Descripción general
El convertidor de par, un componente clave de las transmisiones automáticas, ha experimentado un resurgimiento de interés y desarrollo en los últimos años. Este documento técnico explora la evolución, las ventajas y las aplicaciones potenciales del convertidor de par en las transmisiones automotrices modernas. Profundizamos en el contexto histórico, los desafíos que enfrentaron los primeros convertidores de par y cómo los avances en la tecnología han abordado estos problemas. Centrándose en la eficiencia, el rendimiento y la economía de combustible, este artículo destaca cómo el retorno del convertidor de par está remodelando el panorama de las transmisiones automotrices.
Introducción
El convertidor de par, inventado hace más de un siglo, había sido eclipsado por diversas tecnologías de transmisión, como las transmisiones de doble embrague y continuamente variables (CVT). Sin embargo, debido a los avances en el diseño, los materiales y los sistemas de control, el convertidor de par está regresando de manera convincente como parte integral de las transmisiones automotrices modernas.
Un convertidor de par es un acoplamiento de fluido que transfiere potencia de rotación del motor a la transmisión en un vehículo automático. Es un acoplamiento hidráulico porque utiliza la fuerza del fluido para transmitir potencia, en lugar de engranajes o un embrague. El convertidor de par se coloca entre el motor y la transmisión y realiza la misma función que un embrague en una transmisión manual. Cuando el vehículo está en movimiento, el convertidor de par permite aislar el motor de la carga, lo que significa que el motor puede seguir funcionando incluso cuando el vehículo está parado. El convertidor de par es un dispositivo complejo, pero es una parte esencial de la transmisión automática. Permite que la transmisión cambie de marcha de manera suave y eficiente, y también ayuda a proteger el motor contra daños.
Funcionamiento del convertidor de par
El convertidor de par encuentra su posición entre el motor de combustión interna y la caja de cambios. Dentro del recinto de una transmisión automática, se pueden identificar tres componentes principales: el convertidor de par, la caja de cambios epicicloidal (planetaria) y el módulo de control electrohidráulico. El cigüeñal del motor de combustión interna está vinculado mecánicamente al convertidor de par. Dentro de este convertidor, la potencia del motor se transmite a la caja de cambios de forma hidrodinámica. En los casos en que el convertidor de par permanece desbloqueado, no existe una conexión mecánica directa entre la entrada (motor) y la salida (caja de cambios).
Fig 1: Construcción del convertidor de par
Fuente: x-engineer.org
El convertidor de par posee inherentemente una eficiencia que tiende a ser bastante modesta. Esto se debe a su deslizamiento perpetuo, que genera una fricción sustancial entre el fluido operativo (aceite) y los componentes mecánicos (impulsor, turbina y estator). La eficiencia experimenta un nadir, cayendo por debajo del 10%, cuando la relación de velocidad se aproxima a 0, pero alcanza su cenit, entre el 85% y el 90%, cuando la relación de velocidad ronda 0,85.
Para aumentar la eficiencia del convertidor de par, se emplea una estrategia mediante la cual cuando el deslizamiento entre el impulsor y la turbina sigue siendo relativamente mínimo, el convertidor se bloquea efectivamente. Esta hazaña se logra utilizando un embrague de bloqueo, lo que facilita un vínculo mecánico entre el impulsor y la turbina. En consecuencia, esta disposición elimina cualquier fricción adicional entre el aceite y los componentes, permitiendo que la potencia del motor se transfiera mecánicamente a la caja de cambios.
La activación del estado de bloqueo normalmente se produce en las marchas más altas (más allá de la segunda marcha) o cuando la velocidad del vehículo supera los 20 kilómetros por hora. Durante el proceso de cambio de marcha, el embrague de bloqueo se coloca intencionalmente en modo deslizante para contribuir a la absorción de las oscilaciones de la línea motriz.
