Caja de variador continuo (CVT)

La caja de variador continuo, o CVT, es una caja de cambios automática que carece de un conjunto fijo de marchas y que, en su lugar, puede ofrecer una gama de relaciones prácticamente infinita entre sus límites máximo y mínimo. Mientras que una automática o una manual convencional avanza por un puñado de marchas discretas, la CVT recorre de forma suave y continua todas las relaciones intermedias, sin puntos de cambio y sin interrupción en el flujo de potencia. Su finalidad es mantener el motor funcionando al régimen más eficiente o adecuado para cada situación, con independencia de la velocidad a la que circule el coche.

El diseño de CVT más extendido emplea una correa de acero o material compuesto, o una correa de empuje segmentada o una cadena, que discurre entre dos poleas, cada una formada por un par de mitades cónicas capaces de acercarse o alejarse entre sí. Cuando las mitades de una polea se aprietan, la correa se ve obligada a trabajar sobre un diámetro efectivo mayor, mientras la otra polea se abre y la correa se sitúa en un diámetro menor; variar ambos diámetros de forma opuesta cambia la relación de manera continua. La presión hidráulica controla el apriete y el desplazamiento de las poleas, y por lo general se emplea un convertidor de par o un embrague para acoplar el motor al sistema desde parado.

La principal ventaja de este esquema es la eficiencia y la suavidad. Como la transmisión puede elegir cualquier relación, es capaz de mantener el motor al régimen de mejor consumo durante una marcha de crucero tranquila, o al régimen de máxima potencia en una aceleración fuerte, en lugar de quedar atada a la marcha fija más próxima. La ausencia de cambios elimina además los pequeños tirones y pausas de una transmisión escalonada, lo que aporta una progresión notablemente continua, idónea para la conducción relajada y el tráfico de pare y arranque, y contribuye a las buenas cifras de consumo de muchos coches pequeños e híbridos.

El inconveniente característico es la sensación de conducción en aceleraciones fuertes. Como la CVT clava el motor a un régimen elevado mientras el coche gana velocidad poco a poco, el sonido del motor sube y luego permanece alto y constante, desligado de la sensación de aceleración de una forma que a muchos conductores les resulta desconcertante; es el llamado efecto goma elástica o zumbido. Los fabricantes lo combaten programando relaciones escalonadas artificiales que imitan los cambios, añadiendo marchas virtuales gobernadas por levas y mejorando la insonorización. Las CVT de correa también han estado históricamente limitadas en el par que pueden soportar y pueden resultar costosas de reparar, lo que restringe su uso en aplicaciones de altas prestaciones y de trabajo pesado.

Existen varias variantes. Las CVT toroidales sustituyen la correa y las poleas por rodillos que ruedan entre discos giratorios, y la CVT electrónica, o eCVT, empleada en muchos híbridos, prescinde por completo de la correa: utiliza un tren epicicloidal y motores eléctricos para combinar las fuentes de energía y lograr un efecto continuo. Dentro de la amplia familia de las cajas automáticas, la CVT convive con la automática de convertidor de par y con la caja de doble embrague, cada una con un equilibrio distinto entre suavidad, eficiencia, respuesta y coste.