Transmisiones Automáticas: Historia Influencias En Europa Occidental J osé H ern er n án dez, Rami Ram i r o Ll L l án ez, J onat on ath h an Vé Vé l ez Departamento de la Energía Energía y Mecánica, Mecánica, Carrera Carrera de Ingeniería Automotriz Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Latacunga, Ecuador
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El presente artículo pretende reforzar los conocimientos sobre el desarrollo de las cajas automáticas en Europa, al igual que evidenciar la tendencia de compra, la preferencia, capacidad adquisitiva, etc., del mercado europeo respecto a la adquisición de vehículos de transmisión automática, analizando brevemente algunas de las razones por las cuales la gente prefiere adquirir ya sea una caja de cambios mecánica o automática. Palabras clave:
Europa y cajas automáticas Cetelem Europa occidental Precios de automóviles automáticos
This article aims to enhance knowledge about the development of automatic transmissions in Europe, as evidence the buying trend, preference, purchasing power, etc.., The European market for the purchase of vehicles with automatic transmissions, analyzing briefly some of the reasons why people prefer to purchase a box of either mechanical or automatic transmission. Keywords:
Europe and automatic transmissions Cetelem Western Europe Pricing for automatic cars
I.
HISTORIA DE LAS CAJAS AUTOMÁTICAS.
Fred Launchester constructor Automotriz Inglés, en 1902 comenzó a investigar sobre el diseño de engranes epicíclicos, los cuales fueron utilizaos en su primer en su primer automóvil. El investigó sobre este tipo de accionamiento para la transmisión con el motivo de encontrar ventajas con respecto al tipo de cambio convencional. El motivo por el cual Launchester empezó a incursionar en el campo de los engranajes epicicloidales fue debido a que estos trabajan de forma regular y constante. Lanchester diseñó su vehículo de cuatro ruedas y con un motor de 5 hp, el motor era refrigerado por aire e incluía la revolucionaria caja epicicloidal, introduciéndola por primera vez en un automóvil, adelantándose varios años a los modelos de Ford. (J.R, 1968) El sistema de Lanchester sirvió como incentivo a que otros pioneros de construcción automotriz se involucraran a investigar sobre este tipo de sistemas, como lo hizo Henry Ford que lo utilizó en su modelo T. El segundo vehículo construido por Lanchester tenía cambios contundentes con respecto a su modelo anterior, este vehículo poseía un motor de 8hp y dos cilindros de posición opuesta, además de que su refrigeración era por aire. Al igual para
el nuevo modelo que construía rediseño la caja epicicloidal, con un nuevo eje de transmisión.
Wilson se caracterizó por interesarse y desarrollar sistemas en base a las cajas epicicliodales. El 1919 después de dejar el ejército, posteriormente a la culminación de la primera guerra mundial se dirigió a Beardmore donde desarrollo el sistema epicíclico Compuesto, el cual consiste en usar más de un tren de engranajes. Luego de este paso importante Wilson diseñó la caja de cambios que lleva su nombre, una unidad de tres velocidades hacia adelante y una marcha hacia atrás.
Figura 1 Vehículo de Lanchester (Restrepo, 2011)
Pero a pesar de que Launchester realizó el primer diseño de los trenes epicicloidales, la persona que analizó a profundidad el tema fue el ingeniero Británico Walter G. Wilson, quien fue el que construyó una transmisión epicicloidal con la opción de preseleccionar los cambios mediante una palanca. Wilson Trabajo con coches renombrados como Wilson Pincher y Armstrong Whithworth, los cuales tenían tendencias innovadoras para la época. También se desarrolló en el camión Hollford en el Reino Unido.
La caja de cambios Wilson fue diseñada con cuatro conjuntos de engranajes, y con frenos de cinta para los engranes anulares En 1928, Wilson saca por primera vez a la luz su invento, presentándolo con su mecanismo preselector ya incorporado, el primer vehículo incorporaba esta palanca bajo el timón.
Figura 3 PRIMERA PALANCA PRESELECTORA
Figura 2 Walter G. Wilson
El sistema de Wilson fue tomado como punto de partida de otros diseños como fue el caso de Armstrong Siddeley. Pero no se tuvo en cuenta que el sistema era auxiliado por la acción de los frenos de cinta sobre los engranajes anulares, y el inicio de la marcha desde cero, tanto en primera velocidad como en reversa, producía un sobresalto del vehículo y un consecuente desgaste acelerado de las cintas.
