Este documento describe un proyecto de investigación sobre el funcionamiento de una caja de cambios de 4 velocidades. Explica las partes que componen una caja de cambios como el árbol de engranaje, el árbol auxiliar, la barra de transmisión y las barras selectoras. Describe cómo estas partes interactúan para permitir la selección de velocidades y la transmisión del movimiento entre el motor y las ruedas. El objetivo del proyecto es comprender el funcionamiento completo de una caja de cambios a través de entrevistas y la constru

1. Proyecto de investigación
bibliográfica
_ Apellido: Ambrosis
_ Nombre: Juan Pablo
_ D.N.I: 38.491.221
_ Proyectoinstitucional pedagógico del
ISFD N: 41: “Palanca de cambios”
“Palanca de cambios y su funcionamiento”

2. _ Introducción:
El objetivo de esta investigación es, en términos simples, el funcionamiento de
una caja de cambios de 4 velocidades de un automóvil; la descripción de sus
partes las cuales tienen un objetivo diferente que le corresponde para el
funcionamiento total de la caja de cambios.
Puede describirse en que para entender el funcionamiento de la caja, primero
tendrá que averiguar sobre las partes que constituyen a una palanca de
cambios de un automóvil, luego comprender el funcionamiento específico de
cada una de esas partes y finalmente el entendimiento de la función en
conjunto.
Cronología: En un mes deberían ya estar hechas las entrevistas de unos
profesionales, luego de dos meses entender el funcionamiento completo de
esta investigación y luego de 4 meses deberá tener un modelo a escala de la
palanca de cambios.
El presupuesto van a ser del material necesario para construir una palanca de
cambios a escala (falta definir material), también hojas blancas para tomar nota
de las entrevistas y en viajes.
Es necesario saber cuándo se inició la producción de cajas de cambios y quien
fue el primero. Para poder comprender el funcionamiento de la caja de cambios
de 4 velocidades es necesario saber cómo funciona realmente la caja de
cambios. Para comprender más profundamente será necesario saber la
descripción de cada una de sus partes, también el por qué es necesario que un
automóvil tenga caja de cambios, y cómo se involucran partes secundarias,
como el diferencia y el embrague.

3. El objetivo de la palanca de cambios es mantener al motor en funcionamiento
en óptimas condiciones dando al auto la capacidad de que circule con una
cierta cantidad de velocidades. Los motores de gasolina funcionan
correctamente si hay presente un alto pero a su vez limitado número de
revoluciones en el motor.
El sistema de caja de cambios es complejo ya que está conformado por
distintas variedades de piezas. Estas son: el diferencial, la barra de
transmisión, las barras selectoras, horquillas (selectoras dé marcha atrás,
primero y segunda y por último tercera y cuarta), árbol auxiliar, árbol de
engranaje, rueda loca, collares, dientes, engranajes para reversa, primera
marcha, segunda marcha y tercera marcha y por último la palanca de cambios
y el pivote de la palanca.
El funcionamiento de la caja de cambios es de la siguiente manera:
Como se mencionó anteriormente la caja de cambios está conformada por
distinta piezas, las cuales algunas son esenciales como las barras selectoras,
horquillas, árbol auxiliar, barra de transmisión, y árbol de engranaje.
El árbol de engranaje está constantemente y directamente en contacto con el
embrague y a su vez con el motor, este es una barra que esta acoplada a un
engranaje de tamaño medio.
El árbol auxiliar es una barra que contiene distintos tamaños de engranajes a
los que se los llama ruedas inferiores, el tamaño de cada uno depende de la
velocidad a la cual se desea ir.
Por sobre el Árbol auxiliar se encuentra la barra de transmisión al diferencial,
este esta compuestos por distintos tipos y tamaños de engranajes, estos tienen
un funcionamiento predispuesto a acoplarse con su respectivo engranaje de las
llamadas “Ruedas Inferiores”. A su vez esta tarea de transmisión está
enganchada a dos horquillas que su función es encastrar con sus respectivos
engranajes para afirmar la velocidad seleccionada. Estas horquillas están
enganchadas con dos barras selectoras, las cuales son barras selectoras, una
está destinada a la horquilla de primera y segunda y la tercera y cuarta y a su
vez hay una barra selectora aparte que contiene otra horquilla selectora que
tiene un engranaje llamado rueda loca, la cual invierte el movimiento para
poder cumplir la marcha atrás.
Las barras selectoras tienen en un extremo una mueca donde la palanca de
cambios se ubica. La palanca de cambios tiene un pivote donde se sostiene