Fig 2: Convertidor de par – embrague de bloqueo
Fuente: x-engineer.org
El convertidor de par sirve como mecanismo de acoplamiento principal en la mayoría de las transmisiones automáticas epicicloidales (AT), además de su aplicación en determinadas transmisiones continuamente variables (CVT). Sus atributos principales abarcan la desconexión automática del motor de la línea motriz durante bajas velocidades del motor, la provisión de amplificación del par y la mitigación de vibraciones (atribuidas a la naturaleza hidrodinámica de la transferencia de potencia).
Data Bridge Market Research analiza que el mercado de convertidores de par exhibirá una CAGR del 5,20% para el período de pronóstico de 2022-2029 y probablemente alcanzará un valor estimado de 11,24 mil millones al final del período de pronóstico de 2022-2029.
Para saber más sobre el estudio, visite https://www.databridgemarketresearch.com/es/reports/global-torque-converter-market
Historia de la caja de cambios automática
El pionero detrás de la creación de la transmisión automática (AT) inaugural fue Alfred Horner Munro. Originario de Regina, Saskatchewan, Canadá, Munro formuló el concepto de la primera transmisión automática en el año 1921, bautizada como "Transmisión Automática de Seguridad" (AST). Esta innovadora invención recibió formalmente una patente en el año 1923. Munro, proveniente de una experiencia profesional como ingeniero de vapor canadiense, aprovechó el enfoque innovador de utilizar presión de aire en lugar de fluido hidráulico en el diseño del AST. Sin embargo, este novedoso enfoque presentaba un inconveniente notable en términos de generación de energía. A pesar de esta limitación, el AST mostró cuatro relaciones de marcha hacia adelante distintas. Es importante señalar que carecía tanto de marcha atrás como de mecanismo de estacionamiento. La invención pionera ganó reconocimiento cuando General Motors introdujo el AST en el mercado, presentándolo como una actualización opcional en tres de sus modelos de vehículos (Oldsmobile, Cadillac y Buick) durante los años 1937 a 1938.
General Motors dio un paso fundamental al adquirir el prototipo y los planos, lo que marcó un paso significativo en la historia del automóvil. Esto anunció la introducción de la transmisión hidráulica inaugural, acertadamente llamada "Hydra-Matic". Al comenzar su producción en el año 1940, General Motors ofreció el Hydra-Matic como característica opcional dentro de la línea Oldsmobile. Esto marcó un hito monumental, ya que fue la primera transmisión automática en producirse en masa, sentando un nuevo precedente dentro del panorama automotriz.
El impacto transformador de esta innovación se extendió mucho más allá del ámbito del automóvil. En medio de la Segunda Guerra Mundial en 1942, el foco de las plantas automotrices pasó de la fabricación de automóviles a la producción de tanques y vehículos militares. Sorprendentemente, estas máquinas militares estaban equipadas con la transmisión Hydra-Matic, lo que subraya la adaptabilidad y la importancia de este avance tecnológico en diversos contextos.
Después de la guerra, durante la posguerra, la demanda de vehículos equipados con la transmisión Hydra-Matic aumentó considerablemente. Esta fue una era caracterizada por la mayor popularidad de esta tecnología de transmisión. En ese momento, la asombrosa cifra de tres cuartas partes de las ventas de vehículos de General Motors incluían la opción Hydra-Matic, lo que reforzaba su rotundo éxito y su profunda influencia en el panorama automotriz.
Fig 3: Tanque M-5 Stuart con transmisión Hydra-Matic
Fuente: Expertos en servicio de automóviles
En 1948, el Dynaflow de Buick marcó la primera transmisión hidráulica con un convertidor de par, con dos marchas hacia adelante y hacia atrás. La multiplicación del par del convertidor hizo que la configuración de 2 velocidades fuera notablemente potente. Packard introdujo el Ultramatic de 2 velocidades en 1949, seguido por el logro máximo de General Motors, el Power Glide, en 1950. El Power Glide sigue siendo una fuerza dominante, todavía utilizado en autos de carreras de ¼ de milla y de alto combustible, reforzado por modificaciones para una carrera óptima. solicitud.
