Eje secundario para niños
Un eje secundario es una parte importante dentro de la caja de cambios de un vehículo. Imagina que es un eje intermedio que tiene varios engranajes. Su trabajo principal no es recibir la potencia directamente del motor ni enviarla a las ruedas, sino ayudar a transferir esa potencia de una manera especial.
Los ejes secundarios eran muy comunes en los coches antiguos con tracción trasera. Sin embargo, con el paso del tiempo y la llegada de los coches con tracción delantera, su uso se ha vuelto menos frecuente.
En una caja de cambios, el eje impulsor es el que recibe la potencia del motor. El eje impulsado es el que saca la potencia de la caja de cambios para mover el coche. En los coches con eje secundario, estos dos ejes suelen estar en lados opuestos de la caja de cambios. Esto era muy útil para los coches de tracción trasera.
En general, los engranajes que están en un eje secundario pueden girar libremente sobre un eje fijo, o pueden ser parte de un eje que gira sobre cojinetes. A veces, puede haber varios grupos de engranajes en un mismo eje, y cada grupo puede girar de forma independiente.
Contenido
¿Cómo Funciona una Caja de Cambios Manual?
En la mayoría de los coches con transmision manual y tracción trasera, el eje que recibe la potencia del motor (eje impulsor) y el eje que la envía a las ruedas (eje impulsado) están alineados, pero no conectados directamente. Un engranaje especial en el eje impulsor hace girar el eje secundario. En los coches, a este eje secundario también se le llama "contraeje".
El eje secundario tiene varios engranajes. Para cambiar de marcha, uno de estos engranajes se conecta al eje impulsado. Al elegir diferentes engranajes, se obtienen las distintas velocidades o "marchas" del coche. Todas estas marchas son de reducción, lo que significa que la velocidad del motor es mayor que la velocidad que llega a las ruedas.
De los Engranajes Deslizantes a la Sincronización
Las primeras cajas de cambios eran un poco difíciles de usar. Para cambiar de marcha, los engranajes se movían y se conectaban directamente. Esto causaba desgaste. Una mejora importante fue usar embragues de garra separados. Estos embragues conectaban los engranajes, que ya estaban siempre girando juntos, haciendo el cambio más suave.
Más tarde, se inventó el sincronizador (synchromesh). Este es un tipo de embrague que, antes de que los engranajes se conecten, iguala sus velocidades. Esto hace que el cambio de marcha sea mucho más suave y fácil, evitando ruidos y daños.
La Marcha Directa: ¿Por Qué es Importante?
La marcha más alta en una caja de cambios manual a menudo se logra sin usar los engranajes del eje secundario. En su lugar, el eje impulsado se conecta directamente al eje impulsor mediante otro embrague. Esto se llama "transmisión directa".
La transmisión directa tiene varias ventajas:
- Eficiencia: Se pierde muy poca energía. Una caja de cambios normal puede perder un 2% de energía por cada par de engranajes, pero en la marcha directa, la pérdida es casi nula.
- Silencio: Como no hay engranajes transmitiendo la fuerza, la marcha directa es mucho más silenciosa, especialmente cuando el coche va a una velocidad constante.
En algunos coches antiguos, se podía tener una marcha aún más alta llamada "sobremarcha", que era un engranaje indirecto que hacía que las ruedas giraran más rápido que el motor. Hoy en día, si un coche de tracción trasera tiene sobremarcha, suele ser una caja de cambios adicional conectada a la salida de la caja principal.
El eje secundario suele estar montado en la parte inferior de la caja de cambios, debajo de los otros ejes. Los engranajes del eje secundario a menudo son una sola pieza de hierro fundido que gira sobre cojinetes en un eje de acero fijo. Estos cojinetes pueden ser simples o de rodillos, dependiendo de la fuerza que necesiten soportar.
Cuando una caja de cambios necesita muchas marchas (seis o más), a veces se usan dos ejes secundarios en lugar de uno. Esto ayuda a que la caja de cambios sea más compacta. El uso de varios ejes secundarios también llevó al desarrollo de cajas de cambios más complejas, como las que se usan en algunos autobuses, donde cada marcha tiene su propio eje secundario y embragues especiales.
A veces, en vehículos industriales, se necesita una "toma de fuerza" para operar equipos como cabrestantes o bombas. Esta toma de fuerza a menudo se conecta a un extremo del eje secundario, ya que es un lugar conveniente para extraer potencia.
Cajas de Cambios 'Totalmente Indirectas'
Algunas cajas de cambios no usan un eje secundario de la misma manera y siempre transmiten la potencia a través de engranajes indirectos.
Estas cajas de cambios se usaron en algunos de los primeros coches, antes de que se descubrieran las ventajas de la marcha directa. En ese entonces, los cambios de marcha se hacían deslizando los engranajes. Cuando se empezaron a usar los embragues de garra, la marcha directa se volvió muy popular.
Con la popularidad de los coches de tracción delantera a partir de los años 60, las cajas de cambios totalmente indirectas se hicieron comunes. Son muy útiles en coches con motores transversales (montados de lado), donde es más práctico que los ejes de entrada y salida no estén alineados. También se usan en diseños donde los ejes de transmisión deben salir del mismo lado de la caja de cambios.
Aunque una caja de cambios totalmente indirecta no tiene la marcha directa con cero pérdidas, las mejoras en la fabricación de engranajes y la metalurgia moderna han reducido mucho las pérdidas y el ruido. La eficiencia de estas cajas de cambios es constante en todas las marchas. Esto ha permitido que se incluyan marchas de sobremarcha (donde las ruedas giran más rápido que el motor) incluso si no son de transmisión directa. Un ejemplo fue el VW Polo "Formel E", que tenía una marcha de sobremarcha para ahorrar combustible.
Galería de imágenes
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Corte de una caja de cambios manual 'crash', de un automóvil c. 1935. El eje secundario es el que se encuentra en la parte inferior de la caja de cambios.
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Véase también
En inglés: Transmission (mechanics) Facts for Kids
