Manual de transmisiones

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temático o sesión.
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Bibliografía
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Autoformación
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Este manual tiene vigencia de 5 años a partir de la fecha de su oficialización.
Antes de empezar conozca los íconos de los
manuales técnicos del INTECAP

3
MANTENIMIENTO DEL SISTEMA CONVENCIONAL DE TRANSMISIÓN DEL AUTOMÓVIL
Presentación
El presente manual técnico de Mantenimiento del sistema convencional de transmisión del
automóvil, se desarrolló tomando en cuenta la definición de competencias establecidas y
las sugerencias procedentes de los grupos de trabajo del personal técnico del INTECAP.
El sistema convencional comprende el sistema de transmisión que no posee componentes
eléctricos o electrónicos, ya que este tipo de tecnología requiere de una especialización.
El sistema de trasmisión permite iniciar, mantener, aumentar o disminuir la velocidad de
marcha del automóvil, según el requerimiento del conductor. Es el encargado de transmitir
la potencia del motor hacia las ruedas a través del mecanismo de cambio de velocidades.
Este manual ha sido integrado en tres unidades. La primera unidad aborda la inspección
general del sistema de transmisión, los fundamentos físicos, elementos, tipos y características
del mecanismo de embrague del automóvil, así como los procedimientos para su
mantenimiento. Además, hace énfasis en la medición y comprobación de sus componentes.
En la segunda unidad se abordan los elementos y tipos de mecanismos de transmisión
de velocidades, así como los procedimientos para reparar o reemplazar los componentes
internos del mecanismo de cambio mecánico de velocidades. También se explica el
funcionamiento del mecanismo automático de velocidades y su mantenimiento básico, ya
que la reparación de dicho mecanismo requiere de una especialización.
En la tercera unidad se abordan los elementos y tipos de árboles articulados, semiejes y
conjunto diferencial, explicando el procedimiento de mantenimiento para cada uno.
El manual resalta la importancia sobre la utilización del manual del fabricante en toda
práctica como opción principal de procedimiento, ya que las variantes de tolerancias son
definidas por el tipo y aplicación del automóvil. Enfatiza también, lo importante que es
considerar las medidas de seguridad personal, de protección al ambiente y las buenas
prácticas en el taller, al realizar el mantenimiento y reparación del sistema de frenos del
automóvil.

5
La serie fue elaborada para contribuir a que los participantes adquieran las
competencias necesarias para realizar diagnóstico, reparar fallas o reemplazar
componentes en los sistemas mecánicos, eléctricos y electrónicos de automóviles
accionados con motor de combustión interna a gasolina, de acuerdo con
especificaciones técnicas de fabricantes y parámetros de calidad establecidos.
La serie Mecánico Automotriz Gasolina comprende:
Módulo Título
1 Mecánica de ajustes
2 Mantenimiento básico del automóvil
3 Mantenimiento del sistema convencional de frenos del automóvil
4
Mantenimiento del sistema convencional de suspensión y dirección
del automóvil
5
Mantenimiento del sistema convencional de transmisión del
automóvil
6 Motor a gasolina y sus sistemas auxiliares
7 Mantenimiento del sistema eléctrico del automóvil
8 Mantenimiento básico del sistema electrónico del automóvil
Objetivo de la serie

7
Unidad 1 Mantenimiento del embrague del automóvil
1 Sistema de transmisión del automóvil
1.1 Fundamentos físicos
1.2 Tipos y características de sistemas de transmisión
1.3 Partes y funcionamiento del sistema de transmisión
2 Inspección del sistema de transmisión
2.1 Fallas comunes
2.2 Procedimiento de inspección
3 Embrague
3.1 Partes y funcionamiento
3.2 Tipos de embrague
3.3 Mandos de accionamiento de embrague
4 Mantenimiento del embrague
4.1 Condiciones para el mantenimiento del embrague
4.2 Procedimiento de mantenimiento del embrague
Autoevaluación
Índice
11
13
14
25
31
38
38
42
44
45
51
57
61
61
62
71
Unidad 2 Mecanismos de cambio de velocidades y de transferencia
1 Mecanismo de cambio mecánico de velocidades
1.1 Tipos de mecanismos
1.2 Elementos
1.3 Dispositivo de sincronización
1.4 Funcionamiento del mecanismo mecánico de velocidades convencional
1.5 Funcionamiento del mecanismo mecánico de velocidades tipo transeje
1.6 Aceites para mecanismos de cambio mecánico de velocidades
2 Mantenimiento al mecanismo de cambio mecánico de velocidades
2.1 Condiciones para el mantenimiento
2.2 Procedimiento de mantenimiento
3 Mecanismo de cambio automático de velocidades
3.1 Tipos de transmisión automática
3.2 Principio de funcionamiento
3.3 Componentes del mecanismo de cambio automático de velocidades
73
76
76
79
80
85
87
90
92
92
93
100
101
101
105

8 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA CONVENCIONAL DE TRANSMISIÓN DEL AUTOMÓVIL
112
112
113
121
122
124
127
128
128
128
133
4 Mantenimiento básico al mecanismo de cambio automático de
velocidades
4.1 Filtros y aceites para mecanismo de cambio automático
5 Mecanismo de transferencia
5.1 Elementos del mecanismo de transferencia
5.2 Funcionamiento
5.3 Accionamientos de cubos de rueda en semiejes de doble tracción
6 Mantenimiento al mecanismo de transferencia
6.1 Condiciones para el mantenimiento del mecanismo de transferencia
6.2 Procedimiento de mantenimiento al mecanismo de transferencia
Autoevaluación
Unidad 3 Árboles articulados y conjunto diferencial del automóvil
1 Arboles articulados
1.1 Árbol de transmisión de velocidades
1.2 Árboles de accionamiento de ruedas
2 Mantenimiento de árboles articulados de transmisión
2.2 Procedimiento de mantenimiento
3 Mecanismo del conjunto diferencial
3.1 Partes y funcionamiento
3.2 Tipos y características
3.3 Bloqueo del diferencial
3.4 Ajuste del mecanismo diferencial
4 Mantenimiento del mecanismo del conjunto diferencial
4.2 Procedimiento para el mantenimiento
Autoevaluación
Bibliografía
135
137
138
142
147
148
148
153
154
155
157
160
165
165
165
173
175

9
Mantenimiento del embrague e inspección
del sistema de transmisión
Mantenimiento del mecanismo de cambio
de velocidades y de transferencia
Mantenimiento de árboles articulados
y conjunto diferencial
Unidad 1
Unidad 2
Unidad 3
Mantenimiento del sistema
convencional de transmisión
del automóvil
Objetivo del manual
Con los contenidos de este manual, el participante adquirirá competencias para,
inspeccionar, desmontar, reparar daños o reemplazar componentes del sistema
de embrague, mecanismo de cambio de velocidades y árboles articulados del
automóvil, y verificar el funcionamiento del sistema convencional de transmisión
en los procesos de reparación de automóviles, de acuerdo con procedimientos
técnicos, especificaciones del fabricante y parámetros de calidad, así como medidas
de seguridad personal y protección ambiental.

11
Unidad
1
Resultados de aprendizaje
• Inspeccionar el sistema de transmisión del
automóvil, de acuerdo con procedimientos
técnicos.
• Realizar mantenimiento al mecanismo de
embrague, de acuerdo con procedimientos
técnicos, medidas de seguridad y
protección ambiental.
Mantenimiento del embrague
del automóvil

12
MANTENIMIENTO DEL EMBRAGUE DEL AUTOMÓVIL
Mapa
de temas
¿Cuáles son las fallas más comunes que se presentan en el sistema
de transmisión y el mecanismo de embrague del automóvil?
Planteo una
solución
¿En qué consiste la reparación del mecanismo de embrague?
Mantenimiento
del embrague
del automóvil
Fundamentos físicos
Tipos y características de los
sistemas de transmisión
Partes y funcionamiento del
sistema de transmisión
Inspección del sistema
de transmisión
Condiciones para el
mantenimiento del embrague
Procedimiento de
mantenimiento del embrague
Fallas comunes
Procedimiento de inspección
Embrague
Mandos de accionamiento
de embrague
Tipos de embrague
Partes y funcionamiento
Sistema de transmisión
del automóvil
Mantenimiento
del embrague

13
Sistema de transmisión del automóvil
1
Es el conjunto de mecanismos cuya función
principal es hacer llegar el giro del motor hasta
las ruedas motrices del automóvil.
Este sistema permite poner en movimiento el
automóvil desde su estado de reposo, mantener
el motor en marcha estando el automóvil sin
desplazarse y, tener movimiento hacia atrás,
para estacionarse.
Con este sistema se consigue variar la relación
de transmisión entre el eje cigüeñal y las
ruedas, la cual varía en función de las
circunstancias de la superficie por donde circula
el automóvil. Según como se aplique la relación
de transmisión, el eje de salida de la caja de
velocidades (eje secundario), puede girar a las
mismas revoluciones, a más o a menos, que el
eje cigüeñal del motor.
En 1887, Karl Benz fue el primero que
intentó resolver el problema del cambio de la
relación de velocidades, para subir por cuestas
pronunciadas. Benz diseñó un mecanismo
llamado Kripto conformado por un tren de
engranajes epicicloidales que proporcionaba
dos velocidades: una reductora y otra de
transmisión directa, además de la marcha atrás.
Su aplicación en los automóviles se debe a
Gottlich Daimler y a Wilbelm Maybach, quienes
diseñaron el primer cambio de engranajes
desplazables, que en el período de 1894-1896
fueron aplicados a los automóviles de la marca
Panhard & Levassor, propulsados por motores
Daimler.
Epicicloide: curva descrita por un punto dado de una
circunferencia al rodar esta sobre el exterior de otra fija.
(DRAE, 2003).
Glosario
Los primeros cambios por engranajes eran de
piñones desplazables y los esquemas que se
podían encontrar eran de dos tipos: de dos y
tres árboles.
El primer tipo de cambio estaba compuesto
por dos ejes: primario y secundario; uno de
ellos estriado y con los piñones desplazables
axialmente, mientras que el otro tenía piñones
ensamblados, por lo que la transmisión directa
de velocidades era imposible de realizarse.
El cambio por piñones o engranajes
desplazables, fue el más utilizado hasta los
años treinta y, posteriormente, fue abandonado
debido a las desventajas que presentaba
respecto al sistema de toma constante, como
por ejemplo, las sacudidas que aparecerían al
engranar piñones que giraban a velocidades
periféricas diferentes, con lo que se producían
esfuerzos excesivos y rápido desgaste. Otro
inconveniente del cambio con engranajes
desplazables era la imposibilidad de la
sincronización, ya que todos los piñones giraban
simultáneamente con los ejes.
En el segundo tipo de cambio, el movimiento se
transmitía por un primer engranaje constante,
desde el eje primario o de entrada, hasta el eje
intermedio (al que se montaban, una serie de
ruedas dentadas fijas), desde este se transmitía
el movimiento a un tercer eje, el secundario o
de salida, unido al par cónico y al diferencial.
El engranaje secundario estaba alineado con
el primario y sus piñones se podían desplazar
en forma axial, girando en conjunto con el
eje, gracias a las estrías de este. A través de un
mando, cada una de las ruedas se desplazaban
secuencialmente para engranar con el
correspondiente del eje intermediario.
La toma directa se obtenía al conectar el
primario y el secundario, por medio de los
dientes frontales de cada una de las ruedas del

