Re: Desmontando el motor de una F650
EL CAMBIO
El funcionamiento del cambio de marchas es algo que siempre me ha intrigado. A pesar de haber leído sobre ello, todavía había aspectos que no terminaba de entender bien, sobre todo en el cambio de las motos. Ahora creo que por fin lo he entendido en todos sus detalles, e intentaré explicarlo como me hubiese gustado que me lo explicasen a mí.
Para entender el cambio de marchas es útil compararlo con algo tan visible y fácil de entender como el cambio de una bicicleta. En la bicicleta tenemos los platos o catalinas, que es donde se aplica la fuerza de los pedales, y los piñones que reciben esa fuerza a través de la cadena y mueven la rueda trasera.
Muy básicamente, un plato pequeño y un piñon grande nos permiten vencer más resistencia al avance, por ejemplo para iniciar la marcha o subir una cuesta; un plato grande y un piñon pequeño nos dan mas desarrollo y por lo tanto nos permiten alcanzar más velocidad. La primera combinación sería una marcha corta, y la segunda una larga.
Pues bien, en el cambio de la moto tenemos algo equivalente:
El eje primario con sus piñones equivaldría al juego de platos de la bicicleta. Es el que recibe la fuerza del motor, aunque no directamente como ocurre con los pedales, sino a través del embrague.
El eje secundario hace el mismo papel que el juego de piñones de la bicicleta, con la diferencia de que en lugar de estar en la rueda trasera están dentro del motor. El extremo derecho del eje secundario es el que sale fuera del cárter para poner el piñon de arrastre de la cadena.
Así que sólo con ver el tamaño de los piñones podemos determinar a que marcha corresponde cada pareja: 1ª marcha, un piñon primario pequeño y un secundario grande; 2ª marcha, un primario algo más grande y un secundario algo más pequeño, y así sucesivamente.
Y aquí vino la primera revelación. Yo tenía la idea errónea que cuando se metía una marcha, sus dos piñones (primario y secundario) tenían que engranarse. Y me preguntaba como era posible que, girando a velocidades diferentes y altas, los dientes encajasen sin saltar hechos pedazos. La respuesta es que la pareja de piñones de cada marcha están siempre engranados, como se ve en la foto.
Pero si parejas de piñones con desarrollos diferentes están continuamente engranados, ¿cómo se pasa de una marcha a otra? Y más aun, ¿cómo es posible que puedan girar todos a la vez?
Segunda revelación: en cada pareja de piñones, uno de ellos está engranado con su eje (piñón fijo) y el otro gira libremente sobre el suyo (piñon loco). Por ejemplo, en la siguiente foto vemos que piñon secundario de 1ª marcha, que tiene su asiento liso y gira sobre un rodamiento de agujas.
Y en esta vemos el que está a continuación, el piñon secundario de 4ª, cuyo asiento tiene unos dientes que engranan con los del eje.
En el cambio de la F650 los piñones se distribuyen de la siguiente manera:
Marcha Primario Secundario
1ª Fijo Loco
2ª Fijo Loco
3ª Loco Fijo
4ª Loco Fijo
5ª Loco Fijo
Según esto, al girar el eje primario sus dos piñones fijos arrastran sus correspondientes piñones secundarios locos, pero estos no transmiten giro a su eje. Y los tres piñones locos del primario, al no recibir giro de su eje, tampoco transmiten giro a sus correspondientes secundarios. De este modo, aun con cada par de piñones engranados entre sí, el eje primario puede girar y mientras el secundario está parado. Como las mentes más perspicaces ya habrán adivinado, a esta situación se la denomina punto muerto.
Y una curiosidad. ¿No os ha pasado alguna vez que con la moto sobre el caballete, el motor en marcha y en punto muerto, la rueda trasera gira un poco, sobre todo cuando la moto está muy fría? Pues bien, esto ocurre porque si el acetite está muy frío, los piñones locos tienen una cierta fricción con su eje y por tanto reciben o transmiten algo de giro. De hecho, con el motor desmontado, si giramos en punto muerto uno de los ejes, vemos que gira también el otro, aunque deja de hacerlo en cuanto hacemos una mínima fuerza para pararlo.
De acuerdo, todo esto está muy bien para el punto muerto. Pero si en cada marcha uno de los piñones es loco, ¿cómo demonios se hace para que se pueda transmitir el giro del eje primario al secundario?
