Fundamentos de transmisión

Introducción

Caja de cambios

El presente folleto constituye el contenido de principios básicos de funcionamiento de una caja de cambios, tanto manual como automática. Esperamos que con un lenguaje sencillo facilíte la comprensión y la asimilación de los conceptos en este contenido.

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Concepto de caja de cambios

Caja de cambios

Se le llama caja de cambios o transmisión, a unconjunto de engranes que sirven para transmitír fuérza y movimiento de uin motor hasta las ruedas motrices, en el caso de un vehículo. Los engranes endentados entre sí hacen posible esta transmisión de fuerza y movimiento, como lo muestra la ilustración.

En dicha ilustración se muestra como un engrane es mas pequeño que el otro. El pequeño es movido por el motor y se llama de Mando mientras elmas grande que es movido por el pequeño es el mandado Si el engrane pequeño tiene 15 dientes y el mas grande tiene 30, aplica la formula m M Y se obtiene la relación de engranes o demultiplicación Que es de 2 : 1

15 dientes

30 dientes

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Concepto de caja de cambios

Caja de cambios

También tenemos que considerar otro factor, como son las RPM del motor, ya que mientras en el engranepequeño ( de Mando ) entran 100 vueltas, por el engrane grande ( mandado ) salen solo 50 , o sea, se pierde velocidad

100 RPM

50 RPM

Pero aunque el engrane grande (m) pierda velocidad, también se gana torque, y torque es la fuerza torcional para realizar un trabajo sin importar el tiempo que se tarde en realizarlo.

100 1 10

(RPM) (kg) (Nm)

50 2 20

(RPM) (kg) (Nm)

1 Kg/m =10 Nm
Resumiendo: cuando el engrane Mandado gira a la mitad de las revoluciones que el engrane de Mando, entrega el doble de torque.

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Concepto de caja de cambios

Caja de cambios

Inercia estática

Inercia dinámica

Cuando un vehículo esta estacionado, para moverlo se requerirá de una fuerza superior al peso del vehículo; es aquí donde se requiere de una caja ce cambios que alconectar la 1a marcha, estamos seleccionando un par de engranes que multiplique el par torcional del motor, lo suficiente para empezar a mover dicho vehículo. Una vez iniciado el movimiento y a medida de que aumente la velocidad de rodaje, se requerirá de menos torque para seguir aumentando la velocidad y asi sucesivamente.

Mas torque = Menos velocidad Menos torque = Mas velocidad

Máximo TorqueMáxima Velocidad

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Concepto de caja de cambios

Caja de cambios

La conección de los engranes para las marchas, se realiza por medio de un mecanismo deslizable llamado sincronizador, que presisamente sincroniza las revoluciones de los engranes para poder “endentarlos” (conectarlos) y asi transmitir la fuerza a la flecha de salida Los sincronizadores son desplasados desde la palancade cambios a traves de una serie de varillas o un par de chicotes.

R

1 2

3 4

5

Esta ilustración nos muestra el patrón de movimientos para conectar cada cambio de marcha, mostrando también la reversa y la linea central que es la neutral y que significa que no se encuentra conectada ninguna pareja de engranes, lo que permite soltar el pedal del embrague y que el motor siga funcionando.6

Embrague

Caja de cambios

Un vehículo también cuenta con un mecanismo llamado embrague, que es el que acopla y desacopla al motor de la caja de cambios pisando o soltando el pedal de embrague para así poder realizar los diferentes conexiones de marcha, rápidos y con suavidad. Su accionamiento también nos permite tener conectada una marcha sin que el vehículo se mueva.

7Transmisión automática

Caja de cambios

En cajas o transmisiones automaticas, la multiplicacion del torque no se realiza por medio de engranes simples de mando y mandado como en la caja manuál, sino que estas cajas tienen un conjunto de engranes planetarios que realizan las demultiplicaciones. Este tipo de engranajes se componen de un engrane central llamado solar, un juego de satélites unidos...