Las palancas de cambios están desapareciendo, siendo reemplazadas por los diales giratorios, las botoneras o los menús en la pantalla que pueden parecer geniales, pero a menudo son difíciles de utilizar intuitivamente, e incluso pueden representar un riesgo para la seguridad.
Atrás quedaron los días de las tradicionales palancas de cambios montadas en columna o en consola. Los vehículos de hoy en día cuentan con una amplia gama de mecanismos de cambio no convencionales, como diales, joysticks, pantallas táctiles e incluso vistosas esferas de vidrio.
El cambio de los enlaces mecánicos a los controles electrónicos han dado a los fabricantes de automóviles la libertad de experimentar con diseños innovadores, pero no todos los cambios han sido bien recibidos. Algunas configuraciones, como la palanca de cambios de dial giratorio de Chrysler ubicada cerca de la perilla de volumen de la radio, han planteado preocupaciones de seguridad. A los conductores les preocupa cambiar de marcha accidentalmente mientras ajustan el volumen, una posibilidad muy posible y alarmante.
A principios de este mes, Volkswagen finalmente admitió lo que sabíamos desde el principio: en ciertos casos, los cambios incluidos en las pantallas son malas y según Euro NCAP, también podría ser un problema de seguridad.
Cada vez son más los propios compradores que no están contentos con la forma de seleccionar las marchas de su nuevo y reluciente coche.
En los EEUU. Linda Hoff, una viajera frecuente, se quedó varada en un Nissan Rogue alquilado, incapaz de descifrar su selector de marchas similar a un joystick. Su frustración tuvo eco de un sentimiento común entre los conductores que no están familiarizados con los diseños modernos de las palancas de cambios. "Ni siquiera sabía cómo conducir este maldito auto", dijo. "Así que tuve que volver a la agencia de alquiler y preguntar: ¿Hay algún truco aquí?".
Las marcas de lujo han adoptado diseños aún más ambiciosos. Genesis presentó la Esfera de Cristal, un bola brillante que gira 180 grados, en su GV60 EV. Si bien es visualmente impactante, algunos propietarios la han encontrado poco práctica.
Tesla, conocida por superar los límites, ha integrado la selección de marchas en su interfaz de pantalla táctil, eliminando por completo las palancas de cambios tradicionales y dejando solo los botones montados en el techo como opción secundaria. Mientras que algunos propietarios, se han adaptado, otros encuentran la configuración desconcertante y a la que uno solo se adapta (y parcialmente) luego de cierto tiempo.
El enfoque moderno de las palancas de cambio de marchas no ha estado exento de controversia. La palanca de cambios de Chrysler se relacionó con incidentes de vuelco e incluso con una muerte. La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA, por sus siglas en inglés) dijo que "no es intuitiva y proporciona una mala retroalimentación táctil y visual al conductor, lo que aumenta la posibilidad de una selección de marchas involuntaria".
Más recientemente, unos informantes de Consumer Reports dijeron que cambiaron inadvertidamente a reversa mientras intentaban desactivar el control de crucero adaptativo en un Rivian. La marca tomo nota y respondió emitiendo una actualización de software para solucionar el problema.
Aun así, con los fabricantes de automóviles empujando los límites del diseño en busca de la diferenciación y la eficiencia, el debate sobre los controles intuitivos frente a la innovación está lejos de resolverse. Por ahora, es posible que los conductores deban estudiar cuidadosamente el manual de su nuevo vehículo, que, en algunos casos, también está oculto en uno de los menús de info-entretenimiento...
Se suponía que el nuevo 1.2 PureTech es absolutamente fiable. Sin embargo, al asociarlo a un sistema híbrido aparecieron algunos problemas desde que se lanzó en 2023.
Poco a poco, muchos modelos del grupo Stellantis(Peugeot, Citroën, Opel, Lancia, Vauxhall, Jeep) han ido adoptando este innovador motor que permite trayectos cortos en modo eléctrico. Para ofrecer esta característica, extremadamente poco común en un vehículo "híbrido suave", la compañía euroamericana ha desarrollado con el fabricante de transmisiones Punch Powertrain una caja de cambios de doble embrague muy especial que no funciona como la famosa DSG del grupo Volkswagen porque tiene un solo eje, que no le permite preseleccionar una marcha y tiene incorporado el motor eléctrico.
El desarrollo de esta «e-DCT» ha demostrado ser complicado. Con su eje único que no permite preseleccionar una velocidad, su funcionamiento es totalmente diferente al de los DSG, DKG u otros PDK.
