Las cvt son diferentes a las automáticas tradicionales. La técnica permite potenciar su principio para reducir el consumo y la contaminación aunque aún no logra aumentar el desempeño y entretenimiento al volante.
Las cajas de velocidades, manuales o automáticas, existen porque sin ellas la máquina carece del poder suficiente para desplazar el vehículo, y las revoluciones del motor tendrían que ser exageradas para llevarlo a velocidades medianamente útiles. Lo que hacen las transmisiones es multiplicar la fuerza (torque) por medio de un piñón impulsado por el motor, que transmite el giro a otro de tamaño mayor.
Para entender el funcionamiento de las cvt debo ponerlos en contexto con una analogía: las cajas de cambio manuales se reflejan muy bien en la operación de los piñones en una bicicleta con cambios. Cuando se necesita subir una cuesta empinada que requiere mucha fuerza y poca velocidad, lo ideal es que las piernas (equivalentes al motor), transmitan la fuerza al piñón más pequeño en el plato el cual por medio de la cadena hace girar al más grande seleccionado, ubicado en medio de la llanta trasera.
La fuerza se multiplica pasando del piñón más pequeño que gira más rápido, al más grande y lento. En los vehículos es igual, cada cambio o relación depende de un par de piñones desde la primera velocidad, hasta las 6 o 7, cuando hablamos de cajas manuales con clutch convencional operado por el conductor por medio del pedal derecho, o a través de la electro hidráulica en las de doble clutch automático donde desaparece el tercer pedal; para el común de la gente, éstas últimas se conocen también como automáticas.
Para ejemplificar, aunque no es el tipo de caja a tratar hoy, el doble embrague automático lo ubicamos en las DSG del grupo Volkswagen, Powershift de Ford o las más recientes de Hyundai – Kia. De la división entre el número de dientes del piñón que impulsa el motor y el secundario, nace la relación para cada cambio que se expresa con el número que vemos escrito en las fichas técnicas.
Cvt, el mismo objetivo por diferente camino
La arquitectura en las automáticas cvt de algo más de 20 años a hoy en marcas que las han masificado en otros mercados -y proporcionalmente en Colombia-, como Nissan, Renault, y Audi, en menor cantidad, es distinta pero cumple con el mismo objetivo de multiplicar el par, torque o fuerza y, a medida que se impulsa el carro y van pasando los cambios en orden ascendente, la fuerza se multiplica cada vez menos a medida que se gana velocidad.
Las cvt no se valen de varias parejas de piñones, sino que en una sola, en forma de 2 poleas unidas por una cadena, replican la operación. ¿Cómo? Los respectivos diámetros van cambiando permanentemente de forma inversamente proporcional (mientras una aumenta el tamaño, la otra lo disminuye), según la posición del acelerador y otros factores, operando con infinitas relaciones, o casi, porque físicamente las poleas alcanzan un diámetro máximo y mínimo que establece un límite.
Por eso se llaman transmisiones continuamente variables cvt, y en la práctica la aceleración del vehículo y las rpm se comportan más o menos como en las motos automáticas: el auto acelera mientras las rpm se mantienen casi estables en su punto de máxima eficiencia posible sin que se perciba el paso entre la numerosa cantidad de relaciones tan parecidas casi idénticas entre sí.
¿Cuáles son las ventajas de las cvt?
Permiten una mayor economía de consumo y comodidad acústica bajo aceleraciones suaves o intermedias en vías con poca inclinación por las revoluciones constantes a las que hacen operar a la máquina, a diferencia de las automáticas donde se hacen los cambios entre relaciones muy distantes entre sí (como pasa en las manuales), reflejado en las fluctuaciones de las revoluciones cuando se pasa de un cambio al siguiente; la experiencia de conducción en esas circunstancias es mucho más tranquila y cómoda con una cvt.
Definitivamente son más pequeñas, compactas y livianas que las manuales y automáticas comunes, lo que supone un menor costo de fabricación también por ser menos complejas que las automáticas tradicionales (aunque también incorporan cuerpo de válvulas), que tienen más embragues y engranajes planetarios; sí los incluyen en menor cantidad para la reversa y drive, por ejemplo, pero no son tan complicadas; la economía de combustible llega igualmente por menores fricciones.