Figura 5 DAIMLER DOUBLE SIX Figura 4 ARMSTRONG SIDDELEY
La solución que pudieron encontrar era la utilización de la combinación del cambio mecánico e hidráulico. Hermann Fottinger ya lo había diseñado y construido en 1905 y esa es conocido como la primera caja que incorporaba mando hidráulicos y que tenía dispositivos hidrocinéticos, en donde el fluido se mueve para realizar su función. Durante este tiempo Fottinger trabajaba para la compañía Vulcan, en donde desarrollo su diseño de anillos huecos de sección semicircular, dentro de los cuales, el fluido circula a modo de sacacorchos, en un movimiento de forma en espiral. (J.R, 1968) Para comienzos del año 1926, aparece otro diseñador, Harold Sinclair quien comenzó a probar o experimentar la utilización del acoplamiento mencionado anteriormente pero al principio solo lo hizo en buses, esto fue porque buscaba procurar el bienestar de los pasajeros de este servicio, para que puedan tener un viaje seguro y un poco menos incómodo, especialmente para aquellos que viajaban de pie. Sus resultados fueron muy satisfactorios. De esta forma, sus trabajos fueron conocidos por la compañía Daimler que además de fabricar autobuses construía automóviles. Entonces Daimler, bajo la supervisión del Ingeniero Percy Martin, realizó algo que no se había hecho antes, combinó los conceptos de diseño que tenía las cajas cambios de Wilson con el dispositivo hidráulico de Fottinger, y a pesar de ser una caja hibrida tuvo un excelente resultado presentado en 1930, el Double Six, dotado de caja de cambios con preselector y embrague hidráulico para transmitir la tracción. Daimler llamó a este sistema “volante de fluido”.
Pronto se extendió su uso en toda la gama Daimler y en los modelos fabricados por las subsidiarias de Lanchester y BSA. Posteriormente, la continuación en la investigación de las cajas llevaron al descubrimiento de un tercer elemento que posiblemente es el que revolucionó el diseño de las cajas de cambios: el reactor, que aunque ya se había experimentado con él desde los años 20, Allan Coates propuso en 1924 uno que funcionara como dispositivo multiplicador y es aquí en donde nació los primeros pasos del convertidor de par y como acoplamiento hidráulico. Fottinger también dedicó mucho tiempo a la investigación de convertidores de par y en 1927 diseño una caja de cambios muy avanzada, pero lastimosamente el proyecto no tuvo muchos seguidores debido al costo elevado que esta caja tenía. (J.R, 1968) II.
CRITERIOS SOBRE TRANSMISIONES AUTOMÁTICAS
Los criterios comúnmente manejados por las personas sobre los vehículos de transmisión automática mayoritariamente son “los carros con cambios automáticos son ideales para aquellas personas que recién están aprendiendo a conducir ” (Valldecabres, 2012)
En algunos países de Europa y Asia se puede verificar que las personas que han obtenido su licencia de conducir en escuelas que trabajan con vehículos de cambios automáticos no son autorizadas para circular en vehículos de transmisión manual, debido a las marcadas diferencias de comportamiento del vehículo.
Además se ha comprobado que las cajas de cambios reducen el rendimiento de combustible y la potencia del motor, a pesar de estos motivos la elección de adquisición de vehículos con transmisión automática suele ser subjetiva por lo cual sigue manteniéndose. Otro criterio comúnmente difundid o es “ El
Los países que intervienen en este estudio están representados por los siguientes marcadores: BE= Bélgica FR=Francia IT= Italia PT= Portugal UK= Reino Unido (Inglaterra) TR= Turquía
automático es más sencillo para conducir, pero mucho más complejo en cuanto a su funcionamiento. La gran ventaja del automático es la velocidad de crucero que no existe en los autos con cajas manuales” y también “ Es una de esas propiedades que mantienen ese diálogo permanente entre el ser humano y su creación. Conducir un automático puede ser más fácil para muchas personas pero no es igual de placentero ”
La interpretación que le podemos dar al gráfico anterior es: Los europeos en su mayoría anteponen la funcionalidad y la utilidad ante la consideración del automóvil tomado como objetos pasionales y de moda, a excepción de Portugal donde se puede notar que la mentalidad de compra de un automóvil es más sentimental-pasional ante la utilidad del mismo.
