Las cajas de cambio automáticas están compuetas de una serie de elementos, como ya veremos, pero los más importantes son los trenes epicicloidales, estos sustituyen a las parejas de piñones que se emplean en cada velocidad de una caja de cambios manual. Este tren de engranajes tiene más capacidad y más relaciones de desmultiplicación, también pueden invertir su giro y no necesita que se interrumpa el giro para cambiar de marcha o velocidad.
Si tenemos en cuenta un tren epicicloidal convencional, desde el interior al exterior contamos contamos con: 1 planetario, 3 satélites y una corona. Si tenemos en cuenta el número de dientes, el planetario es el más pequeño ,seguido de la corona y por último el portal satélites ,que sería el más grande de todos.
Si bloqueamos uno de los elementos, por ejemplo, el planetario ,la corona puede funcionar como salida, y el portasatélites como entrada . Pero también, si bloqueamos dos elementos girará todo en común.
Si bloqueamos el portasatélites se puede realizar la entrada por el planetario y la salida por la corona invirtiendo el giro.
La procedencia de esta denominación, si buscamos en el diccionario (RAE):
epicicloide. (Deepi- y cicloide).1. f. Geom. Curva descrita por un punto dado de una circunferencia al rodar esta sobre el exterior de otra fija.
~ esférica.1. f. Geom. epicicloide descrita cuando los planos de las dos circunferencias forman un ángulo constante.
Para poder frenar planetario, porta satélites o corona, estos están unidos a frenos. También están unidos a embragues con los cuales se pueden unir dos elementos del tren entre sí.
Cada uno de los siguientes ejes está unido a un freno y a un embrague:
ENLACE
Sistema de Caja de Cambios Automática:
Si nos fijamos en un tren epicicloidal sencillo, podemos tener en cuenta las siguientes relaciones de transmisión:
PUNTO MUERTO
No se frena ningún elemento y todos los elementos del tren giran libres sin llevar a cabo ninguna relación de transmisión.
DIRECTA O RELACIÓN 1:1
Esto sucede cuando hacemos intervenir un embrague uniendo el giro de dos de los componentes del tren, con lo cual el tercero queda bloqueado y gira todo en conjunto.
Para razonar matemáticamente este resultado, debemos retroceder a las relaciones de desmultiplicación, realizar distintos despejes y tener en cuenta que el diámetro y dientes de los satélites depneden del tamaño de planetario y corona, por lo cual no lo tendremos en cuenta. Con esto acabamos despejando una fórmula o expresión llamada de Willys.
La fórmula de Willys:
W – Revoluciones
Z- Dientes
Rt- Relación de Transmisión
1- Planetario
2- Satélites
3- Corona
RELACIÓN DE TRANSMISIÓN CON DESMULTIPLICACIÓN (DE GIRO)
Bloqueamos el planetario, hacer que entre el giro por la coronoa y salga por el portasatélites.
También podemos bloquear la corona y transmitimos por el planetario y sacamos giro por el portasatélites.
Naranja frenado
RELACIÓN DE TRANSMISIÓN CON MULTIPLICACIÓN (GIRO)
Para esto, tenemos que hacer justo al contrario que en el caso anterior. Bloqueamos el planetario, haciendo girar el portasatélites y sacando el giro por la corona.
También podemos bloquear corona y transmitimos por el portasatélites, sacando el giro por el planetario.
Naranja frenado
DISTINTAS INVERSIONES DE GIRO
Podemos podemos tener dos tipos de inversiones de giro o marcha atrás, una más lenta que la otra.
En ambas debemos bloquear portasatélites para invertir elegir a la entrada.
En el caso de la marcha atras rápida debemos bloquear el portasatélites e imprimir giro a la corona para que salga el giro por el portasatélites.
Para una marcha atrás más lenta es justo al contrario, con el portasatélites bloqueado imprimimos giro al planetario que hace mover al los satélites en sentido contrario y estos a su vez hacen girar a la corona
TIPOS DE TRENES EPICICLOIDALES:
Simpsom.- En realidad son dos trenes epicicloidales unidos por un mismo planetario. Aunque hay distintas configuraciones, generalmente el giro de entrada se realiza por el eje de la corona de unos de los trenes, la otra corona se une al portasatélites de esta primera la cual suele ser la salida del giro. El otro portasatélites se encuetra frenado.
Ravigneaux.- Este es la conjunción de 2 ó 3 trenes epicicloidales, y aunque hay muchas configuraciones, su principal característica es que solo tienen una corona y que los satélites tienen distintos dentados para engranar en distintos planetarios, o dos juegos de planetarios que engranan entre sí y luego cada uno en su planetario.
La imagen es una representación muy sencilla (Seguir ejemplos del libro o entrar en el siguiente enlace:pincha aquí ).
VENTAJAS QUE TIENEN LOS TRENES EPICICLOIDALES:
DESVENTAJAS QUE TIENEN LOS TRENES EPICICLOIDALES:
Hay que tener en cuenta que se pueden poner en consonancia muchos conjuntos de trenes epicicloidales, de distintos típos o iguales, con la finalidad de conseguir un número determinado de desmultiplicaciones.
Su versatilidad hace que sean empleados no solo en el mundo de la automoción, sino en muchisimas otras materias.
En los vídeos se pondrá algún ejemplo.
ENLACES DE INTERÉS:
TRENES EPICICLOIDALES
Enlace a FORMULA DE WILLYS
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