Factores en contra
Curiosamente lo que puede ser comodidad cuando se acelera poco, se torna en aburrimiento o sensación de estar forzando el motor cuando se acelera a fondo porque las revoluciones se disparan casi al máximo y se quedan ahí, la sensación -no la realidad- es la de estar acelerando sin que el auto avance proporcionalmente, como cuando el clutch patina.
En cuanto a respuesta, las pérdidas por fricción entre la cadena y las poleas, con el resbalamiento en el convertidor de par que reemplaza al embrague tradicional (hay excepciones como en las Multitronic de Audi donde embragues ocupan el lugar del convertidor), es lo que por lo general hace a un carro con cvt más lento que su gemelo con caja automática tradicional de 6 o más cambios, o la manual equivalente.
Esto ha mejorado en los últimos años porque vienen programadas una cantidad de marchas artificiales para que al pasar de D a modalidad manual se puedan hacer los cambios y así tener una cierta sensación de control sobre el motor y la transmisión, lo que de paso ayuda a no exigir a los frenos en los descensos.
La percepción de »manualidad» que entregan los cambios artificiales es parcial (a excepción de contados últimos modelos cuyas rpm descienden más de 1000 – 1300 entre cambios), porque cuando se va a fondo las rpm caen mucho menos, y es ahí donde se siente como en una relación larga – eterna, donde el motor nunca va a descansar.
El asunto obviamente empeora en montaña, especialmente si vamos al mando de un vehículo algo menor a 2 litros y peso importante porque no se puede andar con menos acelerador y así bajar con más frecuencia las »eternas» altas rpm. Y en carreteras de curvas, más o menos sucesivas, el tedio o estrés es proporcional a la caída de rpm al entrar a la curva, y el repentino salto a altas al salir y prepararse para la siguiente.
En ese instante, la intensa secuencia entre altas y bajas rpm y el esfuerzo que se demanda por impulsar el auto en subida, aumenta la fricción concentrada entre la cadena y las poleas, donde la temperatura deteriora las propiedades del especial aceite (además de la fricción, la variación constante en el diámetro de las 2 poleas proviene de la presión hidráulica del lubricante), con la ocasional advertencia del testigo de caja encendido en los instrumentos; si se acumulan kilómetros con esas condiciones de operación, con seguridad la cvt será menos longeva.
En la actualidad, el menor costo de fabricación va de la mano con autos intermedios o baratos de grandes ventas en cuyas facturas no se puede cobrar el mayor valor de transmisiones automáticas de 7 o hasta 10 relaciones, cuyo papel de mantener el motor acelerado en su punto más eficiente es muy parecido al de las cvt pero sin empañar la experiencia en la conducción; es lo que ha motivado a Audi en la última década a reemplazar las cvt Multitronic por automáticas tradicionales con muchos cambios, o con doble embrague S Tronic.
¿Cuándo es recomendable optar por una caja cvt?
Cuando el uso del auto está enfocado más que todo en la ciudad, con esporádicas salidas a cualquier tipo de carretera, o en uso intenso en carreteras planas o con poca inclinación y/o acelerador. No la aconsejo para viajar con frecuencia por vías de montaña exigente por la demora en la respuesta, el estrés y potencial desgaste que implica para una cvt sometida a máximas tensiones, fricción y temperatura en cadena y poleas.
¿Cómo saber si una cvt usada funciona bien?
Como suele pasar en las automáticas comunes, los daños son mecánicos o electrónicos. Empiece por desconfiar en un auto que se demora en poner reversa o drive en reposo una vez que se ha seleccionado esa posición. Las vibraciones al iniciar la marcha, volver a acelerar, o a bajas velocidades, pueden ser por una cadena desalineada entre las poleas que se puede romper, poleas rayadas o con rebaba (pérdida de material), que no son arrastradas perfectamente por la cadena.
