Sistemas de Transmisión Vehicular: Componentes y Funcionamiento

Sistemas de Transmisión Vehicular

Misión de la Transmisión

La transmisión tiene como misión principal **transmitir el giro del motor hasta las ruedas**, adaptando el **par motor** a las necesidades de propulsión del vehículo.

Objetivos Clave:

• **Acoplar o desacoplar** el giro del motor (función del embrague).
• **Reducir o aumentar** el par de salida del motor (función de la caja de cambios).
• **Transmitir el par** desde la salida de la caja de cambios hasta las ruedas (mediante árboles de transmisión, diferenciales, grupos cónicos y semiárboles).

Dinámica de los Vehículos

Los vehículos están sometidos a una serie de **resistencias** que se oponen a su movimiento. Para que el vehículo se desplace, la suma de todas estas resistencias debe ser inferior a la “Fuerza de Empuje”. La “Resistencia al Desplazamiento” se calcula sumando todas las fuerzas de oposición. Para conseguir el desplazamiento, es necesario generar una fuerza de empuje mayor que la fuerza de resistencia al desplazamiento.

Resistencia a la Rodadura

Cuando un vehículo se pone en movimiento, se produce una **resistencia a la rodadura** que genera una fuerza de rodadura. Se calcula como: Frd = peso * coeficiente de resistencia a la rodadura.

• Peso a soportar por la rueda.
• Tipo de terreno.
• Dimensiones del neumático.

Resistencia Aerodinámica (al Aire)

En su desplazamiento, el vehículo encuentra una **resistencia provocada por el choque con el aire**. Es difícil de calcular con precisión, por lo que se emplean túneles de viento para su estudio. La fórmula simplificada es: Fa = (factor de resistencia) * (superficie de incidencia del aire) * (coeficiente aerodinámico).

Resistencia por Pendiente

Es la fuerza que origina la **resistencia en un vehículo al subir pendientes**. Depende del peso del vehículo y del ángulo de la pendiente. Se calcula como: Fp = peso * seno(ángulo) o Fp = peso * (altura/longitud) para ángulos pequeños.

Rozamiento Mecánico (Rendimiento)

También conocido como **rendimiento mecánico** de un conjunto. Se genera como consecuencia de la fricción entre piezas y conjuntos mecánicos, lo que puede representar una pérdida del 5-10% de la potencia útil. Se expresa como: W = Wf (potencia al freno) * nm (rendimiento mecánico).

Resistencia por Inercia

Se produce cuando hay un **cambio en la velocidad del vehículo**. Se genera por una fuerza que se opone al aumento o disminución de la velocidad del vehículo. Se calcula como: Fi = masa * aceleración.

Transmisión en Automóviles

La configuración de la transmisión en automóviles depende de factores como la posición del motor y del eje o ejes que reciben la transmisión motriz.

Motor Delantero, Propulsión Trasera

La **cadena cinemática** del motor pasa por el embrague, la caja de cambios, el árbol de transmisión, el grupo cónico y el diferencial, y finalmente los palieres o semiárboles hasta llegar a las ruedas traseras.

Motor Trasero, Propulsión Trasera

El motor puede ser longitudinal o transversal. La transmisión pasa por el embrague, la caja de cambios y el diferencial (a menudo agrupados), y los árboles de transmisión hacia las ruedas traseras.

Motor Delantero, Tracción Delantera

Esta configuración **elimina elementos mecánicos** como el árbol de transmisión y permite agrupar la caja de cambios, el grupo cónico y el diferencial en un solo conjunto compacto.

Motor Delantero/Trasero, Tracción Total (4x4)

Esta configuración **reparte el giro del motor a las cuatro ruedas**. Soluciona inconvenientes al repartir, por igual o en diferentes proporciones, el porcentaje de transmisión entre los ejes. Permite la selección de 4x4 o 4x2 según el tipo de terreno, para aligerar la transmisión en pavimentos en buen estado. Los componentes incluyen: embrague, caja de cambios, caja de reenvío, cardán, diferenciales (central, delantero, trasero) y semiárboles.

Transmisión en Vehículos Industriales

En la nomenclatura de vehículos industriales, el primer número indica el número total de ruedas y el segundo, el número de ruedas motrices. Su particularidad es una **mayor robustez** y un tamaño considerablemente mayor. La cadena cinemática típica incluye: motor, embrague, caja de cambios, árbol de transmisión y puente trasero (que integra el diferencial, el grupo cónico y los palieres).