cómo funciona la caja de cambios

¿Cómo funciona la caja de cambios?

La caja de cambios son parte fundamental para la transmisión de un vehículo, estos dispositivos juegan un papel muy importante para determinar la fuerza y el cambio de velocidad. Descubre cómo funciona la caja de cambios en este post.

Definición

La caja de cambios o caja de velocidades en los vehículos, es un componente que se encarga de adquirir en las ruedas el par motor, lo cual basta para poner en marcha al vehículo desde parado, después cuando esté en marcha, adquirir un par suficiente en ellas para el vencimiento de las resistencias al avance. Principalmente las derivadas del perfil aerodinámico, pendiente en ascenso y el rozamiento con la rodadura.

Sigue leyendo este post para saber cómo funciona la caja de cambios.

¿Cómo funciona la caja de cambios?

de qué trata la caja de cambios

En el motor de combustión interna alternativo, al contrario de lo que sucede con el motor eléctrico o la máquina de vapor, necesita un sistema de giro suficiente, los cuales varían entre el 30 a 40% de las RPM máximas para poder brindar la capacidad de poder poner en movimiento al vehículo y mantenerlo después.

Sin embargo, se deben reducir las revoluciones del motor en una medida justa para obtener el par suficiente, en otras palabras queremos decir que si el par requerido en las ruedas es 10 veces el que ofrece el motor, entonces se debe reducir 10 veces el sistema.

Esto se hace a través de las diferentes relaciones de transmisión que se obtienen en el cambio, sobre todo del grupo de salida en el diferencial.

El sistema de transmisión brinda distintas relaciones de engranajes, de modo que la velocidad de giro del cigüeñal se pueda transformar en varias velocidades diferentes en las ruedas. El resultado en las ruedas de tracción será la minimización de velocidad referente al motor y la extensión en la misma medida del par motor.

Para entender mejor cómo funciona la caja de cambios, te explicamos la expresión de la potencia P en el eje de un motor.

{{\displaystyle P=M\,\omega \,\!}}}

Dónde:

  • Es el par motor (en N·m)
  • {\displaystyle P\,\!}Es la potencia (en W)
  • {\displaystyle M\,\!}{\displaystyle \omega \,\!}Es la velocidad angular (en rad/s)

De acuerdo a esta fórmula, si la velocidad angular o de giro que se transmite a las ruedas es menor, el par motor acrecentará, de modo que el motor deberá entregar una potencia constante.

En sí, la caja de cambios tiene como objetivo principal la reducción de número de revoluciones del motor de acuerdo al par necesario en cada instante. Incluso debe invertir el sentido de giro en cada una de las ruedas cuando las necesidades de la marcha lo necesiten.

Además está relacionada con el volante de inercia del motor, quién recibe el movimiento mediante el embrague o el convertidor de par en las transmisiones manuales.

Clasificación de la caja de cambios

  • Mecánicas, manuales.

Se conocen como cajas manuales a aquellas que están constituidas de componentes funcionales y estructurales, rodamientos, entre otros, de tipo mecánico. Estas cajas de cambios, la selección de velocidades diferentes se realiza a través del mando mecánico, aunque en algunas ocasiones el mando puede ser automatizado.

Los componentes que se someten al rozamiento, engranajes, ejes, selectores o sincronizadores, deberán estar bien lubricados por medio del baño de aceite en el cárter.

  • Hidromáticas, automáticas.

Las cajas automáticas son sistemas que establecen la mejor relación que existen entre diversos elementos, así como la velocidad del coche, la potencia del motor, la presión sobre el acelerador y la resistencia en la marcha. Es un dispositivo electrohidráulico que se encarga de determinar los cambios de velocidad.

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