Cómo se compone la transmisión de un auto de carreras

La transmisión en un auto de carreras es un componente clave que conecta la potencia generada por el motor a las ruedas motrices, permitiendo la optimización del rendimiento en distintas situaciones de conducción. A diferencia de los autos de calle, las transmisiones en los autos de competición están diseñadas para soportar cargas más extremas, cambios rápidos y precisos, así como la eficiencia máxima en la transferencia de potencia. A continuación en esta nota técnica del IAD, analizamos en detalle cada uno de los componentes que forman una transmisión de auto de carreras.

1. Caja de Cambios 

La caja de cambios es el corazón de la transmisión. En un auto de carreras, se suelen usar cajas de cambios secuenciales, que permiten realizar cambios de marcha de manera mucho más rápida y precisa que en las transmisiones manuales tradicionales. Aquí, los cambios se realizan en un solo eje secuencial, lo que significa que el piloto no tiene que saltar entre marchas, sino simplemente subir o bajar una marcha en un orden predefinido.

Componentes de las cajas de cambios

Ejes:

 Los ejes principales y secundarios se encargan de transferir el movimiento desde el motor a las ruedas. El eje primario recibe la energía del motor, mientras que el eje secundario transmite la potencia a la transmisión final (diferencial).

Engranajes: 

Están presentes para cada marcha. Los autos de carreras suelen tener relaciones de engranaje más cerradas, lo que permite mantener el motor dentro de su rango óptimo de revoluciones por minuto (RPM). Los engranajes son fabricados con materiales ligeros y resistentes, como aleaciones de acero tratadas térmicamente, para reducir el peso sin comprometer la durabilidad.

Horquillas de Selección: 

Son las encargadas de mover los engranajes hacia la posición correcta durante el cambio de marcha. Las horquillas están controladas por el sistema de selección de marchas.

Barril secuenciador: 

Un barril secuenciador es un componente utilizado en cajas de transmisión secuenciales-manuales para convertir una caja de cambios manual convencional en una transmisión secuencial. Su nombre se deriva de su forma de barril, que está mecanizado con surcos a lo largo de su perímetro. La función principal de este componente es controlar el orden y la secuencia de los engranajes en una caja de cambios secuencial.

Sistema de Selección de Marchas.

En los sistemas de selección de marchas, hay dos grandes tipos de sistemas que van a depender de la categoría y del tipo de auto. A continuación explicaremos los principales.

Cambio de Marcha con palanca de cambios.

El ya clásico sistema de cambio de marchas de un auto de carreras se compone simplemente de la palanca de cambios accionada por el piloto que cambia de velocidad accionando la palanca hacia atrás(hacia el lado del piloto) y desciende los cambios hacia adelante (hacia el lado del frente). En los últimos años, a este reconocido sistema se le ha sumado un elemento interesante llamado Power Shift, que consiste en un elemento ubicado entre la palanca de cambios y la caja de velocidades que, cuando el piloto sube un cambio, este sistema le genera un corte al encendido de motor para que los cambios se generen sin sacar el pie del acelerador, esto aporta una mayor velocidad al paso de cambios y por consiguiente una mayor performance al auto de carreras.

Cambio de marcha con levas en el volante

 El sistema de cambio secuencial con levas o paletas en el volante ya es muy común en algunas categorías nacionales e incluso internacionales. Este sistema consiste en dos levas o paletas detrás del volante, una para subir marchas y otra para bajarlas, permitiendo al piloto cambiar de velocidad sin soltar las manos del volante.

Componentes involucrados:

Actuadores Electrónicos o Neumáticos: Estos actuadores son los encargados de realizar el movimiento mecánico de los cambios de marcha. En los autos más avanzados, el cambio es activado mediante actuadores eléctricos o neumáticos que realizan los cambios de forma casi instantánea.

Sistema de Gestión Electrónica (ECU): La ECU controla cuándo y cómo se realizan los cambios de marcha, gestionando los tiempos de corte de encendido y la aceleración para evitar interrupciones bruscas en la entrega de potencia. Además, en algunos casos, el ECU también está vinculado a un sistema de auto-blipping, que ajusta automáticamente las revoluciones del motor en los cambios descendentes para suavizar la transición y prevenir el bloqueo de las ruedas.

Embrague

Aunque el embrague en un auto de calle es necesario para cada cambio de marcha, en los autos de carreras su función es más limitada. En muchos sistemas de transmisión secuencial, el embrague solo se usa en el momento del arranque, ya que los cambios de marcha se realizan sin la necesidad de desconectar el motor de la transmisión.

Componentes principales del embrague:

Plato de Presión: Encargado de mantener el disco de embrague en contacto con el volante motor.

Disco de Embrague: Transmite la potencia del motor a la transmisión. En los autos de carreras, los discos suelen ser más pequeños y fabricados con materiales compuestos como carbono o kevlar, lo que permite soportar altas temperaturas sin perder rendimiento.

Volante Motor: Está conectado directamente al motor y al disco de embrague, y sirve para acumular energía cinética que suaviza la entrega de potencia durante los cambios de marcha.

Diferencial

El diferencial es el componente que distribuye la potencia a las ruedas motrices. En un auto de carreras, se suele emplear un diferencial de deslizamiento limitado (LSD, por sus siglas en inglés) o también llamado autoblocante, que controla cómo se distribuye el par entre las ruedas traseras o delanteras (dependiendo de si el auto es de tracción trasera o delantera).

Tipos de diferenciales en autos de carreras:

Diferencial de Deslizamiento Limitado (LSD) o autoblocante: Permite que las ruedas giren a diferentes velocidades en las curvas, pero limita la diferencia para mejorar la tracción en condiciones de alta carga o deslizamientos.

Diferencial Bloqueado (Locked Differential): Algunas categorías de carreras permiten el uso de diferenciales completamente bloqueados, lo que significa que ambas ruedas reciben la misma cantidad de potencia en todo momento. Esto puede ser útil en ciertas condiciones, como en rally o en circuitos de baja adherencia.

Diferencial Electrónico (e-Diff): En algunos autos de carreras de alta tecnología, el diferencial puede ser controlado electrónicamente, ajustando automáticamente la distribución del par entre las ruedas para maximizar la tracción.

Autor: Nelson Vigliani