Transmisiones La transmisión de los vehículos

1. Misión de la transmisión

La transmisión tiene como misión principal transmitir el giro del motor hasta las ruedas, adaptando el par motor a las necesidades de conducción del vehículo. La transmisión realiza las siguientes funciones:

Acopla o desacopla el giro del motor con el cambio, función realizada por el embrague. Reduce o aumenta el par que entrega el motor por medio de la caja de cambios. Permite realizar la marcha atrás. Transmite el par desde la salida de la caja de cambios hasta las ruedas a través de los árboles de transmisión,

diferenciales, grupos cónicos y semiárboles.

2. Dinámica de los vehículos

Para que un vehículo inicie un movimiento y se pueda desplazar, tiene que vencer las fuerzas que se oponen a su movimiento para superar las resistencias el vehículo ha de disponer de un motor y un sistema de transmisión adaptado a su masa Las resistencias más importantes que se oponen a la transmisión de movimiento de un vehículo son:

Resistencia a la rodadura

Resistencia del aire Resistencia por pendiente. Resistencia por rozamiento mecánico Resistencia por inercia

1. Resistencia a la rodadura

Cuando un vehículo se pone en movimiento, se produce en él una resistencia a rodar que genera una fuerza de rodadura la fuerza de resistencia a la rodadura depende de los siguientes factores: Peso a soportar por la rueda. Tipo de terreno por el que se desplace el vehículo. Dimensiones del neumático. En el coeficiente de resistencia a la rodadura intervienen factores como:

El radio de la rueda. El peso o carga la que está sometida la rueda. Presión de la rueda. La temperatura. La velocidad de avance. La dureza y deformación de la rueda. El coeficiente de rodadura aumenta con la carga, la velocidad y con la baja presión de los neumáticos.

Frd =P*µr

2. Resistencia del aire. Un vehículo en su desplazamiento encuentra una resistencia provocada por el choque contra el aire. La resistencia al aire depende en gran medida de la velocidad del vehículo y de la velocidad y dirección del viento.

Esta resistencia es difícil de calcular, por ello, se emplean túneles de viento

En vehículos comerciales que tienen gran volumen se diseñan y montan alerones especiales, el alerón es capaz de provocar una fuerza de empuje del aire hacia el suelo, gracias a la diferencia de presión entre sus capas superior e inferior

3. Resistencia por pendiente Es la fuerza que origina la resistencia en un vehículo al subir una pendiente y aumenta la resistencia según el ángulo de la pendiente a superar. Al subir, parte del peso del vehículo empuja contra el sentido de la marcha y genera una fuerza que se opone a la fuerza que el vehículo dispone.

4. Resistencia por rozamientos mecánicos

La resistencia por rozamiento mecánico se conoce también como el rendimiento mecánico y se genera como consecuencia de la fricción entre piezas y conjuntos mecánicos

5. Resistencia por inercia

La resistencia por inercia se produce cuando hay un cambio en la velocidad del vehículo. Se genera por una fuerza que se opone al aumento o disminución de velocidad del vehículo.

3. La transmisión en los automóviles El tipo de transmisión que tiene un automóvil depende de dos factores: el primero es la posición del motor y el segundo es el eje propulsor o motriz según en qué eje lleve la transmisión se llama delantera trasera etc.

1. Motor delantero y propulsión trasera Es la más utilizada donde la cadena cinemática sigue el movimiento desde el motor pasando por el embrague, caja de cambios, árbol de transmisión, grupo cónico y diferencial, y semiarboles de transmisión hasta llegar a las ruedas

2. Motor trasero y propulsión trasera Este sistema de tracción ha sido empleado desde los utilitarios más sencillos hasta vehículos deportivos La posición del motor puede ser longitudinal o transversal y la cadena cinemática de transmisión de movimiento se realiza desde el motor pasando por el embrague caja de cambios y diferencial y los arboles de transmisión

3. Motor delantero y tracción delantera

Configuración que se utiliza en automóviles de mediana cilindrada porque elimina elementos mecánicos como el árbol de transmisión y permite agrupar la caja de cambios, el grupo cónico y el diferencial. En esta configuración el motor puede ser montado en posición longitudinal o transversal.

4. Motor delantero o trasero con tracción total (4x4)

La tracción total es capaz de repartir el par de giro del motor a las cuatro ruedas solucionando los inconvenientes de la tracción delantera y de la propulsión trasera repartiendo por igual el porcentaje de transmisión entre ejes.

Tipos de tracción total:

Tracción 4x4 permanente. El vehículo siempre tiene acoplada la tracción a las cuatro ruedas por lo que disponen de un diferencial central repartidor y el reparto de par por ejes es fija.

Tracción 4x2 y 4x4 acoplable manualmente. Esta configuración se emplea en vehículos todo terreno pequeños donde el conductor acopla y desacopla la transmisión 4x4 a su voluntad.

Tracción 4x4 acoplable con gestión electrónica. El vehículo dispone de un dispositivo acoplador-repartidor gestionado electrónicamente, ese dispositivo permite un reparto de par entre ejes variable y controlado electrónicamente.

