Diseño y cálculo de una caja de cambios secuencial de 5 velocidades (y marcha atrás) para un automóvil de competición

Abstract

Los motores VAG 1.9 TDI, en sus múltiples versiones, son ampliamente utilizados por aficionados y pequeños equipos en diversas modalidades de competición automovilística, debido principalmente a los buenos resultados que se puede obtener de ellos en cuanto a prestaciones y fiabilidad, y a lo económica que resulta su preparación partiendo del motor de serie. Además, existe una grandísima disponibilidad de los mismos a muy bajo coste en el mercado de ocasión, debido al gran número de unidades comercializadas en automóviles de calle en los últimos tiempos. Sin embargo, existe un gran problema, y es que las transmisiones utilizadas conjuntamente con ellos en automóviles de calle no se adaptan de forma óptima a un uso en competición, no permitiendo por tanto obtener unos resultados plenamente satisfactorios en la mayoría de los casos, tanto a nivel de fiabilidad como a nivel de prestaciones. Ciertos elementos de la transmisión pueden ser adaptados de forma más o menos adecuada a los nuevos requerimientos, mediante rediseño y sustitución de algún componente. Sin embargo otros elementos, debido a limitaciones de base o concepto, son imposibles o muy difíciles de modificar, lo que hace necesaria la búsqueda de alternativas en el mercado, o bien el diseño y cálculo de otros específicos. El promotor de este proyecto lleva varios años compitiendo en un campeonato de prototipos de tipo "silueta" (automóviles de estética similar a los de calle), en la categoría de motores Diesel de hasta 2000 cm3, con un automóvil de tracción delantera, directamente derivado del de calle, dotado de uno de estos motores debidamente preparado, y con el conjunto de transmisión original también modificado en la medida que ello ha sido posible. Hasta el momento ha obtenido muy buenos resultados, sin embargo existen rivales que han empezado a utilizar automóviles de propulsión trasera con cajas de cambios semiautomáticas, que aún con motores menos desarrollados están empezando a obtener similares resultados. Tras analizar las características de los automóviles de la competencia, el promotor ha llegado a la conclusión de que para seguir siendo competitivo en el futuro es fundamental rediseñar completamente la transmisión del automóvil.