El motor eléctrico de 21 kW está alojado dentro de una transmisión automática de doble embrague eDCT Hybrid Transmission desarrollada por Punch Powertrain y fabricada como parte de una empresa conjunta con PSA en el sitio de Trémery-Metz. A diferencia de un sistema híbrido suave habitual, este permite una conducción 100% eléctrica por 1 km a baja velocidad ya que la batería ofrece 0,9 kWh.
Nada menos que 14.128 vehículos deberán regresar al taller en Francia. Además de los Peugeot 3008 y 5008 de segunda generación, este total incluye versiones nuevas de los 208 y 2008. A ello hay que sumar 2.466 Citroën C5 Aircross. Es probable que también se vean afectados unos cientos de propietarios de Opel Corsa o Grandland. La lista de reparaciones previstas es bastante larga. A veces llega incluso a sustituir la transmisión.
Los Peugeot 3008 y 5008 fueron los primeros en recibir este nuevo motor electrificado, y tras ellos fue el C5 Aircross fue el tercer modelo equipado con el 1.2 Puretech híbrido.
La magnitud del trabajo a realizar varía en función del número de serie del vehículo.Por lo tanto, sólo está previsto cambiar la batería de tracción de 48 V en aproximadamente el 0,02% de los casos. La del inversor, encargado de controlar el motor eléctrico, sólo debería producirse en un 0,6% y la del convertidor de corriente continua quedaría estrictamente limitada a un 0,004% de probabilidad.
transmisión automática de doble embrague eDCT Hybrid Transmission desarrollada por Punch Powertrain
Por otro lado, en el 66% de los autos debe agregarse una protección destinada a evitar el contacto entre una tubería de agua y el brazo de suspensión delantero izquierdo. Entre las operaciones, esta es la que mayor ocurrencia. También está prevista la limpieza de los conectores del calculador de la caja de cambios. El resto consiste en actualizaciones de diferente software.
transmisión automática de doble embrague eDCT Hybrid Transmission desarrollada por Punch Powertrain
Por tanto, el tiempo de mano de obra puede variar mucho, desde unos 30 minutos hasta más de 9 horas si es necesario sustituir la caja completa de un 3008, un 5008 o un C5 Aircross... obviamente todo correrá a cargo del fabricante cuando los vehículos vayan al taller.
transmisión automática de doble embrague eDCT Hybrid Transmission desarrollada por Punch Powertrain
El 1.2 PureTech Gen3 propiamente dicho sin complicaciones…de momento. La sustitución de la correa de distribución húmeda, que sufría daños prematuros, por un cadena además de reducir los costos de mantenimiento, dio la esperanza de una confiabilidad menos problemática. También se adoptó un nuevo turbo de geometría variable, a modo de ciclo Miller.
La fábrica deStellantisen Metz se está preparando activamente para producir en masa la nueva transmisión híbrida del grupoa principios de 2023, como parte de una empresa conjunta creada conPunch Powertrain.
Anunciado hace mucho tiempo,el innovador cambio automático electrificado desarrollado por el grupo PSA (Citroën-DS-Peugeot) con el fabricante de equipos Punch Powertrain aún está pendiente de ser producido en serie. Pero la fábrica de Metz se está preparando para lanzarlo a partir de principios del próximo año.
Si bien la hibridación suave (MHEV- Mild Hybrid) está cada vez más extendida, todavía está ausente en las marcas pertenecientes al antiguo grupo PSA: Peugeot, Citroën, DS y Opel. Estos cuatro fabricantes solo ofrecen modelos recargables de red (PHEV-Plug in), una solución mucho más cara reservada para los segmentos superiores. Por su parte, en los city car o SUV urbanos han preferido apostar por los 100% eléctricos, también bastante caros y no necesariamente aptos para todos los compradores.
Sin embargo, para compensar esta deficiencia, el cuarteto no solo agregará un alternador de arranque y una batería de 48 V que sería lo más sencillo y ya probado por todo el mundo, sino que también aprovechará para ofrecer su primera transmisión automática de doble embrague, como parte de una empresa conjunta creada con el fabricante de equipos Punch Powertrain. Una elección dictada también por la negativa del fabricante japonés de equipos Aisin a permitir que PSA produzca bajo licencia el actual e-EAT8, como es el caso de la EAT6.
El Peugeot 208 con restyling bien podría tener el honor de inaugurar esta transmisión electrificada en 2023.
