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Así es como una caja de cambios eléctrica de 4 velocidades puede revolucionar el vehículo eléctrico

David Villarreal | @davidvillarreal | 7 May 2022
Caja De Cambios Electrica 4 Relaciones Heavy Duty
Caja De Cambios Electrica 4 Relaciones Heavy Duty

Los vehículos eléctricos no requieren una caja de cambios al uso. Seguro que esta frase la habrás escuchado muchas veces, y leído en muchos de nuestros artículos. La naturaleza del vehículo eléctrico permite emplear sistemas de transmisión que prescinden de una caja de cambios al uso, engranajes móviles, y embragues.

Y esta es una de las grandes ventajas del coche eléctrico, por permitir ahorrar la complejidad, el peso, la susceptibilidad a averías y desgaste por fricción, de las cajas de cambios que durante años hemos utilizado en nuestros coches de combustión interna.

Ahora bien, ¿por qué tiene sentido en algunos casos recurrir a una caja de cambios en un vehículo eléctrico?

En el futuro veremos cada vez más soluciones de transmisión con varias relaciones para vehículos eléctricos, también en turismos
Transmisión de 4 relaciones para vehículos de tamaño medio de Eaton.

La ventaja de una caja de cambios de 4 relaciones

La compañía Proterra, que produce, entre otras cosas, autobuses eléctricos, ha anunciado que utilizará una caja de cambios eléctrica de 4 relaciones suministrada por el fabricante Eaton, especializado en soluciones para automóviles - en general - y vehículos eléctricos (Green Car Congress). En ocasiones, como la que nos ocupa, la apuesta por un sistema de transmisión con 4 relaciones tiene mucho sentido, frente a un sistema de transmisión única directa.

En el futuro veremos cómo cada vez más vehículos eléctricos, también turismos, recurren a sistemas de transmisión con varias relaciones para adaptarse a las diferentes circunstancias de uso. Eaton propone una caja de cambios de accionamiento eléctrico, engranajes helicoidales que, según sus creadores, es muy compacta y silenciosa, y admite pares de hasta 1.200 Nm.

Su objetivo, gozar de más par al iniciar la marcha, a baja velocidad, o en circunstancias especiales - como iniciar la marcha en una rampa con mucha inclinación - y gozar de una mayor eficiencia a velocidad de crucero. Eaton asegura una mejora del consumo eléctrico entre el 20% y el 30% frente a un sistema de transmisión de conexión directa y del 10% al 15% frente a sistemas de transmisión para eléctricos de dos relaciones.

El objetivo de emplear varias relaciones de cambio en un eléctrico es maximizar el par, y la eficiencia, en función de las circunstancias
Diagrama de funcionamiento del cambio manual simulado de Toyota.

¿Veremos nuevas soluciones de caja de cambios en coches eléctricos?

La industria está trabajando intensamente para un futuro en que cada uno de los coches con motor de combustión interna habrá de ser sustituido, inexorablemente, por una alternativa completamente eléctrica.

Toyota nos sorprendía recientemente con una patente que propone un cambio manual para coches eléctricos, que dispondría de pedal de embrague, simulando un cambio manual, aunque también podría utilizarse en modo pilotado, cambiando marchas sin accionar manualmente el pedal del embrague, o incluso en modo completamente automático. El accionamiento de los engranajes sería eléctrico.

Y es evidente que Toyota estaría planteando ya soluciones ingeniosas para transformar su gama de deportivos de combustión interna en deportivos completamente eléctricos.

Toyota ha patentado una suerte de caja de cambios manual para eléctricos, mientras Porsche Taycan y Audi e-tron GT ya emplean una transmisión con 2 relaciones
Audi e-tron GT.
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En el pasado también os hemos hablado de otras soluciones tan interesantes como la de Ingear, con un variador y cadenas dentadas, para transmitir el par sin interrupciones.

Uno de los fabricantes de transmisiones más importantes, ZF, ya está trabajando también en sus propias cajas de cambios para eléctricos, abordando una transición que será crítica para el proveedor de la que durante años ha sido una de nuestras cajas de cambios automáticas de convertidor de par favoritas.

Pero eso no es todo. En el mercado ahora mismo existen diferentes vehículos eléctricos que ya han recurrido a una suerte de caja de cambios de dos relaciones, como el Porsche Taycan, o el Audi e-tron GT.