14
Figura 1. Mecanismo de fajas y poleas.
Figura 2. Parámetros geométricos.
eje estriado, lo que permitía obtener grandes
ventajas desde el punto de vista del rendimiento,
al eliminar las pérdidas mecánicas, debidas a la
transmisión por engranajes.
Esta función se puede realizar de diferentes
formas, según el mecanismo o máquina que lo
requiera, por ejemplo, por medio de fricción,
(bandas transportadoras), líquidos; (molinos
y turbinas) o engranajes; (la transmisión del
automóvil).
Las transmisiones por faja, en su forma más
sencilla, constan de una faja colocada con
tensión en dos poleas: una motriz y otra
conducida. Al moverse la faja trasmite energía
desde la polea motriz a la polea conducida por
medio del rozamiento que surge entre ellas.
En la figura anterior se identifican los parámetros
geométricos básicos de una transmisión por
faja, siendo los siguientes:
a1
: ángulo de contacto en la polea menor.
a2
: ángulo de contacto en la polea mayor.
a: distancia entre centros de poleas.
d1
: diámetro primitivo de la polea menor.
d2
: diámetro primitivo de la polea mayor.
Durante la transmisión del movimiento, en
un régimen de velocidad constante, el torque
producido por las fuerzas de rozamiento en
las poleas (en el contacto faja-polea) será
igual al torque motriz en el eje conductor
y al del torque resistivo en el eje conducido.
Mientras mayor sea el tensado, el ángulo de
contacto entre polea y faja, y el coeficiente de
rozamiento, mayor será la carga que puede
ser trasmitida por el accionamiento de fajas y
poleas. La transmisión por faja, pertenece a las
transmisiones mecánicas con movimientos de
rotación, que la emplean como fundamento
básico para dar continuidad al movimiento de
la transmisión por rozamiento, de un enlace
flexible entre el elemento motriz y el conducido.
Las ventajas que presenta esta forma de
transmisión son:
1.1
Fundamentos físicos
1.1.1 Transmisión de fuerza
A. Transmisión de fuerza por fricción
Es la que utiliza ruedas y fajas al exponer una
superficie contra otra, la primera transmite
su movimiento a la segunda por fricción.
Combinando, convenientemente el conjunto, se
puede evitar que una de las partes patine sobre
la otra al transmitir la fuerza.
d1
d2
a
a1
a2
Los distintos componentes del sistema de
transmisión de velocidades están sometidos a
diferentes cargas o esfuerzos. En este sentido,
es necesario explicar los fundamentos físicos
que intervienen en el sistema, y se describen a
continuación.

15
B. Transmisión de fuerza por líquidos
Constituye un método relativamente simple para
aplicar grandes fuerzas que se pueden regular
y dirigir de la forma más conveniente. Este tipo
de transmisión es una de las más antiguas, sin
embargo, actualmente es la más utilizada de
todas las formas en que se puede transmitir la
fuerza, para impulsar algún mecanismo.
• Posibilidad de unir el eje conductor al
conducido a distancias relativamente
grandes.
• Funcionamiento suave, sin choques y
silencioso.
• Facilidad de ser empleada como un
fusible mecánico, debido a que presenta
una carga límite de transmisión, valor
que de ser superado, produce el patinaje
(resbalamiento) entre la correa y la polea.
• Diseño sencillo.
• Costo inicial de adquisición o producción
relativamente bajo.
Las desventajas de la transmisión por faja, que
limitan su empleo en ciertos mecanismos y
accionamientos son:
• Grandes dimensiones exteriores.
• Inconstancia de la relación de transmisión
cinemática debido al deslizamiento
elástico.
• Grandes cargas sobre los árboles y apoyos,
y por consiguiente, considerables pérdidas
de potencia por fricción.
• Vida útil de la correa relativamente baja.
Cinemática: parte de la física que estudia el movimiento
prescindiendo de las fuerzas que lo producen.
(DRAE. 2003).
Glosario
La figura de la página siguiente muestra el
principio en el que se basa la transmisión de
fuerza en los sistemas hidráulicos. Cuando una
fuerza mecánica, trabajo o potencia es aplicada
en el pistón A, la presión interna desarrollada
en el fluido ejerce una fuerza de empuje en el
pistón B.
Según la ley de Pascal, que dice que la fuerza
ejercida sobre un líquido se transmite en forma
de presión sobre todo el volumen del líquido
y en todas direcciones, la presión desarrollada
en el fluido es igual en todos los puntos, por
lo que la fuerza desarrollada en el pistón B,
es igual a la fuerza ejercida en el fluido por
el pistón A, asumiendo que los diámetros de
A y B son iguales. Este principio se aplica en las
transmisiones automáticas que emplean líquido
para acoplar la fuerza.
Figura 3. Ruedas accionadas por agua.

16
Figura 4. Transmisión de fuerza por líquido.
Figura 5. Transmisión de fuerza por engranajes.
C. Transmisión de fuerza por engranajes
Un engranaje es un conjunto de dos ruedas
dentadas, cuyos dientes encajan entre sí, de tal
manera que al girar una de ellas arrastra a la
otra. Son utilizados para transmitir potencia y
movimiento entre los diferentes elementos de
una máquina.
En el lenguaje común, el término engranaje
también se emplea para denominar las ruedas
dentadas individualmente.
En la antigüedad, los engranajes fueron utilizados
como sistemas de transmisión, aunque su forma
y los materiales empleados en su construcción
han evolucionado.
La transmisión de movimiento y fuerza, mediante
engranajes, tiene importantes ventajas, entre
ellas; mayor solidez de los mecanismos de
reducción del espacio ocupado, relación de
transmisión más estable (no hay posibilidad
de resbalamiento), posibilidad de cambios de
velocidad automáticos, reducción del ruido y
mayor capacidad para transmitir potencia.
Figura 6. La fuerza de torsión depende de la
relación entre los brazos o longitud de la palanca.
La fuerza de torsión que se puede obtener de
un mecanismo, es proporcional a la distancia
entre el punto de aplicación de la fuerza y el
punto de apoyo del brazo de la palanca.
Cuanto más cerca está el punto de apoyo al
objeto tanto mayor será la fuerza de torsión de
la palanca; y tendrá un recorrido mayor.
En la figura anterior se aumenta la fuerza de
torsión corriendo el punto de apoyo de la
palanca, hacia el objeto al que se aplica la fuerza
(lado derecho), pero, la palanca tiene que hacer
un recorrido mayor para conseguir el mismo
movimiento.
1. Palanca.
2. Objeto.
3. Apoyo.
4. Fuerza de torsión.
Pistón A Pistón B
Entrada Salida
1
2
3
4

17
Cuando el engranaje activo es de menor diámetro
que el engranaje pasivo, se reduce la velocidad
de giro y se aumenta la fuerza de torsión.
Los engranajes de la caja de cambios se
combinan, de manera que, el conductor de la
máquina puede seleccionar la velocidad o la
fuerza que más le convenga para el trabajo que
esté realizando.
A mayor desmultiplicación, menor velocidad y
mayor fuerza de torsión.
A menor desmultiplicación, menos fuerza de
torsión y más velocidad.
La relación de desmultiplicación de un tren de
engranaje, indica la reducción de la velocidad
de giro que se obtiene con el correspondiente
aumento de la fuerza de torsión.
En el caso de los engranajes representados en la
figura anterior, la relación de desmultiplicación
es idéntica a la relación del número de dientes
de los dos engranajes en toma.
Existen diversos tipos de engranajes adaptados
a las necesidades de fuerza y velocidad de las
transmisiones.
Normalmente, los engranajes se emplean para
transmitir la fuerza de torsión de un eje a otro,
ambos ejes pueden ser paralelos o formar un
ángulo entre sí. Por otra parte, los engranajes
en toma o en contacto entre ellos, tienen que
tener dientes del mismo tamaño y configuración.
Además, siempre debe haber, por lo menos, un
par de dientes que estén en contacto, entre ellos
mismos.
Los engranajes se clasifican por los tipos de
dientes: rectos y helicoidales; y por la superficie
en la que son mecanizados: cónicos de dientes
rectos, cónicos de dientes helicoidales, hipoides,
epicicloidales y de tornillo sinfín, de piñón y
cremallera.
2. Engranaje pequeño acoplado a un engranaje
más grande = menos velocidad y más fuerza
de torsión.
Figura 9. Relaciones de desmultiplicación.
1. 100 rpm de velocidad.
2. 50 rpm de velocidad.
El principio de la palanca tiene aplicación a los
engranajes:
1. Engranajepequeñoacopladoaotroengranaje
pequeño = menos fuerza de torsión y más
velocidad.
1
2
Figura 7.
Figura 8.

18
Cabrestante: torno generalmente accionado por un
motor y destinado a levantar y desplazar grandes pesos.
(DRAE, 2003).
Glosario
Tipos de engranajes
Combinación de dientes rectos
Descripción Figura
Engranajes de dientes rectos
Estos llevan dientes rectos paralelos al eje de rotación, por regla general,
los engranajes suelen tener uno o dos pares de dientes en contacto
constante. Este tipo de engranajes se caracterizan por su funcionamiento
ruidoso, por lo que solo se emplean cuando deben trabajar a baja
velocidad.
Los engranajes de dientes rectos se emplean en mecanismos sencillos,
como los accionamientos de cabrestantes a mano o por motor. También
se emplean en las cajas de cambio de velocidades por engranajes
desplazables, debido a la facilidad con que se engranan y desengranan.
Engranajes de piñón y cremallera
Con esta combinación se transforma el movimiento lineal, en movimiento
rotatorio, y al revés.
Con las combinaciones de piñones y cremalleras también se puede
reenviar la fuerza en ángulo, hasta cierto grado y desmultiplicarla.
Los dientes de la cremallera siempre son rectos, mientras que los del
piñón pueden ser oblicuos.
La combinación de piñón y cremallera se emplea en prensas de eje
y otros mecanismos para obtener un movimiento muy lento con una
gran multiplicación de fuerza.
Engranajes epicicloidales
Consisten en juegos de engranajes formados por una corona de
dientes interiores y engranajes planetarios de menor diámetro.
Los planetarios, a su vez, engranan con un piñón central o piñón sol.
Con esta combinación, se puede obtener una gama infinita de
velocidades o de pares de torsión, según cuál sea el engranaje que se
frene y el engranaje que accione a los demás.
Son muy utilizados en las transmisiones, porque permiten obtener
varias velocidades sin cambiar de engranajes. Por otra parte, la carga
se reparte entre más engranajes, desgastándose menos y reduciendo
las probabilidades de rotura por exceso de carga.

