¿Cómo funciona un Quick Shifter en una motocicleta?

¿Por qué Quick-Shifter?

Dado que estos se denominan cambios rápidos, llamaremos cambios lentos a la forma tradicional de cambiar de marcha. Cuando hace un cambio lento, generalmente cierra el acelerador, desacopla el embrague, acciona el pedal de cambio de marchas, acciona el embrague y vuelve a abrir el acelerador. Ahora, este es un proceso que requiere mucho tiempo ( unos pocos cientos de milisegundos ) que podría no ser deseable en un entorno de carreras donde cada fracción de segundo cuenta. Entra: el cambio rápido.

¿Como funciona?

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 una marcha más alta de manera segura sin dañar la caja de cambios. La forma de hacerlo suele ser cortando momentáneamente el combustible y/o el encendido durante unas pocas decenas de milisegundos durante los cuales se engrana la marcha. Todo esto sucede sin 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 .

La palanca de cambios rápida suele ser un sensor que lee la posición de la palanca de cambios e informa a un microcontrolador cuándo se produce un cambio ascendente para que el controlador corte el combustible o el encendido. Se ve algo como esto:

^{Imagen cortesía de los foros de Kawi}

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 cuando hace un cambio rápido.

¿Los cambios rápidos son perjudiciales para la caja de cambios?

El consenso general en Internet parece ser que los cambios rápidos pueden ser menos dañinos para la caja de cambios que los cambios lentos, ya que se garantiza que la potencia del motor se reducirá cuando se corte el combustible o el encendido. Mientras que un conductor no calificado que opera manualmente el embrague es más probable que cometa 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 ayudar a comprender en qué se diferencia la caja de cambios de una motocicleta del diseño tradicional que verá en la mayoría de las explicaciones. Los engranajes en la caja de cambios de una motocicleta no se deslizan sobre los ejes para engranar y desengranar los engranajes, los engranajes están constantemente engranados 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 garras para alterar qué marchas están bloqueadas en los ejes de entrada y salida. Los embragues de perro se deslizan sobre las estrías de los ejes. La secuencia en la que se deslizan los embragues de garras está 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 garras puedan deslizarse libremente sobre sus estrías mientras mueve la palanca de cambio de marchas. 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 ascendentes. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador y la caja de cambios cambia suave y rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios hacia abajo son más difíciles de hacer sin problemas, ya que normalmente carga la caja de cambios hacia atrás y frena al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto requiere 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 ascendentes. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador y la caja de cambios cambia suave y rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios hacia abajo son más difíciles de hacer sin problemas, ya que normalmente carga la caja de cambios hacia atrás y frena al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto requiere 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 ascendentes. Solo necesita aplicar una presión suave a la palanca, cerrar momentáneamente el acelerador y la caja de cambios cambia suave y rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios hacia abajo son más difíciles de hacer sin problemas, ya que normalmente carga la caja de cambios hacia atrás y frena al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto requiere cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. cierre momentáneamente el acelerador y la caja de cambios cambia suave y rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios hacia abajo son más difíciles de hacer sin problemas, ya que normalmente carga la caja de cambios hacia atrás y frena al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto requiere cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo. cierre momentáneamente el acelerador y la caja de cambios cambia suave y rápidamente a la siguiente marcha. Los cambios hacia abajo son más difíciles de hacer sin problemas, ya que normalmente carga la caja de cambios hacia atrás y frena al mismo tiempo. Debe presionar la palanca y abrir momentáneamente el acelerador. Esto requiere cierta destreza para operar el acelerador y el freno al mismo tiempo.

Entonces, todo lo que hace un cambio rápido es medir la fuerza en la palanca de cambios y apagar las bujías cuando se opera la palanca. Esto solo funciona en los cambios ascendentes, pero cortar la chispa en lugar de cerrar el acelerador significa que hay menos perturbaciones en la trayectoria del aire y la potencia regresa más rápido.

Si le preocupa que los cambios sin embrague sean malos, entonces puede estar tranquilo al saber que mi Yamaha R1 2004 ha hecho 105,000 millas (con muy poco uso en autopista) conmigo cambiando de esa manera, y todavía tiene la caja de cambios y el embrague originales.

Un desarrollo interesante en MotoGP son las cajas de cambios sin costuras. 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. Esto es conceptualmente muy parecido a la forma en que funciona el buje de bicicleta tradicional de 3 velocidades: cuando engrana una marcha más alta, las marchas más bajas simplemente pasan por alto su embrague. (en algunos engranajes con esos cubos, puede escuchar el tictac de los trinquetes que no conducen)

En el auto de carreras: Upshift corta el encendido, Downshift pisa el acelerador. Detalles: en lugar de palanca de cambios tienen levas de cambio. 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 empujar un selector de marcha. Al mismo tiempo corta el encendido por lo que los engranajes se sueltan por un tiempo de parpadeo. Cuando cambia de marcha, la ECU abre otra válvula solenoide para llenar el actuador desde el otro lado para empujarlo hacia el otro lado y también abre la tercera válvula para hacer sonar un acelerador. Es otro pequeño actuador instalado en un cable del acelerador, que puede funcionar con aire comprimido o un potente solenoide.

Actuador: la imagen muestra un actuador neumático (de aire), pero también puede ser un solenoide potente.

Aquí está mi prueba Dyno para un motor GSXR modificado de 1585 cc sin cambio de paletas (cambio rápido) porque el enchufe del sensor de posición del engranaje del motor no es aceptable para mi banco de pruebas, por lo que no cortará el encendido ni pisará el acelerador, así que por seguridad tuve que cambiar y parpadear a mano... Parece que no desconectará los engranajes en un motor tan grande sin un embrague o un tiempo de corte de encendido adecuado... Suzuki 1585cc dyno run video

Esto es lo que tienen los Suzuki: estos tienen engranajes de perro , pero generalmente se llaman " engranajes de dientes de perro " porque los "perros" de enganche lateral están socavados en los extremos de transmisión (potencia) como una hoja de sierra. No hay embragues (en el interior) ni sincronizadores; los engranajes simplemente se atascan como legos, y los dientes socavados se unen como imanes. Soporta diferencias estilísticas.