Bienvenido de nuevo a Reductor 101, una serie sobre los conceptos básicos de cómo funcionan los automóviles para los neófitos del automóvil.
En nuestro primer artículo de la serie, discutimos los entresijos de cómo funciona un motor de automóvil. Aprendimos que a través de un montón de pequeñas explosiones, el motor de su automóvil crea un movimiento de rotación en el cigüeñal. Este movimiento de rotación, llamado torque, es lo que impulsa el automóvil.
Todo bien. Pero, ¿cómo transferimos el par del motor para mover las ruedas del coche?
La respuesta a esa pregunta es el tema de la publicación de hoy: la transmisión.
Qué es la transmisión
La transmisión no es una sola pieza en su automóvil, sino una serie de piezas que trabajan juntas para transferir la potencia de rotación producida en su motor a sus ruedas para que su automóvil pueda moverse.
Es posible que haya encontrado la palabra «tren motriz» antes. Aunque a menudo se usa indistintamente con la transmisión, no son lo mismo. El tren motriz abarca todo lo que hace que el automóvil funcione, incluido el motor. La transmisión abarca las cosas que hacen que el automóvil funcione, sin incluir el motor. Son estas piezas exclusivas del motor en las que nos centraremos a continuación.
Hay varios arreglos de transmisión. Para este artículo, me centraré en los dos que se encuentran en la mayoría de los vehículos: transmisiones de ruedas traseras y transmisiones de ruedas delanteras. En mi próximo artículo, entraremos en el sorprendentemente complicado mundo de la tracción en las cuatro ruedas y la tracción total.
Transmisión de rueda trasera
En las disposiciones del tren motriz de las ruedas traseras, la potencia se transfiere a las ruedas traseras para mover el automóvil. Es la disposición de transmisión que ha existido por más tiempo y todavía se usa hoy en día en muchos automóviles y camiones.
Esta disposición proporciona innumerables beneficios sobre la variedad de ruedas delanteras. En primer lugar, distribuye el peso de manera más equitativa a cada neumático, lo que a su vez proporciona una mejor dirección y manejo. En segundo lugar, la tracción trasera puede ofrecer un frenado superior en comparación con los vehículos con tracción delantera. Por último, y probablemente lo más importante, las disposiciones del tren motriz de las ruedas traseras dividen los trabajos de dirección y conducción del vehículo, lo que puede conducir a un mejor manejo y aceleración. En los vehículos con tracción trasera, las ruedas traseras solo tienen que mover el coche. En los coches con tracción delantera, las ruedas tienen que mover el coche hacia delante o hacia atrás y dirigirlo a la izquierda o a la derecha. Hablaremos más sobre esto cuando discutamos las disposiciones de la transmisión de la rueda delantera a continuación.
Los trenes motrices de las ruedas traseras constan de las siguientes partes principales: Transmisión
. Planeo dedicar un artículo completo a cómo funcionan las transmisiones, pero por ahora, comprenda que la transmisión controla la cantidad de energía que va desde su motor a sus ruedas. En los coches con tracción trasera, la transmisión está unida a la parte trasera del motor a través de un volante de inercia. La transmisión toma el movimiento de giro, el par, del cigüeñal del motor y lo pasa al eje de transmisión xt
. El eje de transmisión es un tubo giratorio que se conecta a la parte trasera de la transmisión y transmite la potencia de giro que comenzó en el motor a la parte trasera del vehículo en el diferencial (más sobre eso en un poco). Los diseños de eje de transmisión vienen en dos tipos: tubo de torsión y Hotchkiss.
Los ejes de transmisión de tubo de torsión se utilizaron en vehículos más antiguos y todavía se usan en algunos camiones y SUV en la actualidad. El eje de transmisión en sí está encerrado en un tubo. Los tubos de torsión conectan la transmisión y el diferencial a través de una única junta universal, o junta en U para abreviar.
Los ejes de transmisión Hotchkiss son el diseño de eje de transmisión más común. A diferencia de los ejes de transmisión con tubo de torsión, los ejes de transmisión Hotchkiss tienen un diseño abierto, lo que significa que puede ver el giro del eje de transmisión debajo de su automóvil cuando está en movimiento. Además, en lugar de usar solo una junta en U para conectar la transmisión y el diferencial, los ejes de transmisión Hotchkiss usan dos juntas en U.
Diferencial. El diferencial es la pieza del tamaño de un melón que se encuentra entre las dos ruedas traseras. Es la última parada a lo largo de la transmisión antes de que el par se transfiera a las ruedas traseras. El diferencial transfiere el par, haciendo que giren, lo que a su vez mueve el automóvil.