19
• Cuando se acciona la rueda principal y se frena la rueda dentada
interior para que no pueda girar, los planetarios se desplazan sobre
la rueda dentada interior, arrastrando consigo el portaplanetario, este
gira en el mismo sentido en que lo hace la rueda principal, pero más
despacio.
• Cuando se acciona el portaplanetario y se frena la rueda dentada
interior para que no se mueva, los planetarios se desplazan sobre
la rueda dentada interior y obligan a la rueda principal a girar en
el mismo sentido en que lo hace el portaplanetario, pero a mayor
velocidad.
En los dos ejemplos que se han mostrado, se acciona uno de los
miembros del conjunto, se frena otro de ellos y se toma la fuerza
del tercero.
Dependiendo del miembro que se acciona y el que se frena, se
obtienen distintas desmultiplicaciones con un mismo juego de
engranajes.
Acoplando cada planetario a la rueda principal, por intermedio de
un segundo planetario, se obtiene la inversión del sentido de giro.
1 2
3
Figura 10. Sistema epicicloidal simple.
Figura 11. Forma en que se
transmite la fuerza cuando
acciona el portaplanetario.
Figura 12. Sistema de planetarios
dobles, con el que se obtiene la
inversión del sentido de giro.
1. Rueda principal.
2. Planetario.
3. Rueda dentada interior.
4. Portaplanetario.
1. Portaplanetario
accionado.
2. Punto de toma de la
fuerza.
1. Rueda principal.
2. Planetario.
Esta combinación de engranajes funciona de la siguiente manera:
1
2
3
1
2
3 4

20
En esta combinación, aplicando la fuerza al portaplanetario y
frenando la corona, los planetarios en toma con la rueda dentada
interior, son obligados a girar sobre su eje, transmitiendo el giro a
la rueda principal a través del segundo planetario, con lo que se
produce la inversión del sentido de giro de este, con respecto al
portaplanetario.
Este sistema epicicloidal permite obtener velocidades altas, bajas y
marcha atrás.
Combinación de dientes helicoidales
Descripción Figura
Engranajes de dientes helicoidales
Los dientes de los engranajes helicoidales se orientan en sentido oblicuo
al eje de rotación. Los dientes se engranan por un extremo y se vuelven
a despegar por el opuesto. Este contacto angular, entre los dientes,
provoca un empuje lateral del engranaje que tiene que ser recibido
por el cojinete. Los engranajes de dientes helicoidales son menos
ruidosos durante el funcionamiento y de mayor robustez y duración
que los engranajes de dientes rectos, por ser más grande la superficie
de contacto de los dientes para un mismo tamaño de engranaje.
Los engranajes de dientes helicoidales se emplean actualmente en
todos los cambios de velocidad del automóvil, porque producen menos
ruido a altas velocidades y duran más.
Engranajes de dientes en doble helicoide
También llamados en espina de pescado, llevan los dientes formando
un ángulo, con el vértice en el centro, de esta manera se consigue que
el empuje lateral de una mitad del diente quede contrarrestado por el
empuje lateral de sentido opuesto de la otra mitad del mismo diente.
Las dos mitades del diente suelen ir separadas por una ranura en el
vértice del ángulo que forman, para facilitar el alineado de los engranajes
en toma y para evitar el bloqueo de una pequeña cantidad de aceite
en el vértice del diente durante el funcionamiento.
Los engranajes de dientes en doble helicoide trabajan silenciosamente
a grandes velocidades y no dan lugar a empujes laterales con grandes
cargas. Esta es la razón por la que se emplean en las grandes turbinas
y alternadores, que requieren engranajes de larga duración.

21
Engranajes cónicos de dientes rectos
Los engranajes cónicos permiten transmitir la fuerza en ángulo.
Los dientes son paralelos al eje de torsión, pero forman con este, un
ángulo en el plano radial que puede ir desde la perpendicular hasta
un ángulo mínimo. El engranaje más pequeño suele llamarse piñón y
el más grande, corona. El piñón es el engranaje activo, mientras que la
corona es el pasivo.
Al igual que los engranajes de dientes rectos, los engranajes cónicos
de dientes rectos se emplean únicamente para bajas velocidades, es
frecuente encontrarlos en mecanismos dotados de manivela con los
que se transmite la fuerza en ángulo.
Engranajes cónicos de dientes helicoidales
Se emplean para trabajar a mayores velocidades y cuando se ha de
transmitir en ángulo una fuerza mayor, sus dientes se cortan en sentido
oblicuo sobre la superficie angulada del engranaje. El ángulo de esta
superficie depende del ángulo que forman los dos ejes.
Las máquinas agrícolas e industriales emplean este tipo de engranajes
en el piñón y la corona del diferencial. Además de transmitir así, la
fuerza en ángulo recto, se consigue una desmultiplicación que reduce
la velocidad de giro y aumenta la fuerza de torsión.
Engranajes hipoides
Se parece al engranaje cónico de dientes helicoidales, pero con la
particularidad de que el piñón (el engranaje activo más pequeño) ataca
a la corona (el engranaje pasivo más grande) en un punto situado por
debajo del centro de la misma.
Los engranajes hipoides se emplean comúnmente en los diferenciales
de los automóviles modernos, gracias a ellos, se llega a suprimir el túnel
que lleva la carrocería para el eje articulado de la transmisión.

22
Engranaje de tornillo sinfín
Se parece a un tornillo de rosca inclinada, permite obtener grandes
desmultiplicaciones en espacios muy reducidos. El engranaje que hace
juego con el sinfín lleva dientes curvados, adaptados a la rosca para
aumentar la superficie de contacto. El elemento activo es el sinfín.
Esta combinación también permite transmitir la fuerza en ángulo.
El tornillo sinfín se utiliza siempre que se dispone de fuerza a gran
velocidad de giro y se necesita poca velocidad y gran fuerza de torsión.
Muchas direcciones de automóviles utilizan el sinfín sobre el extremo
del eje de la dirección, acoplado a un sector que manda el giro de las
ruedas de dirección.
En las pequeñas herramientas manuales se emplean también motores
eléctricos muy revolucionados, obteniéndose la desmultiplicación por
medio de un tornillo sinfín.
Es el efecto giratorio que produce una fuerza
aplicada a un cuerpo provisto de un eje, pivote
o punto de apoyo. Es el nombre que se da a las
fuerzas de torsión; para que la torsión exista se
requieren dos fuerzas (pares) que se ejercen en
sentido opuesto.
El valor del par depende del radio de acción
de la fuerza (brazo). La mayor o menor torsión
que genera una fuerza, depende de la distancia
al punto de pivote. A mayor brazo mayor par.
El par o torque es un número que expresa el valor
de la fuerza de torsión, se expresa en kilogramo
X metro. Es decir, si se ejerce una fuerza de un
kilogramo con un brazo de un metro el torque o
par será de 1 kilogramo X metro.
En un motor de combustión interna la
capacidad de ejercer fuerza de torsión es
limitada. Depende de la fuerza de expansión
máxima que logran los gases en el cilindro.
El torque máximo se consigue cuando el
rendimiento volumétrico es máximo y por lo
tanto, se dispone de mayor temperatura para
expandir los gases.
1.1.2 Torque o par motor
Figura 13. Principio de torsión
Radio de acción
de la fuerza
Fuerza de tiro
para soltar la tuerca
Fuerza
que
resiste
que la
tuerca se
suelte

23
Es la fuerza dirigida hacia el centro, desde la
periferia de una trayectoria circular. Centrípeta,
quiere decir en busca del centro o hacia el
centro. La fuerza que siente una persona en un
carro de un juego electromecánico giratorio
en una feria, está dirigida hacia el centro; si
repentinamente deja de girar, el ocupante ya
no se mantendría en la trayectoria circular.
Si se hace girar una lata metálica atada en el
extremo de una cuerda, se tiene que seguir
jalando del cordón y ejercer una fuerza
centrípeta, la cuerda transmite la fuerza
centrípeta que tira de la lata y la mantiene en
trayectoria circular. Las fuerzas gravitacionales
y eléctricas pueden producir fuerzas
centrípetas, por ejemplo, la luna se mantiene
en una órbita casi circular debido a la fuerza
gravitacional dirigida hacia el centro de la
tierra. Los electrones en órbita de los átomos,
sienten una fuerza eléctrica dirigida hacia el
centro de los núcleos del átomo.
La fuerza centrípeta no pertenece a una nueva
clase de fuerzas, sino tan solo es el nombre
Los motores de mayor tamaño están equipados
con eje cigüeñal de brazo más largo. Esto les
da la posibilidad de ejercer igual par de torsión
con menos fuerza de expansión de los gases.
1.1.3 Fuerza centrípeta
Figura 14. El par motor también depende del
largo del brazo del eje cigüeñal.
Figura 15. La fuerza ejercida sobre la lata
que gira es hacia el centro.
Figura 16. a) Cuando un automóvil toma una
curva debe haber una fuerza que lo empuje hacia
el centro de la misma, b) Un automóvil patina en
una curva cuando la fuerza centrípeta
(la fricción del pavimento sobre las ruedas)
no es suficientemente grande.
que se le da a cualquier fuerza, sea una tensión
de cuerda, la gravedad, fuerza eléctrica o
la que sea, que se dirija hacia un centro fijo.
Si el movimiento es circular y se realiza con
velocidad constante, esta fuerza forma un
ángulo recto con la trayectoria del objeto en
movimiento.
Cuando un automóvil gira en una esquina,
la fricción entre las ruedas y el asfalto
proporcionan la fuerza centrípeta que lo
mantiene en una trayectoria curva. Si esta
fricción no es muy grande, el automóvil no
puede tomar la curva y las ruedas patinan
hacia un lado, entonces se dice que el automóvil
derrapa.
Centro de curvatura
Fuerza centípreta
a b
Brazo del eje
cigüeñal
Fuerza expansión

24
Figura 17. La fuerza centrípeta (adhesión del lodo
en el neumático giratorio) no es suficiente para
mantenerlo pegado a la rueda, por lo que sale
expulsado en direcciones rectilíneas.
Figura 18. Cuando se rompe la cuerda,
la lata giratoria se mueve en línea recta,
tangente y no hacia fuera del centro
de su trayectoria circular anterior.
A veces, en el movimiento circular, se siente
una fuerza hacia fuera. Esta fuerza aparente
hacia fuera se llama fuerza centrífuga, que
quiere decir que sale del centro o que se aleja
del centro. En el caso de la lata giratoria se dice,
equivocadamente, que una fuerza centrífuga
tira hacia fuera de la lata. Si la cuerda que la
sujeta se rompe, se dice que la fuerza centrífuga
aparta a la lata de su trayectoria circular, pero,
lo que en realidad sucede, es que cuando se
rompe la cuerda, la trayectoria se sale por la
tangente, siguiendo una trayectoria rectilínea
porque no actúa ninguna fuerza sobre ella.
Si se va en un automóvil que de repente frena
con brusquedad, entonces el pasajero será
impulsado hacia delante, contra el tablero de
instrumentos, cuando esto sucede no se dice
que algo forzó hacia delante. De acuerdo con
la ley de la inercia, se avanza hacia delante por
la ausencia de una fuerza que hubieran podido
proporcionar los cinturones de seguridad.
De igual manera, si se encuentra en un
automóvil que gira hacia la izquierda en una
esquina, tenderá a recargarse hacia fuera, hacia
la derecha no, debido a que haya una fuerza
hacia fuera o fuerza centrífuga, sino porque
Es la resistencia tangencial que se produce en la
superficie de contacto de dos cuerpos cuando
se intenta que uno se deslice sobre el otro.
La rueda motriz de un tractor transmite la fuerza,
gracias a la adherencia sobre el suelo que se
obtiene por medio del neumático de caucho,
de la mitad superior. La adherencia de la rueda
sobre el suelo no se mueve, se tiene que mover
la rueda con la mano que la hace girar.
Si se supone ahora una rueda en el aire y se
hace que toque otra rueda, bastará hacer girar
la primera para que el movimiento giratorio se
transmita a la segunda.
En la figura siguiente observe que las dos
ruedas giran en sentidos opuestos. Por lo tanto,
acaba de ver que la fuerza se puede transmitir
por fricción gracias a la adherencia de las
superficies.
El embrague del automóvil es un caso típico de
transmisión de fuerza por fricción.
1.1.4 Fuerza centrífuga
1.1.5 Fuerza de adherencia
ya no hay fuerza centrípeta que lo sujete en el
movimiento circular (como la que proporcionan
los cinturones de seguridad).

