El sincronizador de la caja de cambios es el mecanismo que utiliza la fricción para aproximar esas velocidades antes de completar el acoplamiento. Su actuación permite realizar los cambios con mayor suavidad y evita que los dientes del manguito y del engranaje intenten engranar mientras existe una diferencia excesiva de velocidad.
Definición y componentes
El sincronizador es un conjunto mecánico utilizado en las cajas de cambios manuales sincronizadas. Su función es adaptar la velocidad de giro del engranaje seleccionado y del eje antes de bloquearlos entre sí para transmitir el par correspondiente a esa relación.
La configuración concreta depende de cada transmisión, pero un sistema sincronizador puede incluir los siguientes elementos:
- Piñón o engranaje: corresponde a una determinada relación y, mientras esa marcha no está engranada, puede girar respecto al eje sobre el que está montado.
- Buje sincronizador: está unido al eje y gira solidariamente con él.
- Anillo sincronizador o anillo de bloqueo: utiliza una superficie de fricción para actuar sobre el cono del engranaje y aproximar sus velocidades.
- Manguito desplazable: se desliza sobre el buje y, una vez completada la sincronización, engrana con los dientes de acoplamiento de la marcha seleccionada.
- Horquilla selectora: desplaza el manguito cuando accionas el mecanismo del cambio.
- Elementos de accionamiento o bloqueo: según el diseño, pueden utilizarse chavetas, patines, bolas u otros componentes que intervienen en el proceso de sincronización.
Algunas transmisiones utilizan sincronizadores de doble o triple cono. Al aumentar el número de superficies de fricción, el sistema dispone de una mayor capacidad de sincronización y puede reducir el esfuerzo necesario para realizar determinados cambios. TREMEC, por ejemplo, utiliza combinaciones de sincronizadores de doble y triple cono en algunas de sus cajas manuales.
Los Socios del RACE se benefician de la garantía mecánica
con reparaciones en la que se incluyen algunos elementos de la caja de cambios.
¡Descúbrelo aquí!
El reto de igualar las velocidades de rotación de los ejes del motor y las ruedas
Cada relación de la caja modifica la relación entre el régimen del motor y la velocidad de giro transmitida hacia las ruedas. Cuando seleccionas otra marcha, los componentes que deben quedar acoplados pueden encontrarse inicialmente a velocidades diferentes.
Aunque de forma divulgativa se hable de sincronizar el motor con las ruedas, el sincronizador actúa dentro de la caja de cambios. Mediante la fricción entre el anillo sincronizador y el cono del engranaje, aproxima la velocidad del engranaje seleccionado y la del eje o conjunto sincronizador antes de que el manguito complete el acoplamiento.
Cuanto mayor sea la diferencia de velocidad que deba compensar el sistema, mayor será el trabajo de sincronización. Realizar cambios de forma brusca o forzar la palanca antes de que se complete el proceso puede aumentar los esfuerzos sobre los componentes de la transmisión.
Qué ocurre internamente cuando pisas el pedal de embrague y mueves la palanca de cambios
Al pisar el embrague, interrumpes la transmisión de par entre el motor y la caja de cambios. De esta forma, los componentes internos pueden adaptar su velocidad con menor carga mientras seleccionas la nueva relación.
De forma simplificada, el proceso se desarrolla así:
- Pisas completamente el pedal de embrague.
- Al mover la palanca, accionas el mecanismo selector.
- La horquilla desplaza el manguito hacia el engranaje de la relación elegida.
- El anillo sincronizador entra en contacto con la superficie cónica del engranaje.
- La fricción aproxima las velocidades de giro del engranaje y del conjunto sincronizador.
- Una vez suficientemente igualadas, el manguito puede acoplarse con los dientes del engranaje.
- Al soltar progresivamente el embrague, vuelve a transmitirse el par del motor a través de la relación seleccionada.
El anillo de bloqueo evita que el acoplamiento se complete antes de que las velocidades sean compatibles. Cuando se produce la sincronización, sus dientes y los del manguito quedan alineados y este puede desplazarse hasta engranar con la marcha seleccionada.
Si el embrague no se desacopla correctamente, los cambios pueden resultar difíciles o producir rascados aunque los sincronizadores no estén averiados. De hecho, TREMEC señala como causas habituales de los rascados en una transmisión sincronizada un accionamiento incorrecto del embrague, unos sincronizadores desgastados o dañados y el uso de un fluido de transmisión inadecuado.
Síntomas de que los sincronizadores de tu coche están desgastados
El desgaste de un sincronizador puede manifestarse progresivamente y afectar especialmente a una relación concreta. Sin embargo, un ruido o una dificultad al cambiar no permiten diagnosticar por sí solos una avería del sincronizador, porque el embrague, el mecanismo selector o el lubricante también pueden provocar síntomas similares.
