La Guía Completa de Cajas de Cambio: Tipos, Componentes y Funcionamiento

Elementos de la Caja de Cambios

Carcasa del embrague, carcasa del cambio, árbol primario, horquilla de mando, árbol secundario, rodamiento, eje de mando, cruceta de salida, árbol intermedio, piñón fijo.

Elementos Estructurales

  • Carcasa del embrague (orificio para retén y entrada de primario, alojamiento para grupo reductor, transmisor para velocímetro, salida para semiárbol de transmisión, orificio para sujeción al motor).
  • Anclajes para los soportes (orificio de unión a la carcasa del embrague, orificio de salida para semiárbol, alojamiento principal de los componentes del cambio, casquillos guía, orificio para eje de selección del mando de cambio).
  • Tapa para la carcasa.

Cadena Cinemática

Engranajes

Transmiten la potencia desde un árbol a otro y mantienen la relación de transmisión siempre constante. Existen dos tipos de engranajes: rectos y helicoidales.

Árboles y Ejes

Permiten transmitir la potencia del conjunto. El eje no transmite potencia ni está sometido a esfuerzos de torsión.

Sincronización de Cambios

Un embrague cónico permite transmitir valores altos de par en un mínimo espacio y acoplamiento de tipo frontal. El sincronizador absoluto evita choques entre dentados o roturas en los elementos de la caja de cambios. Hacen que primero se cumpla la sincronización de la velocidad y luego el acoplamiento del piñón libre a su árbol. También disponen de un anillo sincronizador postizo.

Componentes

  • Anillo sincronizador
  • Cubo de arrastre
  • Corona
  • Elementos de retención

Tipos de Sincronizadores

Borg Warner

Sus fases de funcionamiento son: toma de contacto, fase de sincronización, fase de acoplamiento.

Triple Cono

Sus fases de funcionamiento son: posición de punto muerto, fase de sincronización, fase de acoplamiento.

New Process

Las fases son: fase de sincronización y fase de acoplamiento.

Sincronización de Anillo Elástico Tipo Porsche

Partes

Corona, banda de bloqueo, taco de tope, piñón libre, manguito de guía, anillo de seguridad, taco de bloqueo.

Funcionamiento

Al seleccionar la velocidad correspondiente, la corona se desplaza sobre el manguito guía y sus dientes hacen contacto con el anillo sincronizador. Al tener la corona menor diámetro, aprieta y oprime el anillo sincronizador, lo que surge un par de fricción entre ambos elementos que hace que el anillo sincronizador se desplace en rotación arrastrando el taco de bloqueo y este la banda de bloqueo.

Tipos de Cajas de Cambio

  • Con secundario a contraeje
  • Con secundario de reenvío fijo
  • De dos árboles secundarios

Cajas de Cambio con Secundario a Contraeje

Está formado por un árbol primario que recibe la fuerza del motor a través del disco de embrague y con el piñón de la relación fija transmite la fuerza al árbol intermedio y de este al árbol secundario en salida a través del árbol de transmisión longitudinal al puente trasero/diferencial y a las ruedas. En las cajas de 6 velocidades, la 5ª es la directa.

Componentes

  • Árbol primario
  • Eje de selección central
  • Árbol secundario
  • Carcasa del embrague
  • Árbol intermedio

Cajas de Cambio con Secundario de Renvió Fijo

Utilizado en los vehículos de tracción delantera con el motor en montaje transversal. Dispone de dos árboles: el primario, que recibe la fuerza del motor a través del disco del embrague, y el secundario, montado en paralelo y acoplado al árbol primario mediante los engranajes de las respectivas velocidades.

Componentes

  • Tapa para la carcasa del cambio
  • Piñón inversor
  • Carcasa del embrague
  • Árbol primario
  • Árbol secundario
  • Piñón de ataque
  • Diferencial
  • Corona
  • Carcasa del cambio

Caja de Cambios de Dos Árboles Secundarios

Se incorporan más velocidades a un cambio, se añadirían más piñones y con un solo árbol secundario aumentaría mucho la longitud del conjunto, por lo que resultaría más complejo configurar una ubicación para la caja con el motor en montaje transversal.

Componentes

  • Árbol secundario II
  • Árbol primario
  • Árbol secundario I
  • Carcasa del cambio
  • Eje de marcha atrás
  • Carcasa del embrague
  • Grupo reductor y diferencial
  • Corona del grupo reductor
  • Eje de selección

Sensores de Señal

Al seleccionar la marcha atrás, el eje de selección acciona al mismo tiempo el interruptor de las luces de marcha atrás, que dispone de un conector de dos polos. Se puede montar en los siguientes circuitos:

  • Circuito convencional
  • Circuito con unidad de control de la red de a bordo
  • Circuito con unidad de control de confort y unidad de la red de a bordo

Transmisor para el Velocímetro

Es un sensor de efecto Hall roscado sobre la carcasa del cambio de velocidades que informa del giro de una rueda generatriz de impulsos situada en el grupo diferencial. El transmisor genera una señal acorde a la velocidad de marcha del vehículo que es enviada a la unidad de control y al velocímetro en el cuadro de instrumentos.

Métodos de Lubricación

  • Por inmersión:

    los elementos están sumergidos en el aceite.
  • Por barboteo:

    el aceite se proyecta sobre los elementos de la caja.

Tipos de Lubricantes

  • API GL-4
  • API GL-5

Retenes de Aceite

  • Armazón de acero
  • Labio de aceite
  • Muelle
  • Membrana