Sistema de reducción de engranajes planetarios.

Para cajas tipo Borg Warner 1345, 1356 (ambos accionamientos) y NP 208.

Ésta reducción se aplica con éxito desde hace ya más de 50 años. El pionero de este sistema fue el ingeniero Howard W Simpson, quien trabajó en la Ford Motor Co. entre 1917 y 1938. Pasaría sus supuestos últimos años debido a un cáncer, ideando cantidad de arreglos de sistemas de engranajes planetarios. Entre 1848 y 1955 ya había obtenido 23 patentes. Simpson falleció en 1963 a la edad de 71 años y su logro ya había sido reconocido como uno de los aportes más grandes al mundo de las cajas automáticas.

Desde entonces el sistema de engranajes planetarios tiene gran aplicación a reducciones de par, sobre todo en vehículos pesados como camiones y maquinaria agrícola.

En nuestras camionetas el tema está presente y es el que se encarga de proporcionar la marcha con reducción de engranajes o “baja” de la caja de transferencia.

 

El sistema de planetarios se encuentra en el primer tramo del eje principal de la caja de transferencia (Delante de la bomba de aceite en las BW). Desde la entrada de la caja de cambios, antes de llegar al eje principal, el movimiento llega a un eje que pertenece al sistema de la reducción.

El sistema de planetarios cuenta con un anillo dentado hacia adentro conocido como “corona”. Los dientes internos de la corona son los que hacen contacto con los 4 planetarios y los dientes externos solo sirven para mantener fija la corona a la carcaza de la caja.

Para que la corona no se salga hacia atrás cuenta con un anillo que la mantiene en posición. Los 4 engranajes planetarios giran libre e independientemente junto a una carcaza llamada “portador”. A su vez el portador posee en la parte trasera las ranuras donde encajará el cubo de selección de “Alta-Baja”.

Como ya se dijo los 4 engranajes planetarios hacen contacto por afuera con la dentadura interna de la corona, y por adentro hacen contacto con el pequeño eje que forma parte del conjunto.

Funcionamiento

  • Con el vehículo sin reducción, ya sea en 2H o en 4H el cubo selector solidariza el eje del conjunto de reducción al eje principal. De esta forma el eje del conjunto queda fijo al eje principal, ambos girando como una sola pieza. (Cabe aclarar que los pequeños planetarios nunca dejan de girar, pero en éste caso no realizan trabajo alguno)
  • En el caso del comando de accionamiento manual al desplazar la palanca a la posición N (neutral) el cubo se separa del eje del conjunto, pero sin encastrar en el portador. Así el eje principal y el del conjunto quedan separados, y no llega movimiento a ninguno de los ejes.
  • Al colocar el vehículo en 4L el cubo selector de velocidades se mueve hacia atrás al final de su carrera, entrando en el portador.

 

Al entrar en el portador el recorrido del movimiento es el siguiente:

Primero el giro pasa por el eje del conjunto de reducción, como éste se encuentra separado del eje principal ahora el movimiento pasa por los pequeños planetarios que comienza a girar sobre la corona. Al moverse los planetarios hacen girar el portador, y éste a través del cubo hace girar al eje.

De esta forma la reducción se realiza gracias a la diferencia de dientes del eje del conjunto y los de la corona. La cantidad de planetarios y el número de dientes de los mismos no afecta a la desmultiplicación final.

En el caso de los sistemas de planetarios ideados por Simpson un solo sistema de engranajes planetarios permite 7 combinaciones distintas de velocidades. En el caso de nuestras camionetas solo utilizamos dos. La unión de ambos ejes con una desmultiplicación nula, de 1,00:1 y la del sistema completo en funcionamiento, con el portador girando y el eje del conjunto que transmite el movimiento, que acaba en la desmultiplicación final de cada caja.

Portador, horquilla y cubo

Claramente pueden ver en las imágenes que el sistema de reducción no cuenta con sincronizadores de velocidad. Por esto es que los cambios en las velocidades de reducción, de Alta a Baja o viceversa, deben efectuarse con el vehículo detenido.

 

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