25
Figura 19. Puntos de adherencia de la rueda.
Figura 20. Transmisión por faja.
Otra manera de transmitir la fuerza
consiste en servirse de una faja y dos
poleas. Este procedimiento permite separar
considerablemente el eje activo del eje pasivo.
El acoplamiento por adherencia se obtiene por
medio de la faja que rodea ambas poleas.
Esta manera de transmitir la fuerza es más eficaz
que la de dos ruedas en contacto, porque en
esta última es mucho mayor la superficie de
fricción.
Al girar una de las poleas, la faja transmite la
fuerza a la otra polea por adherencia tal como
se muestra.
A. Adherencia entre la rueda y el suelo.
B. Adherencia entre dos ruedas.
1. La rueda avanza.
2. Punto de adherencia.
3. Ambas ruedas giran.
1. Poleas.
2. Faja.
El sistema de transmisión sencilla puede ser de
tracción trasera o delantera, según se explica a
continuación.
En los automóviles se distingue entre tracción
trasera, delantera y tracción en las cuatro
ruedas.
1.2
Tipos y características de
sistemas de transmisión
1.2.1 Transmisión sencilla
A. Tracción trasera
En este tipo de tracción, el motor va dispuesto,
casi siempre, en la parte delantera del automóvil.
Se designa también esta disposición como
de accionamiento por motor delantero. Si el
cambio de velocidades se separa del motor y
se coloca junto al eje trasero, se tiene el llamado
accionamiento transaxial. Si el motor va en la
parte posterior, detrás o encima del eje trasero,
se hablará de accionamiento por motor trasero.
El accionamiento por motor central es el que
se tiene cuando el motor va montado delante
del eje trasero. En el accionamiento por motor,
debajo del piso va dispuesto el motor muy bajo
y entre los ejes delantero y trasero.
Para que los ejes de accionamiento de ruedas
puedan seguir los movimientos de muelleo,
tienen que montarse con articulaciones, cuando
el mecanismo de accionamiento del eje motriz
(mecanismo diferencial) va unido a la carrocería
o chasis.
1
A
3
B
2
2
1
2
1

26
1) Accionamiento por motor delantero
El motor va dispuesto, por lo general, directamente detrás del eje delantero o sobre él. Algunas veces
también delante del eje delantero.
2) Accionamiento transaxial
El motor, colocado en la parte delantera, se
une al grupo cambio-diferencial, situado junto
al eje trasero, por medio de un tubo de acero,
formando una unidad rígida. La transmisión de
la fuerza del motor se efectúa a través de un
eje central situado dentro del tubo de acero,
que gira con el mismo número de revoluciones
del motor. Por medio de esta disposición se
puede lograr una distribución uniforme de peso
entre ambos ejes (50/50%) y se obtiene un
Este accionamiento proporciona muy
buenas condiciones para su refrigeración, así
como, cierta protección para los ocupantes
del automóvil en caso de choque frontal.
Una desventaja para los ocupantes la constituye
la presencia de abultamiento del piso en el
interior del automóvil por el eje articulado de
transmisión, cosa inevitable por la profundidad
a que va dispuesto el piso del automóvil y por
la obligada existencia del eje articulado de
transmisión.
Figura 21. Automóvil con motor delantero longitudinal y tracción trasera.
Figura 22.
gran momento de inercia en torno al eje vertical
del automóvil que aumenta la estabilidad del
mismo en el movimiento rectilíneo. De ahí se
deducen ventajas, tales como: comportamiento
de marcha neutro, pocas desviaciones por
efecto del viento lateral y buena transmisión de
la fuerza propulsora, incluso, sobre hielo durante
el invierno. En caso de colisión frontal, la parte
posterior del automóvil puede aprovecharse
para transformar la energía cinética en energía
de deformación.
Eje articulado
de transmisión
Embrague
Caja de cambios Diferencial
Motor
Tubo de
acero
Grupo de
caja de
cambio-diferencial
Batería
Motor

27
3) Accionamiento por motor central
Se emplea en los automóviles deportivos y en
los de turismo. El motor en este caso no va
como en el accionamiento por motor trasero,
detrás del puente trasero, sino delante de él.
Esta disposición proporciona una mejor
distribución de masa sobre los dos ejes y una
posición más ventajosa del centro de gravedad,
a manera de que el motor resulte difícilmente
accesible y que el automóvil no pueda ser
equipado nada más que con dos asientos, no se
le da importancia en los automóviles deportivos.
4) Accionamiento por motor dispuesto debajo
del piso del automóvil
Es utilizado para autobuses y camiones.
Este tipo tiene una serie de ventajas, tales
como, la de tener el centro de gravedad muy
bajo, distribución ventajosa de la carga sobre
los ejes, buen aprovechamiento del espacio y
buena accesibilidad al motor. En los últimos
años, se ha dispuesto también, el motor debajo
del piso en la parte posterior del automóvil.
Figura 23. Accionamiento por motor trasero.
Figura 24.
Figura 25.
• Propulsión por motor trasero
Los motores traseros están situados encima
o detrás del eje trasero. Con un motor de
cilindros opuestos, se necesita poco espacio
interior para el motor y el mecanismo de
cambio de velocidades.
Además, al faltar el eje de transmisión, no
se necesita el molesto túnel para su paso.
Debido a la limitación del volumen del
maletero, al difícil alojamiento del depósito
de combustible, a la sensibilidad, al viento
lateral y a la tendencia del derrape cuando
se toma una curva a gran velocidad, el motor
trasero se utiliza poco en los automóviles
para turismo.
B. Tracción delantera
En la tracción delantera, el motor está dispuesto,
delante, encima o detrás del eje delantero.
El motor, el embrague, la caja de cambio de
velocidades, el accionamiento del eje y el
mecanismo diferencial, forman un bloque
compacto (grupo motor frontal).
El momento de giro del motor no necesita ser
transmitido hasta las ruedas traseras a través
de un largo trecho, sino que se aplica por el
camino más corto a las ruedas delanteras.
Como estos automóviles no tienen el eje
articulado de transmisión, desaparece el
molesto abultamiento del piso en el que se

28
aloja y se hace posible disponer de un interior espacioso para los ocupantes, así como, de un gran
portaequipajes o baúl en la parte trasera del automóvil, especialmente cuando el motor se dispone
transversalmente a la dirección de marcha.
Si el motor está colocado por detrás del eje, el voladizo delantero puede mantenerse pequeño
con mayor distancia entre ejes, pero el motor ocupa lugar en el espacio interior. Como las ruedas
delanteras accionadas tienen que orientarse y seguir los recorridos de la suspensión, necesitarán
las correspondientes articulaciones. Resulta especialmente ventajosa, la tracción delantera en el
recorrido de curvas y para viajar por carreteras resbaladizas, ya que el automóvil es tirado y no
empujado como en el caso de la tracción trasera. La buena estabilidad direccional tiene, como
consecuencia, el hecho de que para realizar desviaciones de dirección se necesitan mayores
esfuerzos en esta.
Automóviles con tracción delantera
Figura 26. Automóvil con motor transversal y con tracción delantera.
Figura 27. Motor delante del eje delantero. Figura 28. Motor sobre el eje delantero.
Figura 29. Motor transversal sobre el eje delantero.
1 2
3
Embrague
Diferencial
Motor
Caja de cambios

29
En los automóviles industriales con gran
capacidad de carga, los pesados militares y
para remolcadores pesados, son por lo general,
necesarios más de dos ejes, con el objeto de
que no se sobrepase la carga máxima por eje,
que autorizan los reglamentos de tráfico por
carretera. Estos automóviles van equipados con
un eje delantero con tracción y dos ejes traseros,
también con tracción.
Cada uno de los ejes traseros va provisto de su
mecanismo diferencial propio. Si la propulsión
viene del mecanismo distribuidor a cada uno de
los ejes traseros, se habla de propulsión paralela.
Si la tracción procedente de la caja de cambio
de velocidades o del mecanismo distribuidor,
pasa a través del eje articulado de transmisión
solamente al mecanismo diferencial del primer
eje trasero y de allí, al mecanismo diferencial
del segundo, se le llama, propulsión en tándem.
En esta disposición, el momento de giro del motor
tiene que ser transmitido a los diferenciales de
los dos ejes traseros, a través de mecanismos de
engranaje cónico y cilíndrico intercalados.
Este tipo de transmisión se clasifica en: de
tracción parcial y de tracción permanente.
El sistema de doble tracción está conformado
por:
• Cubos de rueda con mecanismo de bloqueo
y desbloqueo.
• Eje articulado de transmisión delantero.
• Eje articulado de transmisión trasero.
• Embrague.
• Grupo diferencial trasero.
• Grupo diferencial delantero.
• Caja de cambios de velocidades.
• Caja de transferencia.
Figura 30. Tracción en las cuatro ruedas.
Cuando los automóviles utilitarios tienen que
realizar muy variadas funciones de transporte
y también enfrentarse con dificultades del
terreno, los fabrican con tracción a las cuatro
ruedas.
En los casos sencillos de transporte basta con la
tracción trasera, pero, si se exige al automóvil
fuerte tracción o trabajo en todo terreno, se
conectará, además, la tracción delantera, con
lo cual resultará convertido en uno de tracción
a las cuatro ruedas. Además de esto, llevan
bloqueos de diferencial, de modo que, hasta
en las condiciones más difíciles del suelo
(fango, superficies heladas), permanecerá
con capacidad de movimiento y tracción.
Los automóviles de turismo y los industriales
que tengan que utilizarse en el campo, también
son de tracción en las cuatro llantas.
Llevan un mecanismo distribuidor que
frecuentemente, contiene también una
reductora que puede conectarse a voluntad.
El mecanismo distribuidor suele sujetarse junto
a la caja de cambio de velocidades; hay dos
ejes de transmisión que van a los diferenciales
del eje delantero y del eje trasero, provistos de
un bloqueo de diferencial. No siempre puede
desconectarse la transmisión a las ruedas de uno
de los ejes motrices del automóvil.
1.2.2 Doble tracción o tracción a
las cuatro ruedas

30
Figura 32. Tracción en las cuatro ruedas opcional.
Este sistema de doble transmisión consiste en
un diferencial central que distribuye la tracción
a las cuatro ruedas y puede tener un control
de embrague viscoso, que transmite más
tracción a uno de los ejes cuando el otro pierde
adherencia. Este tipo de tracción se usa más
en automóviles para turismo que circulan por
carreteras y por caminos con poca adherencia,
por ejemplo, hielo, nieve, arena, etcétera.
La gran diferencia entre los automóviles de
tracción permanente y los de tracción parcial,
es que estos últimos no se pueden mantener
en carretera con tracción en las cuatro
ruedas porque se calientan. Solo debe usarse
cuando las condiciones del camino lo exigen.
Los automóviles con tracción permanente
están diseñados para funcionar todo el tiempo
y, si bien la distribución de tracción puede
variar de acuerdo con el terreno, nunca se
desenganchan.
La tracción permanente, tiene la particularidad
de utilizar un diferencial central, este diferencial
es independiente al que tiene cada uno de los
ejes (delantero y trasero).
1.2.4 Tracción permanente o constante
1.2.3 Tracción parcial
En este sistema de transmisión, los automóviles
tienen tracción permanente solo en las ruedas
traseras, no tienen diferencial central y la
tracción delantera se engancha con una palanca,
quedando bloqueada.
En un sistema de tracción en las cuatro ruedas
opcional, la fuerza de tracción del motor se
transmite a la caja de transferencia mediante la
transmisión.
En el sistema 2WD (Two Wheel Drive) la fuerza
de tracción se distribuye a dos ruedas y cuando
se selecciona 4WD, la fuerza de tracción se
distribuye a las cuatro ruedas. El 4WD también
tiene un rango especial bajo para condiciones
difíciles en terreno irregular.
Tanto los AWD como los 4WD, tienen ventajas
en caminos como carreteras nevadas, terrenos
irregulares o resbaladizos, donde la mayoría
de los automóviles con tracción en dos
ruedas (2WD) pueden perderla rápidamente.
El AWD y el 4WD funcionan bloqueando
los ejes frontal y trasero para que trabajen al
unísono, proporcionando fuerza delantera y
trasera.
Esto quiere decir que, permanentemente,
las cuatro ruedas giran a la misma velocidad.
Este tipo de tracción se utiliza más en automóviles
todoterreno.
Figura 31. Camión con tres ejes propulsados.
Diferencial
trasero
Diferencial
delantero
Transmisión Transfer
Diferencial
central
Motor