Figura 4: Power Glide AT de General Motors
Borg Warner dio un paso significativo al lanzar la transmisión automática inaugural de 3 velocidades con un convertidor de par con bloqueo. Este avance se produjo a mediados de los años cincuenta. Durante este período, una multitud de importantes fabricantes de automóviles, incluidos nombres notables como Bentley, Lincoln, Ford y Studebaker, adoptaron las transmisiones hidráulicas automáticas de 3 velocidades de General Motors como opción estándar.
Hoy en día, las transmisiones de automóviles han evolucionado hasta abarcar trenes de engranajes de hasta 11 velocidades. Estas transmisiones avanzadas integran una variedad de tecnologías sofisticadas, incluidos solenoides de control electrónico, sensores de velocidad variable y sistemas de control computarizados. La transmisión continuamente variable (CVT) es un ejemplo notable, caracterizada por una configuración hidráulica impulsada por cadena que emula los atributos de una transmisión automática. Además, el panorama moderno de las transmisiones incluye una variedad de configuraciones de trenes motrices, como tracción delantera, tracción total, transejes, cajas de transferencia y transmisiones 4x4, lo que refleja aún más la intrincada diversidad en la ingeniería automotriz.
Figura 5: Transmisión CVT
Data Bridge Market Research analiza que el mercado de transmisión continuamente variable se valoró en 19,80 mil millones de dólares en 2021 y se espera que alcance los 31,56 mil millones de dólares en 2029, registrando una tasa compuesta anual del 6,00% durante el período previsto de 2022 a 2029. Además del mercado conocimientos como el valor de mercado, la tasa de crecimiento, los segmentos de mercado, la cobertura geográfica, los actores del mercado y el escenario del mercado. El informe de mercado curado por el equipo de investigación de mercado de Data Bridge incluye análisis de expertos en profundidad, análisis de importación/exportación, análisis de precios y consumo de producción. análisis y análisis con mortero.
Para saber más sobre el estudio, visite, https://www.databridgemarketresearch.com/es/reports/global-continufully-variable-transmission-market
Otros tipos de transmisiones
- Transmisión manual automatizada – AMT
La transmisión manual automatizada (AMT) representa un sistema de transmisión automática que emplea un actuador y una computadora a bordo para discernir los cambios de marcha apropiados según la velocidad del motor. En el caso de los AMT, se utiliza una palanca selectora para designar el modo de conducción deseado. Una vez activado, el conductor puede simplemente adoptar una postura de conducción relajada, ya que el AMT gestiona de forma autónoma el embrague y los cambios de marcha. La operación AMT generalmente ofrece una experiencia perfecta, aunque se puede sentir una ligera sacudida perceptible cuando las marchas cambian automáticamente durante las maniobras de cambio ascendente y descendente.
Fig 6: Transmisión manual automatizada – AMT
- Transmisión continuamente variable – CVT
La transmisión continuamente variable (CVT) representa una versión más contemporánea de las transmisiones automáticas. Dentro de esta variante de transmisión, las relaciones de transmisión se someten a ajustes continuos dependiendo de la velocidad del vehículo. Esta adaptabilidad se logra mediante un dúo de poleas cónicas, interconectadas por una correa. La correa modifica su diámetro al contraerse o expandirse según la relación de transmisión requerida dictada por factores como la velocidad, el peso del vehículo, las pendientes y las bajadas. El sello distintivo de la CVT radica en su eficiencia excepcional. Se esfuerza por mantener unas revoluciones por minuto (RPM) constantes del motor incluso cuando el vehículo atraviesa una variedad de velocidades. Esta capacidad de adaptarse perfectamente a condiciones variables contribuye a la reputación de eficiencia óptima de la CVT.
