EJE DE PROPULSIÓN O ÁRBOL DE TRANSMISIÓN

EJE DE PROPULSIÓN O ÁRBOL DE
TRANSMISIÓN

A. ¿Qué es un árbol de transmisión?
"Se trata de un tubo de acero, con una junta cardan a cada lado que transmite el
par de la salida de la caja de transmisión hacia los puentes. Fácil ¿no? Pues sí,
pero esta es una respuesta muy simplificada...
Existen muchas sutilezas en la instalación y buen funcionamiento de un árbol de
transmisión. Estassutilezas pueden tener un impacto importante sobre la vida útil
del árbol transmisor, y de los componentes que le rodean, sobre las vibraciones y
sobre su aptitud para cumplir con el pliego de condiciones que tiene previsto.
En este artículo, vamos a estudiar estas sutilezas, los diferentes árboles de
transmisión, y vamos a ayudarle a optimizar la instalación.

La principal función de un árbolde transmisión es la de transmitir potencia entre la
caja de cambios y el puente (delantero o trasero) con un buen rendimiento (del
orden de un 98%).

La elección de esta solución de transmisión de potencia en lugar de otras,
obedece al hecho de que el emisor (la caja de transmisión) y el receptor (el
puente), son dos elementos móviles uno con relación al otro.
Dependiendo del sistema deguiado de los puentes (ballestas o tirantes +
muelles), el eje de la nariz de puente cambiará de distancia axial, así como de
ángulo con el eje de salida de la caja de transmisión.

Quien dice potencia (P) dice velocidad (w) y par (C) (P= C. w)
- Para evitar vibraciones nefastas y desagradables (carga de fatiga) sobre los
árboles y los palieres, la transmisión debe ser homocinética (lo quesignifica que la
velocidad de rotación entre la caja de transmisión y el puente debe ser la misma),
y esto a pesar de los movimientos relativos.
- La transmisión también debe poder transmitir el par.
En un 4x4 de serie, todo está dimensionado en función del vehículo (para bien o
para mal según el constructor, pero en general, aguanta).
Con nuestros bólidos transformados, el pliego decondiciones cambia:
- o bien se modifica el par a transmitir (neumáticos más grandes, más anchos,
pares cónicos reducidos o reducción de la caja de transmisión, chip electrónico o
presión del turbo...)
- o entonces se modifica la geometría (sólo elevación de la suspensión, ya que la
elevación de caja no modifica la geometría de cara al chasis "body-lift").
Menos mal que hay soluciones, pero paratener un vehículo coherente, que agarre
bien en carretera (en los 2 sentidos de la palabra), hay que tener en cuenta las
consecuencias de la transformación sin perder de vista los 2 objetivos: eficacia y
seguridad.
En cuanto al tema del par únicamente, a menudo los coeficientes de seguridad de
los constructores son más que suficientes, de lo contrario... ¡colocamos algo más
gordo!
El problemageométrico es algo más delicado.

B. Un poco de teoría... la homocinética
La junta cardan simple no es homocinética. Efectivamente, si el ángulo q (ver
esquema) es diferente a 0°, vemos en el esquema que la velocidad instantánea de
salida fluctúa en función de la velocidad instantánea de entrada.

Exponemos aquí una animación en vídeo que muestra la variación de velocidad(aceleración/desaceleración) del árbol de salida, en relación al árbol de entrada
que gira a velocidad constante.

Pero entonces...
Nuestro árbol de transmisión no está compuesto por un solo cardan, ¡sino por dos!
Y si el conjunto está bien montado (ver más abajo en condiciones de instalación 1
y 3), la aceleración de uno compensa instantáneamente la desaceleración del otro,
y viceversa.
Vida útil:
Enfunción de una velocidad indicada, cuanto más importante sea el ángulo, más
corta será la vida útil (un 60% de longevidad menos para un cardan a 8º en
relación a uno que funcione bajo un ángulo de 3°). De ahí la condición de montaje
N° 2.

Además, cuanto más importante sea el ángulo, más bajo será el par transmisible.

C. Condiciones de instalación de un árbol de transmisión con
2 juntas...