4. Transmisión en los vehículos industriales En los vehículos industriales se identifica el tipo de transmisión por números. El primer número indica el número de ejes multiplicado por dos, y el segundo número hace referencia a las ruedas motrices La cadena cinemática es muy parecida a la del resto de vehículos, pero con la particularidad de una mayor robustez y un considerable mayor tamaño. La forman: el motor, el embrague, el cambio, el árbol de transmisión y el puente trasero.

5. Transmisión en los vehículos agrícolas Los vehículos agrícolas emplean dos ruedas motrices 4x2. El eje trasero es motriz y tiene mayores dimensiones que el delantero. Existen también vehículos agrícolas e industriales denominados «orugas». Estos vehículos, tienen cadenas que combinan la transmisión y la dirección en vez de usar ruedas. La transmisión 4x4 utilizada en los vehículos agrícolas es similar a la empleada en los automóviles y camiones, pero los vehículos agrícolas no emplean árbol de transmisión para el eje trasero, sino que se emplea en el eje delantero.

6. Transmisión en motocicletas y ciclomotores En motocicletas y ciclomotores es necesaria una transmisión ligera, que permita un fácil montaje y desmontaje y poco mantenimiento. En la mayoría de motocicletas, el motor, el embrague y la caja de cambios forman un conjunto y en la transmisión, desde la salida de la caja de cambios hasta la rueda motriz, se emplean piñones y cadena. 6.1. Transmisión en las motocicletas El diseño de las motocicletas sitúa el motor entre las dos ruedas y la propulsión en la rueda trasera pero el poco espacio

disponible obliga a formar un conjunto mecánico con el motor, el embrague y la caja de cambios. La transmisión más empleada en motocicletas se realiza con un piñón en la salida del cambio y la rueda motriz, la unión entre los piñones se realiza con una cadena.

En algunos modelos de motocicletas se sustituye la cadena por una correa dentada, lo que ofrece una mayor suavidad y menor mantenimiento esta transmisión la usa el fabricante Harley Davidson en sus motocicletas. La transmisión con cadena necesita lubricación con aceite especial para cadenas, en cambio no es necesario lubricar la transmisión con correa dentada, ya que el aceite ataca la correa y la destruye. En las motos de cuatro ruedas, la transmisión del par desde la salida del cambio a las ruedas traseras se realiza con cadena dentada, estos modelos especiales no suelen montar diferencial. En motocicletas de altas prestaciones, se emplea un tipo de transmisión formado por árbol de transmisión con dos juntas cardan y un grupo cónico formado por un piñón y una corona, todo el conjunto es conocido como transmisión Paralever. 6.2. Transmisión en los ciclomotores y scooter.

Los ciclomotores y scooter están diseñados pensando en la comodidad y el fácil acceso del conductor. Por eso el motor está en la parte trasera donde la transmisión se realiza con un variador y un embrague centrifugo y una correa trapezoidal. El variador dispone de dos semipoleas de garganta variable unidas por una correa trapezoidal donde una semipolea se une al cigüeñal y la otra se une al eje de transmisión de la rueda el variador realiza lo siguiente: el motor transmite el movimiento desde el cigüeñal a la semipolea que se encuentra abierta, a su vez la otra pieza del variador colocada en la rueda está cerrada. Al acelerar el motor, los rodillos se desplazan y cierran la garganta de la polea modificando el diámetro del variador y a su vez el plato móvil de la garganta se abre para mantener el equilibrio en el variador.

7. Transmisiones hidráulicas Las transmisiones hidráulicas, por su gran versatilidad, se emplean en vehículos especiales dedicados a la construcción. Esto permite colocar el motor de combustión en cualquier lugar del vehículo y conducir las canalizaciones de aceite hasta los motores hidráulicos. El funcionamiento es el siguiente: El motor de combustión mueve la bomba hidráulica, el caudal de la bomba es canalizado por los latiguillos hasta los motores hidráulicos, la gestión del aceite se realiza por un conjunto de válvulas limitadoras y distribuidoras, cuando el motor recibe el caudal hidráulico transmite el movimiento de giro a una caja de cambios o directamente a las ruedas.

8. La transmisión en los vehículos híbridos con dos motores Los vehículos híbridos montan dos motores con un sistema de transmisión común. Estos vehículos aprovechan las ventajas de ambos motores que es la potencia del motor de combustión y el elevado par con un bajo consumo de los motores eléctricos. El acoplamiento de los dos motores y el generador se realiza mediante un sistema de transmisión' con un tren epicicloidal donde la gestión del acoplamiento de los distintos motores se realiza con sistemas electrónicos inteligentes.

La gestión de la energía está controlada por la unidad electrónica inteligente. Al arrancar el vehículo se pone en funcionamiento el motor eléctrico. Si el conductor requiere mayor potencia, la UEC envía una señal al motor de gasolina que lo pone en funcionamiento calculando al mismo tiempo las revoluciones que necesita para obtener dicha potencia. La potencia total del sistema (HSD) la proporciona el funcionamiento en conjunto de los dos motores. En condiciones de repetidas paradas, circulando por ciudad, el motor de combustión interna puede llegar a no ponerse en funcionamiento. En el núcleo del dispositivo de reparto de energía hay un tren epicicloidal y una transmisión con un diferencial que controla la interacción entre el motor de combustión interna, el motor eléctrico y el generador que se encarga de poner en marcha el motor de gasolina.