El desarrollo de esta «e-DCT» ha demostrado ser complicado. Con sus dos relaciones de eje y su eje único que no permite preseleccionar una velocidad, su funcionamiento es totalmente diferente al de los DSG, DKG u otros PDK. Pero la fábrica de Metz confirma que «producirá a principios de 2023» esta transmisión electrificada. Incluso ya se ha fijado un ambicioso objetivo cuantificado: el de alcanzar una capacidad de 600.000 unidades anuales a finales de 2024. Hay que decir que esta caja no solo servirá para el futuro 1.2 PureTech con hibridación ligera, que hará su debut con motivo del restyling del 208, el 508 o el Rifter en 2023. En un segundo paso, también sustituirá al “clásico” cambio automático de ocho velocidades que aporta la japonesa Aisin en los modelos híbridos enchufables del grupo y finalmente se asociará con una nueva generación del motor 1.6 PureTech en 2024.
Los Jeep Renegade, Fiat Tipo y 500X o incluso el Alfa Romeo Tonale, añadieron un motor eléctrico en una caja de cambios convencional de doble embrague de origen Getrag. Estas dos ramas del grupo Stellantis, ahora unidas, lograrán un resultado bastante similar sobre el papel con soluciones técnicas y socios totalmente diferentes.Está por ver si la caja Punch-PSA será capaz de convencer al exigente conductor europeo, si reducirá efectivamente el consumo… y si podrá comercializarse a un precio realmente competitivo frente a hibridaciones más avanzadas (HEV ) como los de Toyota, Honda o el gran rival Renault-Nissan.
Transmisión de múltiples velocidades Ingear de la firma canadiense Inmotive
En cualquier ámbito de la ingeniería, es habitual encontrarse con algo que ya ha sido pensado años atrás, pero que su replanteamiento supone, en cierto modo, una nueva revolución.En este caso de la transmisión de múltiples velocidades Ingear de la firma canadiense Inmotive.
El director técnico y ciclista entusiasta Anthony Wong comenzó a reflexionar sobre los cambios de su bicicleta y se preguntó cómo sería si, en lugar de cambiar la cadena a través de los engranajes de típica manera tan manera ruidosa y torpe, existiera una forma de moverlos de otra forma por debajo de la cadena.
En base a esta idea, creó un prototipo de transmisión para autos eléctricos que se espera que alcance la misma eficiencia de un conjunto de engranajes helicoidales de una sola velocidad, si finalmente llega a producción. Inmotive afirma que la transmisión Ingear puede aumentar la autonomía un 7-15% y la aceleración sobre un 15%. (dos cosas muy importantes para un EV).
Ingear NO se trata de una transmisión CVT (popularizada principalmente por Toyota) y tampoco necesita embragues o mecanismos de sincronización. Todo eso es reemplazado por una cadena silenciosa BorgWarner Morse Hy-Vo extremadamente robusta, que además de ser silenciosa es capaz de soportar un par elevado. El video a continuación muestra una recreación en 3D del sistema de Inmotive.
Inmotive, un fabricante de autopartes con sede en Canadá, completó recientemente sus extensas pruebas de preproducción del Ingear, lo ha integrado en un vehículo de demostración y está listo para su implementación total en el mercado. Las unidades de prueba están disponibles para OEM (1) calificados.
Normalmente, hay dos engranajes reductores entre el motor eléctrico y las ruedas, y el motor gira unas nueve veces por cada revolución de las ruedas. El Ingear reemplaza el segundo engranaje de reducción con una transmisión por cadena continua y una rueda dentada variable que cambia de tamaño durante un cambio. Todo el cambio ocurre durante una sola revolución de las ruedas.
Para cambiar, un actuador dirige los segmentos de la rueda dentada a su lugar durante una sola revolución de las ruedas, aumentando o disminuyendo efectivamente la relación de transmisión. La geometría patentada de Ingear mantiene el motor y las ruedas sincronizados, lo que permite un flujo de par continuo durante todo el proceso de cambio. Los turnos se pueden completar en tan solo 19 milisegundos.
Al permitir que el tren motriz funcione de manera más eficiente con la capacidad de velocidades bajas y altas, se desperdicia menos energía, lo que da como resultado una mayor autonomía con cada carga. Del mismo modo, la regeneración se mejora y es continua, incluso al reducir la marcha.
Se utiliza una tercera rueda dentada como rueda loca para que la cadena forme un triángulo. La zona impulsada cuenta con una rueda dentada más grande que gira a baja velocidad y, dentro de ella, una rueda dentada más pequeña que gira a alta velocidad. La rueda dentada de baja velocidad está fabricada en segmentos retráctiles que pueden moverse hacia los lados, uno por uno, fuera del camino de la cadena. A medida que cada segmento se aleja, la cadena se transfiere sin problemas y en una fracción de segundo al piñón más pequeño, enganchando una marcha alta.
