La transmisión de la potencia del motor a las ruedas de forma suave y eficiente requiere componentes de gran resistencia, precisión y sorprendente complejidad.
Oculta a la vista, bajo la carrocería, la transmisión de un automóvil requiere un mantenimiento mínimo y rara vez crea problemas. Sin embargo, el cometido que realiza es vital y pesado.
El principal papel de este sistema es transmitir la potencia del motor a las ruedas motrices. Ello se realiza mediante una serie de ejes y engranajes; la exacta disposición de cada uno varía según el diseño del automóvil y depende de si está fijada a un automóvil tracción delantera o trasera.
Tracción trasera
Los componentes de una tracción trasera están dispuestos en línea desde el centro del automóvil, entre el volante de inercia del motor el eje posterior.
En el extremo frontal, separando el volante de inercia de la caja de cambios, está el embrague. Este componente vital permite desconectar la transmisión cuando vamos a arrancar el automóvil. Esto hace que el motor alcance la suficiente velocidad para que empiecen a girar las ruedas y evita un arranque con sacudidas.
El embrague también desconecta (desembraga) la transmisión para cambiar de velocidad y la contrala cuando se para el coche.
Desde el centro del embrague, un eje conocido como eje primario transmite el par motor a la caja de cambios. El par motor es conducido a partir de entonces por el árbol de transmisión. Este eje lleva el par motor desde la caja de cambios al eje posterior, donde otros engranajes, conocidos como corono y piñón, transforman un par longitudinal en dos pares en ángulos de 90º mediante semiejes, que los transmiten a las ruedas. El eje posterior incluye también un grupo de engranajes conocidos como diferencial. Éste permite que las ruedas traseras giren a diferentes velocidades cuando el automóvil toma una curva, porque la rueda exterior tiene que rodar más rápidamente que la interior, al ser menor su recorrido.
El árbol de transmisión
El árbol de transmisión es básicamente un tubo rígido de metal, pero su construcción se complica con el hecho de que el eje posterior se mueve arriba y abajo con la suspensión en cuanto se circula por superficies accidentadas. Este movimiento ocasiona que la altura del eje en relación con la caja de cambios varíe constantemente, y el ángulo del árbol de trasmisión debe hacer lo mismo.
Para permitir este cambio de ángulo, el árbol de transmisión está articulado en sus extremos. A medida que el árbol gira, las articulaciones deben desviarse en cualquier dirección. Este tipo especial de articulación se conoce como junta universal o junta Hooke en honor de su inventor.
En el centro de una junta universal existe una cruceta con un rodamiento en el extremo de cada brazo. Una horquilla situada en el extremo del eje se fija a los rodamientos de dos brazos opuestos de forma que pueda pivotar arriba y abajo en los rodamientos. Una horquilla idéntica situada en el extremo del otro eje se une a los dos rodamientos que restan de forma que este eje pivote a 90º respecto del primero. Esta disposición permite que los árboles puedan ser desviados a cualquier ángulo, pero seguirán girando simultáneamente, permitiendo que el par motor sea transmitido.
A medida que el ángulo del árbol de transmisión cambia, la distancia entre el eje posterior y la caja de cambios también varía ligeramente. Para que esto sea posible, el carbol está unido al eje secundario de la caja de cambios mediante un collarín estriado que puede deslizarse adelante y atrás. Las juntas universales acostumbran a ser puntos débiles en la transmisión y necesitan de una lubricación regular. Muchos automóviles salen de fábrica con rodamientos de unión sellados, en cuyo interior va el lubricante.
Tracción delantera
La disposición de una tracción delantera varía según el esquema del motor. En los automóviles en que se da valor al espacio, el motor se sitúa transversalmente, al igual que la transmisión. El embrague está en el sitio acostumbrado, en un extremo del motor, pero la caja de cambios se encuentra por debajo, a menudo en el mismo bastidor. Luego, en vez de mediante un árbol, como en la propulsión trasera, el embrague está unido a la caja de cambios por un tren de engranajes, y la transmisión se realiza debajo del motor.
En la tracción delantera no existe, pues, árbol de transmisión, y el grupo, una serie de engranajes que reducen la velocidad de transmisión a la correcta para las ruedas motrices, está incorporado en la caja de cambios. Como el par motor se transmite directamente a las ruedas, los engranajes del grupo son planos, ya que no tienen que girar en ángulos rectos.
En automóviles de tracción delantera son el motor montado en paralelo al eje, la caja de cambios se encuentra normalmente en un extremo del motor y en línea con él. El grupo está incorporado en la caja de cambios y los semiejes sobresalen por los lados.
Juntas homocinéticas
En la tracción delantera, las ruedas motrices también son las encargadas de guiar el automóvil. Esto significa que las ruedas se encuentran a menudo en ángulos muy abiertos respecto a los semiejes, sobre todo cuando el automóvil toma una curva muy cerrada. Aunque las juntas universales pueden adaptarse a estos ángulos tan grandes, no pueden transmitir el par motor de modo uniforme si el ángulo está cambiando constantemente.
Para resolver este problema los automóviles con tracción delantera usan unas juntas denominadas de velocidad constante u homocinética en vez de las juntas universales tipo Hooke.
Existen diversos tipos de juntas homocinéticas, pero una de las más comunes es aquella en que el eje de salida al cubo tiene un alojamiento esférico; una esfera con ranuras se asienta dentro de él y el semieje se asienta, a su vez, en unas estrías dentro de la esfera. Entre la esfera y el alojamiento hay un rodamiento de bolas que se mueven en unas ranuras paralelas al eje. Si el ángulo varía, la esfera rueda en su alojamiento y las bolas hacen lo propio en sus ranuras, pero el par motor se transmite porque las bolas no pueden moverse lateralmente.