Transmisión, Qué Es, Función, Partes, Tipos, Fallas Y Cómo Solventarlas

La transmisión ha estado en diferentes formas desde la invención de los vehículos autopropulsados hasta el día de hoy, se han empleado infinidad de mecanismos y dispositivos para conseguir transmitir y optimizar la potencia del motor.

Las primeras transmisiones empleaban cadenas dentadas y piñones acoplados directamente en el motor y en la rueda. Actualmente, se utilizan cambios y diferenciales gestionados electrónicamente y capaces de optimizar al máximo la potencia y el par del motor.

¿Qué es la transmisión?

Se conoce como transmisión el conjunto de órganos mecánicos que se encargan de transmitir la potencia generada por el motor (energía térmica) hasta las ruedas, para este proceso es necesario que la potencia generada en el motor sea transformada en energía mecánica. En este primer proceso intervienen los pistones, las bielas y el cigüeñal

Función de la transmisión

La transmisión de los vehículos está formada por diferentes órganos mecánicos: el embrague, la caja de cambios, el grupo reductor, el diferencial, etc. Tiene como misión transmitir el giro del motor hasta las ruedas adaptando el par motor a las necesidades de conducción del vehículo.

Cuando un vehículo se encuentra circulando está sometido a unas condiciones de marcha que dependen del tipo de carretera, pendientes a superar, resistencia del aire, carga a soportar, velocidad, etc.

Estas condiciones repercuten en el estado de marcha del vehículo, de tal manera que éste debe ser capaz de poder adaptar su par de transmisión a las citadas condiciones por medio de diferentes mecanismos.

La transmisión cumple tres objetivos:

• Acopla o desacopla el giro del motor. Función realizada por el embrague.
• Reduce o aumenta el par de salida del motor por medio de la caja de cambios.
• 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.

Partes de la transmisión

Los elementos que conforman el sistema de transmisión son los siguientes: el embrague, la caja de cambio, el árbol de transmisión, el diferencial, y los palieres. Todos estos elementos se estudiarán a continuación.

El embrague

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Para hacer posible el arranque, así como el cambio de velocidades, es ne­cesario contar con un dispositivo que permita desconectar momentáneamente el motor de la caja de cambios. El embrague es el conjunto mecánico encargado de esta misión, de conectar (embragar) y desconectar (desembragar) el motor de la transmisión.

Cuando el motor está en marcha y el vehículo parado, el dispositivo de embrague permite efectuar la maniobra de transmitir progresivamente el giro del motor a las ruedas (a través de la caja de cambios) de una forma suave, haciendo posible que el vehículo se ponga en movimiento gradualmente y sin brusquedades.

Para efectuar la maniobra de cambio de velocidades, el embrague es asimismo un dispositivo imprescindible. Una caja de cambios está formada por una serie de engranajes que gi­ran a elevada velocidad y no puede ser accionada (es decir, los engranajes no pueden conectarse o desconectarse), sin que previamente se hayan reducido muy considerablemente estas velocidades de giro hasta que los engranajes estén prácticamente inmóviles.

Para lograrlo, antes de cambiar de relación de marcha debe desconectarse el movimiento de giro que procedente del motor arrastra los engranajes de la caja de cambios. Esta operación corre a cargo del sistema de embrague.

El sistema de embrague de uso más generalizado en el automóvil es el de tipo monodisco en seco de fricción. Consiste fundamentalmente en un disco que por aprisionamiento hace solidarios el motor (por medio del volante motor) y el eje de la caja de cambios.

La caja de cambios

La caja de cambios es un elemento de transmisión que se interpone entre el motor y las ruedas para modificar el número de revoluciones de las mis­mas e invertir el sentido de giro cuando las necesidades de la marcha así lo requieran. Actúa, por tanto, como transformador de velocidad y convertidor mecánico de par.

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Si el motor de un vehículo transmitiera directamente el par a las ruedas, probablemente sería suficiente para que el vehículo se moviese en terreno llano.

Pero al subir una pendiente, el par resistente aumentaría, entonces el motor no tendría suficiente fuerza para continuar a la misma velocidad, disminuyendo ésta gradualmente, el motor perdería potencia y llegaría a pa­rarse; para evitar esto y poder superar el par resistente, es necesario colocar un órgano que permita hacer variar el par motor, según las necesidades de la marcha.

En resumen, con la caja de cambios se "disminuye" o "aumenta" la velocidad del vehículo y de igual forma se "aumenta" o "disminuye" su fuerza. Como el par motor se transmite a las ruedas y origina en ellas una fuerza de impulsión que vence las resistencias que se opone al movimiento, la potencia transmitida debe ser igual, en todo momento, a la potencia absorbida en la rueda.

