Transmisión (vehículos)

Sin una caja de cambios, si la velocidad del motor a 600 rpm permitiera que el coche circulase a 5 km/h, su velocidad máxima sería únicamente 10 veces mayor, y por lo tanto, no podría superar los 50 km/h.Cumplir este requisito es particularmente difícil con las unidades de tracción delantera y motores instalados transversalmente, aquí solo son posibles engranajes cortos, que pueden tener un diámetro ligeramente mayor.Todas las ruedas dentadas son helicoidales y están constantemente engranadas (excepto la marcha atrás).La marcha atrás ocupa una posición especial, e incluso en las transmisiones modernas, no se utiliza un manguito de cambio, sino un engranaje deslizante intermedio, que invierte el sentido del giro del eje de salida.[19]​ Para la marcha atrás, el principio del engranaje deslizante todavía se utiliza, por lo que es relativamente difícil de acoplar y generalmente produce un sonido claramente audible.Con las mismas dimensiones, esta configuración permite una elevada capacidad de carga debido al mayor par máximo que se puede transmitir, ya que se pueden dimensionar ejes de mayor sección.Para permitir esto sin generar tensiones, se requiere un margen de torsión entre las ruedas dentadas y su eje.Un acoplamiento de cuñas está unido al eje para que no pueda girar y sea desplazable axialmente.Modelos disponibles con convertidor y embrague automático eran los Mercedes-Benz 219/220 S/220 SE (Hydrak), Porsche 911 (Sportomatic), NSU Ro 80 (en toda la serie), Citroën DS y Renault Frégate (sistema Transfluide) o el Citroën CX (C-Matic).[25]​ Con la transmisión manual automatizada, los cambios de marcha normalmente se pueden realizar autónomamente mediante un programa almacenado en la unidad de control (transmisiones manumáticas), aunque el conductor también puede usar el pomo del cambio en la consola central o unas levas en el volante para establecer la siguiente marcha más alta o más baja.Esto significa que el cambio puede tener lugar sin interrumpir la fuerza de tracción.Una transmisión de este tipo se puede encontrar, por ejemplo, en el Smart Fortwo y en muchas motocicletas.En el pasado reciente, esta proporción se ha inclinado a favor de las transmisiones automáticas: mientras que en 2010 solo el 27 por ciento de los automóviles nuevos fabricados en Alemania estaban equipados con una transmisión automática, esta cifra aumentó al 48 por ciento en 2018.Como resultado, los embragues de la transmisión automática se pueden diseñar más pequeños y el resto del tren de transmisión debe diseñarse para un par menor, lo que lo hace más liviano y económico.La función kickdown (over throttle o "sobreaceleración") ya se podía encontrar en las primeras transmisiones automáticas de convertidor con control puramente hidráulico.Una vez finalizada la señal de sobreacelerar, la transmisión cambia a la marcha energéticamente más correcta.La segunda entrada puede ser, por ejemplo, hidrostática (como en los tractores), eléctrica (Toyota Prius) o también mecánica (como en una transmisión variable continua).En la práctica se ha comprobado que muchos conductores no están satisfechos cuando el vehículo acelera de cero a, por ejemplo, 100 km/h, dado que el motor prácticamente siempre gira a la misma velocidad ("efecto de goma elástica").Sin embargo, esta función adicional no se requiere expresamente desde el punto de vista técnico.Por lo general, se puede suministrar al engranaje solar entre una cuarta parte y la mitad de la potencia del motor.Además, cualquier potencia residual se retroalimenta a un segundo motor que alimenta la salida del tren motriz directamente.Las transmisiones diésel-eléctricas se utilizan en muchas locomotoras ferroviarias, barcos, grandes camiones de minería y en algunos buldócer.En estos casos, cada rueda impulsada está equipada con su propio motor eléctrico, que se puede alimentar con una potencia eléctrica variable para proporcionar cualquier par o potencia de salida requerida para cada rueda de forma independiente, lo que produce una solución mecánicamente mucho más simple para vehículos muy grandes con múltiples ruedas motrices, donde los ejes de transmisión serían mucho más grandes o más pesados que el cable eléctrico que puede proporcionar la misma cantidad de energía.Ambos componentes se pueden colocar físicamente separados en la máquina, estando conectados solo por manguitos flexibles.[52]​ Para disponer de una distribución amplia y a la vez tener marchas poco espaciadas (algo necesario para reducir el consumo de combustible), se utilizan transmisiones con 12 o 16 marchas en camiones pesados.La mayoría de los camiones modernos están equipados con transmisiones automáticas, tal como se señaló anteriormente.El Actros ofrece sistemas de transmisión en los que se puede preseleccionar la siguiente marcha más económica.Se suelen utilizar en vehículos que tienen varios ejes impulsados (como los automóviles con tracción en las cuatro ruedas).Dependiendo del tipo de transmisión, los ejes se pueden activar y desactivar individualmente.Cuando se instala en una bicicleta con suspensión trasera, conserva un tensor de cadena similar a un desviador, aunque más separado del suelo.