Una transmisión (también llamada caja de cambios ) es un dispositivo mecánico que utiliza un conjunto de engranajes —dos o más engranajes trabajando juntos— para cambiar la velocidad o dirección de rotación de una máquina . [1] [2] Muchas transmisiones tienen múltiples relaciones de transmisión , pero también hay transmisiones que usan una única relación de transmisión fija.
La mayoría de los turismos producidos actualmente con motores de gasolina o diésel utilizan transmisiones con entre 5 y 8 relaciones de marcha adelante y una relación de marcha atrás. Los vehículos eléctricos suelen utilizar una transmisión de una o dos velocidades.
Las transmisiones más simples utilizaban una relación fija para proporcionar una reducción de marcha o un aumento de la velocidad, a veces junto con un cambio en la orientación del eje de salida. Ejemplos de este tipo de transmisiones se utilizan en helicópteros y turbinas eólicas . En el caso de una turbina eólica, la primera etapa de la caja de cambios suele ser un engranaje planetario, para minimizar el tamaño y al mismo tiempo soportar las altas entradas de par de la turbina. [3] [4]
Muchas transmisiones, especialmente para aplicaciones de transporte, tienen múltiples relaciones de transmisión que se pueden cambiar mientras la máquina está en funcionamiento. Las relaciones múltiples se utilizan para hacer coincidir el rango de velocidades de entrada (por ejemplo, rpm del motor) con la velocidad de salida (por ejemplo, la velocidad de un automóvil) requerida para una situación dada.
Una transmisión manual requiere que el conductor seleccione manualmente las marchas [5] accionando una palanca de cambios y un embrague (que suele ser un pedal para automóviles o una palanca manual para motocicletas).
La mayoría de las transmisiones de los automóviles modernos utilizan sincronizadores para sincronizar las velocidades de los ejes de entrada y salida. Sin embargo, antes de la década de 1950, la mayoría de los automóviles utilizaban transmisiones no síncronas .
Una transmisión manual secuencial es un tipo de transmisión no síncrona que se utiliza principalmente para motocicletas y coches de carreras. Produce tiempos de cambio más rápidos que las transmisiones manuales sincronizadas, mediante el uso de embragues de garras en lugar de sincronizados. [6] Las transmisiones manuales secuenciales también restringen al conductor a seleccionar la marcha siguiente o anterior, en orden sucesivo.
Una transmisión automática no requiere ninguna intervención del conductor para cambiar de marcha en condiciones normales de conducción. Una transmisión semiautomática es aquella en la que parte de la operación está automatizada (a menudo el accionamiento del embrague), pero se requiere la intervención del conductor para salir de un punto muerto o cambiar de marcha.
El diseño más común de transmisiones automáticas es la automática hidráulica, que normalmente utiliza juegos de engranajes planetarios que funcionan mediante sistemas hidráulicos . [7] [8] La transmisión está conectada al motor a través de un convertidor de par (o un acoplamiento hidráulico antes de la década de 1960), en lugar del embrague de fricción utilizado por la mayoría de las transmisiones manuales y de doble embrague. [9]
Una transmisión de doble embrague (DCT) utiliza dos embragues separados para juegos de engranajes pares e impares . [10] El diseño es a menudo similar a dos transmisiones manuales separadas con sus respectivos embragues contenidos dentro de una carcasa y funcionando como una sola unidad. [11] [12] En aplicaciones de automóviles y camiones, el DCT funciona como una transmisión automática, sin necesidad de intervención del conductor para cambiar de marcha.
Una transmisión continuamente variable (CVT) puede cambiar sin problemas a través de un rango continuo de relaciones de transmisión . Esto contrasta con otras transmisiones que proporcionan un número limitado de relaciones de transmisión en pasos fijos. La flexibilidad de una CVT con control adecuado puede permitir que el motor funcione a RPM constantes mientras el vehículo se mueve a diferentes velocidades.
Las CVT se utilizan en automóviles, tractores, side-by-side , scooters, motos de nieve , bicicletas y equipos de movimiento de tierras .
El tipo más común de CVT utiliza dos poleas conectadas por una correa o cadena ; sin embargo, en ocasiones también se han utilizado varios otros diseños.
Una transmisión manual automatizada (AMT) es esencialmente una transmisión manual convencional que utiliza accionamiento automático para operar el embrague y/o cambiar entre marchas.
Muchas de las primeras versiones de estas transmisiones tenían funcionamiento semiautomático, como Autostick , que controla automáticamente solo el embrague , pero aún requiere la intervención del conductor para iniciar los cambios de marcha. Algunos de estos sistemas también se denominan sistemas manuales sin embrague . [13] Las versiones modernas de estos sistemas que son de funcionamiento totalmente automático, como Selespeed y Easytronic , pueden controlar tanto el funcionamiento del embrague como los cambios de marcha automáticamente, sin ninguna intervención del conductor. [14] [15]
Las primeras transmisiones incluían transmisiones en ángulo recto y otros engranajes en los molinos de viento , dispositivos impulsados por caballos y dispositivos impulsados por vapor . Las aplicaciones de estos dispositivos incluyeron bombas , molinos y polipastos . [ cita necesaria ]
La necesidad de múltiples relaciones de transmisión en los vehículos motorizados con motor ICE se debe a que los motores normalmente funcionan en un rango de aproximadamente 600 a 7000 rpm , mientras que la velocidad en carretera del vehículo generalmente equivale a una velocidad de rotación de las ruedas en el rango de 0 a 7000 rpm. 1800 rpm. Además, las características del motor dan como resultado diferentes rangos de rpm óptimos para la banda de potencia y lograr la mayor eficiencia de combustible . [dieciséis]