Para responder a esto, fijémonos de nuevo en los piñones secundarios de 1ª y 4ª, que están uno al lado del otro. A la derecha el piñon de 1ª, que como ya hemos visto es loco, y tiene unos calados; y a la iquierda el piñon de 4ª, fijo, que tiene unas almenas. ¿Se ve ya por dónde van los tiros?
Pues bien, al meter la 1ª marcha, lo que hace el mecanismo del cambio es desplazar el piñon secundario de 4ª hacia la izquierda, hasta que sus almenas encajan en los calados del piñón de 1ª.
Y con esta sencilla operación, el loco piñon secundario de 1ª recupera la razón y ya es capaz de transmitir su eje el giro que recibe de su correspondiente piñon primario fijo. Es decir, que los cambios de marcha consisten en desplazamientos laterales de los piñones de manera que un piñon loco encaje con uno fijo de su mismo eje.
Y otra curiosidad. ¿Por qué normalmente cuesta tanto que entren las marchas con el motor parado? Pues por esto:
Al meter 1º, por ejemplo, hay bastantes probabilidades de que las almenas no estén alineadas con los calados. Si el motor está en marcha, y por tanto el eje primario girando, enseguida llegará un momento en el que, por la diferencia de giros, se alinearán y encajarán. Pero si el motor está parado, se quedan tal como están y la marcha no termina de entrar.
La siguiente cuestión es cómo hace el cambio para desplazar los piñones. Y la respuesta es mediante las horquillas.
Estas piezas, dos para el eje secundario y una para el primario, se desplazan lateralmente sobre su vástago desplazando a su vez alguno de los piñones a la izquierda o la derecha según la marcha que se seleccione.
¿Y qué mueve las horquillas? El tambor de selección.
Esta simpática pieza tiene unas pistas donde encajan los tetones de las horquillas.
de manera que, al girar el tambor las horquillas se desplazan sobre el vástago. En la foto anterior el tambor está en la posición de punto muerto. En la siguiente se ve lo que pasa al meter 1ª
Vemos que la horquilla izquierda del eje secundario, se ha desplazado hacia la izquierda siguiendo la pista del tambor. Si recordáis, es el movimiento necesario para desplazar el piñon secundario dd 4ª sobre el de 1ª y seleccionar esta marcha. A continuación lo vemos con todo el cambio montado y desde otra perspectiva.
En punto muerto:
Y en 1ª:
Siquiente paso, ¿qué hace girar el tambor? El trinquete del cambio.
El trinquete es lo que se mueve hacia en un sentido u otro al accionar la palanca de cambio, y arrastra el tambor por los vástagos que hay en la parte inferior de éste.
Todavía nos queda un mecanismo más: la palanca de enclavamiento o indexado.
Esta palanca, que tiene un muelle bastante fuerte que la empuja contra el tambor, sirve para fijar las marchas y también ayuda a que entren. Según vamos metiendo las marchas, el "dedo" de la palanca encaja en los senos de la estrella del tambor (me pregunto qué pensaría alguien que leyese esta última frase fuera de contexto).
Fijándose en la forma de la estrella, es fácil entender por qué es tan sencillo pasar de primera a segunda y viceversa saltándo el punto muerto... y también por qué algunas veces puede ser algo complicado encontrarlo.
Una foto del conjunto de trinquete y palanca de enclavamiento.
Y para finlizar, el sensor del punto muerto.
Hace poco alguien preguntó en el foro si este sensor se podía sacar sin más problemas. Bueno, pues aquí tiene la respuesta. No es más que un tornillo de plástico que tiene un contacto en su interior. cuando lo montamos, el contacto (círculo rojo) asoma justo debajo del tambor, y éste tiene un contacto (círculo amarillo) que en la posición de punto muerto coincide con el del sensor y hace masa.
Así que se puede sacar sin mayores consecuencias, supongo que con la única precaución de vaciar antes el aceite del motor.
La verdad es que, una vez que se entiende para qué sirve cada cosa, ya no parece tan complicado montar y desmontar el cambio, ¿verdad?. Pero lo cierto es que estoy acojonadito de pensar en la primera vez que meta una marcha con el motor funcionando después de volver a montar todo y si no escucharé el ruido de palancas retorciéndose y piñones reventando justo antes de que el cárter se raje y salga todo despedido amputándome un pie por el camino :-/
Bueno, inseguridades típicas del mecánico aficionado, supongo... espero.
CONTINUARÁ
