Tipos de cajas de cambios de automóviles: Funcionamiento de la caja de cambios de malla deslizante

Introducción

El sistema de transmisión es el mecanismo que transmite la fuerza del motor a las ruedas de un vehículo. Este sistema es clave en los vehículos de tracción trasera, delantera o en todas las ruedas.

Función de la caja de cambios

La caja de cambios y sus unidades asociadas desempeñan las siguientes funciones:

  • Permiten la variación del par motor producido por el motor de acuerdo con las condiciones de conducción.
  • Se necesita un par motor alto al iniciar el vehículo y un par bajo a velocidades más altas.
  • Ayudan a un funcionamiento suave del vehículo a diferentes velocidades, ya que la variación del par motor lo permite.

Tipos de transmisión

Hay varios tipos de transmisión empleados en los vehículos. Se pueden clasificar de la siguiente manera:

1) Transmisión manual

  • Caja de cambios de malla deslizante
  • Caja de cambios de malla constante
  • Caja de cambios de sincronización
  • Caja de cambios de sincronización con sobremarcha

2) Transmisión semiautomática

  • Control eléctrico con cambio continuo
  • Control eléctrico con sobremarcha
  • Transmisión de par fluido

3) Transmisión automática

  • Hidramático
  • Transmisión por convertidor de par

Caja de cambios de malla deslizante

Esta es el tipo más simple de caja de cambios disponible. En este tipo de caja de cambios, los engranajes se cambian deslizando uno sobre otro. Esta caja de cambios consta de tres ejes: eje principal, eje de embrague y eje secundario.

En una caja de cambios de cuatro velocidades (que incluye una velocidad marcha atrás), el eje secundario tiene cuatro engranajes que están rígidamente conectados a él. El eje de embrague tiene un engranaje y el eje principal tiene dos engranajes. Los dos engranajes del eje principal pueden deslizarse en dirección horizontal a lo largo de los engranajes del eje principal. Sin embargo, los engranajes del eje secundario no pueden deslizarse. El engranaje de embrague está rígidamente fijado al eje de embrague. Siempre está conectado al engranaje de transmisión del eje secundario. Los dos engranajes del eje principal pueden deslizarse mediante la palanca de cambio al operar la palanca de cambios. Estos dos engranajes son la segunda marcha y la marcha atrás/baja.

Estos engranajes pueden engranar con los engranajes correspondientes del eje secundario con la ayuda de la palanca de cambio. La palanca de cambio se opera manualmente para cambiar las velocidades. Un engranaje de inversión está montado en otro (tercer) eje y siempre está en engrane con el engranaje de retroceso en el eje secundario.

Posición de neutro

En la posición de neutro, el motor está en funcionamiento, el embrague permanece acoplado y el engranaje del embrague impulsa el engranaje de transmisión del eje secundario. La dirección de rotación del eje secundario es opuesta a la del eje de embrague. En esta posición, las marchas primera, segunda y tercera, así como la marcha atrás, están libres. Por lo tanto, el eje principal (de transmisión) no gira y las ruedas del automóvil no se mueven. Por lo tanto, el vehículo permanece estacionario.

Primera marcha

Cuando se selecciona la posición de primera marcha, el engranaje de primera marcha (engranaje grande) en el eje principal se desliza y se conecta al engranaje de primera marcha en el eje secundario. La dirección de rotación del eje principal es la misma que la del eje de embrague. En primera marcha, el engranaje pequeño del eje secundario se engrana con el engranaje grande del eje principal, obteniendo así una reducción de velocidad de aproximadamente 3:1.

Segunda marcha

Cuando se selecciona la segunda marcha, el engranaje de segunda marcha en el eje secundario se engrana con el segundo engranaje (engranaje pequeño) del eje principal. La dirección del eje principal es la misma que la del eje de embrague. Se obtiene una reducción de velocidad del orden de 2:1 en segunda marcha.

Tercera marcha

En la tercera marcha, el eje principal se desliza axialmente hacia el eje de embrague de manera que el eje principal se conecta directamente al eje de embrague. En esta posición, el eje principal gira a la misma velocidad que el eje de embrague. Por lo tanto, se obtiene una relación de velocidad de 1:1. Se puede observar que el engranaje del embrague está conectado directamente al cigüeñal del motor y el eje principal está conectado a las ruedas a través del eje de transmisión.

Marcha atrás

Cuando se opera la palanca de cambio para engranar la marcha atrás, el engranaje más grande (marcha atrás) del eje principal se engrana con el engranaje inversor de marcha atrás. El engranaje inversor de marcha atrás siempre está conectado al engranaje de reversa en el eje secundario. El engranaje inversor de marcha atrás entre el engranaje de reversa del eje secundario y el engranaje más grande del eje principal cambia la dirección de rotación del eje principal. Por lo tanto, la dirección del eje principal se vuelve opuesta a la del eje de embrague. Por lo tanto, las ruedas del automóvil comienzan a moverse en dirección hacia atrás.

En los autos modernos, hay cinco marchas hacia adelante y la marcha atrás. Por lo tanto, proporcionan cinco relaciones de velocidad para la conducción hacia adelante y una para el movimiento hacia atrás.

Conclusiones

La caja de cambios de malla deslizante es uno de los tipos más simples de cajas de cambios utilizadas en vehículos. Aunque es simple en diseño y construcción, sigue siendo un componente crucial en el sistema de transmisión de un automóvil, ya que permite cambiar las velocidades y transferir la potencia del motor a las ruedas de manera eficiente y suave en diferentes condiciones de conducción. Conocer los diferentes tipos de cajas de cambios y cómo funcionan ayudará a los conductores a comprender mejor el funcionamiento de su vehículo y a tomar decisiones informadas al seleccionar la marcha adecuada en diferentes situaciones de conducción.

Preguntas frecuentes

  1. ¿Cuál es la función de la caja de cambios en un vehículo?
  2. ¿Cuáles son los diferentes tipos de transmisión utilizados en los vehículos?
  3. ¿Cómo funciona la caja de cambios de malla deslizante?
  4. ¿Cuáles son las velocidades disponibles en una caja de cambios de malla deslizante?
  5. ¿Cuál es la posición de neutral en una caja de cambios de malla deslizante?
  6. ¿Cómo se selecciona la marcha atrás en una caja de cambios de malla deslizante?

Referencias externas