Funcionamiento de los Engranajes Planetarios

Los engranajes planetarios están compuestos por tres miembros: Piñón planetario, el Portasatélites y la Corona.

Ventajas:
• Son compactos
• Los planetarios siempre van engranados constante y completamente, eliminando la posibilidad de que se produzcan daños en los dientes debido a choques en las maniobras de engrane.
• Son fuertes y robustos, pudiendo soportar cargas de par mayores en comparación con otras combinaciones de engranajes de transmisiones manuales.

Su funcionamiento esta gobernado por cinco estados que proporcionan la clave para entender los diferentes flujos de potencia de engranajes en las transmisiones automáticas. Pasemos a ver estos estados.

Estado Neutro: Ninguno de los elementos del planetario esta bloqueado. (Punto muerto). En la figura 1 el piñón actúa como miembro de entrada conductor, y los satélites rotan libremente sobres sus ejes pues la corona también puede girar libremente.

Estado de Reducción: (Reducción de Marcha) Pongamos un elemento de reacción (fijo) como ser la corona y que la salida sea el portasatélite el cual transmitirá el movimiento a las ruedas. Ver figura 2.

En este caso el par es multiplicado y la velocidad se reduce de acuerdo con el factor de relación de transmisión. Ej. Una relación de 3 : 1 cambia un par de entrada de 100 [Nm] y una velocidad de entrada de 2.700 [rpm] en un par de salida de 300 [Nm] y 900 [rpm]

Estado de Supermarcha: cuando tenemos un elemento de reacción (fijo) y el portasatélites es la entrada, en este caso tenemos una multiplicación del giro, produciendo un efecto contrario al Estado de Reducción de Marcha, reduciendo el par y aumentando la velocidad.
En la figura 3a y 3b podemos ilustrar esto. Fig. 3a con el piñón planetario estacionarios, vemos el sentido de giro del portasatélites y el arrastre de la corona.

Estado de transmisión directa: Obtenemos este estado bloqueando entre sí dos miembros cualesquiera del tren de engranajes planetarios. Conducir dos miembros al mismo tiempo con relación a la velocidad y en la misma dirección produce el mismo efecto.

Estado de Inversa: Este estado lo obtenemos reteniendo el portasatélite para que no rote, entonces la corona y el piñón tendrán sentido de giro distintos, sea que la entrada fuere por el piñón y la salida por la corona o viceversa.

Sistema de engranajes.

Prácticamente las mayorías de las cajas automáticas utilizan dos sistemas de engranajes o derivaciones de estas. Estos son el sistema Simpson y el Sistema Ravigneaux.

Sistema Simpson: consisten en dos trenes de planetarios que comparten los planetarios y un árbol de salida. Esta integración de los planetarios comunes ofrece una clasificación adicional del conjunto denominándolo también planetario compuesto.

Sistema Ravigneaux: Sus característica es poseer tres conjuntos de satélites dobles, cada conjunto de satélites esta compuesto por un piñón corto y otro largo y dos engranajes planetarios independientes que se engranan con los satélites doble del portasatélites.
Como ejercicio a continuación se presentan los dos sistemas para ser analizado.