¿Qué es un engranaje planetario y cómo funciona?

Y si eres un mecánico experto en el hogar, hay algunos aspectos de tu vehículo que probablemente te causarían problemas. Son demasiado difíciles de acceder o demasiado complicados para caber en su garaje. Las transmisiones se incluyen en este grupo, ya que son componentes complejos de varias partes móviles internas que deben colocarse con precisión para funcionar correctamente.

Una cosa es dejar de hacer el mantenimiento de la transmisión en casa, pero los engranajes y el funcionamiento interno de las cajas de cambios modernas son demasiado fascinantes como para ignorarlos. Los engranajes planetarios entran en este grupo, y como una tecnología que ha existido durante miles de años, es interesante imaginar que se alejan en las transmisiones automáticas más recientes.

¿Qué son exactamente los engranajes planetarios? ¿Qué efecto tienen en tus desplazamientos diarios? En este artículo, hemos sentado las bases para que aprendas los fundamentos de los engranajes planetarios y las transmisiones en general. Que empiece esta fiesta.

Mencionaste miles de años. ¿Cuándo se inventó exactamente el engranaje planetario?

Los engranajes planetarios, también conocidos como engranajes epicicloidales, fueron inventados por los griegos hace unos 2.000 años para ayudar en la predicción de los movimientos planetarios en el sistema solar. La explicación más sencilla de cómo se les ocurrió el engranaje es que los engranajes planetarios están formados por un engranaje de accionamiento central (es decir, el sol) y varios engranajes «planetarios» que orbitan a su alrededor. Tanto el engranaje central como el planetario están rodeados por el engranaje anular.

En el mundo del automóvil, las primeras transmisiones de engranajes planetarios se montaron a principios de 1900 en el automóvil Wilson-Pilcher ensamblado en el Reino Unido. En 1908, el Ford Modelo T utilizaba engranajes planetarios en su transmisión manual de dos velocidades. Avanzando unas décadas, en 1937, Oldsmobile introdujo la «Transmisión Automática de Seguridad», que usaba engranajes planetarios para cambiar entre rangos de marchas altas y bajas y usaba un embrague solo para arranques parados.

¿Cuál es el papel de los engranajes planetarios?

Las cajas de engranajes planetarios se utilizan para motores de combustión interna, motores eléctricos o motores hidráulicos debido a su confiabilidad, rendimiento y capacidad para soportar altas cargas de par. Como se dijo anteriormente, el engranaje central «solar» es normalmente el engranaje de entrada. Dos o tres engranajes planetarios giran a su alrededor dentro de un engranaje anular exterior y están unidos al eje de salida por un portador.

Cuando el engranaje solar gira y los engranajes planetarios se dejan en su lugar, este es un ejemplo de cómo funcionará. Los engranajes planetarios giran en posiciones alrededor del interior del anillo a medida que el engranaje solar gira. Este movimiento hace que el eje de salida gire en la dirección opuesta.

¿Necesitas ayuda para visualizarlo? Este es un clip de un engranaje planetario en acción.

¿Dónde se encuentran los engranajes planetarios?

Los engranajes planetarios generalmente se encuentran en aplicaciones donde el espacio es pequeño y son más pequeños que otros tipos de cajas de engranajes. También son la base de la transmisión automática planetaria hidráulica, que es la forma más común de transmisión automática. Los engranajes planetarios se utilizan en la mayoría de las transmisiones automáticas modernas de la industria del automóvil.

Los engranajes planetarios también se utilizan en sinfines y turbinas eólicas, así como en mecanismos de accionamiento en vehículos para helicópteros y motores de aviones. Los juegos de engranajes planetarios también son comunes en maquinaria industrial, donde se utilizan en robots guiados, máquinas de corte por láser e incluso mesas de operaciones de hospitales. También es muy posible que la carne del sándwich en su refrigerador haya sido cortada en una cortadora con engranajes planetarios.

Los engranajes planetarios se utilizan en automóviles de pasajeros con transmisiones automáticas, lo que significa que el Buick de tu abuela, como el ruidoso Ford Mustang V6 de 1995 de tu vecino, los tiene.

¿Engranajes planetarios en transmisiones continuamente variables?

Mientras que las transmisiones automáticas y manuales estándar tienen relaciones de transmisión establecidas, una transmisión continuamente variable (CVT) utiliza dos poleas en forma de cono unidas por una correa. Las CVT se utilizan para aumentar la eficiencia del combustible y están diseñadas para mantener el motor en su rango de transmisión de potencia más efectivo y óptimo.

Sin embargo, hay modelos CVT que utilizan engranajes planetarios. Estas transmisiones, como las CVT epicicloidales o las CVT planetarias, utilizan engranajes planetarios para transmitir el par. A finales de la década de 1990, Toyota usó uno en el Prius.

¿Cuál es la relación entre el engranaje planetario y los ejes pórtico?

Los ejes pórtico se utilizan para aumentar la distancia al suelo y permitir engranajes que disminuyan la presión diferencial. Los ejes pórtico se utilizan en vehículos como el camión Mercedes-AMG G63 6×6 y el Mercedes-Benz Unimog. En estas aplicaciones se utiliza una caja de engranajes de cubo epicicloidal (planetario), lo que permite que los semiejes giren más rápido que las ruedas.

Esto disminuye la cantidad de torque utilizado para producir la misma cantidad de potencia. En vehículos como el Unimog y el G63, las ruedas grandes y los neumáticos siguen teniendo la mayor parte de la distancia al suelo necesaria, por lo que los ejes pórtico tienen una finalidad algo diferente.

Preguntas frecuentes sobre engranajes planetarios

P: ¿Cómo puedo saber si mi vehículo tiene engranajes planetarios?

R: Es muy probable que los engranajes planetarios se utilicen en un automóvil nuevo con transmisión automática. Si está decidido a averiguarlo, consulte el manual de reparación de su vehículo, llame al departamento de servicio del concesionario o use la barra de búsqueda omnisciente, en la que todos confiamos.

P: ¿Los engranajes planetarios cuestan más que otros tipos?

R: Sí, en general. Son más caros que otras formas de transmisión porque son más complicados y tienen más componentes.

P: ¿Es necesario lubricar los engranajes planetarios?

R: Por supuesto. Los engranajes planetarios, como cualquier otro engranaje o parte mecánica de su automóvil, requieren lubricación para funcionar sin problemas y evitar daños o desgaste. Las transmisiones, como todos los demás aspectos del automóvil, incluyen el mantenimiento y la actualización de rutina, lo que puede implicar pequeñas tareas como cambios de fluidos. Los engranajes dentro de la transmisión se desgastarán con el tiempo, lo que provocará deslizamientos o sonidos extraños, por lo que es fundamental mantenerse al día con la lubricación y el servicio de rutina y controlar los problemas lo antes posible.