Sistemas de transmisión en vehículos con tracción delantera (I).

Se llama transmisión de un automóvil al sistema encargado de transmitir el movimiento de rotación del motor a las ruedas. Este sistema, a su vez, está compuesto por varios subsistemas, el embrague, la caja de cambios, el grupo cónico, el diferencial y el árbol articulado.

El árbol articulado está formado por el árbol de transmisión y por unas juntas que permiten tanto el movimiento oscilante de la suspensión como el movimiento de orientación de las ruedas, ya que estas ruedas además de ser motrices son directrices.

Funcionamiento

En el caso de tracción delantera se producen dos fenómenos que pueden suceder de forma simultánea, por una parte, los desplazamientos verticales de la suspensión pueden generar ángulos de hasta 20 º entre la salida del eje del diferencial y el árbol, y por otra parte, el giro de orientación de las ruedas induce ángulos entre el eje de la rueda y el del árbol de hasta 40 º. Estas particularidades condicionan el tipo de junta a disponer, ya que una junta tipo cardan funcionando con un cierto ángulo no genera la misma velocidad de giro, entre la salida de la caja de cambios y la rueda.

Es por tanto necesario un elemento, capaz de transmitir movimiento y par entre ejes desalineados, y que mantenga las velocidades de rotación de ambos, en torno a un mismo valor. Estas articulaciones reciben el nombre de juntas homocinéticas.

Cuando trabajan las juntas homocinéticas, los elementos solicitados son los que actúan como contactos entre pistas (suelen ser esféricos) y las propias pistas de rodadura. La fuerza de compresión que origina el par, está distribuida por el total de las bolas activas, siendo determinante la tensión ejercida entre éstas y las pistas que las guían. La tensión admisible entre los dos elementos se calcula, tanto estática como dinámicamente, según la teoría de las presiones de Hertz. Esto es debido a que el sistema de rodadura pone en contacto dos superficies curvas de distinta curvatura y el rozamiento de rodadura es escaso frente al rozamiento de deslizamiento.

El par que proviene del motor, somete a un esfuerzo F a la pista exterior de la junta. Éste esfuerzo es transmitido al árbol (solidario a la pista interior), mediante el doble contacto pista-bola.
Para garantizar el correcto funcionamiento de los elementos rodantes, el interior de las juntas está relleno de grasa y recubierto por un fuelle de tipo elastómero que los protege de la entrada de polvo y otros agentes externos.