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¿Cómo funciona la caja de cambios?

¿Cómo funciona la caja de cambios?

En los sistemas de transmisión, el par motor se modifica mediante la reducción o el aumento de la velocidad de rotación.

Tecnología

Palabras clave

palanca de cambios, coche, caja de cambios, embrague, velocidad, velocidad rotacional, engranaje, anillo sincronizador, eje, marcha atrás, fabricación de automóviles, automóvil, motor de combustión interna, física, tecnología, transporte

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Escenas

Ubicación en el coche

  • caja de cambios - Ajusta la relación de transmisión entre el motor y el eje de transmisión. Cambia el número de rotaciones de las ruedas durante una vuelta del cigüeñal. En una marcha más baja, el coche es más lento, pero tiene mayor fuerza, mientras que en una marcha más alta el vehículo es más rápido, consume menos combustible, pero tiene una aceleración más débil.
  • motor
  • coche

El motor acciona el coche con cierta potencia. El par motor procedente de la potencia del motor no siempre es suficiente para mover el vehículo, por eso el par motor se debe aumentar. Cuanto menor sea el número de revoluciones de las ruedas, tanto mayor será el par motor. En los sistemas de transmisión, el par motor se modifica mediante la reducción o el aumento del número de revoluciones por minuto (RPM). El RPM se puede cambiar a través de la selección de ruedas dentadas: cuanto menor sea la rueda que impulsa una mayor, tanto menor será el número de revoluciones de la rueda dentada más grande y tanto mayor es el par motor.

Estructura

  • palanca de cambio - El conductor la utiliza para cambiar de marcha.
  • pedal del embrague - Cuando esta presionado, se interrumpe la conexión entre el embrague y la caja de cambios.
  • embrague - Se encuentra entre el motor y la caja de cambios. Ayuda a transferir la potencia del motor a la caja de cambios. También rompe la conexión entre el motor y la caja de cambios durante el cambio de marchas.
  • depósito de líquido del embrague - La potencia del motor se transmite por la energía cinética del fluido.
  • eje de transmisión - Eje que entra en la caja de cambios.
  • eje estriado - Eje que sale de la caja de cambios.
  • eje intermedio - Eje necesario para cambiar de marcha.
  • ruedas dentadas - Participan en elegir la transmisión adecuada.
  • varillaje del cambio - Mueve el manguito.

Para facilitar que el motor pueda mover las ruedas, hay que establecer una conexión entre ellos, que puede ser desactivada si es necesario. El embrague sirve para este propósito. El RPM óptimo se ajusta mediante la transmisión apropiada de las ruedas dentadas.

Funcionamiento del embrague

  • embrague - Se encuentra entre el motor y la caja de cambios. Ayuda a transferir la potencia del motor a la caja de cambios. También rompe la conexión entre el motor y la caja de cambios durante el cambio de marchas.
  • pedal del embrague - Cuando esta presionado, se interrumpe la conexión entre el embrague y la caja de cambios.

Con el pedal del embrague liberado, el motor acciona el eje de entrada y también las ruedas. Con el pedal presionado, el cigüeñal gira sin accionar la transmisión y las ruedas. Esto nos permite cambiar de marcha.

Funcionamiento del anillo sincronizador

  • manguito - Se desliza por el eje, ayuda en que las ruedas dentadas se engranen durante los cambios de marcha.
  • anillo sincronizador - Ayuda a igualar la velocidad de rotación diferente de los pares de ruedas dentadas y engrana estas ruedas.
  • eje de transmisión - Eje que entra en la caja de cambios.

Para evitar el crujido y el desgaste, las ruedas dentadas deben estar sincronizadas, lo que significa que las ruedas giran a la misma velocidad. Esto es posible gracias a un anillo sincronizador. Con una superficie pegajosa y bordes inclinados, el anillo iguala la velocidad de rotación de un par de ruedas dentadas, que se engranan sin ruido.

