Eje (mecánica) para niños

Un eje es una pieza importante en máquinas y vehículos. Imagina que es una barra que ayuda a que otras partes, como las ruedas o los engranajes, giren de forma ordenada. Puede estar unido a la rueda o al vehículo. Por ejemplo, en los trenes, el eje y las ruedas giran juntos y se apoyan en piezas llamadas cojinetes. En otros vehículos, las ruedas tienen un agujero central donde el eje se conecta, permitiendo que las ruedas giren alrededor de él.

Plantilla:Ficha de componente mecánico

¿Qué es un eje en un vehículo?

En los vehículos, como coches y camiones, la palabra "eje" se usa de varias maneras. A veces se refiere a la barra que conecta las ruedas, otras veces al conjunto completo que incluye la carcasa que rodea el eje. También puede referirse a cada par de ruedas que están una frente a la otra en el vehículo.

Funciones principales de los ejes en vehículos

Los ejes son esenciales para el funcionamiento de un vehículo. Sus funciones principales son:

• Soportar el peso: Los ejes cargan el peso del vehículo y de lo que transporta.
• Mantener la posición: Ayudan a que las ruedas se mantengan en su lugar correcto y en línea con el chasis del vehículo.
• Transmitir movimiento: Algunos ejes reciben la fuerza del motor para hacer girar las ruedas.
• Ayudar a frenar: Cuando frenas, los ejes también participan en detener el giro de las ruedas.
• Guiar el vehículo: Especialmente los ejes delanteros, permiten que las ruedas giren para cambiar la dirección del vehículo.

Tipos de ejes en vehículos

Los ejes pueden tener diferentes diseños, dependiendo de cómo se conectan las ruedas y cómo se mueven.

Ejes rígidos y de suspensión independiente

• Eje rígido: Es una barra sólida que une las ruedas de un lado con las del otro. Esto significa que si una rueda sube o baja por un bache, la otra rueda del mismo eje también se ve afectada.
• Eje de suspensión independiente: En este tipo, cada rueda tiene su propio eje y suspensión. Esto permite que cada rueda se mueva de forma independiente cuando pasa por un bache, lo que hace que el viaje sea más cómodo y el vehículo se maneje mejor. Muchos coches modernos usan este tipo de eje tanto delante como detrás.
• Ejes en tándem: Son grupos de dos o más ejes que están muy cerca uno del otro. Los camiones grandes los usan para poder llevar cargas más pesadas, ya que el peso se distribuye entre más ruedas.

Eje motor

Un eje motor es el que recibe la fuerza del motor para hacer girar las ruedas y mover el vehículo.

• En coches con tracción delantera, el motor envía la fuerza al eje delantero. Este eje suele estar dividido en dos partes (semiejes) y tiene unas piezas especiales llamadas juntas homocinéticas que permiten que las ruedas giren y se muevan hacia arriba y abajo.
• En vehículos con tracción trasera, el motor envía la fuerza al eje trasero.
• Algunos vehículos muy sencillos, como los karts, pueden tener un eje motor que solo mueve una rueda.

Eje libre

Un eje libre es un eje que no recibe fuerza del motor; simplemente gira libremente.

• Por ejemplo, en un coche con tracción delantera, el eje trasero es un eje libre.
• Algunos camiones y remolques tienen un eje portador que es un eje libre especial. Se puede subir o bajar con un sistema de aire para ayudar a soportar más peso o para distribuir la carga. Cuando no se necesita, se levanta del suelo para que los neumáticos no se desgasten.

Eje vertical

El eje vertical es una línea imaginaria que va de arriba abajo, como si fuera una plomada. Es perpendicular al suelo y a la dirección en que se mueve un vehículo.

• En aviones o barcos, el movimiento de giro alrededor de este eje se llama "guiñada". Es como cuando giras la cabeza de un lado a otro. El timón de dirección en un avión o el timón en un barco ayudan a controlar este movimiento.

Ejes flotantes y semiflotantes

Estos términos describen cómo el eje soporta el peso del vehículo y cómo se conecta a las ruedas.

• Eje totalmente flotante: En este diseño, el eje no soporta el peso del vehículo. El peso lo soporta la carcasa del eje, y el eje solo se encarga de transmitir la fuerza del motor a las ruedas. Esto significa que si el eje se rompe, la rueda no se saldrá del vehículo, lo que es una ventaja de seguridad. Se usa mucho en camiones pesados.
• Eje semiflotante: Aquí, el propio eje sí soporta parte del peso del vehículo. Si un eje semiflotante se rompe, la rueda podría salirse del vehículo. Este diseño es común en coches y camiones ligeros.

La principal diferencia es que el eje totalmente flotante tiene dos cojinetes (piezas que permiten el giro) en el cubo de la rueda, mientras que el semiflotante tiene solo uno.

Fuerzas al tomar una curva

Cuando un vehículo gira en una curva, varias fuerzas actúan sobre él y sobre sus ejes:

• Fuerza centrífuga: Es la fuerza que parece empujar el vehículo hacia afuera de la curva.
• Fuerza centrípeta: Es la fuerza real que mantiene al vehículo en la curva, y la proporciona la fricción entre los neumáticos y la carretera.

Estas fuerzas hacen que los ejes experimenten:

• Fuerzas laterales: Las ruedas del lado exterior de la curva tienen que hacer más fuerza para mantener el vehículo en la trayectoria.
• Fuerzas de compresión y torsión: El peso del vehículo se desplaza hacia el lado interior de la curva, causando compresión. También hay una fuerza de torsión que intenta girar el eje.
• Desgaste desigual de neumáticos: Las ruedas exteriores recorren más distancia y sufren más fricción, lo que puede desgastar los neumáticos de forma desigual.

El sistema de suspensión del vehículo ayuda a distribuir estas fuerzas sobre el eje, controlando cómo se inclina el vehículo en la curva. El constante esfuerzo en las curvas puede causar fatiga en el material del eje con el tiempo.

Galería de imágenes

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  Semirremolque con 3 ejes en tándem

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  Camión de volteo con eje portador levantado

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  Movimiento de guiñada hecho con el timón de dirección