Todo sobre la caja de cambios

A raíz de unos de los post anteriores en el que os contábamos como renovar el pomo y fuelle de la palanca de cambios, hoy os explicamos la importancia de la misa en el vehículo, que tipos de cajas de cambios hay y cuales son sus partes.

La caja de cambios
Cajas de cambios

La caja de cambios es una pieza fundamental en la transmisión de un vehículo, junto a ella también están el embrague, el eje de transmisión, el diferencial y los palieres como partes principales.

La caja de cambios tiene tres objetivos o funciones principales. Por un lado, tiene la capacidad de invertir el sentido de giro para que el par motor permita pasar de una marcha a otra, debe ofrecer el par necesario para que el vehículo pueda moverse manteniendo el giro del motor y tiene que ser capaz de desacoplar el motor de la transmisión para que el vehículo quede en punto muerto o parado, para lo cuál se ayuda del conjunto de embrague.

Partes de una caja de cambios

La caja de cambios cuenta con una serie de engranajes que conjuntamente con otros elementos, forman un bloque:

Eje primario: recibe el movimiento a las mismas revoluciones de giro del motor y en su mismo sentido, está conectado a través del embrague con el cigüeñal. Es el que impulsa a los engranajes del cambio.

Eje secundario: consta de varias ruedas que están sueltas, pero pueden unirse mediante un sistema de selectores. Su sentido de giro coincide con el del motor si se trata de una caja de cambios longitudinal y es opuesto en el caso de las transversales.

Eje de marcha atrás: lleva un piñón entre los ejes. De ese modo, invierte el sentido de giro habitual del eje secundario. En este caso el dentado es recto y no helicoidal.

Palanca de cambios o levas del volante: es la parte que controla el conductor y con la que selecciona las marchas a través del movimiento de los selectores.

Selectores: son los encargados de desplazar el piñón correspondiente a la marcha seleccionada por el conductor a través de la palanca de cambios o las levas del volante.

Piñones: ruedas dentadas de diferentes medidas que, en función de ésta y de su posición determinan la velocidad de giro y el par motor que se transmite a las ruedas. Generalmente son helicoidales para favorecer su engranaje y reducir el ruido, excepto en el caso del piñón de la marcha atrás

Carcasa: se trata de la cubierta que protege todos los componentes de la caja de cambios, se encuentra bañada en aceite para lubricar todos los componentes de la caja. Suele estar fabricada en acero, aluminio o magnesio.

Funcionamiento de una caja de cambios

Cuando seleccionamos una marcha en la palanca de cambios (cambio manual), desplazamos los selectores, a través de las varillas o la sirgas, para que en el interior de la caja de cambios se emparejen los piñones correspondientes del eje principal y del secundario. El dispositivo sincronizador protegerá el cambio de marcha hasta igualar la velocidad de los engranajes.

El dispositivo sincronizador es el que realmente acciona el conductor, a través de la palanca que mueve los selectores para engranar la marcha. El anillo sincronizador es un dispositivo de última protección ya que evita el acople de un cambio hasta que las velocidades del eje se sincronizan.

EL funcionamiento, a groso modo, es similar al que tenemos en una bicicleta, donde emparejamos catalina y piñón para obtener mayor potencia (par) o mayor velocidad a la rueda trasera.

La relación de cambio

Como hemos dicho anteriormente, la caja de cambios es la encargada de transmitir a las ruedas el par del motor, y para ellos, en función de las necesidades, lo hace con una relación mayor o menor de revoluciones..

Cuando tenemos la palanca en el punto muerto, es decir, no engranamos ninguna marcha, todos los piñones del eje de secundario giran libremente mientras que los del primario están fijos, por lo que no hay transmisión de par ni movimiento.

En la primera velocidad, el piñón más pequeño del eje primario, se empareja con el piñón correspondiente del eje secundario, otorgando a éste un mayor par, lo que nos permite arrancar con fuerza provocando un menor esfuerzo al motor, sacrificando, para ello, la velocidad.

Al seleccionar la segunda marcha y sucesivas, la diferencia de tamaño de los piñones entre los ejes se invierte progresivamente, por lo que la balanza entre par motor y velocidad se va cambiando gradualmente a medida que subimos marchas. La tercera velocidad sigue permitiendo agilidad en la conducción, pues aún la entrega de par motor es mayor que la de velocidad al ser el piñón del eje primario algo mayor.

En la cuarta velocidad ambos ejes ofrecen ya una transmisión directa y no se produce aumento de par motor, pero es posible incrementar la velocidad en gran medida. La quinta y la sexta acentúan este efecto y permiten rodar a velocidad de crucero sin aumentar en exceso el consumo y el esfuerzo del motor, especialmente en la última de estas cuando el vehículo dispone de ella.

Finalmente, la marcha atrás se acciona al interponerse un piñón entre los engranajes de los dos ejes, lo que propicia que el principal cambie su sentido.

Tipos de cajas de cambios

Manual: es la más común y acostumbra a tener tres ejes. El eje primario recibe el par motor a través del embrague y lo transmite al eje secundario. El conductor elige la marcha a engranar a través de la palanca de cambios.

Automática pilotada: se trata de una caja manual con accionamiento electrónico, donde el conductor selecciona la marcha a través de una palanca o levas, pero es una centralita la que realiza el proceso de cambio, su mayor ventaja suele ser la predicción en la siguiente marcha.

Automática con convertidor de par: es la caja automática tradicional y transforma la potencia del motor a través de presión de aceite, que mueve una hélices.

Automática de variación continua: Es muy frecuente en ciclomotores, se trata de un cambio de gran suavidad, ya que su funcionamiento es a través de dos “conos” que gestionan el par del motor en función de una correa o cadena que se mueve entre los diferentes diámetros de ambos .

Comparte

Deja un comentario