Si no existiera la caja de cambios el número de revoluciones del motor se transmitiría íntegramente a las ruedas, con lo cual el par a desarrollar por el motor sería igual al par resistente en las ruedas.

Si en algún momento el par resistente aumentara, habría que aumentar igualmente la potencia del motor. En tal caso, se debería contar con un motor de una potencia exagerada, capaz de absorber en cualquier circunstancia los diferentes regímenes de carga que se originan en las ruedas durante un desplazamiento.

La caja de cambios, por tanto, se dispone en los vehículos para obtener, por medio de engranajes, el par motor necesario en las diferentes condiciones de marcha, aumentado el par de salida a cambio de reducir el número de revoluciones en las ruedas. Con la caja de cambios se logra mantener, dentro de unas condiciones óptimas, la potencia desarrollada por el motor.

El árbol de transmisión

EI árbol de transmisión es un dispositivo que conecta la transmisión al diferencial posterior en vehículos con motor delantero y transmisión posterior y en vehículos con transmisión a las cuatro ruedas.

Los árboles de transmisión están sometidos en su funcionamiento a esfuerzos constantes de torsión que son contrarrestados por la elasticidad del material. Por este motivo están diseñados para que aguanten el máximo de revoluciones sin deformarse.

Se fabrican en tubo de acero elástico, con su sección longitudinal en forma de uso (más grueso en el medio que en los extremos) y perfectamente equilibrados para no favorecer los esfuerzos en ningún punto determinado.

Además del esfuerzo de torsión, el árbol de transmisión está sometido a otro de oscilación alrededor de su centro fijo de rotación. Debido a este movi­miento de oscilación se modifican continuamente las longitudes de las uniones, dando como resultado un movimiento axial del árbol de transmisión.

Las juntas cardan enlazan el árbol de transmisión con el diferencial trasero y la caja de cambios y pueden transmitir un gran par motor y desplazamientos angulares de hasta 15º en las de construcción normal, llegando hasta los 25º en las de construcción especial. Tienen el inconveniente de que cuando los ejes giran desalineados quedan sometidos a variaciones de velocidad angular y, por tanto, a esfuerzos alternos que aumentan la fatiga de los materiales de los que están construidos.

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El diferencia

El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que cuando el vehícu­lo toma una curva sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin que se patine sobre el suelo. La necesidad de este dispositivo se explica por el hecho de que al tomar una curva el vehículo, las ruedas interiores a la misma recorren un espacio menor que las situadas en el lado exterior, puesto que las primeras describen una circunferencia de menor radio que las segundas.

El diferencial reparte el esfuerzo de giro de la transmisión entre los semiejes de cada rueda, actuando como un mecanismo de balanza; es decir, haciendo repercutir sobre una de las dos ruedas el par, o bien las vueltas o ángulos de giro que pierda la otra.

Esta característica de funcionamiento supone la solución para el adecuado reparto del par motor entre ambas ruedas motrices cuando el vehículo describe una curva, pero a la vez se manifiesta como un serio inconveniente cuando una de las dos ruedas pierde su adherencia con el suelo total o parcialmente.

En estas circunstancias, cuando por ejemplo una de las dos ruedas del eje motriz rueda momentáneamente sobre una superficie deslizante (hielo, barro, etc), o bien se levanta en el aire (a consecuencia de un bache o durante el trazado de una curva a alta velocidad), la característica de balanza del diferencial da a lugar que el par motor se concentre en la rueda cuya adhe­rencia se ha reducido. Esta rueda tiende a embalarse, absorbiendo todo el par, mientras que la opuesta permanece inmóvil, lo que se traduce en pérdida de tracción en el vehículo.

El diferencial autoblocante tuvo como objetivo resolver este importante problema de pérdida de tracción. Sin embargo, en la actualidad los diferenciales autoblocantes han sido desplazados por los controles de tracción electrónicos (TCS, ASC+T, ASR, EDS), los cuales detectan con los captadores de ABS la rueda que patina, frenando la misma y mandando el exceso de par a la otra rueda, de igual forma que haría un diferencial autoblocante.

El control de tracción reduce la potencia del motor si el efecto de frenar una rueda no es suficiente, para reducir el par que recibe y canalizarlo ade­cuadamente de esta forma a la rueda adecuada. De este modo la extensión del uso del ABS/EDS ha sustituido los diferenciales autoblocantes.

