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La transmisión de un coche se nutre de diferentes componentes, siendo la caja de cambios uno de los más importantes. Por ese motivo, identificar a tiempo los siguientes síntomas de una caja de cambios rota es sumamente necesario.
Leer más...La caja de cambios, también llamada caja de velocidades, se trata de uno de los componentes más importantes del vehículo.
La función que tiene la caja de cambios es permitir que el conductor pueda cambiar de marcha durante la conducción o dejarlo en punto muerto.
Para ello, este componente hace de intermediario entre el cigüeñal y las ruedas, de forma que siempre tengan el par motor adecuado para desplazar el vehículo, a través del aumento y la reducción de las revoluciones.
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¿Qué tipos existen?
Podemos hacer varias clasificaciones de las cajas de cambio. Por ejemplo está la diferenciación entre las cajas de cambio transversales y las que son longitudinales y que, por su forma, son ubicadas en el vehículo en posiciones distintas.
No obstante, la clasificación más importante que se hace de las cajas de cambio es la que diferencia las que son manuales y las que son automáticas.
Dentro de cada una de estas modalidades, podemos encontrar varios tipos de cajas de cambio.
Cajas de cambios manuales
Las cajas de cambio manuales son aquellas que requieren de la intervención del conductor para producir la función. Son también llamadas cajas de transmisión manual o sincrónica.
La diferencia entre los tipos de cajas manuales en realidad se basa en las distintas tipologías de mecanismos utilizados para acoplar y desacoplar el motor. Sin embargo, si nos limitamos a identificar los tipos de engranajes que contiene el sistema para realizar las relaciones de cambio, encontramos 3 modalidades:
Caja de cambios con dientes rectos
Estas cajas de cambio son normalmente muy robustas y se suelen utilizar en eventos deportivos, es decir en coches de competición.
Por este motivo también son bastante ruidosas y en realidad su accionamiento es algo tosco porque no cuenta con mecanismos de sincronización.
La principal característica de las cajas de cambio con dientes rectos es que permiten el cambio de marcha sin necesidad de utilizar el embrague.
Caja de cambios con dientes helicoidales
Las cajas de cambio que tienen dientes helicoidales deben su nombre a que el engranaje que llevan presenta un dentado inclinado, con una curva helicoidal.
Este tipo de caja de cambios es menos ruidosa e incluye unos discos intermedios llamados sincros, que hacen que sea más fácil de accionar.
Precisamente por la presencia de estos componentes, se les llaman también cajas de cambio sincronizadas.
Los discos que tiene evitan que, cuando se cambia de marcha, coincidan dos dientes enfrentados. Además, también igualan las velocidades de giro, para que sea más fácil el accionamiento y que las marchas no rasquen.
Caja de cambios con trenes epicicloidales
En las cajas de cambio que cuentan con trenes epicicloidales se consiguen las relaciones del cambio de marcha variando las velocidades de rotación relativas en unos piñones epicicloidales.
Para frenar cualquier elemento del tren epicicloidal se aprovecha presión hidráulica en los discos que los bloquean o se aprovechan embragues electromagnéticos.
Cajas de cambios automáticas
Las cajas de cambios automáticas, también llamadas hidromáticas, son aquellas que realizan el cambio de las marchas de forma automática.
Distinguimos varios tipos de cajas de cambio automáticas, las convencionales, las robotizadas con disco simple y las robotizadas que a su vez presentan distintos tipos de discos.
Caja automática convencional
Esta caja automática cuenta con convertidor de par y trenes epicicloidales. Como desventajas, tienen bastante peso y presentan pérdidas de eficiencia por resbalamiento.
Caja automática con variador continuo
La transmisión conocida con las siglas CVT (Continuously Variable Transmission) o de variador continuo, es aquella que no cuenta con embrague. En su lugar, se basa en el uso de dos poleas cónicas, que están conectadas entre ellas por una correa o bien por una cadena de alta resistencia.
Con el ajuste axial de cada polea podemos cambiar el radio sobre el que se monta. Así conseguimos la relación de engranaje seleccionada, tanto de forma manual como a través de la unidad TCM, que buscará siempre la mayor eficiencia que sea posible.
Este tipo de caja de cambios es más común entre ciclomotores, no obstante, también se utiliza en algunos vehículos.
Caja de cambios manual robotizada de disco simple
Aunque se trata de una caja de cambios manual en esencia, en realidad tiene un sistema con electroválvulas y una unidad de control con la que se acciona el embrague y el cambio de marcha.
En las últimas generaciones de estas cajas de cambio, se ha mejorado considerablemente la eficiencia de este sistema, por lo que ya no se sufre la falta de fiabilidad que se notaba en los primeros modelos.
Caja de cambios manual robotizada de doble disco húmedo
En la práctica, son dos cajas de cambio que se encuentran dentro de una misma carcasa. De esta forma, cuando una está haciendo que el coche se mueva, la otra ya está preparada para la siguiente.
Por tanto, el conductor, cuando hace una selección de una nueva relación de marcha, lo que se produce en realidad es que desembraga una de las dos cajas de cambio y embraga la siguiente, lo que permite reducir el tiempo de respuesta y aumentar la efectividad del sistema.
Cajas de cambio robotizadas de doble embrague en seco
En la práctica este sistema es casi igual que el anterior, con la única diferencia de que los discos de embrague no están bañados de aceite. Por tanto, representan una alternativa más económica y menos pesada.
¿Qué partes tiene?
Las partes de una caja de cambios son las siguientes:
- Árbol primario: Es el árbol que recibe el movimiento con la misma velocidad de giro que el motor, por eso gira al mismo ritmo al que gira el cigüeñal.
- Árbol intermedio: También llamado contraeje u opuesto. Tiene un piñón corona que engrana con el árbol primario y varios piñones que giran en el sentido opuesto al motor.
- Árbol secundario: Tiene varios engranajes que pueden unirse con un sistema de desplazables. Su sentido de giro es el mismo que el de motor en las cajas de cambios longitudinales y opuesto en las cajas de cambio transversales.
- Piñón de marcha atrás: También llamado eje de marcha atrás, consiste en un sistema con un piñón ubicado entre los árboles intermedio y secundario o entre los árboles primario y secundario.
- Piñones: Ruedas dentadas correspondientes a cada una de las marchas de las que dispone la caja de cambios. En base a su tamaño y posición, girarán a una velocidad distinta y la potencia con la que se moverá el vehículo será diferente.
Carcasa: Cubierta que protege a todos los componentes que forman la caja de cambios y que permite la lubricación de todos ellos ya que está llena de aceite.
Funcionamiento de la caja de cambios
El funcionamiento de la caja de cambios es distinto, según se trate de una automática o de una manual.
La caja de cambios manual se basa en una palanca con la que se activa el selector de ejes, que moverá el motor. El dispositivo sincronizador protege el cambio de marchas hasta conseguir igualar la velocidad de los engranajes.
La caja automática es algo distinta. El cambio secuencial automático se transmite a través de un convertidor. Este componente, gracias a estar en un espacio lleno de lubricante, evita la fricción que existe en las cajas manuales.
Además, las cajas que son robotizadas incluso prescinden de una palanca de cambios y eliminan por completo la relación mecánica del sistema.
Víctor Arriero
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