(Valldecabres, 2012)
IV. A.
L a caj a aut omáti ca
“Determina
de manera automática la mejor relación entre diferentes elementos, como la velocidad instantánea del vehículo, la potencia del motor, la presión o posición del acelerador, entre otros. Determina cambios de velocidad y en el caso de las más actualizadas por medio de control electrónico.” (Ellinger, 1991) Al igual que las cajas manuales, las automáticas permiten al usuario tener el control del vehículo respecto al sentido de avance (adelante y en reversa), selección de marchas fuertes, capacidad de detener y poner en marcha el vehículo. III.
ACTITUD DE LOS EUROPEOS RESPECTO AL VEHÍCULO
FACTORES ECONÓMICOS INFLUYENTES
Algunos de los factores citados a continuación se pueden considerar como resultado directo de la crisis económica mundial que también se hace presente en Europa occidental, Estos factores influyen directamente en la inclinación de por la compra de vehículos de transmisión automática. A. I ntención de compra de vehícul os económicos
Debido a múltiples factores y por efector propios de economía, los consumidores europeos han optado por comprar vehículos más baratos y de menor gama, consecuentemente esto implícita la disminución de las ventas de automóviles de transmisión automática ya que son más costosos que los modelos mecánicos, y por un estudio realizado por el Observatorio Cetelem indica que uno de cada tres europeos tiene intención de comprar un vehículo por menos de €8000, sin
importar sus características específicas, como se indica en la Figura 7.
Figura 6 Actitud de europeos (Observatorio Cetelem,
2013)
Figura 7 Precios de compra aceptados(Observatorio Cetelem, 2013)
B.
Rechazo de los eur opeos por los cr é ditos
La crisis también ha provocado un retroceso financiero y creación de un temor a adquirir créditos por miedo a no poder cubrir las cuotas, incidiendo en el mercado automotriz.
Figura 10 Reducción de uso del automóvil por país(Observatorio Cetelem, 2013)
V.
Figura 8 Intenciones de crédito(Observatorio Cetelem, 2013)
C. Reducci ón del uso de vehículos
Es una consecuencia del ahorro que se vive en Europa, el cual se ve reflejado en las Figuras 9 y 10.
CONCLUSIONES
Los primeros diseños de las cajas automáticas fueron desarrolladas por Europeos, de las cuales tomaron referencia las empresas de otros continentes para desarrollo de la transmisión de sus vehículos. A pesar de que con el pasar de los años se han implementado una gran variedad de acoplamientos de las cajas siempre va existir una discusión sobre cuál es el mejor accionamiento si el mecánico o el automático, lo que sí es verdad es que ambos sistemas cumplen perfectamente la función para los cuales fueron diseñados. Muy importante la implementación de este sistema en los buses para evitar que los pasajeros tengan un viaje incómodo y cansado. A criterio de muchas personas se puede decir que conducir un automóvil con caja manual sigue siendo la manera más “natural” de
Figura 9 Media de 8 países(Observatorio Cetelem, 2013)
conducción, ya que existe aún una marcada desconfianza con los diferentes sistemas de control y accionamiento, a pesar de la evidencia del gran avance tecnológico.
VI.
BIBLIOGRAFÍA
/observatorio-2013-auto-europeointroduccin
Restrepo, H. (2011). Taringa. Recuperado
Cajas Automática. (s.f.). Obtenido de
el
03
de
06
de
2014,
http://www.cajas-automaticas.com/cajas-
http://www.taringa.net/posts/autos-
automaticas-mecanica-informacion.html
motos/12666241/Cajas-Automaticas-
de
Historia-y-Bondades.html
Cajas automaticas, H. y. (s.f.). Obtenido de
http://www.taringa.net/posts/autos-
S.G.M.,
M.
(s.f.).
Obtenido
motos/12666241/Cajas-Automaticas-
http://mundosgm.com/alemanes/el-
Historia-y-Bondades.html
carro-panzer-iv/
Ellinger, H. E. (1991). Manual de mecánica automotriz.
México:
Prentice-Hall
Hispanoamericana S.A.
Valldecabres,
P.
(2012).
Motorarea.
Recuperado el 26 de Mayo de 2014, de http://www.motorarea.es/tecnologia/eleterno-debate-entre-caja-mecanica-o-
J.R, N. (1968). The centenary of Frederick Lanchester.
Linkedln Corporation. (2014). Slideshare. Recuperado el 26 de Mayo de 2014, de http://www.slideshare.net/Ikusmer/obse rvatorio-europeo-cetelem-sobre-elsector-del-automovil-2013#
Observatorio Cetelem. (2013). Slideshare. Recuperado el 25 de Mayo de 2014, de http://www.slideshare.net/CetelemSpain
de
automatica.html