- Transmisión de doble embrague/Caja de cambios de cambio directo – DCT/DSG
La caja de cambios directa (DSG) o la transmisión de doble embrague (DCT) es un sistema de transmisión avanzado que emplea dos embragues para cambios de marcha automáticos sin interrupciones. Las marchas están organizadas en dos grupos: impares (1, 3, 5) e pares (2, 4, 6), cada uno controlado por un embrague distinto. Esta configuración mitiga eficazmente la pérdida de potencia, lo que la diferencia de las transmisiones como AMT y manual, ya que las marchas permanecen preengranadas y se pueden desplegar rápidamente al alcanzar las revoluciones necesarias.
La transmisión DSG/DCT se distingue por su rendimiento refinado y eficiente. Esta tecnología encuentra su aplicación principalmente en vehículos de alta gama, donde ofrece una combinación armoniosa de funcionamiento suave y eficiencia óptima.
Beneficios del convertidor de par
- Comodidad: La integración de un convertidor de par elimina la necesidad de embrague y cambio de marchas, lo que da como resultado una experiencia de conducción marcada por la comodidad. Los usuarios se benefician de una operación del vehículo sin esfuerzo, arranques sin problemas y paradas suaves
- Multiplicación de par: un convertidor de par se destaca por proporcionar un par sustancial durante la aceleración. Esto se traduce en una aceleración más rápida y suave, mejorando el rendimiento general de conducción.
- Deslizamiento infinito del embrague: a diferencia de los embragues manuales que pueden sufrir daños por un deslizamiento prolongado, los convertidores de par están diseñados para tolerar períodos prolongados de deslizamiento sin consecuencias perjudiciales. Esta durabilidad permite una transferencia de potencia eficaz sin sufrir un desgaste excesivo.
- Transmisión más fría: el fluido que envuelve los componentes móviles dentro del convertidor de par contribuye a minimizar el sobrecalentamiento de la transmisión. Esta característica de diseño conduce a una disminución de las temperaturas de la transmisión, lo que mejora la longevidad y confiabilidad del sistema de transmisión.
Desventajas de los convertidores de par
Los convertidores de par, si bien ofrecen varias ventajas, también presentan ciertas desventajas:
- Baja eficiencia: los convertidores de torsión sufren inherentemente pérdidas de eficiencia debido al acoplamiento de fluido y al deslizamiento, lo que genera desperdicio de energía y reducción de la economía de combustible, especialmente durante la aceleración y el funcionamiento a baja velocidad.
- Generación de calor: la dinámica de fluidos dentro de un convertidor de par puede generar un calor considerable, lo que requiere mecanismos de enfriamiento adicionales, lo que genera un posible desgaste y mayores demandas de mantenimiento.
- Ajuste de rendimiento limitado: Es posible que los convertidores de par no proporcionen el mismo nivel de control preciso sobre la entrega de potencia que otros tipos de transmisión, lo que puede afectar el rendimiento en aplicaciones especializadas o de alto rendimiento.
- Falta de conexión directa: a diferencia de las transmisiones manuales o de doble embrague, los convertidores de par no ofrecen una conexión mecánica directa entre el motor y las ruedas, lo que podría provocar un retraso en la transferencia de potencia y la capacidad de respuesta.
- Complejidad: Los convertidores de par constan de componentes complejos y dinámica de fluidos, lo que los hace relativamente complejos y potencialmente costosos de fabricar, mantener y reparar.
- Mantenimiento del líquido de transmisión: los convertidores de torsión requieren un líquido de transmisión específico para un funcionamiento adecuado, lo que requiere cambios de líquido periódicos y posibles problemas relacionados con los líquidos si no se mantienen adecuadamente.
- Eficiencia de bloqueo limitada: si bien los convertidores de par modernos incorporan embragues de bloqueo para mejorar la eficiencia, todavía puede haber algo de deslizamiento residual durante el bloqueo, lo que afecta la eficiencia general.
- Capacidad de remolque: en algunos escenarios de remolque de servicio pesado, los convertidores de torsión pueden tener dificultades para manejar la carga de manera eficiente debido al deslizamiento inherente y la dinámica de fluidos.
- Choque en la línea motriz: el acoplamiento y desacoplamiento del convertidor de par a veces puede provocar un "impacto" o vibración notable durante los cambios de marcha o cambios en algunos casos.