Se denomina «diferencial» porque permite que las dos ruedas traseras del mismo eje se muevan a diferentes velocidades. Probablemente estés pensando, » ¿Cuándo se moverían mis ruedas traseras a diferentes velocidades?»Bueno, un caso común es cada vez que doblas una esquina. Cuando giras a la derecha, la rueda interior (la rueda derecha) recorre menos distancia que la rueda exterior (rueda izquierda). Para mantenerse al día con la rueda interior, la rueda exterior debe girar ligeramente más rápido. El diferencial lo hace posible. Si hubiera una conexión sólida entre ambas ruedas, una de ellas tendría que patinar para que el eje se mantuviera en movimiento.
Si quieres una mejor idea de cómo funciona un diferencial, echa un vistazo a este increíble video de 1937:
Transmisión de rueda delantera
Muchos coches hoy en día usan tracción delantera. En lugar de las ruedas traseras que impulsan el movimiento, las ruedas delanteras lo hacen. En consecuencia, no necesita un eje de transmisión largo que corra a lo largo del automóvil para transferir el par y mover las ruedas. Todos los componentes del tren de transmisión (transmisión, diferencial y ejes de transmisión) se encuentran en la parte delantera del automóvil. Para colocar todos estos componentes en la parte delantera, los automóviles con una disposición de transmisión de rueda delantera colocan el motor de lado en el automóvil. Esto se denomina «colocación transversal del motor».»Abra el capó de su automóvil: si el motor funciona horizontalmente y no verticalmente, probablemente tenga un automóvil con tracción delantera.
Debido a que todas las partes de un tren motriz de rueda delantera están ubicadas en la parte delantera de un vehículo, puede hacerlas más pequeñas y ligeras. O puede hacer que los autos sean más grandes, pero solo tengan más espacio para los pasajeros. En consecuencia, la mayoría de las minivans utilizan tracción delantera.
Otra ventaja de los vehículos con tracción delantera es que, debido a que hay más peso en la parte delantera del vehículo debido a que todos los componentes de la transmisión están en la parte delantera, proporciona más tracción en superficies resbaladizas, como la nieve. Sin embargo, solo obtienes este beneficio de tracción a velocidades más bajas. Cuando viaja a velocidades más altas, la tracción trasera en realidad proporciona una mejor tracción.
Las transmisiones de rueda delantera tienen la misma configuración básica que las transmisiones de rueda trasera, pero las piezas son un poco diferentes:
Eje transversal. En lugar de una transmisión, la mayoría de las transmisiones de rueda delantera tienen un eje transversal. Un transeje combina la transmisión y el diferencial en una sola unidad. Si tienes un coche con tracción delantera y quieres ganar puntos de bonificación Car Guy, no te refieras a tu transmisión como una transmisión, sino como un eje transversal.
Mientras que la mayoría de los coches que usan transaxles los montan justo al lado del motor, algunos coches deportivos usan transaxles en trenes con tracción trasera para una distribución uniforme del peso.
Medio eje. Debido a que todos los componentes de la transmisión están en la parte delantera del automóvil, los vehículos con tracción delantera no necesitan ejes de transmisión largos para transferir el par a las ruedas. En su lugar, un medio eje se conecta desde el eje transversal al conjunto de la rueda.
En lugar de juntas en U, los medios ejes conectan el eje transversal y el conjunto de rueda con juntas de velocidad constante, o juntas CV. Las articulaciones CV utilizan un mecanismo de rodamiento de bolas para reducir la fricción y permitir los movimientos de rueda más complejos que se usan en los automóviles con tracción delantera; recuerde, los automóviles con tracción delantera no solo tienen que mover el automóvil hacia adelante, sino también girarlo hacia la izquierda y la derecha.
Bueno, ahí lo tienes: lo básico de la transmisión. Ahora puedes explicarle a tu hijo de cinco años cómo se mueve tu auto. Si desea obtener más información sobre los sistemas automotrices, consulte el libro Cómo funcionan los automóviles. Me ha ayudado mucho en mi investigación. El autor hace un gran trabajo dividiendo las cosas en un lenguaje que incluso el principiante total puede entender.
En nuestra próxima sesión de Reductor 101, echaremos un vistazo a dos tipos más de arreglos de transmisión: tracción total y 4X4.
Ilustraciones de Ted Slampyak
Etiquetas: Coches