¿QUÉ ES y CÓMO FUNCIONA el SISTEMA de TRANSMISIÓN de un VEHÍCULO?

Nota: Este artículo contiene animaciones para explicar mejor el funcionamiento del sistema. Se recomienda una buena velocidad de conexión a internet o esperar a que carguen las animaciones.

Como hemos podido observar a través de esta serie de artículos, el motor es el componente principal de los sistemas que componen al vehículo, incluido el sistema de transmisión.

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Este sistema es el que hace posible el movimiento del vehículo, ya que se encarga de transmitir la energía o potencia generada por el motor, hacia las ruedas.

¿Cómo logra hacerlo?

Se basa en el principio de palanca, mediante el cual, con una palanca y un punto de apoyo determinados, se puede usar una menor cantidad de fuerza para mover un peso considerable.

El sistema de transmisión funciona bajo este principio: usa engranajes de diferentes tamaños para conectar y transmitir el movimiento producido por el motor con las llantas, y balancear su velocidad y torque (fuerza/potencia del movimiento) según la necesidad del vehículo en el camino.

La forma en que lo hace depende básicamente del tipo de transmisión, pero mantienen el mismo principio; y aunque hay varios tipos, son solo dos los principales: transmisión manual y automática.

Ya que la transmisión automática en esencia realiza el trabajo de la transmisión manual, pero de forma automática, nos centraremos en este artículo en el funcionamiento de la transmisión mecánica o manual.

TRANSMISIÓN MECÁNICA O MANUAL

Es el tipo de transmisión más común ya que fue el primero que se inventó; un poco más del 50% de los vehículos en el mundo usan transmisión mecánica. Y se denomina mecánica porque se debe accionar de manera manual las velocidades en la caja de cambios para iniciar y continuar el movimiento del vehículo.

Todo comienza con el eje de entrada, el cual está conectado al embrague, y que gira gracias a la potencia que provee el motor. Este por su parte, necesita pasar el movimiento giratorio o de rotación al eje de salida, el cual es el encargado de llevarlo a las llantas.

El eje de entrada y el eje de salida se encuentran alineados entre sí, pero separados; no llegan a tocarse.

Entonces, ¿cómo se transmite el movimiento si no hay contacto directo entre ellas?

Aquí entra en acción el eje secundario, lugar donde se encuentran todos los engranajes que se conectan con los engranajes del eje de entrada y de salida. El eje secundario se encuentra ubicado debajo de los otros dos ejes.

En un extremo, tiene un engranaje que está conectado al engranaje del eje de entrada, y en el otro extremo del eje, tiene un engranaje que lo conecta al engranaje del eje de salida, permitiendo así la unión entre ejes y la transmisión de movimiento del motor a las llantas.

También en el eje secundario, se encuentran ubicados varios conjuntos de engranajes de diferentes tamaños que estan conectados y que permiten realizar los cambios de marcha y giran cuando el eje de entrada gira.

Por el otro lado, están conectados al eje de salida que lleva la energía a las llantas, pero no se encuentran enganchados a él, es decir que los engranajes giran libremente de manera constante; este estado se denomina cambio neutro.

Ya que solo un engranaje a la vez puede hacer girar el eje de salida, cuando algunos de los engranajes de diferentes tamaños se engancha a este eje, tenemos los cambios de marcha o de velocidad.

Pero ¿cómo es posible enganchar y desenganchar engranajes que están a diferentes velocidades?

Esto es posible gracias a unos componentes anclados al eje de salida llamados mangas de transmisión, conectadas a la palanca de cambios, y sincronizadores de transmisión.

Por un lado, cuando se realiza un cambio, el sincronizador de transmisión una especie de disco dentado busca sincronizar e igualar la velocidad del engranaje del cambio que se va a realizar, con el eje de salida.

Una vez hecho esto, las mangas de transmisión, que a su vez tienen dientes en su interior, se pueden deslizar hacia el engranaje del cambio y engancharse a este, logrando así transmitir el torque o la velocidad del cambio realizado al eje de salida, y posteriormente a las llantas.

EMBRAGUE

En el momento de realizar un cambio de marcha o velocidad, los engranajes de los cambios giran gracias al eje secundario de acuerdo a la velocidad proveniente del motor, pero el eje de salida gira de acuerdo a la velocidad de las llantas, por lo que, si deseamos hacer un cambio de marcha, la diferencia de energía en estas velocidades debe ser liberada de alguna forma o de lo contrario el cambio será bastante ruidoso y desgastante para sus piezas y es Aquí donde entra el embrague o clutch a la ecuación.

El embrague es un mecanismo que desconecta el flujo de movimiento o fuerza que proviene del motor sin apagarlo. 