31
Motor
Embrague
Figura 33. Tracción en las cuatro ruedas permanentes.
Según el sistema de transmisión que posea el automóvil y su medio de accionamiento, se requiere de
mecanismos que permiten la tracción en las ruedas, estos son: el de embrague, mecanismo de cambio
de velocidades, transferencia o mecanismo de doble tracción, eje articulado, mecanismo diferencial y
semiejes o eje de accionamiento de ruedas.
1.3
Partes y funcionamiento del sistema de transmisión
El mecanismo de embrague es el que desacopla y acopla la fuerza que genera el motor de
combustión interna al conjunto de engranajes del mecanismo de cambio mecánico de velocidades,
es absolutamente necesario en los automóviles provistos de un motor de combustión interna, ya
que, para iniciar la marcha, hay que transmitir el par motor a bajo régimen, de una forma progresiva
por resbalamiento mecánico o viscoso, hasta conseguir un acoplamiento rígido entre el motor y las
ruedas del automóvil, a través de la caja de cambio de velocidades.
El embrague debe cumplir una serie de características, poseer suficiente fuerza para que no patine
con el motor funcionando a pleno rendimiento y a la vez, proporcionar una marcha suave. Debe ser
resistente, rápido y seguro. Resistente debido a que por él pasa todo el par motor, rápido y seguro
para aprovechar al máximo dicho par.
1.3.1 Embrague
Dispositivo
de bloqueo
del diferencial
Eje de
transmisión
Diferencial
central
Eje secundario
de caja de
cambios
Diferencial
delantero
Dispositivo
de bloqueo
del diferencial
Caja de cambios
de velocidades
Diferencial
trasero con
bloqueo
manual

32
2
3
1
4 5
6
7
Figura 34. Instalación del mecanismo de embrague.
El embrague va situado entre el motor y la caja de cambios de velocidades, y más concretamente,
entre el eje cigüeñal y el eje primario de la caja de cambios de velocidades. Sus partes principales son:
cojinete o collarín, canasta y disco.
La información del funcionamiento, tipos, ajustes y tolerancias del mecanismo de embrague, se
explica con más detalle en el tema tres de esta unidad.
1. Cojinete o collarín.
2. Cable de desembrague.
3. Palanca de liberación.
4. Liberación tenedor.
5. Pedal de embrague.
6. Disco.
7. Plato de presión o canasta.
Figura 35. Partes principales del mecanismo de embrague.
1. Plato de presión o canasta.
2. Disco.
3. Cojinete o collarín.
1
2
3

33
Es a través del cual se puede variar la transmisión
entre el motor y el mecanismo diferencial.
Esta variación, se realiza por medio de las
distintas velocidades.
Todo motor de combustión tiene un número
mínimo y un máximo de revoluciones. Entre
estos dos números está comprendido su campo
eficaz. Este tiene que mantenerse en todas las
condiciones de marcha.
El automóvil tiene que marchar a pesar de
las variaciones de carga y pendientes de la
carretera con el número de revoluciones que al
motor le convenga en cada caso.
Existen mecanismos de cambio de velocidades
mecánico y automático:
1.3.2 Mecanismo de cambio de
velocidades
A. Mecánico
El mecanismo de cambio mecánico de
velocidades, ha evolucionado notablemente
desde los primeros mecanismos sin dispositivos
de sincronización hasta las actuales cajas de
cambios sincronizadas de dos ejes.
Independientemente de la disposición
transversal o longitudinal y delantera o trasera,
las actuales cajas de cambio mecánico de
velocidades, son principalmente de dos tipos:
• De tres ejes: un eje primario recibe el par del
motor a través del embrague y lo transmite
a un eje intermediario, este a su vez lo
transmite a un eje secundario de salida,
coaxial con el eje primario, que acciona el
conjunto diferencial.
• De dos ejes: un eje primario recibe el torque
o par motor y lo transmite de forma directa
a uno secundario de salida que acciona el
conjunto diferencial.
En ambos tipos de cajas manuales, los piñones
utilizados actualmente en los ejes son de
dentado helicoidal, el cual presenta la ventaja
de que la transmisión de par, se realiza a
través de dos dientes, simultáneamente, en
lugar de uno como ocurre con el dentado
recto tradicional siendo, además, la longitud
de engranaje y la capacidad de carga mayor.
Esta mayor suavidad, en la transmisión de
esfuerzo entre piñones, se traduce en un
menor ruido global de la caja de cambios de
velocidades, en la marcha atrás se pueden
utilizar piñones de dentado recto, ya que a
pesar de soportar peor la carga, su utilización es
menor y, además, tiene un costo más reducido.
En la actualidad, el engranaje de las distintas
marchas se realiza por medio de dispositivos
de sincronización o sincronizadores, que
igualan la velocidad periférica de los ejes con
la velocidad interna de los piñones de forma
que se consiga un perfecto engranaje de la
marcha sin ruido y sin peligro de posibles
roturas del dentado. Es decir, las ruedas o
piñones están permanentemente engranados
entre sí, de forma que una gira loca (hacia la
izquierda o derecha) sobre uno de los ejes,
que es el que tiene que engranar y la otra,
se acopla en su movimiento al otro eje. El
sincronizador tiene, por tanto, la función de
un embrague de fricción progresivo entre
el eje y el piñón, que gira libremente sobre
él. Los sincronizadores suelen ir dispuestos
en cualquiera de los ejes, de forma que el
volumen total ocupado por la caja de cambios
de velocidades, sea el más reducido posible.

34
Figura 37. Mecanismo de caja mecánica
de velocidades.
Existen varios tipos de sincronizadores de los
cuales destacan: sincronizadores con cono y
esfera de sincronización, sincronizadores de
cono y cerrojo de sincronismo, sincronizadores
con anillo elástico, etcétera.
El accionamiento de los sincronizadores se
efectúa por medio de un varillaje de cambio
que actúa mediante horquillas sobre los
sincronizadores, desplazándolos axialmente a
través del eje y embragando, en cada momento,
la marcha correspondiente. Los dispositivos
de accionamiento de las distintas marchas,
dependen del tipo de cambio y de la ubicación
de la palanca de cambios.
Figura 36. Mecanismo de cambio de velocidades
tipo transeje.
B. Automático
Se utiliza en automóviles en los que la
transmisión de potencia hasta las ruedas, es
realizada por medio de un eje articulado y
un conjunto de impulsión final (mecanismo
diferencial). La transmisión automática se
utiliza generalmente en automóviles con motor
delantero y tracción trasera (FR, Front Engine,
Rear Drive).
Actualmente, existen distintas disposiciones de
cajas automáticas, cuya forma y composición
depende, fundamentalmente, del tipo de
tracción y disposición del motor. No obstante,
los principios básicos en que se basan sus
cadenas cinemáticas son similares y fácilmente
comprensibles a partir del entendimiento del
tren epicicloidal. Otra característica que las
diferencia, es el tipo de mando. Actualmente,
los sistemas de mando más utilizados son el
hidráulico y el electrónico.
Figura 38. Mecanismo de cambio
automático de velocidades.
Es el que permite acoplar o desconectar la
propulsión o las ruedas delanteras, así como de
proveer dos velocidades auxiliares, una alta y
otra baja.
1.3.3 Mecanismo de transferencia o
de doble tracción

35
Está acoplada en la parte posterior del mecanismo de cambios de velocidades y se ubica sobre el
segundo travesaño del bastidor, al que se apoya por medio de un soporte de goma.
Sus engranajes son conectados por acción de las dos palancas ubicadas en el piso del automóvil.
La palanca de tracción trasera, más larga y a la izquierda, sirve para conectar o desconectar dicha
tracción. La palanca de velocidad auxiliar, más corta y a la derecha, sirve para lograr los cambios de
velocidades alta o baja.
Las instrucciones sobre las distintas posiciones de la palanca, se encuentran en una calcomanía
pegada en la parte interior de la tapa de la guantera, de algunos modelos de automóviles.
En términos generales, con la palanca de tracción trasera conectada y la velocidad auxiliar en alta, se
obtiene una desmultiplicación apropiada para transitar por terrenos dificultosos. Cuando, aparte de
ello, se requiere una fuerza de tracción mayor, a velocidad reducida, especial para trabajos industriales
o agrícolas, se colocará la palanca de velocidades auxiliares en baja.
Figura 39.
Es el conjunto formado por el eje de transmisión y las crucetas, que transmiten el momento de
giro del mecanismo de cambios, al mecanismo diferencial. Con ayuda de estas articulaciones el eje
puede seguir las oscilaciones de los ejes de accionamiento sin transmitirlas al mecanismo de cambios.
Los árboles articulados son generalmente de acero de alta calidad. Muchas veces, tienen sección
tubular debido a que este tipo de árboles son menos pesados que los sólidos de la misma capacidad
de carga. Para las articulaciones se emplean crucetas y juntas universales (flexibles).
Los esfuerzos a que están sometidos, se debe principalmente, a los pares de torsión que debe
transmitir. El valor de estos depende de las características, del mecanismo de transmisión del cual
forman parte y del motor que incorpora el automóvil.
1.3.4 Árboles articulados
4H
2H
N 4L

36
Árbol de transmisión
Junta cardán
Junta cardán
Árbol de transmisión
telescópico
Figura 41. Identificación de semiejes o árboles articulados de accionamiento de ruedas
motrices delanteras.
Figura 40. Conjunto de eje articulado de transmisión.
Eje de transmisión del lado
derecho del transeje manual Eje de interconexión
Rueda fónica
(ABS solamente)
Junta
homocinética
externa
Articulación
de tipo
tripod
interior
Eje de transmisión del
transeje automático derecho
Eje de interconexión
Eje de interconexión del
transeje automático
Mangueta
Funda
fuelle
sellante
Lastre de
amortiguador
ajustado
Junta
homocinética
externa
Eje de interconexión del
transeje manual
Eje de transmisión del lado
izquierdo del transeje manual
Mangueta
Lastre de
amortiguador
ajustado
Funda
fuelle
sellante
Funda
fuelle
sellante
Articulación
de tipo tripod
interior
Eje de transmisión
del lado izquierdo del
transeje automático
Funda
fuelle
sellante
a
Detalle de la transmisión
a
Desplazamiento angular de un
árbol con articulación por cardán

37
Figura 42. Semiejes rígidos de tracción trasera.
Figura 43. Conjunto del mecanismo diferencial.
Permite que las ruedas, derecha e
izquierda de un automóvil, giren a
diferentes revoluciones, según este
se encuentre tomando una curva
hacia un lado o hacia el otro.
Cuando un automóvil toma una
curva, por ejemplo, hacia la derecha,
la rueda derecha recorre un camino
más corto que la rueda izquierda,
ya que esta última se encuentra en
la parte exterior de la curva.
1.3.5 Mecanismo diferencial
Antiguamente, las ruedas de los automóviles estaban montadas de forma fija sobre un eje.
Este hecho significaba que una de las dos no giraba bien, desestabilizando el automóvil.
Mediante el diferencial se consigue que cada rueda pueda girar correctamente en una curva,
sin perder por ello, la fijación de ambas sobre el eje, de manera que la tracción del motor actúa con
la misma fuerza sobre cada una de ellas.
El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de U en el eje. Cuando ambas ruedas
recorren el mismo camino, por dirigirse el automóvil en línea recta, el engranaje se mantiene en
situación neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando
con ello, las diferentes velocidades de giro de las ruedas.
1. Cojinete
2. Empaque
3. Piñón de ataque
4. Corona
5. Conjunto diferencial
6. Trompetas
7. Cojinete
8. Rodamiento
9. Semieje
1 2 3 4
5
6
7
9
8
Piñón del árbol
de transmisión
Semieje
Corona
Engranaje
cónico del
diferencial
Satélite
Semieje
Engranaje cónico
del diferencial

