marcha

Un engranaje, en el sentido operativo, no es un solo diente, sino más bien un emparejamiento seleccionado de dientes engranados que produce una ventaja mecánica específica entre los ejes de entrada y salida. Cuando cambias de marcha, estás dirigiendo la potencia a través de diferentes combinaciones de número de dientes. Un piñón pequeño que impulsa una corona grande multiplica el torque pero sacrifica la velocidad; la disposición inversa sacrifica el torque para una mayor velocidad de salida. La relación de engranajes es la simple división de los dientes del engranaje impulsado por los dientes del engranaje impulsor, y este número gobierna directamente qué tan fuerte o rápido se realiza el trabajo final.

Las transmisiones manuales y automáticas contienen múltiples juegos de engranajes en una sola carcasa. Los selectores, ya sean varillajes mecánicos o interruptores electrónicos, acoplan diferentes pares de engranajes deslizando manguitos sobre estrías o acoplando embragues, cambiando la trayectoria del flujo de potencia. En una transmisión de cinco velocidades, cada marcha numerada representa una relación distinta optimizada para diferentes condiciones de funcionamiento: las marchas bajas entregan una fuerza de tracción bruta a bajas velocidades; las marchas altas permiten una conducción eficiente a revoluciones por minuto reducidas del motor. La relación final de transmisión, que se encuentra en el diferencial, aplica una reducción adicional que es constante en todas las marchas seleccionadas.

El sobrecalentamiento y la fatiga del metal son las fallas principales. Los dientes de los engranajes experimentan enormes tensiones de contacto y pueden rayarse, descascarillarse o romperse bajo cargas de choque o uso indebido prolongado. Los sincronizadores desgastados en las cajas manuales causan rechinidos y cambios difíciles. En las transmisiones automáticas, el acoplamiento tardío o el deslizamiento indican placas de fricción desgastadas o falla hidráulica. Los residuos de los dientes de los engranajes desgastados circulan en el lubricante, por lo que el análisis regular del aceite detecta daños tempranos antes de una falla catastrófica.

El término deriva de la palabra del nórdico antiguo que significa un dispositivo o herramienta, pero se asoció a las ruedas dentadas a través de siglos de práctica mecánica. En un uso más amplio, la gente habla de engranajes como componentes individuales, pero en la terminología de transmisión, engranaje siempre se refiere al estado de relación activa: estás en una marcha, no sobre una. Las cajas de engranajes industriales dedicadas a tareas fijas utilizan juegos de engranajes helicoidales, rectos o cónicos ajustados a una sola relación en lugar de múltiples engranajes seleccionables; ocupan un espacio de diseño diferente al de las transmisiones automotrices.