4. desde un punto fijo que permite la manipulación de las barras selectoras.
El funcionamiento en conjunto de las piezas ya explicadas es de la siguiente
manera:
El árbol de engranaje como ya se mencionó está en constante movimiento y su
engranaje acoplado con el engranaje del árbol auxiliar, este depende del
engranaje. El árbol auxiliar tiene los distintos engranajes fijados para
acomodarse con sus respectivos engranajes ubicados en la barra de
transmisión.
Por otra parte están ubicadas las barras selectoras, están son desplazadas por
la palanca de cambios, que a su vez en el mismo desplazamiento mueven una
por vez de las dos horquillas horquillas que tienen como función la primera y la
segunda y por otra parte la tercera y la cuarta, dependiendo de qué barra
selectora sea seleccionada.
En conclusión se forma una transmisión directa a través del engranaje
seleccionado, pasando por la barra de transmisión hasta sus piñones y luego
hasta el engranaje del árbol auxiliar y hasta el árbol de engranaje.
_Relación de velocidades:
En la relación de velocidades hay una equivalencia entre los engranajes para
seleccionar y los dientes. Esta relación crea distintas velocidades.
La primera velocidad consta de un engranaje grande ubicado en la barra de
transmisión, y en el árbol auxiliar para esta marcha se necesita un
engranaje más chico, así se genera más fuerza para poder sacar el automóvil
y regulando el flujo de nafta que se usa, esto se vuelve a ver en la segunda
velocidad con un engranaje más pequeño que cumple la misma función pero ya
que el auto tiene velocidad no se necesitara tanta fuerza, y por último la
tercera, esta velocidad tiene un piñón aún más chico que el requerido para la
segunda ya que está diseñado para velocidades fijas en las que ya está
predeterminado la velocidad que se necesitara para poder pasar a las tercera.
Pero aún quedan dos velocidades sin definir; la cuarta y la reversa, estas

5. rompen el esquema de las anteriores.
La reversa usa un engranaje que se interpone entre la rueda de marcha atrás
ubicada en el árbol auxiliar y el engranaje de gran tamaño sobre la barra de
transmisión, la función de este es invertir el sentido de giro de los engranajes
agregando uno más para que el automóvil se dirija hacia atrás.
La cuarta velocidad es aún más diferente que la reversa, esta no usa piñones,
tampoco el árbol auxiliar, esta funciona de la siguiente manera:
La cuarta velocidad es directa; el árbol de engranaje en constante movimiento
encastra con la barra de transmisión por la barra selectora de la tercera y
cuarta que no desplaza a los piñones si no que a la barra de transmisión,
dejando fuera de uso el árbol auxiliar y los piñones.
_Selección de cambios:
Al mover la palanca de cambios esta empuja para adelante o para atrás y se
desplaza a las dos barras selectoras. pero en el caso de la reversa no hay
ninguna barra selectora si no que se encuentra una horquilla que lleva
acoplado una rueda llamada “Rueda loca” que se interpone entre los
engranajes de la barra de transmisión y el del árbol auxiliar,.
_Diferencial:
El diferencial está compuesto por un piñón, una corona, dos satélites y dos
planetarios, cubiertos por la caja del diferencial.
El diferencial es un elemento mecánico que permite a las ruedas tanto como la
derecha y la izquierda a que giren con diferentes revoluciones. Cuando un
automóvil gira hacia la derecha; en la curva del lado cerrado la rueda derecha
recorrerá menos que la rueda izquierda ya que esta sobre el lado abierto de la
curva. Antiguamente se las colocaban fijas a un eje, y daba como resultado que
las ruedas en un curva no giren bien y se destabilizara. Con el diferencial se
consigue que las ruedas giren correctamente sobre la curva, así el motor actúa
con la misma intensidad sobre las dos ruedas.