Mientras eso sucede, tanto la marcha alta como la baja se acoplan a la cadena durante varios milisegundos para que no se interrumpa el par, exactamente igual que una caja de cambios de doble embrague o CVT, pero más simple y eficiente.A medida que se realiza el cambio, el motor de tracción principal tiene que reducir o aumentar significativamente la velocidad para que su controlador modifique el par entregado, ya sea positivo o negativo, para garantizar que la transición sea completamente suave.
El sistema puede configurar modos «Sport y Comfort,» dependiendo de cómo esté programado el software. El cambio de marcha se completa en cuestión de milisegundos, en menos de una rotación completa de las ruedas.
En comparación con AMT, DCT y CVT:
El Ingear no tiene embrague.
El Ingear no requiere bomba de alta presión.
El Ingear utiliza rodamientos de bolas en lugar de rodamientos de rodillos, ya que no genera carga axial por el engrane de la cadena / piñón.
El Ingear no tiene pérdidas por múltiples pares de engranajes acoplados simultáneamente, ni pérdidas por contacto rodante.
El Ingear no genera calor por pérdidas o fricción del embrague, o fricción por rodadura por contacto, por lo que se mitiga la elevación térmica del motor sin introducir carga alguna en el sistema de refrigeración.
El Ingear ofrece una transferencia de par ininterrumpida durante el cambio.
El Ingear tiene cambios consistentes / repetibles por diseño. Otros sistemas requieren un control de circuito cerrado que se adapte al desgaste y al rendimiento del embrague.
El Ingear solo mueve los segmentos axialmente cuando no son contactados por la cadena. La fuerza del actuador es baja. Los DCT y CVT requieren decenas de miles de newtons de fuerza para cambiar porque los actuadores deben modular la fuerza del motor de tracción a las ruedas.
—Paul Bottero, director ejecutivo deInmotive
Los beneficios clave de la nueva transmisión Ingear incluyen:
Ahorro de costos. Al integrar el Ingear simple y de bajo conteo de componentes en unidades de propulsión integradas de alto volumen, los fabricantes de equipos originales pueden ahorrar más de $ 1,500 por vehículo de pasajeros. Este ahorro es posible mediante el uso de menos batería y motores eléctricos e inversores menos costosos, todo mientras se mantiene el mismo rango y se mejora la aceleración. Además de los ahorros de OEM, los propietarios de flotas ahorrarán alrededor de $ 2,000 en costos operativos (electricidad) durante tres años.
Compacto. Diseñado para envolver el diferencial, el Ingear es solo un poco más grande que una transmisión típica de una sola velocidad.
Rápido, suave y silencioso. El Ingear cambia en menos de una revolución de las ruedas. El motor se mantiene en contacto constante con las ruedas y puede aplicar torque continuamente incluso durante el cambio. Las relaciones de transmisión cambian gradualmente y los algoritmos de llenado de par mantienen una experiencia fluida para el pasajero. Los tiempos de aceleración se pueden mejorar hasta en un 15%.
Eficiente y confiable. El Ingear amplía la autonomía de un vehículo típico hasta en un 15% optimizando la eficiencia del motor y reduciendo las pérdidas parásitas. También mejora el remolque, la subida de pendientes y la velocidad máxima.
Transmisión de múltiples velocidades Ingear de la firma canadiense Inmotive
Actualmente, Inmotive tiene contratos de desarrollo con dos OEM globales (1) y está en conversaciones con varios OEM de todo el mundo para su implementación.
(1) OEM (del inglés, Original Equipment Manufacturer) o fabricante de equipos originales confecciona piezas o componentes que se utilizan en los productos de otras empresas.
Una ventaja ampliamente publicitada de los autos propulsados por motores eléctricos es que no necesitan transmisiones convencionales, pero BYD lo está desafiando esto con una nueva versión de su e3 que si la lleva.
BYD e3
El modelo desarrollado especialmente para autoescuelas presenta una configuración de transmisión manual con tres pedales como era tradicional.
No está muy claro cómo BYD está implementando la transmisión en este momento porque no está vendiendo el automóvil a los consumidores habituales. Sin embargo, el medio especializado Car News China informa que el modelo viene con varios modos de conducción, llamados economía, enseñanza, bloqueo del acelerador y sport, todos los cuales aparentemente están diseñados para simular escenarios con diferentes propósitos de enseñanza.
El e3 viene con una batería de 38 kWh que puede recorrer 350 km, según el ciclo de prueba de China. El modelo manual comienza en $ 20,500 USD mientras que el automático cuesta $ 22,055 USD.
