Qué son y cómo funcionan la transmisión CVT y su evolución e-CVT

Corría el año 1958 cuando DAF sacó al mercado la transmisión Variomatic, una caja de cambios automática de variador continuo que supuso el inicio de un sistema que ha ido evolucionando con el paso del tiempo y que ahora da un paso más con el e-CVT.

La caja de cambios CVT (Continuously Variable Transmission) es un tipo de transmisión automática, pero tiene la particularidad de que no utiliza engranajes para funcionar, sino poleas unidas entre sí por una cadena o correa. A consecuencia de ello, tampoco existe un número limitado de relaciones o velocidades que engranar, pudiendo mantener el par motor y la potencia en su rango óptimo en todo momento.

La transmisión e-CVT consta de un par de motores eléctricos conectados a una caja en la que se incluyen engranajes planetarios

La transmisión original del DAF 600, la Variomatic, constaba de dos poleas cónicas unidas por una cadena. A medida que la velocidad del vehículo aumentaba, la polea movida por el motor se hacía más grande y la conectada a la rueda más pequeña, propiciando el aumento de potencia.

Además, este diseño inicial no requería de artilugios eléctricos o electrónicos para funcionar, por lo que era muy apreciado por su simplicidad y fiabilidad. El simple diseño de las poleas permitía disponer de un sistema que se ajustaba automáticamente a las necesidades de potencia y velocidad del conductor.

No es de extrañar, por tanto, que el diseño original perdurara en el tiempo durante décadas, principalmente hasta la llegada de la década de los 90 y su consiguiente evolución en gran medida a consecuencia del auge de los modelos híbridos japoneses.

Cómo funciona la transmisión CVT

Los sistemas de transmisión CVT actuales han ido ganando en sofisticación y complejidad. El más convencional consta de poleas de diámetro variable que permiten relaciones de cambio prácticamente infinitas. Este diámetro es controlado por un circuito hidráulico.

La transmisión de potencia al motor se hace de un modo convencional, mediante un embrague o un convertidor de par. Por su parte, la marcha atrás es posible gracias a un inversor. Algunos sistemas incluyen cambio manual secuencial con un número limitado de marchas prefijadas a través de posiciones fijas de las poleas.

La transmisión e-CVT

La automoción se dirige hacia la movilidad eléctrica y el cambio CVT también evoluciona en este sentido.

Se trata de la transmisión e-CVT de Toyota originalmente conocida como Power Split Device (PSD), y que consta de un par de motores eléctricos conectados a una caja en la que se incluyen engranajes planetarios.

La principal diferencia con respecto al sistema mecánico es que el cometido de la cadena o correa es realizado por dichos motores, que también actúan como generadores. Del mismo modo, las poleas son sustituidas por el mencionado sistema planetario, que permite múltiples combinaciones.

Explicación gráfica del funcionamiento de una caja de cambios CVT.

Finalmente, el sistema incluye una centralita de control que se encarga de sincronizar y adaptar la respuesta de la transmisión a las necesidades del vehículo.

Las ventajas del e-CVT

Hemos analizado a grandes rasgos en qué consiste la transmisión de variador continuo y su evolución ‘eléctrica’. Ahora enumeraremos lo que realmente nos interesa, los beneficios que aporta en relación a una transmisión convencional:

• Aceleración continua y sin tirones.
• Mayor comodidad.
• Par motor y potencia siempre en rango óptimo.
• Menor consumo.
• Reducción de las emisiones.
• Menos componentes.

Como contrapartida, el hecho de buscar siempre el rango óptimo de revoluciones y par motor hace que a menudo el ruido del mismo sea superior. Además, la caja de cambios debe estar muy bien configurada para aprovechar la potencia y el par motor. En muchos casos, las cajas CVT son algo perezosas en subida o aceleraciones enérgicas.