38
Los problemas en la transmisión del automóvil se presentan regularmente en el embrague, caja
de cambio de velocidades, de transferencia, conjunto diferencial y eje articulado de transmisión
y semiejes. Estos se manifiestan a través de ruidos, inestabilidad y desgaste de sus componentes
internos, en relación con el cambio de velocidades y transmisión de fuerzas. Por ello, es necesario el
mantenimiento periódico para que el sistema esté en óptimas condiciones de operación.
Este manual está abordado por mecanismos que integran el sistema, es decir, el mecanismo que
presente la falla es al que se le proporcionará mantenimiento, desmontando e inspeccionando sus
elementos, los cuales serán reemplazados según la decisión del técnico, luego se realizará el montaje
y verificará su funcionamiento.
Inspección del sistema de transmisión
2
Las fallas que se presentan en los mecanismos del sistema de transmisión pueden ser ocasionadas
por desgaste normal o por impactos sufridos durante la conducción del automóvil. Lo más importante
es localizar el origen de la falla y proceder a su reparación o reemplazo respectivo.
2.1
Fallas comunes
La siguiente tabla presenta las fallas más comunes que presenta el mecanismo de embrague:
2.1.1 Fallas del embrague
Falla Causa
El embrague patina
o resbala.
Esto se debe al desgaste excesivo de los forros del disco o debido a
que los mismos están engrasados. En este caso, se debe desmontar
el embrague para comprobar el disco. Si patina solamente a alta
velocidad, la causa será posiblemente que los resortes o diafragma
han perdido elasticidad o alguno está roto. El patinado también puede
ser debido a un ajuste defectuoso.
Vibración del automóvil
al embragar.
Esto indica que el disco no asienta convenientemente en el volante
del motor por estar deformado, o también por falta de progresividad
a causa de algún defecto de los muelles del disco o diafragma del
embrague.
Las velocidades
rozan al entrar.
Se debe al ajuste defectuoso del embrague, que hace que el disco no
se suelte por completo y por lo tanto, impide el desembragado total.
Ruidos al presionar
el pedal.
Se originan por el cojinete de empuje, cuyo rodamiento axial está mal
engrasado, en mal estado o por rotura de alguna de las puntas del
diafragma.
La diferencia de giro también se produce entre los dos ejes. Las ruedas directrices describen una
circunferencia de radio mayor que las no directrices, por tal razón, se utiliza el diferencial.

39
Cualquiera de estas fallas implica el desmontaje del embrague para su comprobación, excepto la
de ajuste de la guarda de embrague, que puede corregirse realizándola de manera que el recorrido
libre del pedal sea de dos a tres centímetros, lo que se notará porque en este recorrido el pedal
se mueve sin dificultad y, a partir de aquí, ofrece una resistencia mayor debida a la acción de los
resortes del plato de presión. La regulación del recorrido libre del pedal puede realizarse actuando en
el dispositivo de regulación que existe en el mecanismo de mando, que une el cable con la horquilla
de mando del embrague.
Si el recorrido libre es nulo, la distensión de los muelles de embrague puede ser incompleta, lo
que hace patinar al disco y que se desgaste rápidamente. Si el recorrido libre es grande, no se
puede conseguir el desembrague completo, con lo que las velocidades entran mal y rozan al entrar.
Este recorrido libre disminuye a medida que se desgastan los forros del disco y deberá realizarse el
ajuste periódicamente.
La siguiente figura presenta un mecanismo de mando del embrague, del tipo de contacto permanente
del tope con el diafragma, donde el resorte (F) mantiene el pedal separado del tope (P), tanto como
le permita la horquilla de desembrague (E). Tirando de la punta del cable en el sentido (C) hasta que
el pedal apoye en el tope (D), debe obtenerse un juego (G) de 2.5 mm, lo que se consigue mediante
la tuerca de ajuste.
Figura 44. Sistema de accionamiento y ajuste de la guarda de embrague.
A y C. Movimiento de la horquilla de accionamiento.
B. Cojinete de empuje.
D. Tope del pedal de embrague.
E. Horquilla de desembrague.
F. Muelle.
G. Juego.
F
D
E
G
B
A
C

40
Las fallas que presenta el mecanismo de cambio mecánico de velocidades tienen distintos orígenes,
la tabla a continuación presenta algunos defectos, su origen y su posible solución.
2.1.2 Fallas del mecanismo de cambio mecánico de velocidades
Falla Causa Solución
La palanca vuelve por
si sola a posición de
neutro.
• Resortes de los vástagos de las
horquillas rotos o que ya perdieron
presión.
• Cavidades de los vástagos de
horquillas muy gastadas.
• Horquillas con mucho desgaste.
El engranaje no engrapa en toda
la longitud de los dientes.
• Cojinete de rodillos del eje propulsor
muy gastados o extremo del eje
selectivo defectuoso.
• Varillas mal graduadas.
• Engranajes o sincronizadores
dañados.
• Repónga el o los resortes.
• Cambie los vástagos.
• Cambie las horquillas o los
engranajes con su canal
deteriorado.
• Cambie los rodillos o el eje
dañado.
No puede conectarse
alguna velocidad.
• Engranajes o sincronizadores
dañados.
• Revise las varillas y gradúelas
convenientemente.
• Cambie los engranajes.
• Revise y gradúe las varillas.
Cambio de velocidades
dificultoso.
• Embrague muy gastado o mal
graduado.
• Sincronizadores defectuosos.
• Revise las varillas y gradúelas
convenientemente.
• Ajuste el embrague.
• Revise, gradúe o cambie.
Ruidos en la caja de
• Cargador trasero defectuoso.
• Nivel o calidad del lubricante más
bajo de lo prescrito.
• Engranajes rotos o eje intermedio.
• Juego longitudinal del eje intermedio
o engranaje de retroceso excesivo.
• Revise y cambie el cargador.
• Ajuste el lubricante o sustitúyalo
por el recomendado.
• Revise cuidadosamente los
engranajes y sustitúyalos por
nuevos.
• Cambie las arandelas espaciadoras
y ajuste el juego al valor prescrito.
Fugas de aceite.
• Tornillos flojos.
• Empaques rotos.
• Retenedores defectuosos o mal
instalados.
• Nivel de aceite muy elevado.
• Ajústelos, de acuerdo con el
torque especificado.
• Sustitúyalos por nuevos.
• Revise los retenedores y
cámbielos.
• Revise el nivel de aceite.

41
E l i n d i c a d o r d e
velocidades no marca.
• Cable de accionamiento roto.
• Engranaje roto.
• Sustituya el cable.
• Cambie el engranaje o la
cuña.
• Cambie el engranaje.
Ruidos o vibraciones.
Cargador o cargadores de la caja
deterioradas.
Cambie el o los cargadores.
Palanca directa en la
caja de velocidades con
mucho juego.
Componentes de la palanca y
mecanismos de sujeción presentan
mucho desgaste.
Reponga y ajuste los componentes
dañados.
El mecánico automotriz deberá reparar el
diferencial después de haber detectado algunas
fallas en su funcionamiento, tal como ruidos por
desajustes o desgastes excesivos en sus piezas.
En ninguna ocasión deberán generalizarse los
procesos de reparación ya que cada automóvil
constituye un caso particular.
Las fallas en los diferenciales son muy diversas
como también las soluciones o reparaciones
que puedan dárseles; pero esencialmente se
manifiestan por ruidos, zumbidos y vibraciones
que se transmiten a la carrocería del automóvil,
por lo que debe procederse a reparar y ajustar
el diferencial.
Los ruidos en el diferencial se pueden deber a
dos causas principales:
Juego excesivo entre corona y piñón de ataque.
Cojinetes defectuosos.
En ambos casos, no es recomendable circular el
automóvil por mucho tiempo, ya que aparte de
ser molesto, se ponen en peligro los elementos
del conjunto diferencial.
2.1.3 Fallas del conjunto diferencial y ejes
articulados de transmisión y semiejes o
ejes de accionamiento de ruedas motrices
Existen algunos diferenciales que no vienen
equipados con tuercas de ajuste para
compensar el juego de la corona o el contacto
de ataque del piñón o la corona.
En estos diferenciales el ajuste se efectúa a través
de alzas o complementos. Se colocan entre la
carcasa del diferencial y las cuñas de los cojinetes
de la caja de satélites.
Tanto estas alzas como las que se colocan en
el piñón de ataque para ajustar la precarga de
los cojinetes, son suministradas por el fabricante
del automóvil en diferentes espesores. Esto se
determinará cuando se realice el desmontaje
del conjunto durante el mantenimiento de
cada mecanismo.
Por otra parte, los ejes articulados de
transmisión, crucetas, transejes y ejes de
accionamiento de ruedas motrices, presentan
vibraciones cuando las mismas están desgastadas,
en este caso lo que sucede es que los tornillos
de sujeción tienden a aflojarse, dañando así los
empaques y guardapolvos.

42
• Revise que la caja de transferencia no
presente grietas en su exterior o fugas
de aceite, ya que esto conlleva a falta de
lubricación, rodamientos desgastados,
engranes quebrados y varillas de mando
con juego excesivo.
• En el caso del diferencial revise si existe
algún problema en ese mecanismo,
ruidos o golpes.
Las fallas en el conjunto diferencial pueden ser
causadas por falta de lubricación, rodamientos
desgastados, desajuste del piñón de ataque,
desajuste y ovalamiento de la corona, desgaste
excesivo de los engranajes satélites y
planetarios y su eje. Pueden contribuir a causar
daños en el diferencial, articulaciones en mal
estado o balanceo incorrecto del eje cardán.
Para realizar la inspección del sistema de
transmisión, se debe disponer de instalaciones,
equipo, herramientas e información técnica
(manual de especificaciones) relacionada con
el automóvil. Además, es imprescindible contar
con soportes o torres, o bien, puente elevador,
así como, equipo de protección personal.
Para realizar la inspección:
1. Escuche al conductor o pruebe el automóvil,
realizando un breve recorrido. Después del
mismo podrá determinar los elementos de
la transmisión mecánica que están fallando.
Las fallas pueden ser por:
• Ruidos y vibraciones causadas por falta
de lubricante, rodamientos defectuosos,
o piezas fracturadas o quebradas.
• Desconexión de alguna velocidad
en marcha, causada por los resortes
vencidos de los bloqueadores en las
varillas de mando o en el conjunto
sincronizador.
• Dificultad al introducir una velocidad que
puede ser causada por falta de ajuste del
pedal del embrague, falta de lubricante
o aros sincronizadores muy desgastados.
2. Determine si el mecanismo de velocidades
realiza los cambios en forma apropiada o
presenta una acción de patinaje, jaloneo o
vibración, cambios bruscos o retardados.
• En el caso de no tener tracción, determine
si es un problema del sistema hidráulico
de la transmisión o electrónico, o bien
del sistema de flechas de tracción.
2.2
Procedimiento de inspección
Figura 45. Ubicación del semieje o eje articulado
de accionamiento de ruedas.
Figura 46. Mecanismo diferencial del automóvil.
Procedimiento

43
3. Revise que los semiejes o ejes articulados
no presenten fallas por falta de lubricación
y engrase, debido a guardapolvos rotos,
desgaste excesivo de piezas, provocado
por falta de lubricación.
5. Revise minuciosamente el mecanismo
mecánico de cambio de velocidades
para localizar fugas de aceite que puedan
ocasionar fallas en el sistema y determine la
acción necesaria.
6. Escuche los ruidos en el mecanismo de
cambio mecánico de velocidades al cambiar
de velocidad y mientras circula el automóvil,
determine la acción necesaria a realizar.
7. Revise si el aceite está a nivel apropiado o
si detecta que el disco de embrague está
quemado, en este caso inspeccione la causa
y determine la acción necesaria.
8. Realice pruebas de potencia de arranque
del automóvil para determinar el porcentaje
de patinaje de la transmisión y determine la
acción necesaria a realizar.
4. Revise el eje articulado de transmisión del
automóvil, ya que los ruidos y vibraciones
son causados por desajuste de piezas y
pérdida de la transmisión de fuerza causada
por los estriados de los semiejes en mal
estado.
Figura 47. Guardapolvo en buen estado.
Figura 49. Ubicación del eje de transmisión
de un camión.
Figura 50. Articulación desgastada.
Figura 48. Guardapolvo dañado.

