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Las ruedas y las relaciones de transferenciala informacin sobre las distintas relaciones existentes entre los engranajes de la caja de velocidades, el diferencial y los neumticos. Nos es til para utilizar esta informacin y poder estimar la velocidad del auto con la informacin que nos muestra el cuenta-vueltas del tablero, es decir, relacionar la velocidad con el N de vueltas del motor.Esto ltimo es de mucha importancia cuando nos apartamos del rodado original con el que viene equipado el vehculo.

recordaremos nociones bsicas, para poder sacar el clculo del Permetro de una circunferencia: Una rueda puede aproximarse a una circunferencia perfecta, de la cual podemos encontrar su permetro, es decir, la medida del contorno externo para conocer as qu distancia recorrer con cada giro completo.El permetro de una circunferencia se encuentra del siguiente modo:

Recuerda que el dimetro es el segmento rectilneo que une dos puntos de una circunferencia pasando por su centro.Permetro = (pi) x d ()La letra griega (pi) es la cantidad de veces que el dimetro entra en el permetro y es aproximadamente igual a 3,1416 veces.

La letra "d" indica el dimetro de la circunferencia (),Por ejemplo, si tenemos una cubierta cuyo dimetro es de unos 70 cm, que es una medida habitual en una camioneta, recorrer con cada giro:

La frmula nos dice:

P = x d

Reemplazando tenemos:

P = 3,1416 x 70 cm = 220 cmEspecificaciones del manual: Todos los manuales traen como parte de sus especificaciones las relaciones que hay entre las distintas velocidades en la caja de cambios, la caja de transferencia y los diferenciales. Estas relaciones, que se expresan como un nmero, dos puntos y el nmero 1 (1:1), nos informan acerca de cuantas vueltas gira un engranaje por cada giro de su compaero.Por ejemplo si tenemos la siguiente relacin: 3,51:1 significa que por cada giro de uno el otro dar unas tres vueltas y media. La forma de aplicar estos nmeros en a un clculo es dividiendo el segundo por el primero, es decir:

3,21:1 se utiliza en los clculos como 1/3,51 = 0.285.

A esto se le llama "multiplicacin" de una relacin de caja, que en ingls se especifica como "Gear ratio" (relacin de engranajes).

A continuacin muestro la parte del manual que indica estas relaciones en un SsangYong Korando Family:

En el caso de la 1ra velocidad, por ejemplo, el motor da 4.122 vueltas por cada vuelta del cardan a la salida de la caja.Tambin podemos ver que en 4ta. Velocidad la relacin es uno a uno (1:1), es decir, el N de vueltas del motor coincide con el del cardan. Por esto se dice que la cuarta es directa.

A la vez, vemos como cambia la relacin en la caja de transferencia cuando marchamos en baja y en alta. La relacin en baja es 1.870:1, lo que significa que por casi dos vueltas en su entrada solo gira una en su salida. En alta, como es de suponer, la relacin es 1:1.

Las revoluciones del motor: El cuentavueltas (tacmetro) de un auto indica el N de vueltas del motor en RPM, es decir, revoluciones o vueltas por minuto. Con el propsito de vincular este dato luego con la velocidad en kilmetros por hora, necesitamos expresarlo en "vueltas por hora" o RPH. Como cada hora tiene 60 minutos, solo hay que multiplicar la indicacin del cuentavueltas por 60. Entonces tenemos:

RPH = RPM x 60

Definimos entonces:

P: permetro de la rueda.

RPH: revoluciones por hora.

Mv: Relacin de caja (relacin de la velocidad que se est usando)

Mt: Relacin en la caja de transferencia (si estamos en alta o en baja)

Md: Relacin en el diferencial.

K = 1/1000 = 0,001 Este ndice lo usaremos para adaptar las unidades a Km/h ya que el permetro lo hemos expresado en metros y no en kilmetros.

Con estas variables definidas podemos expresar la velocidad con la siguiente frmula:

V = P x RPH x Mv x Md x Mt x K

Veamos un ejemplo:

Para el mismo Korando Family, con un rodado 215/75/R15 cuyo dimetro es de unos 0,67 mts. (67 cm), en 5ta velocidad alta y al mximo de vueltas 4.300 RPM tenemos:

P = 3,1416 x 0,67 = 2,105 mts.

RPH = RPM x 60 = 4.300 x 60 = 258.000 rph (revoluciones por hora)

Mv = 1/0,855 = 1,1695

Mt = 1/1 = 1

Md = 1/4,55 = 0,2198

K = 1/1000 = 0,001

Reemplazando cada valor en la frmula:

V = 2,105 x 258.000 x 1,1695 x 1 x 0,2198 x 0,001 = 139,6 Km/h

Esta es por lo tanto la velocidad mxima que puede alcanzar esta camioneta con el rodado original. Si estuviera en baja la velocidad mxima hubiera sido casi la mitad, exactamente 76,65 Km/h.Esto surge de reemplazar la variable Mt por el valor 1/1,870 que figura en el manual.

Cmo afecta a la velocidad mxima el cambio de rodado?: Algo frecuente que los propietarios cambien el neumtico original para la cual fue calculado el auto. Esto, aparte de otros trastornos en rodamientos y sistemas de frenos, trae aparejado un cambio en el rendimiento.Un rodado mayor recorre ms distancia porque su dimetro es tambin mayor, lo que se traduce en un aumento de la velocidad respecto a la indicacin del velocmetro.

El velocmetro mide la cantidad de vueltas que da el cardan, las cuales dependen de las revoluciones del motor y de las relaciones del conjunto sistema de transmisin (caja-cardan-diferencial), pero no del rodado colocado.Se calcula de forma tal que con el rodado original indique la velocidad con una ecuacin parecida a la ya vista por nosotros. Es decir que si he aumentado el rodado respecto al original y leo 120 Km/H en el velocmetro, la velocidad real va a ser mayor en forma proporcional al aumento del rodado. Por supuesto que nada es gratis, este aumento de la velocidad mxima es a costa de una disminucin esto es, una disminucin de la fuerza efectiva que puede realizar el motor.

Para poder estimar cmo afecta el cambio de rodado a la velocidad hacemos la siguiente relacin:

Si V1 es la velocidad con el rodado cuyo dimetro es d1 y V2 es la velocidad para el rodado de dimetro d2, podemos escribir lo siguiente:

V1 = K x RPM x d1 (Esto expresa que la velocidad es proporcional al rodado y a las RPM)

V2 = K x RPM x d2

En estas ecuaciones:

V1 es la velocidad indicada por el velocmetro.

d1 es el rodado original de fbrica.

K es solo una constante de proporcionalidad arbitraria que no debe confundirse con la anterior. Su valor no nos interesa porque luego va a desaparecer al dividir.

Si dividimos miembro a miembro las dos ecuaciones planteadas obtenemos la siguiente relacin, a partir de la cual deducimos la frmula final: V1/V2 = d1/d2

Tanto K como RPM desaparecen al hacer la divisin.

De aqu, con un simple pasaje de trminos obtenemos: V2 = V1 x d2/d1

Ejemplo: a la misma Korando Family, que viene con rodado original de 0,67 mts. de alto le cambio las cubiertas por unas cuyo dimetro es de 0,71 mts. (71 cm)

Tengo entonces: V2 = 139 Km/H x 0,71/0,67 = 147 Km/H.

Esta es tericamente la velocidad real que desarrollar el auto para el mximo de vueltas del motor y no los 139 que marca. Por supuesto, llegar a esta velocidad en una Korando Family no es nada fcil.3,1416