A menudo he visto motocicletas como el BMW S100RR y la famosa Ducati Panigale con tecnología Quick Shifter que permite cambios de marcha sin interrupciones.
Quiero saber cómo funcionan mecánicamente estas cosas y si hay ventajas o desventajas de la tecnología.
Dado que estos se llaman cambios rápidos, llamaremos a los cambios lentos la forma tradicional de cambiar de marcha. Cuando realiza un cambio lento, generalmente cierra el acelerador, desacopla el embrague, actúa sobre el pedal de cambio de marcha, activa el embrague y vuelve a abrir el acelerador. Ahora, este es un proceso que lleva mucho tiempo ( unos pocos cientos de milisegundos ) que podría ser indeseable en un entorno de carreras donde cada fracción de segundo cuenta. Entra: el cambiador rápido.
Existen muchos tipos de cambios rápidos y no todos usan los mismos métodos, aunque todos apuntan a lograr un objetivo común: reducir la carga en el tren de transmisión para engranar con seguridad una marcha más alta sin dañar la caja de cambios. La forma en que esto se hace generalmente es cortando momentáneamente el combustible y / o el encendido durante unas pocas decenas de milisegundos durante los cuales se engrana el engranaje. Todo esto sucede sin la necesidad de cerrar el acelerador.
Solo para darle una idea de qué tan rápido puede operar un cambio rápido, vea este video de un ZX10 de cambio rápido .
El cambio rápido suele ser un sensor que lee la posición del cambio, informando a un microcontrolador de cuándo tiene lugar el cambio ascendente para que el controlador corte el combustible / encendido. Se parece a esto:
Imagen cortesía de Kawi Forums
Un circuito de cambio rápido generalmente se ve así:
Imagen cortesía de R6ers.
En este caso, tiene un cable para cada bujía, lo que sugiere que esta unidad corta el encendido al cambiar rápidamente.
El consenso general en Internet parece ser que el cambio rápido puede ser menos dañino para la caja de cambios que el cambio lento, ya que se garantiza que la potencia del motor disminuya cuando se corta el combustible / encendido. Mientras que un conductor no calificado que opera manualmente el embrague tiene más probabilidades de cometer el error de dejar el acelerador abierto durante el cambio ascendente.
La primera respuesta es buena y bastante completa, y habría agregado esto como un comentario si tuviera la reputación ... Podría ser útil entender cómo una caja de cambios de motocicleta difiere del diseño tradicional que verá en la mayoría de las explicaciones. Los engranajes en una caja de engranajes de motocicleta no se deslizan sobre los ejes para engranar y desacoplar los engranajes, los engranajes están constantemente enganchados entre sí, pero al menos uno de cada par puede girar libremente sobre su eje. El mecanismo de cambio de marchas mueve los embragues de perro para alterar qué marchas están bloqueadas en los ejes de entrada y salida. Las garras del perro se deslizan sobre las estrías de los ejes. La secuencia en la cual el perro se aferra al deslizamiento es controlada por un tambor de levas conectado a la palanca de cambios. Esto significa que es posible hacer cambios de marcha muy rápidos en una motocicleta sin usar el embrague. Todo lo que necesita hacer es descargar la caja de cambios para que los embragues de perros puedan deslizarse libremente sobre sus estrías mientras mueve la palanca de cambio de velocidades. Debido al mecanismo de leva secuencial, solo se necesita un movimiento muy pequeño y rápido de la palanca. Muchos motociclistas (incluido yo mismo) casi nunca usan el embrague para cambios de marcha. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador, y la caja de cambios cambia suavemente y muy rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios descendentes son más difíciles de realizar sin problemas, ya que normalmente está cargando la caja de cambios hacia atrás y frenando al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto necesita cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. Debido al mecanismo de leva secuencial, solo se necesita un movimiento muy pequeño y rápido de la palanca. Muchos motociclistas (incluido yo mismo) casi nunca usan el embrague para cambios de marcha. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador, y la caja de cambios cambia suavemente y muy rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios descendentes son más difíciles de realizar sin problemas, ya que normalmente está cargando la caja de cambios hacia atrás y frenando al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto necesita cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. Debido al mecanismo de leva secuencial, solo se necesita un movimiento muy pequeño y rápido de la palanca. Muchos motociclistas (incluido yo mismo) casi nunca usan el embrague para cambios de marcha. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador, y la caja de cambios cambia suavemente y muy rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios descendentes son más difíciles de realizar sin problemas, ya que normalmente está cargando la caja de cambios hacia atrás y frenando al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto necesita cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. cierre momentáneamente el acelerador, y la caja de cambios cambia suavemente y muy rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios descendentes son más difíciles de realizar sin problemas, ya que normalmente está cargando la caja de cambios hacia atrás y frenando al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto necesita cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. cierre momentáneamente el acelerador, y la caja de cambios cambia suavemente y muy rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios descendentes son más difíciles de realizar sin problemas, ya que normalmente está cargando la caja de cambios hacia atrás y frenando al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto necesita cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo.