Convertidores de par modernos
Tradicionalmente, transmisiones como Powerglide, Turbo 350/400 y C4 se han adherido a la configuración convencional sin bloqueo. En estos sistemas, el convertidor está diseñado como un mecanismo de acoplamiento de fluido, que comprende componentes esenciales que incluyen la turbina, la bomba y el estator. La creación inicial de la transmisión estilo bloqueo tenía como objetivo mejorar la eficiencia general. En este contexto, un embrague integrado dentro del convertidor de par se activa mediante la presión del fluido, un proceso meticulosamente regulado por un solenoide.
En el contexto de las transmisiones más antiguas que incorporaban la función de bloqueo, su activación normalmente se limitaba a la cuarta marcha. El mecanismo implicaba bloquear el convertidor al eje de entrada mediante el embrague, eliminando eficazmente cualquier posible deslizamiento. Esta intervención produjo beneficios tangibles, como una mayor economía de combustible y una reducción de las temperaturas de la transmisión.
Sin embargo, los avances contemporáneos han redefinido el panorama. Los modelos de transmisión modernos se alejan significativamente de estas metodologías tradicionales. La implementación de la función de bloqueo ha evolucionado hasta el punto de que el acoplamiento se inicia ya en la segunda marcha. A diferencia de iteraciones anteriores, los embragues de estas modernas unidades se activan progresivamente, facilitando un acoplamiento eficiente del convertidor. Cuando el vehículo alcanza la tercera o cuarta marcha, el mecanismo de bloqueo está completamente activado. Esta intrincada progresión hace que el aspecto hidráulico del convertidor sea prácticamente obsoleto durante estas últimas etapas de operación.
Los embragues multidisco dentro de los convertidores de par han planteado dudas sobre su durabilidad en comparación con los embragues de transmisión manual. Los embragues húmedos son generalmente más duraderos y un ajuste adecuado es crucial para su longevidad. El ajuste experto puede extender la vida útil de los embragues para que coincida con el uso del vehículo. Sin embargo, se debe evitar aplicar una presión excesiva para evitar el desgaste prematuro y la distorsión del convertidor. Una cubierta frontal de palanquilla refuerza las regiones de bloqueo para contrarrestar la flexión durante la aplicación de energía.
La elección entre embragues múltiples o simples en los convertidores está determinada por los niveles de par del motor. La capacidad de un embrague de bloqueo depende de factores como el coeficiente de fricción, las dimensiones de la superficie de bloqueo, la fuerza del pistón y el ángulo del cono. El número de superficies del embrague afecta directamente la capacidad de par. Circle-D ofrece opciones de embrague de uno, tres y cinco discos, lo que permite a los usuarios seleccionar la configuración adecuada según sus necesidades de conducción. Esta adaptabilidad garantiza un rendimiento óptimo del convertidor adaptado a las demandas de conducción individuales.
El estator, ubicado en el núcleo del convertidor de par, desempeña un papel fundamental a la hora de influir tanto en la eficiencia como en las velocidades de pérdida. Su diseño impacta directamente en estas características. Su función principal consiste en desviar el fluido de la transmisión desde la turbina a la bomba, lo que culmina en la multiplicación del par. La progresión de la tecnología y las prácticas de fabricación avanzadas han precipitado cambios notables en los diseños de estatores a lo largo del tiempo.
La evolución de la tecnología de estatores es evidente, pasando de estatores de equipo original (OE) a la utilización actual de estatores de palanquilla totalmente mecanizados fabricados con maquinaria CNC de cinco ejes. Esta transformación ha producido mejoras significativas en el rendimiento. Al aprovechar varias opciones de equipo original en plataformas como 245 mm, 258 mm y 265 mm, se pueden realizar ajustes específicos para lograr resultados de rendimiento excepcionales. Esta experiencia ha permitido perfeccionar las configuraciones a lo largo de los años. Además, la incorporación de la dinámica de fluidos computacional (CFD) dentro de los procesos de ingeniería ha sido fundamental para dar forma a los últimos avances en el diseño de estatores.
