El funcionamiento de la caja de cambios automática

¿Cómo es el funcionamiento de la caja de cambios automática?

¿Cómo es el funcionamiento de la caja de cambios automática?

Cada vez es mayor el número de vehículos que dispone de caja de cambios automática. El embragado y desembragado, así como la selección de la marcha adecuada se produce de manera automática. ¿Cuál es la estructura de este tipo de cambios de marchas?

El embragado y desembragado debe verificarse mediante un acoplamiento hidráulico que permite que el motor no se ahogue cuando el automóvil se detiene al accionar el freno. El acoplamiento hidráulico se puede ampliar para que actúe como convertidor de par. Esto se logra interponiendo entre la rueda de la turbina y la de la bomba una rueda guía fija. Como consecuencia de ello, la rueda de la turbina y la de la bomba ya no se mueven a la misma velocidad, como sucede en el embrague.

Más bien se produce una variación de la velocidad de giro y del momento de giro.

Para variaciones de mayor cuantía de la velocidad de giro se emplean con mayor frecuencia los llamados planetarios. En el centro de un planetario como este se encuentra la llamada rueda central, una rueda dentada fija sobre el eje. Esta rueda transmite su giro a la rueda planetaria que a su vez engrana en los dientes de la rueda hueca que rodea el engranaje. La rueda hueca está firmemente unida con un eje hueco, mientras que las ruedas planetarias se encuentran situadas sobre el llamado soporte planetario. De esta forma se dispone de tres sistemas que giran y que se engranan entre sí. En servicio se fija tan sólo uno de dichos sistemas, mientras que el giro es transmitido por uno de los otros dos al tercero.

¿Cómo es el funcionamiento de la caja de cambios automática?

Si consideramos en primer lugar el caso en el que la rueda central es accionada y la rueda hueca se mantiene fija, entonces resulta que el movimiento de la rueda central es transmitido a las ruedas planetarias, que giran por un lado alrededor del anillo de círculo K. El soporte de los planetarios se mueve entonces con una velocidad mucho menor que la rueda central. Si por el contrario se sujeta el soporte de los planetarios durante el accionamiento de la rueda central entonces las ruedas planetarias giran con los ejes parados y transmiten dicho movimiento a la rueda hueca. Ésta se mueve en sentido contrario a la rueda central. De forma semejante se puede transmitir también el movimiento de giro al accionar la rueda hueca o el soporte de los planetarios.

En el caso del funcionamiento de la caja de cambios automática se emplean también junto al acoplamiento hidráulico dos planetarios más.

Sujetando en cada caso ejes diferentes de los dos planetarios se pueden seleccionar las diversas marchas. La sujeción de los diversos ejes se verifica de forma automática sobre la base de la medición de la velocidad a la que giran.

EL DIFERENCIAL

En los automóviles se tiene que comunicar el movimiento de giro del eje del engranaje al eje perpendicular que mueve las ruedas traseras. Esto no puede llevarse a cabo con la ayuda de engranaje sencillo. Las dos ruedas traseras del vehículo deben moverse en las curvas a velocidades distintas. Por este motivo hay que emplear el diferencial.

El diferencial fue concebido en noviembre de 1827 por el francés O. Pecqueur para una máquina de vapor. El diferencial está formado por cuatro ejes, formando una pieza en cruz, sobre la que se montan otros tantos piñones cónicos (piñones satélites), otros dos engranajes cónicos (planetarios) engranan con los satélites uno por cada lado. Cuando el vehículo entra en una curva, los planetarios obligan a girar a los satélites sobre el planetario más lento, lo que proporciona un aumento de la velocidad en el otro planetario, compensando el mayor recorrido que tiene que efectuar la rueda exterior en la curva.

Se trata de una construcción genial, sin la cual no nos podríamos imaginar el automóvil como lo conocemos hoy en día.