Este tipo de transmisión manual en eléctricos tiene algún precedesnte como en los casos Volkswagen Microbus cuyo motor de cuatro cilindros boxer fue reemplazado por un motor eléctrico, pero mantuvo la transmisión manual de cuatro velocidades de VW aunque en este caso el embrague solo era necesario para cambiar de marcha ya que no había riesgo de calado al detener la marcha con la misma engranada.
También en algunos vehículos industriales tipo elevadores de los que fabrica también BYD se utiliza este tipo de transmisiones con marchas convencionales pero la explicación es que se usa en esos casos un motor de CC (corriente continua) y los motores de CC, a diferencia de los motores de CA más comunes, en realidad tienen una curva de par, al estilo de un motor térmico, por lo que aún se pueden obtener ventajas de dicha transmisión.
Las cajas manuales son casi una raza en extinción pero aún se resisten a morir y para ello se han actualizado con varias tecnologías que hacen su uso más amigable para el conductor del siglo XXI.
Así tenemos...
1) Ayudas al arranque que evitan que el motor se cale por no coordinar embrague con aceelerador.
2) Punta y taco automático que hace que los rebajes entren como si uno fuera Fangio.
3) Ayuda al arranque en pendiente difícil para los inexpertos conductores actuales.
4) Asistente anti-calado
5) Asistente de cambio óptimo de marcha
6) Embrague by-wire
Como dijimos los tres pedales se resisten a morir, y están dando lucha, cargándose de tecnología que facilita su uso demorando lo inevitable. Estos cinco "inventos" siguen permitiendo que sean alternativas muy válidas.
1) Ayudas al arranque: se acabó tener que coordinar embrague con acelerador. Una de las ayudas presentes hoy por hoy en los vehículos equipados con cambio manual es este "asistente de arranque". El motor aumenta ligeramente el ralentí - a unas 1.000 o 1.100 rpm - mientras vamos soltando el embrague. Es una asistencia común en muchos vehículos actuales y eso evita que tengamos que acelerar manualmente, evitando calar el motor. Todo lo que hay que hacer es soltar progresivamente el embrague, y solo acelerar cuando ya hayamos adquirido una cierta inercia..
2) Punta y taco automático
Aunque los puristas defiendan que un punta y taco perfectamente ejecutado es alcanzar el nirvana del pilotaje ahora han surgido los sistemas de punta-taco automáticos que son absolutamente eficaces. Nissan fue la primera marca en estrenar este sistema, bautizado como Synchro Rev Control, y luego otras marcas lo han equipado. Por ejemplo, el Porsche 718 Cayman GT4 equipa un sistema similar para su cambio manual, así como los MINI Cooper S.
3) Ayuda al arranque en pendiente
Los "Hill Start Assist" aplican los frenos del coche durante un par de segundos, suficientes para que aceleremos, y venzamos la resistencia de la gravedad.
4) Asistente anti-calado
Si se cala el motor por el motivo que sea, con sólo pisar el embrague, su sistema Stop & Start arrancará el motor, sin que tengamos que volver a accionar el contacto.
5) Asistente de cambio óptimo de marcha
Qué marcha meter era algo completamente natural, un acto reflejo absolutamente intuitivo. El enorme aislamiento de los autos actuales ha provocado que el cambiar "de oído" no sea siempre efectivo. En nuestro panel de instrumentos se nos recomienda en todo momento qué marcha meter para optimizar nuestros consumos. Otra derivada de estos sistemas de recomendación de marcha, es que muchos coches, en todo momento la instrumentación nos dice qué marcha llevamos engranada.
6) Embrague by-wire
Uno de los últimos desarrollos es el embrague by-wire, que marcas como Hyundai o KIA usan en coches semi-híbridos. Su introducción es consecuencia de las ventajas de la hibridación ligera, especialmente en lo tocante al funcionamiento ampliado del sistema stop&start. Para permitir la conducción a vela con el motor apagado o la desconexión del motor a velocidades de hasta 20 km/h, los coreanos han decidido que el sistema de embrague del cambio manual esté robotizado. Aunque está controlado de forma electromecánica, aún tenemos un tercer pedal y el completo control del coche, que se conduce como cualquier otro coche con cambio manual.
De mi experiencia puedo relatar dos cosas...una que habiéndome criado con cajas manuales disfruto de ellas y mantengo un auto viejo por el gusto de usarla de vez en cuando. Por otra parte mi auto actual con caja automática ZF de 8 velocidades es tan silencioso en cuanto al sonido motor que para utilizarla en modo secuencial se necesita mirar el tacómetro lo que lleva a que salvo en ocasiones puntuales uno opte por dejarlo en D. Por otra parte mi jóven hija pese a saber usar cambios manuales exige autos automáticos diciendo que "le cansa el pie" el embrague...