Relación de transmisión: ¿qué es y qué influencia tiene en un coche?

El motor térmico de un coche genera energía que el tren motriz se encargará de transformar en movimiento. El mencionado tren motriz está formado por la caja de cambios, el diferencial, los palieres, los ejes y puentes de transmisión, el embrague y el volante de inercia.

A su vez, la caja de cambios está formada por una serie de ruedas dentadas, engranajes o piñones dispuestos en tres árboles:

• Primario: recibe el movimiento a la mismas revoluciones de giro del motor y en su mismo sentido. En las cajas longitudinales suele llevar únicamente un piñón conductor.
• Intermedio: Inexistente en las cajas transversales, es el denominado contraeje u opuesto y consta de un piñón corona que engrana con el árbol primario, así como de varios piñones que forman parte de un todo con el eje y que giran en el sentido opuesto al motor.
• Secundario: Consta de varios engranajes conducidos que están sueltos, pero pueden unirse mediante un sistema de desplazables. Su sentido de giro coincide con el del motor si se trata de una caja de cambios longitudinal y es opuesto en el caso de las transversales.

Te contamos esto porque, en un coche con motor térmico, cuando cambiamos de marcha modificamos la relación de transmisión. Esto es necesario porque los motores de combustión deben funcionar en un rango determinado de revoluciones.

Relación entre velocidad y par

Para lograrlo, se utiliza la mencionada caja de cambios, ya sea manual o automática, con la que modificar la relación de transmisión y así adecuar el par y la velocidad de rotación a las circunstancias.

Así se calcula la relación de transmisión de un sistema de engranajes.

De no ser así, el motor no tendría fuerza suficiente a baja velocidad ni podría alcanzar una velocidad máxima elevada, ya que llegaría al corte de inyección (límite de revoluciones con facilidad).

Dicho de otro modo, con la relación de transmisión modulamos el par y la velocidad para maximizar en todo momento las prestaciones del vehículo en función de las circunstancias. Algo que en los coches eléctricos, por ejemplo, no es necesario porque estos funcionan correctamente a cualquier velocidad de rotación.

Significado y fórmula de la relación de transmisión

En un sistema de transmisión, la relación de transmisión se define como la relación entre la velocidad de salida y la de entrada en dicha transmisión. Esta relación es debida a la diferencia de diámetro existente entre los engranajes, lo que propicia que cada uno de ellos tenga una velocidad de rotación distinta (velocidad angular).

Para calcular la relación de transmisión (i), se tienen en cuenta los siguientes parámetros:

• Ws (velocidad de salida)
• We (velocidad de entrada)
• Ze (número de dientes en la rueda conductora, la que inicia el movimiento)
• Zs (número de dientes en los conducida)

Siendo la fórmula: i= Ws/ We = Ze/ Zs

Es decir, la relación de transmisión se calcula dividiendo las velocidades o dividiendo el número de dientes de las ruedas conductoras entre las conducidas.

A su vez, el par de salida (Ms) se calcula a partir de estos parámetros:

• Me (par de entrada)
• u (Rendimiento)
• i (Relación de transmisión)

Siendo la fórmula: Ms= Me * u/ i

En la práctica, la relación de transmisión de un vehículo se configura de modo que las marchas cortas imprimen mayor cantidad de par a baja velocidad, invirtiéndose esta relación a medida que el vehículo sube de marchas y gana velocidad.

Es decir, la primera velocidad contará con mucho par, pero poca velocidad, mientras que la sexta velocidad (o la última que corresponda) será capaz de hacer rodar el coche a máxima velocidad, pero con poco par motor.