44
Embrague
3
En 1885 fue utilizado el primer embrague por
Benz, estaba formado por una faja de cuero
que transmitía el movimiento desde una polea
libre a una polea unida al eje cigüeñal. Ambas
poleas estaban muy cercanas de modo que, a
medida que se desplazaba la faja, se producía
un deslizamiento. Años después, aparecieron
los primeros embragues de conos, cuyo diseño
admitía dos versiones, la de cono derecho o la
de cono invertido.
Estos embragues eran dos conos colocados
uno dentro del otro, en el que uno de ellos
estaba recubierto con una capa de cuero o
gamuza. Uno de los principales inconvenientes
de este tipo de embrague fue que requerían
volantes de gran diámetro, con lo cual tenían
grandes pesos, características que no permitían
alcanzar un elevado número de revoluciones.
Otro inconveniente fue que el material de
rozamiento más utilizado durante muchos años
fue el cuero, sin embargo, tenía el problema
de fácil calentamiento y su gran sensibilidad
al aceite y la humedad, por lo que nunca
garantizaba un funcionamiento constante y,
además, se quemaba con facilidad.
Debido a los problemas que tenían estos
embragues de cono, el diseño evolucionó
hacia una etapa en la que el rozamiento entre
superficies estaba confiado a la fricción entre
discos de acero y bronce alternados, conocido
desde entonces como embrague de discos
múltiples. Esta solución permitió rebajar el peso
del volante que requería el embrague de conos y
aunque el coeficiente de rozamiento era menor,
se podía aumentar añadiendo más discos y así,
obtener la fuerza de arrastre deseada. La gran
ventaja de este tipo de embragues consistía en
la suavidad y progresividad del mismo.
En 1920, la construcción y difusión de los forros
de embrague de aglomerado de amianto,
permitió obtener elevados coeficientes de
rozamiento (de más de 0.3) y alcanzar elevadas
temperaturas sin perjuicio para los propios
forros, lo que permitió el éxito definitivo de un
tipo de embrague que había sido introducido a
principios del siglo XX por la De Dion Bouton,
que apareció de nuevo en 1920 y se generalizó
a partir de 1926.
Figura 51. Primeros embragues de conos.
Embrague de
cono derecho
Embrague de
cono invertido
Amianto: mineral que se presenta en fibras blancas y
flexibles, de aspecto sedoso. Es un silicato de cal, alúmina
y hierro, y por sus condiciones tiene aplicación para hacer
con él tejidos incombustibles. (DRAE, 2003).
Glosario

45
El éxito del embrague monodisco en seco
que se explicará más adelante, se debió en
gran parte a la empresa Británica FerodoTM
,
que anteriormente había construido forros
de rozamiento a base de conglomerado
de amianto y cobre, para el frenado. Dicho
material demostró su capacidad de resistencia
a elevadas temperaturas y presiones, necesarias
para un embrague monodisco.
Para este embrague monodisco en seco no
resultó satisfactorio hasta después de treinta
años debido al surgimiento de una serie de
inconvenientes. El principal problema residía
en que el contacto con el disco no era
completamente plano, puesto que era suficiente
un pequeño juego en el eje acanalado o en el
sistema de palancas, para tener un contacto
parcial, además, teniendo en cuenta que si se
utilizaban varios muelles helicoidales, la carga
de los mismos no era perfectamente uniforme,
por lo que el embrague vibraba y la unión
se producía a golpes. Este inconveniente se
evitó cuando se construyó el disco de acero
armónico, con la circunferencia exterior
ondulada, de manera que formaba una
especie de muelle entre dos forros de
rozamiento.
Cuando el disco era presionado entre el
volante y el plato de empuje, ambos forros
eran prensados progresivamente, con lo que
se compensaban los defectos de paralelismo.
El paralelismo consistía en mantener la
rotación del disco sobre su eje sin presentar
deformaciones.
No obstante, esta solución no fue suficiente
para resolver todos los problemas de
funcionamiento, y en los años sesenta se
produjo un claro avance con el uso de resortes
de diafragma en lugar de los cotidianos resortes
helicoidales. El funcionamiento de un embrague
con un resorte de diafragma es similar al de los
resortes helicoidales.
En la actualidad, la tendencia a estos tipos de
embragues no ha variado, siendo este uno de
los tipos más utilizados en los automóviles.
Figura 52. Embrague monodisco con varios
muelles helicoidales.
Desembragado
Embragado
El embrague transmite el momento de giro del
motor al mecanismo de cambio de velocidades,
en los automóviles con cambio de velocidades
mecánico se utilizan embragues de fricción.
El embrague de fricción constituye una unión
desacoplable, si se acciona, se interrumpe la
transmisión de fuerza del motor al mecanismo
de cambio de velocidades. El embrague en su
posición normal está acoplado y al accionarlo
se desacopla.
3.1
Partes y funcionamiento
Para ceder el momento de giro necesario
para la puesta en marcha, hay que llevar
previamente el motor a un determinado
número de revoluciones. Esto se realiza con el
embrague desacoplado y con la marcha puesta.

46
Es el elemento que sirve de cubierta al
mecanismo de embrague, por el que se fija este
al volante de inercia, por medio de tornillos.
En él se alojan los distintos muelles o diafragma
que permitirán la presión del disco de embrague
contra el plato de presión y el volante motor.
A. Con resortes helicoidales
Es el tipo de canasta en las que la fuerza se
efectúa por medio de un resorte o una serie
de resortes distribuidos uniformemente sobre la
periferia de la masa, para que toda la presión
sea igual en toda la corona circular. Lo anterior
no siempre se cumple, ya que los resortes
situados en el contorno quedan expuestos a
un efecto de fuerza centrífuga, por lo que a
altas velocidades los extiende y disminuye su
eficiencia precisamente cuando esta debe ser
mayor. Otro inconveniente de los muelles
periféricos aparece por la influencia de la
temperatura del plato de empuje y las grandes
dimensiones axiales del grupo de embrague.
La carga de los muelles helicoidales aumenta al
empujar el embrague, mientras que disminuye
al soltarlo, al contrario de lo que sería
conveniente. También el desgaste del disco
hace trabajar a los muelles con presiones
inferiores, lo que facilita el resbalamiento del
embrague. Por estas razones, a partir de los
años sesenta, se produjo un claro avance en la
eliminación de estos inconvenientes, mediante
el empleo de resortes de diafragma.
3.1.1 Plato de presión o canasta
Figura 53. Plato de presión.
Figura 54. Plato de presión o canasta
de muelles helicoidales.
Al embragar, se transmite el momento de
giro del motor al cambio de velocidades,
inicialmente por fricción de deslizamiento.
El embrague deslizante actúa sobre el motor
frenándolo y sobre el automóvil propulsándolo
a través del cambio de velocidades y del
accionamiento del eje (o de los ejes).
Después de terminado el proceso de puesta
en marcha queda el embrague totalmente
acoplado y transmite por fricción de adherencia
el momento de giro del motor al mecanismo de
Por otro lado, para que las velocidades del
mecanismo de cambio puedan conectarse
bien, las ruedas de mecanismo o los manguitos
no deben estar cargados por transmisión
de fuerzas durante el proceso de conexión.
El flujo de fuerza del motor al mecanismo de
engranajes debe, por lo tanto, interrumpirse
mediante desembragado.
Para que el embrague realice su función, son
necesarios elementos como: el plato de presión
o canasta, el disco de embrague y el cojinete o
collarín, así como el mando de accionamiento.

47
B. Con resortes de diafragma o membrana
Es el que tiene un resorte de membrana que
realiza las funciones de la palanca de
desembrague y del resorte de presión del
embrague. EI resorte de membrana es en
forma de plato o de disco provisto de ranuras
radiales.
Este embrague tiene la ventaja de que su efecto
de acoplamiento es más suave.
Hay embragues de resorte de membrana con
desembrague por presión y desembrague par
tracción.
• Embrague de resorte de membrana con
desembrague por presión
El resorte de este embrague visto en sección,
forma una palanca de dos brazos. Cerca
del borde exterior, el resorte de membrana
está sujeto entre dos anillos de apoyo.
En estado embragado, el resorte de
membrana aprieta, con su borde exterior,
la placa de presión contra el disco del
embrague. AI desembragar, el cojinete de
Figura 55. Embrague con resorte de membrana.
Figura 56. Embrague con resorte de membrana
y desembrague por presión.
desembrague se aprieta contra el borde
interior de las lengüetas del resorte de
membrana. De esta manera, las lengüetas
basculan sobre los anillos de apoyo, el
resorte de membrana se separa de la placa
de presión del embrague, es decir, esta se
descarga y, por lo tanto, se interrumpe la
transmisión de fuerzas. Por medio de unos
resortes de laminilla colocados radialmente
la placa de presión del embrague se
mantiene junto a la tapa de este. Estos
resortes de laminilla transmiten la mitad
del momento de giro del motor a la placa
de presión del embrague y sirven, al
mismo tiempo de resortes de retroceso al
desembragar.
Lengüeta del resorte
de membrana
Cojinete
desembrague
Horquilla de
desembrague
Embragado
Desembragado
Disco del embrague

48
Es una pieza formada por un disco de acero
en el que tiene una pasta unida por medio
de remaches, de tal manera que la cabeza de
estos van embutidos para que no rocen contra
la superficie del asiento del volante del motor.
Es el elemento encargado de transmitir a la
caja de cambios de velocidades todo el par
motor sin que se produzcan resbalamientos en
condiciones estacionarias. Por este motivo, el
disco de embrague está forrado de un material
de fricción que se adhiere a las superficies
metálicas (con las que entra en contacto
dicho disco). Este material es muy resistente al
desgaste y al calor, es lo más importante de este
elemento, y las diferentes opciones disponibles
a lo largo de la historia de los automóviles
fueron desarrolladas en los años posteriores.
3.1.2 Disco de embrague
Figura 58. Disco de embrague.
• Embrague de resorte de membrana con
desembrague por tracción.
El resorte de este embrague visto en sección,
forma una palanca de un solo brazo. Su
borde exterior se apoya en la tapa del
embrague.
En estado embragado, el resorte de
membrana aprieta a la placa de embrague
contra el disco de embrague a una distancia
aproximadamente igual a 1/3 de su brazo
de palanca medido desde el borde exterior
del resorte. AI desembragar, el cojinete de
desembrague tira de las lengüetas del resorte
de membrana. Con esto, el resorte se mueve
alrededor de su borde exterior y descarga la
placa de presión del embrague, entonces se
interrumpe la transmisión de fuerzas.
Este tipo de embrague tiene menor altura
y una construcción más simple que la del
resorte de membrana con desembrague a
presión.
Figura 57. Embrague con resorte de membrana y
desembrague por tracción.
La fuerza necesaria en el pedal del embrague
es máxima poco antes de comenzar el
desembrague porque el resorte de membrana
tiene su máxima tensión cuando está plano.
A la mitad de la carrera de desembrague, la
fuerza del pedal es de unos 130 N, y cuando
está del todo desembragado de 110 N.
Embragado
Desembragado

