Embragues

5. Relación de velocidades de una caja de cambios

Como ya es sabido, el número de revoluciones del eje de salida con respecto al eje de entrada va en función del número de dientes de los engranajes utilizados. Tal como indica la figura, si (A) es el eje de entrada y (D) el de salida, el movimiento se transmite desde el piñón (A) al (B) y del (C) al (D). Resultando conductores los piñones (A y C) y conducidos (B y D). Así pues la relación de velocidad resulta:

Tren fijo Eje secundario

1ª Velocidad 15 Dientes 34 Dientes

2ª Velocidad 20 Dientes 27 Dientes

3ª Velocidad 24 Dientes 21 Dientes

4ª Velocidad 29 Dientes 18 Dientes

Marcha atrás 14 Dientes 33 Dientes

Teniendo una caja de cambios con unos engranajes de tamaño como los indicados en la tabla anterior obtenemos la desmultiplicación de cada velocidad:

 Primera velocidad: Al desplazarse el sincronizador de la 1ª y 2ª velocidad hacia la derecha hace que el engranaje loco correspondiente se haga solidario con el eje secundario. Su relación de desmultiplicación es:

Lo cual nos indica que para que el eje de salida de la caja de cambios dé una vuelta completa es necesario que el eje de entrada dé 3,65 vueltas. Así se obtiene la mayor reducción de giro y mayor aumento de transmisión de par motor hacia las ruedas.

 Segunda velocidad: Al desplazarse el sincronizador de la 1ª y 2ª velocidad hacia la izquierda hace que el engranaje loco correspondiente se haga solidario al eje secundario como en el anterior caso. La relación de desmultiplicación de esta velocidad es la siguiente:

Esto nos indica que para que el eje de salida de la caja de cambios dé una vuelta completa es necesario que el eje de entrada gire 2,17 vueltas. Así se logra una desmultiplicación algo menor, con lo que aumenta la velocidad del vehículo.

 Tercera velocidad: Al desplazarse el correspondiente sincronizador hacia la derecha hace que el engranaje loco correspondiente se haga solidario con el eje secundario, como en los dos casos anteriores. Su relación de desmultiplicación es:

Observamos que para que el eje de salida de la caja de cambios complete totalmente una vuelta es necesario que el eje de entrada gire 1,40 vueltas. Apreciamos que la desmultiplicación cada vez es menor, con lo que aumenta considerablemente la velocidad del vehículo con respecto al régimen de giro del motor.

 Cuarta velocidad: Al desplazarse el sincronizador anterior hacia la izquierda, los ejes primario y secundario se hacen solidarios entre sí, transmitiendo el giro del eje de entrada al eje de salida sin que exista ninguna desmultiplicación, se suele llamar a esta velocidad como toma directa.

 Marcha atrás: Al situar la palanca del cambio de velocidades en la posición de marcha atrás un engranaje auxiliar engrana con los engranajes rectos que se disponen al final del eje secundario y del tren fijo. Su relación de desmultiplicación es:

Observamos que su relación de desmultiplicación es muy similar a la de la primera velocidad, ello es debido a que cuando se le acopla la marcha atrás al vehículo éste a de estar completamente parado, ya que esta velocidad no lleva sincronizador, y tiene que realizar el esfuerzo de poner en marcha de nuevo el vehículo. Es decir, necesita hacer

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