- Diseño moderno de convertidor de par
En 2018, Circle-D Specialties, un actor establecido en la creación de convertidores de par de alto rendimiento, dio un paso transformador al integrar el software de dinámica de fluidos computacional (CFD). Esta adopción marcó un cambio significativo, lo que permitió a la empresa diseñar componentes innovadores y revolucionar su enfoque.
La introducción del software CFD no solo facilitó la creación de productos para nuevas transmisiones, sino que también permitió a Circle-D reevaluar unidades más antiguas, buscando vías de mejora. Esta tecnología ha permitido el diseño de estatores y convertidores sin depender de pruebas físicas en vehículos, una prueba de su potencial.
Si bien no es una novedad en la industria, el software CFD ha sido adoptado tradicionalmente por los principales fabricantes de automóviles, como General Motors y Ford. Lo que es notable es su creciente adopción por parte de entidades del mercado de repuestos como Circle-D, que lo está aprovechando para el ajuste virtual. Este enfoque agiliza el proceso de desarrollo, reduce los costos de investigación y desarrollo y acelera los lanzamientos de productos.
Al utilizar el software, Circle-D obtiene información sobre la distribución de presión, la dinámica de fluidos durante el acoplamiento del convertidor y la multiplicación del par en una variedad de transmisiones, desde dos hasta 10 velocidades.
Si bien se utiliza principalmente para convertidores de par de 10 velocidades al momento de escribir este artículo, Circle-D planea revisar toda su línea de convertidores, con el objetivo de optimizar la multiplicación del par a través de mejoras impulsadas por software. El potencial del software radica en su capacidad para proporcionar un mejor control sobre la multiplicación del par, facilitando la aplicación de fuerza específica y el análisis numérico en tiempo real.
Este cambio de los métodos tradicionales de prueba y error a conocimientos basados en simulación marca una progresión significativa en la industria, con el potencial de cambiar las reglas del juego. La incorporación del software CFD está preparada para proporcionar a Circle-D una ventaja competitiva en el avance de la tecnología de convertidores de par.
Figura 7: software CFD
Fuente: Potencia Automedia
Convertidores de par en automóviles de alto rendimiento
Explorando el papel esencial de los convertidores de par en las transmisiones automáticas de alto rendimiento y su impacto en la aceleración y el disfrute de la conducción
Los convertidores de par ocupan un papel crucial en el ámbito de las transmisiones automáticas, y su importancia aumenta cuando se aplican a vehículos de alto rendimiento. En la búsqueda de una aceleración superior, capacidad de respuesta y una experiencia de conducción estimulante, los automóviles de alto rendimiento dependen de convertidores de par avanzados para canalizar eficazmente la potencia del motor hacia la transmisión, lo que en última instancia se traduce en movimiento de las ruedas.
Comprender el intrincado papel de los convertidores de par en las transmisiones de alto rendimiento es fundamental para apreciar los fundamentos tecnológicos que facilitan que estos vehículos brinden sensaciones de conducción cautivadoras.
- Transferencia de energía perfecta:
En el centro de la función de un convertidor de par reside su capacidad de permitir una transferencia perfecta de potencia desde el motor a la transmisión. A medida que el motor genera torque, estimula el flujo de fluido dentro del convertidor de torque. Este movimiento fluido sirve como conducto para transmitir la fuerza de rotación a la transmisión, facilitando el movimiento del vehículo sin sacudidas ni transiciones abruptas. En el contexto de los automóviles de alto rendimiento, donde la entrega de potencia ininterrumpida es primordial, los convertidores de par desempeñan un papel fundamental para garantizar una conducción suave, especialmente durante aceleraciones rápidas y cambios de marcha.
