Funcionamiento y Mantenimiento de Cajas de Cambios: Manual Técnico

1. Misión y Fundamentos

La caja de cambios es el transformador de energía del vehículo. Su función principal es adaptar el par motor (la fuerza de giro) a las necesidades de la conducción:

• Multiplicación de Par: En marchas cortas, la caja reduce la velocidad pero aumenta la fuerza para que el coche pueda subir cuestas o arrancar.
• Reducción de Par: En marchas largas, se sacrifica fuerza para ganar velocidad y reducir el consumo.
• Inversión de Giro: Permite la marcha atrás.
• Punto Muerto: Desconecta el motor de las ruedas para que el vehículo permanezca estático con el motor encendido.

2. Componentes Clave

• Ejes (Primario, Intermediario y Secundario): Son barras de acero donde se montan los piñones. El primario recibe la fuerza del motor y el secundario la transmite hacia las ruedas.
• Tren Epicicloidal (Cajas Automáticas): Un sistema de engranajes solares, satélites y coronas. Permite cambiar de marcha sin desacoplar el motor, bloqueando o liberando partes del tren.
• Convertidor de Par: Es el sustituto del embrague en automáticas. Utiliza aceite para transmitir el giro de forma suave.
• Sincronizadores (Cajas Manuales): Piezas que frenan o aceleran los piñones por fricción para que encajen suavemente sin ruidos.
• Cuerpo de Válvulas: El cerebro hidráulico de las automáticas; un laberinto que distribuye aceite a presión para activar embragues y frenos.

3. Listado Completo de Averías

En Cajas Manuales

• Ruidos: Por falta de aceite (valvulina) o rodamientos picados.
• Rascado de una marcha: Sincronizador desgastado.
• Rascado de todas: Embrague mal ajustado o mando de selección (cables) roto.
• Se sale la marcha: Muelle de enclavamiento cedido o mucha holgura en las horquillas.

En Cajas Automáticas

• Patinamiento: El motor sube de vueltas pero el coche no acelera (discos de embrague internos quemados).
• Tirones o Golpes: Generalmente por válvulas sucias o presión de aceite incorrecta.
• Modo de Emergencia: La electrónica detecta un fallo grave y bloquea la caja en 3ª marcha para protegerla.

4. Comprobaciones Detalladas

A. Comprobaciones Mecánicas

• Cota "a" del Sincronizador: Se coloca el anillo sincronizador sobre el cono del piñón y se mide el hueco con una galga de espesores. Si la distancia es menor a la permitida (ej. 0.5 mm), el anillo no tiene capacidad de frenar el piñón y causará rascados.
• Juego Axial de los Ejes: Se mide cuánto se desplazan los ejes longitudinalmente. Si es excesivo, los piñones no engranan bien. Se corrige con arandelas de ajuste.
• Desgaste de Horquillas: Se verifica que las uñas que mueven los engranajes no tengan surcos o deformaciones.
• Estado del ATF (Aceite Automático): Se inspecciona el color y olor. Si está negro o huele a quemado, indica que los embragues internos están destruidos.

B. Comprobaciones Hidráulicas (En Cajas Automáticas)

• Prueba de Presión: Se instalan manómetros en las tomas externas de la caja. Se verifica que a ralentí y a 2000 rpm las presiones estén en el rango (ej. entre 5 y 13 bar). Una presión baja indica una bomba de aceite defectuosa o fugas internas.
• Prueba de Calado (Stall Test): Con el coche frenado a fondo, se acelera en "D". Si el motor sube por encima de las revoluciones indicadas por el fabricante (ej. 2500 rpm), significa que hay componentes patinando.

C. Comprobaciones Eléctricas y Electrónicas

• Sensores de Velocidad (Efecto Hall): Se comprueba con un osciloscopio si generan señales de onda cuadrada correctas.
• Electroválvulas (Solenoides): Se mide su resistencia con un polímetro (ohmios). Si la resistencia es infinita, la bobina está cortada.
• Continuidad de Masas: Se verifica que el módulo de control (J217) tenga buena conexión a tierra para evitar fallos intermitentes.

5. Mantenimiento y Seguridad

• Nivel de Aceite: En manuales es por rebose. En automáticas es crítico medirlo a una temperatura exacta (ej. 35°C-45°C) mediante diagnosis.
• Interbloqueo: Es el sistema de seguridad que impide meter dos marchas a la vez en manuales, o mover la palanca de "P" sin pisar el freno en automáticas (Shift-lock).
• Aceites API: Se deben usar aceites GL-4 o GL-5 según la carga de los engranajes para evitar el desgaste prematuro de los metales amarillos (sincronizadores).