Funcionamiento de la caja de cambios

  • palanca de cambio - El conductor la utiliza para cambiar de marcha.
  • eje de transmisión - Eje que entra en la caja de cambios.
  • eje estriado - Eje que sale de la caja de cambios.
  • eje intermedio - Eje necesario para cambiar de marcha.
  • ruedas dentadas - Participan en elegir la transmisión adecuada.
  • horquilla - Se ajusta al varillaje del cambio, ayuda a cambiar de marcha.
  • anillo - Se desliza por el eje, ayuda en que las ruedas dentadas se engranen durante los cambios de marcha.
  • varillaje del cambio - Mueve el manguito.
  • primera marcha
  • segunda marcha
  • tercera marcha
  • cuarta marcha

En los sistemas de transmisión sincronizados todas las ruedas dentadas están en contacto constante. Mientras que estas ruedas están en una posición fija en el eje intermedio, en el eje estriado giran sobre sus propios cojinetes. El cambio entre marchas se realiza al fijar la marcha actual al eje estriado, por lo que la transmisión pasa por ese par de ruedas dentadas.

Para poner el vehículo en marcha, cambiamos a la primera marcha. El varillaje del cambio, con la ayuda del manguito unido a él, fija la primera rueda dentada del eje estriado.
La transmisión a través del eje de entrada va desde la rueda dentada más pequeña del eje intermedio hasta la rueda más grande del eje estriado. Ya que se necesita un gran par motor para poner el vehículo en marcha, la primera marcha cuenta con la transmisión más grande, lo que significa que la rueda dentada más pequeña acciona la más grande.

Cuando el vehículo ha alcanzado una cierta velocidad, se requiere un menor par motor para mantenerlo en movimiento. La transmisión de las siguientes marchas se hace cada vez más pequeña, y las ruedas dentadas accionadas comienzan a tener un tamaño similar. En la segunda marcha, el manguito fija la segunda rueda dentada al eje estriado, y conduce la fuerza motriz a través de él.

En la tercera marcha, el manguito fija la tercera rueda dentada al eje. La transmisión pasa por la tercera rueda dentada del eje intermedio y la tercera rueda del eje estriado. Se aumenta la velocidad, mientras que el par motor disminuye.

En la cuarta marcha, la velocidad sigue aumentando debido a la reducción del par motor. En este caso, la transmisión va directamente a través de los ejes de entrada y salida, ninguna rueda dentada participa en la transmisión.
El RPM del cigüeñal del motor es igual al del eje de salida, por eso su nombre es marcha directa.

Marcha atrás

  • palanca de cambio - El conductor la utiliza para cambiar de marcha.
  • eje de transmisión - Eje que entra en la caja de cambios.
  • eje estriado - Eje que sale de la caja de cambios.
  • eje intermedio - Eje necesario para cambiar de marcha.
  • ruedas dentadas - Participan en elegir la transmisión adecuada.

En la marcha atrás, se utiliza una rueda dentada adicional entre las últimas ruedas del eje intermedio y del eje estriado. Cambia la dirección de rotación del eje de salida, moviendo el vehículo hacia atrás.

En una marcha más baja, el coche es más lento, pero tiene mayor fuerza. En una marcha más alta, el vehículo es más rápido, consume menos combustible, pero tiene una aceleración más débil.

Animación

  • caja de cambios - Ajusta la relación de transmisión entre el motor y el eje de transmisión. Cambia el número de rotaciones de las ruedas durante una vuelta del cigüeñal. En una marcha más baja, el coche es más lento, pero tiene mayor fuerza, mientras que en una marcha más alta el vehículo es más rápido, consume menos combustible, pero tiene una aceleración más débil.
  • palanca de cambio - El conductor la utiliza para cambiar de marcha.
  • embrague - Se encuentra entre el motor y la caja de cambios. Ayuda a transferir la potencia del motor a la caja de cambios. También rompe la conexión entre el motor y la caja de cambios durante el cambio de marchas.
  • ruedas dentadas - Participan en elegir la transmisión adecuada.
  • embrague - Se encuentra entre el motor y la caja de cambios. Ayuda a transferir la potencia del motor a la caja de cambios. También rompe la conexión entre el motor y la caja de cambios durante el cambio de marchas.
  • pedal del embrague - Cuando esta presionado, se interrumpe la conexión entre el embrague y la caja de cambios.
  • manguito - Se desliza por el eje, ayuda en que las ruedas dentadas se engranen durante los cambios de marcha.
  • anillo sincronizador - Ayuda a igualar la velocidad de rotación diferente de los pares de ruedas dentadas y engrana estas ruedas.
  • eje de transmisión - Eje que entra en la caja de cambios.
  • palanca de cambio - El conductor la utiliza para cambiar de marcha.
  • eje estriado - Eje que sale de la caja de cambios.
  • eje intermedio - Eje necesario para cambiar de marcha.
  • ruedas dentadas - Participan en elegir la transmisión adecuada.
  • anillo - Se desliza por el eje, ayuda en que las ruedas dentadas se engranen durante los cambios de marcha.