Por lo tanto, todo lo que hace un cambiador rápido es medir la fuerza en la palanca de cambios y apagar las bujías cuando se acciona la palanca. Esto solo funciona en los cambios ascendentes, pero cortar la chispa en lugar de cerrar el acelerador significa que hay menos perturbación en la ruta del aire y la potencia vuelve más rápido.
Si le preocupa que los cambios sin embrague sean malos, entonces podría estar tranquilo al saber que mi Yamaha R1 2004 ha recorrido 105,000 millas (con muy poco uso de la autopista) conmigo cambiando de esa manera, y todavía está en la caja de cambios y el embrague originales.
Un desarrollo interesante en MotoGP son las cajas de cambios sin costura. Estos permiten cambios de marcha a plena potencia. No hay mucha información sobre cómo funcionan, pero sospecho que usan embragues unidireccionales entre el eje y los engranajes. Conceptualmente, es muy similar a la forma en que funciona el cubo de bicicleta tradicional de 3 velocidades: cuando engrana una marcha más alta, las velocidades más bajas simplemente pasan el embrague. (En algunos engranajes con esos cubos, puede escuchar el tictac de los trinquetes que no conducen)
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En el auto de carreras: Upshift corta el encendido, Downshift hace girar el acelerador. Detalles: en lugar de la palanca de cambios, tienen cambio de paleta. Es un actuador conectado a un selector de marchas y empujado o tirado por aire comprimido o solenoide. El aire comprimido proviene de un pequeño compresor montado en un automóvil. Cuando cambia de marcha, envía una señal a la ECU que está programada para abrir una válvula solenoide y llenar el actuador con aire comprimido y presionar un selector de marcha. Al mismo tiempo, corta el encendido para que los engranajes se suelten por un momento de parpadeo. Cuando baja las marchas, la ECU abre otra válvula solenoide para llenar el actuador desde el otro lado para empujarlo hacia otro lado y también abre la tercera válvula para cerrar el acelerador. Es otro pequeño actuador instalado en un cable del acelerador, que puede funcionar con aire comprimido o un solenoide potente.
Actuador: la imagen muestra un actuador neumático (de aire), pero también puede ser un solenoide potente.
Aquí está mi Dyno para un motor GSXR modificado de 1585cc sin cambio de marchas (cambio rápido) porque el enchufe del sensor de posición del engranaje del motor no es aceptable para mi dinamómetro, por lo que no cortará el encendido ni acelerará el acelerador, por lo que para la seguridad del engranaje tuve que cambiar y parpadear a mano ... Como parece que no desacoplará los engranajes en un motor tan grande sin un embrague o una sincronización de corte de encendido adecuada. Suzuki 1585cc dyno run video
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Esto es lo que tienen los Suzukis: estos tienen engranajes para perros , pero generalmente se llaman " engranajes de dientes de perro " porque los "perros" de enganche lateral están socavados en la unidad (poder) y terminan como una hoja de sierra. No hay embragues (dentro) o sincronizadores; los engranajes simplemente se juntan como legos, y los dientes socavados se unen como imanes. Se sostiene a diferencias de estilo.
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