Es mejor dejar de usar el auto si esto se presenta porque daños tan extremos como la rotura de la cadena o embragues desgastados -recalentados por bloqueos en la presión de lubricación que cae por una mala operación de la bomba, o muchas veces por un filtro tapado o aceite en malas condiciones-, dejan el auto inmovilizado.
Lo anterior, se puede detectar en una prueba de ruta manejando el auto en variedad de situaciones. Una buena pista es asesorarse de un especialista en cajas automáticas, con experiencia, para bajar el cárter de la caja lo que en muchos casos no es demorado y así detectar restos de metales en el fondo de la bandeja, o quitando el tapón de drenaje que como en los motores es magnético y atrae los restos de metales que no deberían estar ahí.
Si existen, hay que desarmarla y es seguro que haya que repararla cambiando uno o la totalidad de los 3 conjuntos principales: poleas con cadena, cuerpo valvular, o embragues. Desafortunadamente, los repuestos son costosos, y la factura final apunta alto, incluso más que en la reparación de las automáticas convencionales. Las fugas de aceite a veces se arreglan con algo tan sencillo como apretar el cárter de la caja, pero también pueden ser síntomas de algo más profundo.
Fallas electrónicas, solo con el escáner
Dos pistas: una luz de motor check engine encendida puede estar relacionada con fallos en la transmisión, y un testigo de caja »normalmente» apagado no es garantía de que la caja está bien. Para eso recurrimos al concesionario o especialista en transmisiones, que al conectar el escáner revisa lo más profundo de las computadoras. ¿Qué puede encontrar?
Algunas anomalías pueden venir por un sensor de velocidad dañado (el mismo que toma la lectura para el velocímetro), que se manifiesta cuando se acelera sin el avance proporcional; un solenoide (electro válvula) para cambio se nota por la marcha brusca, golpeteos o cambio bloqueado, y la reparación recomendable es no cambiar el/los solenoides que generan código sino todo el cuerpo de válvulas, anticipando una pronta falla de los restantes.
Con el escáner se puede saber cuándo la presión del aceite está fuera de valores, sacando a la superficie unas poleas que están listas para ser reemplazadas ya que no pueden variar permanentemente su diámetro por unos anillos internos malos que permiten pérdidas hidráulicas.
¿Se recomienda o no cambiar el aceite a una cvt?
Los fabricantes de carros estiman una larga vida para el aceite (100.000 km algunos), otros declaran que nunca se debe cambiar (no existe el tapón de drenaje), pero se puede efectuar bajando el cárter en poco tiempo. Lo que yo haría si compro un carro nuevo con cvt, especialmente si lo voy a tener muchos años, es cambiar el aceite en concesionario o donde un especialista en cajas automáticas, con los 2 filtros originales (si es accesible el del cuerpo de válvulas, a veces hay que desarmar casi toda la caja para cambiarlo) máximo a los 40.000 kilómetros y de ahí en adelante con el mismo intervalo.
Y si lo compro usado, solo lo cambio si tengo la certeza de que se lo han cambiado con frecuencia, o que tiene máximo 40, por mucho 50.000 kms desde nuevo y nunca se ha cambiado, revisando, eso sí, que el aceite tenga buen aspecto, color rojizo, que sea claro. Un color más allá del marrón o casi negro de un lubricante degradado -peor aún si huele a quemado- hace impensable el cambio.
¿Por qué? El aceite nuevo puede llevar a un mal funcionamiento y seguros problemas porque la capacidad de limpieza desprende todo el mugre que termina haciendo estragos y tapando, por ejemplo, el filtro principal que conduce a una notable caída en la presión y las consecuentes, graves y costosas averías.
Se les debe cambiar el aceite únicamente por uno para éste tipo de transmisiones sometidas a grandes fricciones y que necesitan operar con altas presiones hidráulicas, puesto que si se pone atf de caja automática corriente, es seguro un pronto cambio de caja por daños muy graves que la pueden destruir. En el momento que escribo éste post el costo de 1/4 de galón-litro de aceite genuino está entre 45 y 60.000 pesos, lo que multiplicado por los 7 u 8 cuartos de capacidad es una cantidad considerable, pero que vale la pena gastar según la necesidad.
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@MASERAGRANTURI
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