Componentes Fundamentales de la Transmisión en Vehículos: Operación y Diseño

Principios y Función de la Caja de Cambios

La caja de cambios es un componente crucial que permite al motor mantener su giro en el punto de máximo rendimiento, mientras el vehículo adapta su régimen de funcionamiento a las diversas condiciones de trabajo. Su función principal es asegurar que el motor opere dentro de su intervalo de velocidades estable (entre el par nominal y el par máximo), sin importar la resistencia que el vehículo encuentre durante la marcha.

Convertidor de Par

Es un dispositivo que complementa al embrague hidráulico. Está formado por una carcasa, que sirve de cárter, dentro de la cual se encuentra la bomba o impulsor con sus paletas, que gira unida al volante del motor. Enfrentada a la bomba, e independiente de ella, está la turbina o rotor, solidaria con el eje de transmisión, que también dispone de álabes o paletas con cierta inclinación. El convertidor se diferencia del embrague hidráulico en que incluye un nuevo elemento, denominado reactor o estator, situado entre la bomba y la turbina.

Funcionamiento del Convertidor de Par

El convertidor multiplica el par de salida solo cuando existe resbalamiento entre la bomba y la turbina. En esos casos, al girar la turbina más despacio, el aceite sale de sus álabes con un ángulo (trayectoria) inadecuado para llegar bien canalizado a los álabes de la bomba; de hecho, el aceite choca contra ellos y convierte en calor la potencia perdida por resbalamiento. La presencia del estator o reactor es responsable de que el aceite que regresa de la turbina a la bomba experimente un cambio de dirección, tomando la inclinación y velocidad más adecuadas para incidir en las palas de la bomba (Fig. 17), sumando la velocidad y par del chorro desviado a la velocidad y par que proporciona el motor.

Engranajes Epicicloidales

Un engranaje o tren epicicloidal (Fig. 18) es un tipo de mecanismo con el que pueden obtenerse diferentes relaciones de transmisión sin necesidad de mover piñones ni elementos desplazables. Está constituido por un piñón planeta, de dentado exterior, con el que engrana un número variable de piñones satélites (generalmente tres), que se fijan por su eje sobre un aro denominado portasátelites, y una corona de dentado interior sobre la que ruedan los mencionados satélites.

Juntas de Transmisión

Juntas Elásticas

La junta elástica más sencilla está constituida por un disco flexible de caucho intercalado entre dos mangones de tres patas que se disponen de forma alterna a la hora de su fijación a la junta. Esta junta, conocida como “flector”, solo admite variaciones angulares inferiores a los 10º y transmite pequeños pares. La junta universal más utilizada hoy en día es la denominada “cardán” (o junta Cardan), compuesta de una cruceta, a dos de cuyos brazos opuestos se articula, por interposición de dos cojinetes de agujas, una horquilla perteneciente a otro árbol de transmisión, o bien a un plato situado a la salida de uno de los mecanismos de la transmisión.

Juntas Deslizantes

La junta deslizante o telescópica está integrada en el mismo árbol de la transmisión. Se compone de dos semi-árboles. El primero termina en unas estrías, que se deslizan entre las ranuras que presenta en su interior el otro semi-árbol. Los dos semi-árboles girarán al mismo tiempo, puesto que las estrías se acuñan sobre las ranuras.