Elementos y partes de las cajas de cambio

Un automóvil requiere un alto torque (momento de fuerza o momento dinámico) para subir cuestas y arrancar, aunque se realicen a bajas velocidades. Por otro lado, cuando se circula a altas velocidades en carreteras llanas, no se requiere un alto torque debido al impulso. Por lo tanto, se requiere un dispositivo que pueda cambiar par de salida del carro y su velocidad de acuerdo con las condiciones de la carretera o cuando el conductor lo necesite. Este dispositivo es de los más conocidos de los vehículos terrestres y se conoce como caja de transmisión o caja de cambios.

Uso de la caja de transmisión (caja de cambios) en automóvil.

La caja de transmisión,  es el segundo elemento del tren motriz de un automóvil. Se utiliza para cambiar el par de salida y la velocidad según la variedad de condiciones de la carretera y la carga. La caja de transmisión cambia la velocidad del motor en torque cuando sube colinas y cuando el vehículo lo requiere. A veces se le conoce como convertidor de par.

Las funciones principales de una caja de cambios son las siguientes:

  1. Proporciona el par necesario para mover el vehículo en una variedad de condiciones de carretera y carga. Lo hace cambiando la relación de transmisión entre el cigüeñal del motor y las ruedas motrices del vehículo.
  2. Estar en reversa para que el vehículo pueda moverse hacia atrás.
  3. Poner el carro en punto muerto para después poder arrancar el motor.

Elementos y partes de las cajas de cambio.

Eje secundario.

Es un eje que conecta directamente con el eje del embrague. Contiene el engranaje que lo conecta al eje del embrague, así como al eje principal. Puede funcionar a la velocidad del motor o a una velocidad inferior a la del motor según la relación de transmisión. El eje secundario está constantemente engranada con la flecha de entrada y tiene múltiples engranajes. El eje de salida conecta el contraeje al eje de transmisión y eventualmente a las ruedas. En los vehículos con tracción en las cuatro ruedas, el eje de salida se conecta primero a la caja de transmisión. El eje secundario era una pieza típica de los automóviles con diseño de tracción trasera. Con la innovación del diseño a tracción delantera, se dejó de utilizar eje secundario.

Eje principal

Es el eje que corre a la velocidad del vehículo. Transporta potencia desde el contraeje mediante engranajes de uso y de acuerdo con la relación de transmisión, funciona a una velocidad y par diferente en comparación con el contraeje.

Engranajes

Los engranajes se utilizan para transmitir la potencia de un eje a otro. Son el componente más útil de la caja de cambios porque la variación es el par del contraeje y el eje principal depende de la relación de transmisión. La relación de transmisión es la relación entre los dientes del engranaje impulsado y los dientes del engranaje impulsor.
En la relación de transmisión es mayor que uno, el eje principal gira a una velocidad más baja que el eje secundario y el par del eje principal es mayor que el eje secundario.
Por otro lado, si la relación de transmisión es menor que uno, entonces el eje principal gira a una velocidad más alta que el contraeje y el par del eje principal es menor que el del contraeje.
La caja de cambios de un automóvil pequeño contiene una relación de transmisión de cuatro velocidades y una marcha atrás.

Rodamientos.

Cada vez que se encuentra el movimiento giratorio, se requieren rodamientos para soportar la parte giratoria y reducir la fricción. En la caja de cambios, tanto el contraeje como el principal están soportados por el rodamiento.

Funcionamiento de una caja de cambios.

En una caja de cambios, el contraeje se aplasta con el embrague con el uso de un par de engranajes. Por lo tanto, el contraeje está siempre en condiciones de funcionamiento. Cuando el contraeje se pone en contacto con el eje principal mediante el uso de engranajes engranados, el eje principal comienza a girar de acuerdo con la relación de transmisión. Cuando el conductor quiera cambiar la relación de transmisión, simplemente presione el pedal del embrague que desconecta el contraeje con el motor y conecta el eje principal con el contraeje mediante otra relación de transmisión mediante el uso de la palanca de cambios. En una caja de engranajes, los dientes del engranaje y otros metales en movimiento no deben tocarse. Deben estar continuamente separados por una fina película de lubricante. Esto previene el desgaste excesivo y fallas prematuras. Por lo tanto, una caja de cambios funciona parcialmente llena de aceite lubricante.

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