- Operación automatizada del embrague:
Una ventaja distintiva de los convertidores de par es que eliminan la necesidad de un embrague manual convencional en las transmisiones automáticas. Para los automóviles de alto rendimiento, donde los cambios de marcha en fracciones de segundo son vitales para un rendimiento óptimo, las transmisiones automáticas con convertidores de par ofrecen cambios rápidos y precisos sin necesidad de intervención directa del conductor. Este atributo no sólo mejora la comodidad sino que también permite a los conductores concentrarse en la experiencia de conducción, especialmente en escenarios que implican altas velocidades o condiciones de conducción intensas.
- Control de relación de pérdida:
Los convertidores de par incorporan una relación de pérdida que dicta la velocidad máxima de salida de par del motor cuando el vehículo está parado. En el contexto de aplicaciones de alto rendimiento, ajustar la relación de pérdida se vuelve fundamental para optimizar las características de lanzamiento. El ajuste de esta relación garantiza que el motor alcance el par máximo precisamente cuando el vehículo comienza a moverse, lo que contribuye a una aceleración más rápida y un rendimiento de arranque superior.
- Incorporación de Embragues Lock-Up:
Los convertidores de par de alto rendimiento contemporáneos suelen integrar embragues de bloqueo. Estos embragues se activan a velocidades más altas, estableciendo un vínculo mecánico entre el cigüeñal del motor y el eje de entrada de la transmisión, mitigando efectivamente el efecto de acoplamiento de fluido. Al activar el embrague de bloqueo, el convertidor de par funciona de manera similar a una conexión mecánica directa entre el motor y la transmisión, lo que frena la pérdida de potencia y eleva la eficiencia general. Esto resulta especialmente ventajoso durante la conducción sostenida a alta velocidad, ya que ahorra combustible y optimiza la entrega de potencia a las ruedas.
- Regulación de la temperatura:
En las exigentes condiciones de conducción que suelen afrontar los vehículos de alto rendimiento, los convertidores de par desempeñan un papel vital en la regulación de la temperatura dentro del sistema de transmisión. La circulación del líquido de transmisión dentro del convertidor de par ayuda a enfriar el motor y a disipar el calor de la propia transmisión. Este eficiente mecanismo de enfriamiento juega un papel fundamental para evitar el sobrecalentamiento y mantener un rendimiento constante, particularmente durante circunstancias de conducción intensas, como sesiones de pista o conducción enérgica en terrenos desafiantes. Al preservar las temperaturas de funcionamiento ideales, los convertidores de par contribuyen a la durabilidad y confiabilidad de la transmisión, extendiendo su vida útil y manteniendo el máximo rendimiento durante períodos prolongados.
- Adaptabilidad en Relaciones de Transmisión:
Los convertidores de par ofrecen un grado de adaptabilidad en las relaciones de transmisión, a diferencia de las transmisiones manuales. Esta adaptabilidad permite que los vehículos de alto rendimiento sobresalgan en un amplio espectro de condiciones de conducción. Ya sea una rápida aceleración desde parado o un crucero fluido a altas velocidades, los convertidores de par permiten que la transmisión optimice la selección de marchas para que coincida con el resultado de conducción deseado.
- Mejora a través del control de lanzamiento:
Ciertos vehículos de alto rendimiento aprovechan el potencial de los convertidores de par dentro de los sistemas de control de lanzamiento. El control de lanzamiento optimiza la aceleración desde una posición estacionaria regulando la potencia del motor y el deslizamiento de las ruedas. Al gestionar la entrega de par durante el lanzamiento, el convertidor de par garantiza una adquisición de tracción eficiente, lo que facilita métricas de aceleración impresionantes y aumenta la consistencia del lanzamiento.
- Papel en las transmisiones de doble embrague y las soluciones híbridas:
Si bien los convertidores de par se asocian convencionalmente con las transmisiones automáticas tradicionales, también asumen un papel en las transmisiones de doble embrague (DCT). En configuraciones DCT específicas, los convertidores de par están integrados para mejorar la comodidad y la capacidad de conducción a baja velocidad. Este enfoque híbrido combina la suavidad y la facilidad de uso asociadas con los convertidores de par, junto con los rápidos cambios de marcha y la eficiencia de los DCT. Como resultado, los vehículos de alto rendimiento equipados con DCT pueden aprovechar las ventajas de ambos mundos.