¿Cómo lo hace?

En palabras simples, el motor y la transmisión están unidos por el volante motor o volante de inercia y el embrague; ambos tienen una especie de disco con material altamente friccionante y están adheridos entre sí mediante una presión ejercida por la placa de presión del embrague.

Al presionar el pedal del embrague, mediante un sistema hidráulico se presiona el muelle o resorte de diafragma, lo que levanta la placa de presión y libera la presión del disco friccionante del embrague.

Sistema de transmisión 5

Como el eje de entrada está conectado al embrague, cuando esta presión es liberada, el eje deja de recibir la potencia del motor, permitiendo mover la palanca de cambios suavemente para cambiar la marcha.

Una vez se cambia de marcha y se suelta el pedal del embrague, se deja de presionar el resorte de diafragma y la placa de presión vuelve a ejercer presión al embrague con el volante motor para recibir de nuevo el movimiento del motor.

Al usar los cambios de marcha, el eje de entrada, el eje secundario y el eje de salida, se interconectan para transmitir el movimiento simultáneamente.

CAMBIOS DE MARCHA

Aunque puede haber pequeñas variaciones, el funcionamiento de los cambios es estándar para la mayoría de las transmisiones:

El principio es generar torque o fuerza para que el vehículo se ponga en marcha (1ª, 2ª, 3ª) y ganar velocidad, para así luego disminuir la fuerza y aumentar la velocidad (4ª, 5ª, etc.)

Los tres cambios se consideran marchas cortas, porque tienen mucha fuerza, pero poca velocidad, es decir, que los engranajes anclados al eje secundario son más pequeños que su contraparte conectada al eje de salida.

A partir del cuarto cambio en adelante se consideran marchas largas, porque tienen poca fuerza, pero más velocidad, es decir, que los engranajes anclados al eje secundario son iguales o más grandes que su contraparte conectada al eje de salida, consumiendo menos energía que las marchas cortas.

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Para la reversa usa un engranaje adicional que ayuda a girar el eje de salida en el mismo sentido que el eje secundario.

Cuando cambiamos de marcha, toda la fuerza es transmitida a través del eje salida al eje de transmisión (también conocido como árbol de transmisión), unidos por un cardán en ambos extremos, para así trasmitirla al diferencial y posteriormente a las llantas.

DIFERENCIAL

Es un conjunto de engranajes que se encargan de distribuir la fuerza o movimiento del motor a las llantas y permitir que giren a diferentes RPM (revoluciones por minuto).

Por un lado, está conectado al eje de transmisión o árbol de transmisión, y por el otro lado está conectado a dos ejes denominados palier,  que a su vez están conectados a las llantas.

¿Cómo funciona?

Básicamente, el eje de transmisión transmite la energía a través de un engranaje de piñón que se conecta al engranaje de anillos. Está conectado a un engranaje de araña que gira cuando el engranaje de anillos gira.

Este engranaje de araña está conectado a los engranajes laterales encargados de llevar el movimiento a las llantas a través del palier.  

Cuando el vehículo marcha en línea recta, las llantas se mueven a la misma velocidad, mientras que cuando voltea a la derecha o a la izquierda, no.

Aquí el engranaje de araña juega un papel fundamental porque puede girar sobre su propio eje también, lo que permite que las llantas se puedan mover a diferentes.

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LUBRICACIÓN

Como vimos, el sistema de suspensión contiene múltiples engranajes metálicos que hacen posible su funcionamiento.

Estos engranajes están en constante contacto y movimiento, por ello generan fricción y temperatura. Por esto, tanto la caja de transmisión, como el eje de transmisión y el diferencial necesitan de lubricación continua para funcionar de manera correcta; y se usa un aceite más viscoso que el que se aplica regularmente en el motor.

La lubricación juega un papel fundamental para el funcionamiento de estas piezas; sin una correcta lubricación, podrían presentarse ruidos, vibraciones y problemas para realizar los cambios de marcha.

MotorKote 100 antifricción y Motor Gear de MotorKote son usados por miles de personas alrededor del mundo para complementar la lubricación de transmisiones, ejes y diferenciales ya que contiene componentes antifricción que protegen las piezas metálicas del desgaste y de la temperatura, contribuyendo a mejorar su rendimiento, incluso en ausencia de aceite lubricante.

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El sistema de transmisión es una muestra más de la maravilla de la ingeniería que son los vehículos modernos.

Incluir este sistema dentro de nuestra rutina de mantenimiento preventivo, cambiando el aceite lubricante en los tiempos recomendados o llevarlo a un especialista en caso de fallas, contribuirá al buen funcionamiento y bienestar de nuestro vehículo, y por ende al nuestro.

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