6. _Funcionamiento del diferencial:
El diferencial consta de engranajes ubicados en forma de U sobre el eje.
Cuando un automóvil va en línea recta estos engranajes quedan neutros pero
cuando hay una curvan dependiendo de que inclinación tome el automóvil los
engranajes se desplacen ligeramente, compensando las diferentes
velocidades de giro de las ruedas
_Embriague:
El embrague es un mecanismo que da la posibilidad al conductor de transmitir
o interrumpir la transmisión de manera voluntaria.
_Funcionamiento embrague:
El embriague tiene tres posiciones:
_Posición acoplado o embragado; esta transmite el giro del motor hacia el árbol
auxiliar y los engranajes para el funcionamiento.
_Posición desacoplado o desembragado, la transmisión es interrumpida al
presionar el pedal del embrague ya que corta con la transmisión a la caja; por
lo tanto las ruedas giran libres y el motor sigue girando sin transmitir el
movimiento.
_Posición de restablecimiento es el momento en el cual se vuelve a transmitir
el movimiento progresivamente, mediante el rozamiento y fricción.

7. _Anexo:
_Preguntas:
1- ¿Cuando se inició en la mecánica la caja de cambios de 4 velocidades?
Se inició en Europa en la década del 40 cuando Fangio corría, con caja de
cuarta y en Argentina en la década del 50.
2- ¿Te especializaste en cajas de 4 velocidades?
Hice bastantes cursos, porque la caja de cambios en muy importante en el
vehículo, y en mi trabajo como mecánico es muy común tener que arreglarlas.
3- ¿Hace cuánto trabajas con cajas de 4 velocidades?
Trabajo casi 25 años en cajas, sobre todo en autos de carrera.
4- ¿Cuál es la importancia o función de las caja de cambios para una
automóvil?
La mayor importancia que tiene la caja de cambios es poder administrar la
potencia del motor, de acuerdo con el cambio que uno selecciona administra la
potencia y el consumo del motor, y de acuerdo al cambio bajas el consumo o
aumentas el consumo.
5- ¿Que es necesario para construir una caja de cambios?
Se utilizan varios metales como por ejemplo hierro, bronce, aluminio, algunas
partes de plástico y fresas, tornos y un equipo de ensamblaje.
6- ¿Qué partes constituyen una caja de cambios?
La caja de cambios tiene dos partes fundamentales, el cuádruple y la directa,
son las encargadas de transmitir el movimiento a las ruedas
7- ¿Cuál es la relación entre cajas de cambios y el embriague?
La caja de cambios depende del embrague, porque el embrague es el
encargado de cortar el movimiento del motor hacia la caja de cambios; si el
embrague no corta ese movimiento que genera el motor, la caja de cambios no
puede pasar los cambios.
8- ¿Qué tan consciente es la gente sobre el cuidado de la caja?
La gente tiene poca experiencia y información de lo que es la caja de cambios,
depende mucho de nosotros que hacemos el “service” de las partes del auto

8. 9- ¿Qué cuidados hay que tener para mantener la caja?
Hay que tener dos cuidados fundamentales, el uso moderado de la caja de
cambios y controlar los niveles de fluidos de la caja y el correspondiente a cada
parte
10- ¿Qué cosas podrías transmitir de tu experiencia para poder entender
el sistema de caja de cambios?
Es muy complicado de explicar, no es fácil pro que la caja de cambios no es
fácil, como mencionamos antes tiene el eje acanelado y el cuádruple, que son
los dos ejes que transmiten el movimiento, los cuales están formados por
engranajes sincronizados y desplazables; cada uno cumple una función.

9. _Conclusión:
El proyecto fue beneficioso ya que pude comprender el funcionamiento real de
la caja de cambios, antes de haber hecho el trabajo no comprendía como era
que se generaba el movimiento del automóvil.
En cuanto los objetivos pude alcanzar todos, al entender el funcionamiento de
la caja, y para qué sirve cada una de las partes ya descriptas en el trabajo,;
también fue remarcable la explicación del embriague y el diferencial ya que no
son partes de la caja en sí pero tienen un funcionamiento secundario en el
sistema de caja de cambios.

10. _ Índice:
1_ INDICE
2_ DESARROLLO
3_RELACION DE VELOCIDADES
4_SELECCION DE CAMBIOS…. DIFERENCIAL
5_FUNCIONAMIENTO DEL DIFERENCIAL….
EMBRAGUE…..FUNCIONAMIENTO DEL EMBRAGUE
6_ANEXO
7_CONCLUSION
8_FUENTES CONSULTADAS

11. _Fuentes consultadas:
_Wkipedia
_