVT? La “caja de cambios” e-CVT de Toyota...
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Saludos.
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