La caja de cambios, en que consisten sus relaciones, y cómo afectan el rendimiento en los autos (2)

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Hemos visto cuáles son los motivos por los cuales existe la caja de velocidades, y por lo tanto cuales son sus funciones. Entonces, viene la interesante pregunta: ¿De donde provienen, y cómo se deben interpretar los famosos números de las relaciones de caja del cambio, en las fichas técnicas o brochures de los autos?

Simplemente son el resultado de dividir el numero de dientes del piñón ubicado en el eje secundario o de salida, entre el número de dientes del piñón que va en el eje  primario el cual es  movido por el motor. Un ejemplo sencillo:

Un vehículo cualquiera en primera marcha muestra en su ficha una relación de 3.750:1, lo cual es el resultado de dividir los 60 dientes que tiene el piñón del eje secundario, entre los 16 del primario; dividimos 60 entre 16, y produce una relación de 3.750:1.Así va sucediendo a medida que pasamos de primera marcha, a segunda, tercera, etc,  se va disminuyendo la diferencia de tamaño-dientes a medida que se va llegando a la ultima marcha. Éste es el motivo por el cual los números de las relaciones de caja en los catálogos, van disminuyendo a medida que vamos de la 1ª marcha hasta la última.

Por ejemplo una quinta con relación de 0.857:1, es el resultado de dividir 12 dientes del secundario entre 14 del primario. En los casos de relación menor de 1000:1 como en el caso anterior, ya el torque, la fuerza, no es multiplicada y se utiliza en las situaciones donde  el auto va a suficiente velocidad, impulsado, sin ninguna o poca pendiente; generalmente estas son las relaciones que se ven desde la  4ª relación, hasta la 7ª u 8ª usada por  algunos modelos actuales.

De la anterior explicación, es que nace la mal utilizada palabra sobremarcha la cual realmente se usa para señalar una relación menor a 1000:1; en Inglés es la misma overdrive, usada como 4ª velocidad en muchas cajas automáticas la cual se puede escoger a voluntad, con un botón ubicado en la palanca de velocidades.

Parte de la terminología la usamos  -ésta está más bien, en desuso-  con la palabra directa, que se refiere a cuando una relación o marcha no aumenta, ni disminuye las rpm, cuando el piñon del primario, es exactamente del mismo tamaño que el secundario produciendo una  relacion 1000:1 exacta, pues no hay multiplicación, ni desmultiplicación del torque: las revoluciones (rpm) que vienen del motor, salen por el secundario sin ser alteradas. Ese término y relación se empezaron a utilizar en los vehículos gringos, cuando tenían sólo 3 o 4 marchas hacia delante, en el nacimiento y auge de los grandes motores de 8 cilindros, de gran torque.

Nos queda lo suficientemente claro el porqué los autos de mayor fuerza, de mayor tamaño-cilindrada generalmente tienden a tener relaciones del cambio largos: porque no necesitan multiplicar tanto torque, y las diferencias de tamaño-velocidad entre los 2 piñones de el primario y secundario, son proporcionalmente menores, que en un motor de menos fuerza. Y finalmente, siempre después de que el torque ha pasado entre los 2 engranajes de cada marcha ocurre la última multiplicación de la fuerza  -reduciendo de nuevo las rpm-,  en la relación final de transmisión, cuyo valor se obtiene de la misma manera que se hace con las relaciones de caja: se dividen los dientes de la corona (una especie de piñon grande) entre los dientes del speed (q es el más pequeño). Éste último es el que recibe las rpm que vienen del secundario.

De ese modo, cuando estemos leyendo una ficha técnica sabremos que largos son los cambios cuyos números son menores, y viceversa. Entre más largos los cambios, más velocidad obtengo  a las mismas rpm, y entre más cortos, menos. Como ejemplo, un motor 1600 cuyo tope de rpm sean las 7000, y muestra en 1ª una relación de 4.890:1 y, digamos, llega a 40 por hora. Si en lugar de esa relación tuviera una 2.255:1 a las mismas 7000 rpm lograría más velocidad, unos 50 por hora pero con menor fuerza.-torque.

De la misma manera se debe interpretar la relación final de transmisión; si tenemos 4.105:1 ésta resulta más larga que una 4.388:1, con prácticamente los mismos efectos y resultados que en las relaciones de cada cambio, pero  -ojo-,  destacándose en algo muy importante: la relación de transmisión al ser cambiada, afecta a todos los cambios, pues en cualquier marcha que se esté utilizando         -hasta en la reversa-  las rpm de ésta, deben ser reducidas, y por lo tanto deben pasar siempre por la transmisión, por la relación final, que lleva la fuerza por medio de los ejes, a las ruedas, cualquiera que sea la relación utilizada.

Al leer éste artículo con detenimiento, espero que les pueda haber quedado  todo muy bien entendido. Sin embargo como siempre  -más ahora que antes-  estaré con todo gusto dispuesto a colaborarles, en las inquietudes que puedan tener. Por favor, siempre que vayan a comprar un carro, traten en lo posible de probarlo la mayor cantidad de tiempo que se pueda, y en todas las situaciones posibles referentes a pendientes y demás, para luego no tener decepciones, ni dolores de cabeza, al poseer luego un auto con el cual no estén a gusto en términos de rendimiento-prestaciones.

Todo, porque a pesar de que se tenga un buen motor, y un peso total del vehículo adecuado, unas relaciones de caja que no están en armonía con la máquina pueden botar a la basura todo lo anterior perjudicando el rendimiento o la economía de combustible.  Feliz día.

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TODO SOBRE AUTOS

LA CAJA DE CAMBIOS, EN QUE CONSISTEN SUS RELACIONES, Y CÓMO AFECTAN EL RENDIMIENTO EN LOS AUTOS (1)

@MASERAGRANTURI