Análisis caja de cambios

Escuela Superior de Ingeniería. UAL.

Máquinas y Motores Térmicos. 4º GIM.

ANÁLISIS DE UNA CAJA DE CAMBIOS
Se va a proceder a realizar un estudio simplificado sobre las velocidades
máximas ymínima en llano y máxima pendiente superable para un automóvil con
una caja de cambios de 4+1 velocidades.
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Relaciones de transmisión.

Partiendo del esquema simplificado de la caja de cambios,puede
calcularse la relación de transmisión con cada marcha.

A esta relación de transmisión hay que sumar el efecto del diferencial, que
para el caso estudiado supondremos que reduce un 70% lavelocidad de giro del
eje de salida de la caja de cambios respecto del eje motriz de las ruedas, es
decir, su relación de transmisión es: 𝑖 = 0,3.
Marcha

Rueda
(dientes)

Piñon
(dientes)Relación de
transmisión

Reducción
diferencial

Relación de
transmisión final

4ª

32

31

0,9688

0,3

0,2906

3ª

37

25

0,6757

0,3

0,2027

2ª

45

20

0,44440,3

0,1333

1ª

47

13

0,2766

0,3

0,0830

R

40

13

0,3250

0,3

0,0975

Tarea 2

1

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Máquinas y Motores Térmicos.4º GIM.

Rango de velocidades de cada marcha,

A continuación, se escoge una zona de funcionamiento del motor situada
entre las 1000 rpm (normalmente el ralentí se sitúa por debajo de estacifra) y las
5000 rpm (un número bastante alto de revoluciones al que no se suele llegar). La
elección de estos límites acotan la zona de funcionamiento normal del motor de
un coche (entre 2000-3000rpm): a muy bajas revoluciones el motor puede
“calarse”, mientras que en el caso contrario puede ocurrir un sobrecalentamiento.
Si, además diámetro, suponemos el de las ruedas del vehículo en unos 620mm (radio 0,31 m), ya podemos calcular el rango de velocidades en el que
funcionará cada marcha:
Marcha

Relación de
transmisión final

V_rueda
mín (rpm)

V_rueda
máx (rpm)

V_mín...