Coches modernos con convertidores de par
- En 2018, Audi lanzó el RS5 Sportback 2019 equipado con una transmisión automática convencional de ocho velocidades con convertidor de par en lugar de una transmisión de doble embrague. El Audi RS5 Sportback 2019 está propulsado por un V6 biturbo de 2.9 litros que genera 444 caballos de fuerza y 443 libras-pie de torsión. Su director de proyecto, Anthony Garvis, afirmó que el coche es un gran turismo y que las transmisiones convencionales son tan rápidas como las unidades de doble embrague, al tiempo que abandona el comportamiento brusco a baja velocidad.
- En 2021, BMW lanzó el M3 Competition, que estaba equipado con una transmisión automática de convertidor de par regular de ocho velocidades, en lugar de una unidad de doble embrague (DCT), y se conducía a través de un diferencial de deslizamiento limitado controlado electrónicamente. Esto desató el debate sobre si los convertidores de par volverán a los coches de alto rendimiento.
El nuevo M3 se ofrece en el Reino Unido armado con el convertidor de par automático ZF de 8 CV, que ahora se encuentra en su tercera generación y se ha desarrollado de manera constante desde su introducción en 2009. Elimine todas las diferencias mecánicas internas y la distinción clave entre ellas. (o cualquier transmisión basada en convertidor de par) y una DCT o manual es que el par se transmite desde el motor a los juegos de engranajes mediante un acoplamiento fluido, el convertidor de par, en lugar de mediante un embrague o embragues.
De manera similar, Mercedes-AMG C63 S, Porsche 911 Carrera S y Jaguar F-Type R también han adoptado la transmisión por convertidor de par y esto demuestra que muchas de las desventajas y problemas de los convertidores de par se han abordado y verán un aumento en la adopción.
Conclusión
En conclusión, el resurgimiento del convertidor de par en el ámbito de los automóviles de alto rendimiento marca un cambio de paradigma notable en la industria automotriz. Este documento técnico ha profundizado en las razones multifacéticas detrás del resurgimiento de esta tecnología aparentemente arcaica y ha iluminado las ventajas matizadas que ofrece en el contexto de los vehículos de alto rendimiento modernos. La capacidad del convertidor de par para lograr un equilibrio incomparable entre entrega de potencia, suavidad y eficiencia ha captado la atención tanto de ingenieros como de entusiastas.
A medida que las demandas de rendimiento continúan evolucionando, el convertidor de par ha demostrado su adaptabilidad al integrarse perfectamente con sistemas de propulsión híbridos y electrificados, solidificando aún más su relevancia en el panorama automotriz en constante cambio. Su resurgimiento no es sólo un tributo a la tradición, sino un testimonio del espíritu de innovación que impulsa la industria hacia adelante.
El renacimiento del convertidor de par subraya el hecho de que la innovación no siempre requiere el abandono de tecnologías probadas. En cambio, destaca la sabiduría de reinventar y perfeccionar las soluciones existentes para enfrentar los desafíos contemporáneos. La confluencia de ingeniería de vanguardia y los principios atemporales de la conversión de par ha allanado el camino para una nueva era de vehículos de alto rendimiento emocionantes, eficientes y sofisticados.
A medida que los fabricantes de automóviles continúan experimentando con diseños de transmisión innovadores, la reactivación del convertidor de par sirve como recordatorio de que el pasado puede proporcionar información valiosa para el futuro. Su regreso al segmento de alto rendimiento es una narrativa triunfante de cómo la historia y el progreso pueden entrelazarse, dando forma a una experiencia de conducción que abarca tanto la tradición como la innovación. Al final, el regreso del convertidor de par es un caso de estudio convincente de cómo las tecnologías antiguas, cuando se revitalizan con el ingenio moderno, pueden crear un nicho destacado en la búsqueda de la excelencia automovilística.