Narración

El motor acciona el coche con cierta potencia. El par motor procedente de la potencia del motor no siempre es suficiente para mover el vehículo, por eso el par motor se debe aumentar. Cuanto menor sea el número de revoluciones de las ruedas, tanto mayor será el par motor. En los sistemas de transmisión, el par motor se modifica mediante la reducción o el aumento del número de revoluciones por minuto, llamado RPM. El RPM se puede cambiar a través de la selección de ruedas dentadas: cuanto menor sea la rueda que impulsa una mayor, tanto menor será el número de revoluciones de la rueda dentada más grande y tanto mayor es el par motor.

Para facilitar que el motor pueda mover las ruedas, hay que establecer una conexión entre ellos, que puede ser desactivada si es necesario. El embrague sirve para este propósito. El RPM óptimo se ajusta mediante la transmisión apropiada de las ruedas dentadas.

Con el pedal del embrague liberado, el motor acciona el eje de entrada y también las ruedas. Con el pedal presionado, el cigüeñal gira sin accionar la transmisión y las ruedas. Esto nos permite cambiar de marcha.

Para evitar el crujido y el desgaste, las ruedas dentadas deben estar sincronizadas, lo que significa que las ruedas giran a la misma velocidad. Esto es posible gracias a un anillo sincronizador. Con una superficie pegajosa y bordes inclinados, el manguito iguala la velocidad de rotación de un par de ruedas dentadas, que se engranan sin ruido.

En los sistemas de transmisión sincronizados todas las ruedas dentadas están en contacto constante. Mientras que estas ruedas están en una posición fija en el eje intermedio, en el eje estriado giran sobre sus propios cojinetes. El cambio entre marchas se realiza al fijar la marcha actual al eje estriado, por lo que la transmisión pasa por ese par de ruedas dentadas.

Para poner el vehículo en marcha, cambiamos a la primera marcha. El varillaje del cambio, con la ayuda del manguito unido a él, fija la primera rueda dentada del eje estriado.
La transmisión a través del eje de entrada va desde la rueda dentada más pequeña del eje intermedio hasta la rueda más grande del eje estriado. Como se necesita un gran par motor para poner el vehículo en marcha, la primera marcha cuenta con la transmisión más grande, lo que significa que la rueda dentada más pequeña acciona la más grande.

Cuando el vehículo ha alcanzado una cierta velocidad, se requiere un menor par motor para mantenerlo en movimiento. La transmisión de las siguientes marchas se hace cada vez más pequeña, y las ruedas dentadas accionadas comienzan a tener un tamaño similar. En la segunda marcha, el manguito fija la segunda rueda dentada al eje estriado, y conduce la fuerza motriz a través de él.

En la tercera marcha, el manguito fija la tercera rueda dentada al eje. La transmisión pasa por la tercera rueda dentada del eje intermedio y la tercera rueda del eje estriado. Se aumenta la velocidad, mientras que el par motor disminuye.

En la cuarta marcha, la velocidad sigue aumentando debido a la reducción del par motor. En este caso, la transmisión va directamente a través de los ejes de entrada y salida, ninguna rueda dentada participa en la transmisión.
El RPM del cigüeñal del motor es igual al del eje de salida, por eso su nombre es marcha directa.

En la marcha atrás, se utiliza una rueda dentada adicional entre las últimas ruedas del eje intermedio y del eje estriado.
Cambia la dirección de rotación del eje de salida, moviendo el vehículo hacia atrás.

En una marcha más baja, el coche es más lento, pero tiene mayor fuerza. En una marcha más alta, el vehículo es más rápido, consume menos combustible, pero tiene una aceleración más débil.

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