Entre los indicios que pueden aparecer se encuentran:
- Una marcha concreta rasca repetidamente al intentar engranarla.
- Una determinada relación ofrece más resistencia que las demás.
- El cambio mejora si das más tiempo al sincronizador antes de engranar la marcha.
- Aparecen ruidos metálicos coincidiendo con el cambio de una relación determinada.
- El problema se concentra en una o varias marchas concretas y se repite de forma consistente.
Si la dificultad afecta a varias marchas, conviene comprobar también el funcionamiento del embrague, el sistema de accionamiento o selección y el fluido de la caja antes de atribuir la avería a todos los sincronizadores. RACE señala que, cuando algunas relaciones entran y otras no, el sincronizador puede ser una de las causas, pero también puede existir un problema en el varillaje; además, si las marchas entran con el motor parado pero no con el motor en funcionamiento, el origen puede encontrarse en un embrague que no desacopla correctamente.
¿Por qué rascan las marchas al intentar meterlas?
El rascado se produce cuando los elementos de acoplamiento intentan engranar sin que sus velocidades estén suficientemente igualadas. En una transmisión sincronizada, el anillo utiliza la fricción para ajustar esas velocidades antes de que el manguito engrane con los dientes de la marcha seleccionada.
Si el problema aparece de forma repetida en una sola marcha, un sincronizador desgastado o dañado es una de las posibles causas. Si afecta a varias relaciones, también deben comprobarse el embrague y el lubricante de la transmisión, porque un desacoplamiento deficiente o un fluido no adecuado pueden provocar dificultades y rascados.
No fuerces la palanca cuando una marcha ofrezca una resistencia anormal. Si el cambio no se realiza correctamente, conviene diagnosticar la causa para evitar daños adicionales en componentes como los dientes de acoplamiento, el manguito o la horquilla.
Presencia de virutas metálicas en el aceite de la transmisión (valvulina)
El aceite de la transmisión lubrica y protege engranajes, rodamientos y otros elementos internos. Aunque coloquialmente se utilice el término valvulina, no todas las cajas manuales emplean el mismo tipo de lubricante: algunas transmisiones están diseñadas incluso para funcionar con fluidos ATF. Por eso, debe utilizarse exactamente el producto especificado por el fabricante. TREMEC advierte de que un lubricante con unas características de fricción inadecuadas puede empeorar la calidad del cambio y provocar desgaste prematuro.
Si durante una revisión aparecen virutas o fragmentos metálicos visibles en el aceite, es necesario comprobar el estado interno de la transmisión. ZF indica que la presencia de virutas o fragmentos de metal en el lubricante es indicativa de daños en la caja de cambios.
Esos restos no permiten determinar por sí solos que el problema esté en los sincronizadores. Pueden proceder de diferentes componentes de la transmisión, por lo que es necesario localizar su origen antes de decidir qué piezas deben repararse o sustituirse.
Realiza el mantenimiento de tu vehículo en un taller de confianza,
como los de la red RACE Eurekar con la garantía del RACE.
¡Encuentra tu taller RACE Eurekar!
Mantenimiento y soluciones: ¿cómo evitar una avería en la transmisión?
La duración de los sincronizadores depende tanto del diseño de la caja como de su utilización y mantenimiento. Una conducción adecuada y el uso del lubricante especificado ayudan a evitar esfuerzos innecesarios sobre sus componentes. El fluido es especialmente importante porque sus características de fricción deben ser compatibles con el material de los anillos sincronizadores.
Para reducir el desgaste:
- Pisa completamente el embrague antes de cambiar de marcha.
- No fuerces la palanca cuando encuentres una resistencia anormal.
- Evita apoyar permanentemente la mano sobre la palanca.
- Realiza las reducciones de forma progresiva y evita cambios bruscos que provoquen grandes diferencias de régimen.
- Utiliza exclusivamente el aceite o fluido de transmisión especificado por el fabricante.
- Respeta el mantenimiento previsto para la caja de cambios de tu vehículo.
- Si varias marchas empiezan a rascar o cuesta introducirlas, comprueba también el embrague y el sistema selector antes de atribuir el problema a los sincronizadores.
La técnica del doble embrague puede ayudar a aproximar las velocidades de giro antes de seleccionar una marcha y era necesaria en antiguas transmisiones que no disponían de sincronizadores. En una caja moderna sincronizada no debe utilizarse como sustituto de una reparación: si una marcha rasca de forma recurrente, lo adecuado es diagnosticar la causa.
Cuando se confirma que un sincronizador está desgastado o dañado, es necesario intervenir en el interior de la caja de cambios y sustituir los componentes afectados. El coste dependerá de la transmisión, del alcance de los daños y de la mano de obra necesaria. Si la avería afecta a varios elementos, puede ser necesario comparar el coste de la reparación con el de sustituir la transmisión. En ese caso, puedes consultar si merece la pena cambiar la caja de cambios.