49
La elasticidad axial de las guarniciones está
dimensionada de tal forma que en la puesta
en marcha tomen un contacto suave y en el
estado de embrague totalmente embragado
queden adaptadas al disco casi planas del todo.
A. Discos de embrague rígidos
La guarnición o forro de fricción va remachada o
pegada al disco; no se aplica de modo elástico.
B. Discos de embrague elásticos
Para obtener un acoplamiento suave, casi todos
los embragues tienen hoy día discos elásticos.
En estos discos de embrague la corona del
disco va dividida en segmentos a través de
hendiduras. Estos segmentos están abombados
fuera del plano del disco y soportan la guarnición
o forro de fricción. Otros discos elásticos
de embrague lIevan entre el disco plano y el
recubrimiento con la guarnición unas capas
elásticas intercaladas.
C. Discos de embrague con amortiguadores
de oscilaciones giratorias
Son los que tienen una elasticidad torsional
y una amortiguación por fricción. EI cubo del
disco de embrague va unido a la parte de disco
provista de la guarnición o forro de fricción
por medio de resortes helicoidales. En virtud
de esta elasticidad torsional resulta posible un
limitado giro entre el cubo y la parte de disco
que lIeva la guarnición. EI dispositivo para la
fricción previsto en la parte del cubo, amortigua
en esos giros, las oscilaciones giratorias entre
la parte del cubo y la parte de disco que lIeva
la guarnición. La fuerza de presión necesaria
para la fricción se obtiene mediante resortes.
Por lo general, se utilizan resortes de platillo
que ahorran espacio. Por medio del efecto
combinado de la elasticidad torsional y la
amortiguación por fricción, se amortiguan las
oscilaciones giratorias que provienen del motor
evitando que lIeguen a los mecanismos de
propulsión.
Figura 59. Segmentos elásticos en el disco.
Figura 60. Capas elásticas intercaladas.
Figura 61. Disco de embrague con amortiguador
de torsiones.
Guarnición
embrague
Corona del disco
Comparte ampliado
Comparte ampliado
Capa elástica intermedia
Elasticidad de torsión
Dispositivo
de fricción

50
Sobre la función del embrague y el proceso
de puesta en marcha del automóvil no tiene
el amortiguador torsional influencia alguna.
Por esta razón, los discos de embrague con
amortiguador torsional se realizan casi siempre
a modo de discos elásticos. Existen también
amortiguadores de torsión que constan de
una parte de goma elástica dispuesta en el
cubo del disco de embrague. En estos tipos
de construcción hay unos segmentos de goma
que unen entre sí el cubo y la parte de disco
provista de la guarnición.
El forro de fricción, por lo general, es un tejido
de amianto con inclusiones metálicas (cobre
o latón). Están embebidos en resina sintética,
prensados en molde y endurecidos. Para
elevados requerimientos térmicos se utilizan
elementos de fricción cerámico-metálicos.
D. Discos cerámicos
En vez de forros de fricción comunes, se
remachan por parejas unas plaquitas de
fricción metálico-cerámicas. Por razones de
peso, el plato tiene forma de estrella. Solo
se utilizan cuando se requieren actividades
extremadamente elevadas, como en las
niveladoras de terrenos.
Figura 63. Disco de material cerámico.
Es el elemento por el que se acciona el
mecanismo de embrague, también llamado
cojinete axial o collarín de embrague. Se trata
de un cojinete de bolas que se desliza sobre el
tramo del eje primario situado en la campana
de la caja de cambio de velocidades. Dicho
desplazamiento axial se controla por una de
sus caras a la que va acoplado un elemento
denominado horquilla, y por el otro extremo
permanece en contacto con las patillas de
accionamiento, en el caso de que se trate de un
mecanismo de embrague por muelles, o sobre
los dedos elásticos, si se trata de un mecanismo
dotado de embrague por diafragma, realizando
el empuje axial sobre estos.
3.1.3 Cojinete o collarín
Figura 64. Collarín.
Bajo arrastre de fuerza
Cazoletas de fricción
cerámico-metálicas
Marchando libremente
Guarnición
Resorte
Resorte
Guarnición
Figura 62. Disco de embrague elíptico con
amortiguador de torsiones.

51
Figura 65. Cojinete de desembrague
con casquillo deslizante.
3.1.4 Dispositivos de desembrague
Según sea el número de los discos de embrague,
se distingue entre embrague monodisco, bidisco
y multidisco o en baño de aceite.
3.2.1 Embrague por fricción
Existen embragues de fricción y automáticos.
En los automóviles con cambio de velocidades
accionado a mano, se emplean embragues por
fricción.
3.2
Tipos de embrague
A. Embrague monodisco
El embrague de un solo disco tiene tres
partes principales; tapa, disco del embrague y
mecanismo de desembrague.
Contiene un cojinete de empuje que,
normalmente, es de rodamiento que puede
cargarse axialmente. Se utilizan los cojinetes
de desembrague colocados sobre un casquillo
deslizante o los oscilantes montados sobre una
horquilla de desembrague.
El cojinete de desembrague con casquillo
deslizante, es apropiado tanto para embragues
de ajuste con juego, como para embragues sin
juego. En el ajuste sin juego, el anillo interior
del rodamiento de desembrague se apoya
constantemente en las palancas de desembrague
o en las lengüetas del resorte de membrana y,
cuando el motor está en marcha, gira con él
también, en caso que el embrague esté acoplado.
Figura 67. Embrague de un solo disco.
Figura 66. Cojinete de un embrague
de un solo disco con resortes de presión.
Anillo
Lengüeta del muelle
de membrana
Horquilla de
desembrague
Palanca de
desembrague
Cojinete de empuje
desconectado
Desplazamiento
radial
Horquilla de
desembrague
Cojinete de empuje
en avance
Eje de
desembrague
Placa de
desembrague
Palanca de
desembrague
Placa de presión
del desembrague
Volante del
motor
Guarnición o forro
del embrague
Disco de
embrague
Cubo de
embrague
Árbol de
embrague
Soporte de
guía del
embrague
Tapa del embrague
Soporte de
retroceso o
desembragar
con anillo
de grafito
Resortes del
embrague
(6 a 12 resortes
distribuidos en
la periferia)

52
Figura 68. Embrague acoplado.
El funcionamiento de un embrague de un solo
disco con resortes de presión es el siguiente:
• Embrague acoplado
Los resortes aprietan la placa de presión del
embrague contra el disco de este. Como el
disco puede desplazarse axialmente sobre el
eje de accionamiento, la placa de presión lo
aprieta contra la superficie de rozamiento del
volante del motor. De esta manera, el volante
queda acoplado, por la acción de las fuerzas
de rozamiento, con el eje de accionamiento
de la caja de cambios de velocidades a través
del disco del embrague. Como el volante y
la tapa del embrague están atornillados entre
sí y la placa de presión del embrague está
unida a la tapa por medio de unos tornillos
sin cabeza que tienen la finalidad de impedir
el movimiento relativo entre las dos piezas,
• Embrague desacoplado
Al accionar el pedal de embrague, el
cojinete de desembrague se aprieta
contra la placa de este, accionándola.
Esta palanca levanta la placa de presión del
embrague venciendo la fuerza de apriete
de los resortes y la separa del disco del
embrague, de ese modo se desprende
de la superficie de fricción del volante y
queda libre entre este y la placa de presión.
La transmisión de fuerzas queda
interrumpida. Si se suelta de nuevo el
pedal de embrague, vuelve a acoplarse.
El pedal y el cojinete de desembrague
vuelven a su posición inicial por la acción
de un fuerte resorte de retroceso.
La tapa del embrague puede ser de hierro
fundido, de fundición maleable o de plancha
de acero. A ella van aplicadas la placa de
desembrague, la palanca de desembrague
y la placa de presión y, según sea el tipo de
embrague, un resorte de presión central de 6 a
12 resortes dispuestos en la periferia de la placa
de presión.
Sobre el disco del embrague va remachada
la capa de guarnición o en discos pequeños
sencillamente pegada a dicho disco. Sobre el
eje de embrague o de accionamiento
constituido a modo de eje de chaveteros
múltiples, puede deslizarse axialmente el disco
de embrague; sin embargo, no puede girar con
respecto al eje. De esta forma se transmite el
momento de giro propulsor.
Cuando el eje de chaveteros múltiples va unido
por medio de una brida al eje de accionamiento
del mecanismo de engranajes, se llama de
embrague.
Si el eje de cambio es al mismo tiempo de
embrague recibirá el nombre de eje motor o de
accionamiento.
el disco del embrague es accionado tanto
por el volante como por la placa de presión
del mismo.
Los embragues deben estar diseñados de
manera que el momento de giro que puedan
transmitir sea entre el 50 y el 100% mayor
que el momento máximo de giro producido
por el motor.

53
• Juego de separación
Se denomina así a la distancia entre las dos
superficies de fricción de embrague con la
superficie del volante y con la superficie de
la placa de presión del embrague cuando
están desembragadas. La distancia entre
la superficie del volante y la guarnición
orientada hacia este es de 0.3 a 0.5 mm.
Como la distancia entre la superficie de
fricción de la placa de presión del embrague
y la cara de guarnición orientada hacia
ella tiene la misma magnitud, el juego de
separación resulta tener, en total, de 0.6 a
1 mm.
Figura 69. Embrague desacoplado.
B. Embrague bidisco
Este embrague, además de las piezas del
embrague de un solo disco, tiene una placa de
presión intermedia y otro disco de embrague.
La placa de presión intermedia se halla
dispuesta entre los dos discos de embrague.
Este tipo de embrague se debe utilizar cuando
el mayor disco que pueda disponerse en el
volante no es suficiente para transmitir el
momento de giro del motor.
En la figura siguiente, se muestran las principales
partes de un embrague de dos discos, cuya
placa de presión intermedia es accionada
por el volante. En las entalladuras de la placa
de presión intermedia agarran los tornillos sin
cabeza del volante. En algunos embragues esas
piezas de arrastre van dispuestas en la tapa del
del mismo. La placa de presión intermedia es
entonces accionada por la tapa del embrague
en vez de ser directamente por el volante.
Figura 70. Embrague de dos discos.
1. Diafragma.
2. Disco de embrague 1.
3. Disco de embrague 2.
4. Plato de arrastre adicional.
La siguiente figura presenta un embrague de
dos discos de otro tipo constructivo. La tapa con
la placa de presión del embrague, el disco del
lado del cambio y la placa de presión intermedia
están unidos por un anillo intermedio para
formar una unidad. En los juegos de recambio
se suministra suelto el disco de embrague del
lado del motor. El centrado y accionamiento
de la placa de presión intermedia de este se
realiza por medio de láminas unidas al anillo
intermedio.
Juego de
separación
2
3
4
1

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