Los Palieres

Los palieres tienen la misión de transmitir el movimiento desde el dife­rencial a las ruedas. Están constituidos por un eje de acero forjado, uno de sus extremos se acopla al planetario del diferencial y, el otro extremo se acopla al cubo de la rueda y pueden ser rígidos o articulados (para suspensiones independientes).

Tipos de transmisión

El tipo de transmisión que tiene un automóvil depende de factores como la posición del motor y del eje o ejes que reciban la transmisión motriz. Si el eje delantero es el que recibe la transmisión de movimiento, se denomina tracción delantera, mientras que, si es el eje trasero, se denomina propulsión o tracción trasera.

Si los dos ejes son motrices opcionalmente, o fijos, el vehículo se denomina de «propulsión o tracción total», o lo que comúnmente llamamos 4x4. Las combinaciones entre motor y ejes motrices configurarán el tipo de transmisión. Los elementos de la transmisión para las distintas configuraciones emplean los mismos principios de funcionamiento, pero en su construcción serán distintos.

Motor delantero y tracción trasera

La configuración de transmisión más empleada durante mucho tiempo ha sido motor delantero longitudinal y propulsión trasera. La cadena cinemática sigue el movimiento desde el motor pasando por el embrague, caja de cambios, árbol de transmisión, grupo cónico y diferencial, y palieres o semiárboles de transmisión, hasta llegar a las ruedas. Ejemplos de este sistema de transmisión son: Seat 131, BMW series 3 y 5, Mercedes Benz Clase C, etc.

Motor trasero y tracción trasera

Este sistema de tracción ha sido empleado desde los utilitarios más sencillos como el Seat 600, Seat 850, Renault 8, hasta vehículos deportivos como el Ferrari 308, Porsche 928, Boxter, etc. 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, que forman un conjunto, y los árboles de transmisión.

Motor delantero y tracción delantera

Motor delantero y tracción delantera es una configuración que se utiliza en automóviles de mediana cilindrada. Elimina elementos mecánicos como el árbol de transmisión y permite agrupar la caja de cambios, el grupo cónico y el diferencial en un solo conjunto. En esta configuración el motor puede ser montado en posición longitudinal como, por ejemplo, el Audi A4, o transversal como, por ejemplo, el Citroën Xantia, Seat Alhambra, VW Touran, etc.

Motor delantero o trasero y tracción total o 4x4

La tracción total o en las cuatro ruedas (4x4) es capaz de repartir el par de giro del motor a las cuatro ruedas. Soluciona los inconvenientes de la tracción delantera y de la propulsión trasera repartiendo por igual o en diferentes proporciones el porcentaje de transmisión entre ejes.

La tracción total puede ser permanente como en el BMW X3 o en turismos como el Lancia Delta Integrale puede permitir la selección de 4x4 o 4x2 en función del tipo de terreno por el que se vaya a circular.

Esta última configuración usada por vehículos todo terreno como el Suzuki Vitara, Toyota Land Cruiser, etc., se utiliza para aligerar la transmisión sobre pavimentos en buen estado y en trayectos de carretera en los que la tracción 4x4 no sea necesaria.

Los vehículos con tracción total pueden montar el motor tanto en la parte delantera como en la central, y la cadena de transmisión desde este es la siguiente: embrague, cambio, caja de reenvío, árboles de transmisión o conjuntos cardán, diferenciales central, delantero y trasero y semiárboles.

Fallas comunes del sistema de transmisión

Las averías más comunes de cada uno de los elementos del sistema de transmisión, así como sus posibles consecuencias son las siguientes:

Caja de cambios convencional:

• Suenan las marchas (cambios) al intentar introducirlos: Puede deberse a que el mando de embrague se hubiera desajustado (ca­ble destensado o sistema hidráulico defectuoso), lo que es causa de que el desembrague no sea completo al pisar el pedal. Para su reparación se debe tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando. También puede deberse al desgaste de los conjuntos sincronizadores, para lo que se debe desmontar la caja de cambios y sustituir anillos o conjuntos sincronizados.
• Las marchas entran con dificultad: Se puede deber a que el embrague se encuentre desajustado. En su reparación se debe tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando. El varillaje de accionamiento del cambio también se puede encontrar desalineado o falto de lubricación, para lo que se ha de ajustar o lubricar. Otra avería posible puede ser debida a los sincronizadores, piñones, etc. que deberán ser desmontados y revisados.

