Engranaje caja de cambios

Engranaje caja de cambios

Función de la caja de cambios

Dos engranajes entrelazados que transmiten el movimiento de rotación. Como el engranaje más grande gira menos rápido, su par es proporcionalmente mayor. Una particularidad de esta disposición es que la velocidad lineal en el diámetro de paso es la misma en ambos engranajes.
Un engranaje es una pieza de máquina circular giratoria que tiene dientes cortados o, en el caso de una rueda dentada, dientes insertados (llamados dientes), que engranan con otra pieza dentada para transmitir el par. Un engranaje también puede ser conocido informalmente como diente. Los dispositivos con engranajes pueden cambiar la velocidad, el par y la dirección de una fuente de energía. Los engranajes de diferentes tamaños producen un cambio en el par motor, creando una ventaja mecánica, a través de su relación de transmisión, por lo que pueden considerarse una máquina simple. Las velocidades de rotación y los pares de dos engranajes difieren en proporción a sus diámetros. Los dientes de los dos engranajes tienen todos la misma forma[1].
Dos o más engranajes que funcionan en secuencia se denominan tren de engranajes o transmisión. Los engranajes de una transmisión son análogos a las ruedas de un sistema de poleas cruzadas. Una ventaja de los engranajes es que los dientes de un engranaje evitan el deslizamiento. En las transmisiones con múltiples relaciones de transmisión -como las de las bicicletas, las motocicletas y los coches- el término «marcha» (por ejemplo, «primera marcha») se refiere a una relación de transmisión más que a una marcha física real. El término describe dispositivos similares, incluso cuando la relación de transmisión es continua en lugar de discreta, o cuando el dispositivo no contiene realmente engranajes, como en una transmisión continuamente variable[2].

Tipos de caja de cambios

Una caja de cambios preselectora es un tipo de transmisión manual que se utilizaba sobre todo en turismos y coches de carreras en la década de 1930, en autobuses de 1940 a 1960 y en vehículos blindados de la década de 1930 a la de 1970. La característica que define a una caja de cambios preseleccionada es que la palanca de cambios permitía al conductor «preseleccionar» la siguiente marcha, permaneciendo normalmente la transmisión en la marcha actual hasta que el conductor pisaba el «pedal de cambio» en el momento deseado.
El diseño eliminaba la necesidad de que el conductor dominara el momento de utilizar el pedal del embrague y la palanca de cambio para conseguir un cambio suave en una transmisión manual no sincronizada[1] La mayoría de las transmisiones con preselector evitan por completo el embrague controlado por el conductor. Algunas utilizan uno únicamente para arrancar desde la parada.[2] Las cajas de cambios preselectoras eran más comunes antes de la adopción generalizada de la transmisión automática, por lo que se consideraban en comparación con el tipo de transmisión manual «caja de cambios de choque».
Las cajas de cambios preselectoras se comercializaban a menudo como cajas de cambios «autocambiantes»,[1] sin embargo, esta es una descripción inexacta ya que el conductor debe elegir la marcha (y a menudo accionar manualmente el cambio de marcha). Una caja de cambios automática es una verdadera «caja de cambios automática», ya que es capaz de cambiar de marcha sin que el conductor intervenga.

Tipos de caja de cambios en el automóvil

Los engranajes rectos o de corte recto son el tipo de engranaje más sencillo. Consisten en un cilindro o disco con dientes que sobresalen radialmente. Aunque los dientes no son de lados rectos (sino que suelen tener una forma especial para conseguir una relación de transmisión constante, principalmente involutiva pero menos comúnmente cicloidal), el borde de cada diente es recto y está alineado en paralelo al eje de rotación. Estas ruedas dentadas sólo se engranan correctamente si se montan en ejes paralelos[1]. Las cargas de los dientes no crean ningún empuje axial. Los engranajes rectos son excelentes a velocidades moderadas, pero tienden a ser ruidosos a altas velocidades[2].
Los engranajes rectos pueden clasificarse en dos ángulos de presión, siendo 20° el estándar actual de la industria y 14½° el primero (que suele encontrarse en equipos más antiguos)[3] Los dientes de los engranajes rectos se fabrican con perfil evolvente o con perfil cicloidal. Cuando dos engranajes se engranan en un mismo instante, existe la posibilidad de que la parte evolvente se acople a la parte no evolvente del engranaje correspondiente. Este fenómeno se conoce como «interferencia» y se produce cuando el número de dientes del menor de los dos engranajes que engranan es inferior a un mínimo requerido. Para evitar la interferencia se puede realizar un destalonado, pero no es una solución adecuada ya que el destalonado provoca el debilitamiento del diente en su base. En esta situación se utilizan engranajes corregidos. En los engranajes corregidos la cremallera se desplaza hacia arriba o hacia abajo.

Tipos de engranajes

Una transmisión es una máquina de un sistema de transmisión de potencia que proporciona una aplicación controlada de la misma. A menudo, el término transmisión de 5 velocidades se refiere simplemente a la caja de cambios, que utiliza engranajes y trenes de engranajes para proporcionar conversiones de velocidad y par desde una fuente de energía giratoria a otro dispositivo[1][2].
El término transmisión se refiere propiamente a todo el tren de transmisión, incluyendo el embrague, la caja de cambios, el eje de transmisión (para los vehículos de tracción trasera), el diferencial y los ejes de transmisión final. En Estados Unidos, el término se utiliza a veces en el lenguaje informal para referirse más específicamente a la caja de cambios sola, y el uso detallado difiere.
El uso más común es en los vehículos de motor, donde la transmisión adapta la salida del motor de combustión interna a las ruedas motrices. Dichos motores necesitan funcionar a una velocidad de rotación relativamente alta, que es inapropiada para el arranque, la parada y el desplazamiento lento. La transmisión reduce la mayor velocidad del motor a la menor velocidad de las ruedas, aumentando el par motor en el proceso. Las transmisiones también se utilizan en las bicicletas de pedales, en las máquinas fijas y en los casos en los que se adaptan diferentes velocidades de rotación y pares de torsión.

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