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En gran parte de las pruebas realizadas a un auto por la prensa especializada se puede mencionar que éste tiene unas relaciones de caja adecuadas para el tamaño de su motor y su peso. O por el contrario, se puede culpar a las mismas del bajo rendimiento en general que tiene el carro debido a las inadecuadas relaciones, generalmente cuando éstas son largas, o cortas en la minoría de casos. Entonces ¿cómo podemos saber cuando son adecuadas o no las relaciones en una caja?
Para saberlo debemos recordar -como lo hice en el tema de potencia y torque- que éste último, es la fuerza que produce el motor de manera circular, pues proviene del cigüeñal, el cual se conecta con la caja, y hace circular el mismo a través de ésta. La caja de velocidades existe, por 2 motivos principales:
1 El torque producido por el motor no es suficiente para hacer mover el auto, en caso de que el motor estuviese directamente conectado a las ruedas, y no por medio de la caja y la transmisión.
2 La velocidad de rotación del motor, las revoluciones (rpm) tendrían que ser muy altas, para girar a la misma velocidad que el conjunto llanta-rim, y lograr las velocidades normales en los vehículos.
Para solucionar estos inconvenientes se creo la caja de cambios compuesta simplemente por 2 ejes de piñones o engranajes paralelos -el video lo hace bien entendible- (para empaparnos en el asunto, es bueno ir recordando lo que sucede cuando hacemos los cambios en una bicicleta), los cuales son el primario el cual es impulsado por el motor, y el secundario que es arrastrado por el primario y lleva el giro-torque a la transmisión llegando luego a los ejes (tracción delantera), o cardan (tracción trasera), para finalmente terminar en las llantas.
Entendido esto, nos debemos remitir a un interesante principio: un engranaje o piñón de cierto tamaño y cantidad de dientes que transmita un torque x, a otro engranaje de igual tamaño y número de dientes, transmitirá a este último el mismo torque-velocidad.
Pero si el engranaje del eje primario que mueve el motor es mas pequeño que el del eje secundario -el que saca el torque hacia las ruedas- se produce una multiplicación de la fuerza, debido a que las revoluciones (rpm) que vienen del motor son reducidas, por las diferencias de tamaño entre los piñones.
Ahora sí, súbanse en la bicicleta de cambios, pues en estos yace exactamente el mismo principio. Sus piernas haciendo fuerza sobre los pedales (éstas equivalen al motor) ubicados en el plato, lo hacen girar produciendo un torque circular, como el del motor. El plato vendría siendo el eje primario de la caja.
Luego éste torque por medio de la cadena es transmitido atrás al grupo de piñones (equivalentes al eje secundario de la caja, el que extrae el torque hacia las llantas), los cuales usted eligirá a voluntad según le convenga, para obtener más fuerza en subidas, con menor velocidad o lo contrario a medida que pasa de un cambio a otro. Igual sucede en los vehículos.
Entonces siempre debido a la relación, al roce existente entre los 2 piñones en sus respectivos ejes, a medida que vamos haciendo los cambios, -donde se va aumentando la diferencia de tamaño entre los 2 piñones-, vamos variando la relación torque-velocidad, para así permitir en las primeras marchas gran fuerza, con poca velocidad, para progresivamente producir el efecto contrario: disminuir la fuerza y aumentar la velocidad a medida que avanzamos desde la primera marcha hacia la quinta, sexta, séptima, y octava (éstas 2 últimas utilizadas actualmente en algunas cajas automáticas de Mercedes, y Lexus).
El principio de funcionamiento entre los 2 piñones es muy exacto y produce un interesante efecto: si el ubicado en el eje primario tiene la mitad de la velocidad -la que le proporcionan las revoluciones del motor- que el secundario, se duplica el torque; con un cuarto de la velocidad, se cuadruplica la fuerza, y así sucesivamente dependiendo de las diferencias de tamaño existente entre los mencionados engranajes.
En la segunda entrega aprenderemos lo que significan los números correspondientes a las relaciones de caja que publican en las fichas técnicas o brochures, y cómo saber cuando un cambio es o no, más largo que otro, afectando positiva o negativamente el rendimiento del auto. Espero que hayan quedado algunos indicios sobre lo que estos quieren decir.
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@MASERAGRANTURI
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Antes de leer el Blog, tenía mediana idea respecto a los carros, porque soy ciclista aficionado; Como siempre
amenamente escrito; De pronto a los mecánicos descrestadores no les llame mucho la atención el Blog.
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El tema de hoy es para los que no tienen ni idea de que se esta hablando, me imagino la la segunda parte es para los que mas o menos sabemos o entendemos, pero para cuando la segunda parte?
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