Caja de cambios automática:

• Resbalamiento en todas las marchas: Esta avería puede ser consecuencia de un nivel de aceite bajo que habrá de reponerse. También puede deberse a una avería interna del cambio (embragues desgastados, caja de válvulas agarrotada, bomba de aceite con desgastes, etc.) lo que exigiría una reparación general.
• Aceleración pobre a bajas velocidades: Se puede deber a un nivel bajo de aceite o a que el convertidor del par se encuentre averiado (no actúa el rodamiento unidireccional del reactor) para lo que habrá de sustituirse el convertidor.
• La caja no cambia de marcha: Puede ser debido a un mal ajuste del mando lo que exigirá un ajuste y verificación de las presiones.

Árbol de transmisión en tracción trasera:

• Ruido: Puede ser consecuencia de que las crucetas universales se encuentren faltas de lubricación o deterioradas lo que exige su revisión. También se puede deber a que el eje propulsor esté desalineado o desequilibrado, lo que exige su alineación o incluso a que el rodamiento central de apoyo se encuentre defectuoso.
• Golpeteo: Se debe a una holgura en el conjunto de la transmisión o en el diferencial, lo que exigiría revisar conjunto eje transmisión/diferencial.

Diferencial:

• Sireneo al acelerar y retener: Normalmente se debe a un mal ajuste y/o desgaste conjunto piñón-corona o a que el rodamiento conjunto diferencial o piñón de ataque estén deteriorados lo que exigiría la sustitución de los rodamientos y reajustar el conjunto.
• Ruidos en curvas: Puede ser consecuencia de una holgura excesiva o daños en planetarios y satélites por lo que habría de repararse el conjunto diferencial.
• Falta de estabilidad: Puede deberse a las placas de fricción del mecanismo autoblocante con desgaste o daño lo que exigiría su reparación o a que el mecanismo autoajustable se encontrara bloqueado por lo que habría de ser reparado o sustituido.

Palieres:

• Chasquidos al rodar con la dirección girada a tope: lo que puede ser causa de la falta de grasa en las crucetas o juntas homocinéticas lo que exigirá su engrasado o la revisión del estado de los fuelles protectores de goma. También se puede deber a que los rodamientos de agujas de las crucetas oxidados o con las agujas rotas, o daños internos en las juntas homocinéticas por que se deberán reparar los conjuntos cardan u homocinéticos, o sustituir las transmisiones completas.
• Holgura en las transmisiones, al acelerar o retener: Se puede deber al desgaste o rotura de los rodamientos de las crucetas o bolas en las juntas homocinéticas. Se deberán reparar en este caso los conjuntos cardan u homocinéticos o sustituir las transmisiones completas. Si es que la tuerca de la mangueta se encuentra floja, se deberá apretarla al par especificado. Si las estrías de la mangueta están desgastadas se debe sustituir la mangueta o la transmisión completa y el plato de anclaje.

Embrague:

• El embrague retiembla al arrancar o cambiar la marcha: Puede ser debido a que el cable de mando se agarra y no retorna correctamen­te, por lo que se deberá engrasar o sustituir el cable. También se puede deber a que las gomas de apoyo del motor estén deterioradas o que exige su sustitución o también a que el disco esté engrasado o desgastado por lo que también se deberá sustituir. La superficie de fricción del volante y/o del plato de presión puede estar rayada por lo que se deberá rectificar las superficies de fricción o sustituir las piezas afectadas. Si los muelles del diafragma están deformados habrá que sustituirlos.
• El embrague patina: Puede ser consecuencia de que el tope de la palanca de desembrague esté desajustado (cable de mando exce­sivamente tensado) por lo que se deberá ajustar el tope del cable, dejando la holgura recomendada. Si el pedal no retorna debido a debilitamiento del muelle de retroceso o a atascamiento del cable de mando, se deberá sustituir el muelle y/o engrasar o sustituir el cable de mando. Si el asbesto del disco se encuentra impregnado de posibles fugas a través del retenedor del cigüeñal, se deberá sustituir el disco y poner nuevos retenes. Si el muelle de diafrag­ma está roto o cedido, deberá sustituirse el conjunto muelle del diafragma.
• Desgaste prematuro: El desgaste prematuro puede ser consecuen­cia de una conducción habitual con el pie apoyado en el pedal de embrague lo que exige su sustitución y evitar ese hábito en lo sucesivo.

Hemos hablado y detallada conceptos acerca de la transmisión del auto, funcionamiento, partes que lo componen, tipos, entre otros.  Con ello ahora podemos relacionar la importancia de este sistema con el hecho de que nuestro vehículo esté en funcionamiento.

Ahora también podemos inferir acerca de las posibles fallas relacionadas a la transmisión, ya sabes, la próxima vez que vayas al mecánico no serás engañado tan fácilmente.

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