Las transmisiones se pueden dividir en dos grandes categorías: las que cuentan con embragues de accionamiento mecánico y las que cuentan con embragues hidráulicos. En las primeras, los embragues se acoplan y desacoplan directamente mediante una palanca situada en el lateral de la transmisión. En las segundas, hay una bomba de aceite que genera la presión necesaria para accionar los embragues; el mecanismo de control de la transmisión dirige el flujo de aceite en la dirección adecuada.
Tanto en los embragues mecánicos como en los hidráulicos, la palanca de cambio situada en el lateral de la transmisión puede accionarse mecánicamente (a mano en algunos casos excepcionales, pero normalmente mediante varillas o cables) o bien accionarse eléctricamente (mediante un solenoide o un dispositivo similar).
Si el accionamiento del embrague se realiza mediante un dispositivo mecánico, el ABYC exige que «el sistema de control proporcione una indicación táctil de la posición de punto muerto». Esto se consigue, por lo general, mediante algún tipo de retención accionada por resorte en la posición de punto muerto de la palanca de control situada en el puesto de mando. Se requiere una cierta presión para empujar la palanca de accionamiento del embrague desde la posición de punto muerto hacia adelante y hacia atrás; cuando se saca de marcha la palanca vuelve a encajar con un «clic» en la posición de punto muerto. En los controles electrónicos debe existir un medio mecánico similar para establecer la posición de punto muerto o «un sistema lógico eléctrico que requiera dos operaciones para permitir el cambio desde el punto muerto».
Los embragues pueden ser de dos tipos: embragues multidisco o embragues cónicos. Los embragues multidisco pueden ser de accionamiento mecánico o hidráulico. Por lo que sabemos, todos los embragues cónicos son mecánicos. Hablaremos de ellos con más detalle en la próxima lección.
En una transmisión mecánica, normalmente se puede poner y quitar una marcha independientemente de si el motor está en funcionamiento o no; en cambio, una transmisión hidráulica requiere que el motor esté en funcionamiento para accionar la bomba de aceite.
En función de la disposición de los engranajes dentro de una transmisión, podemos clasificar a grandes rasgos tanto las transmisiones mecánicas como las hidráulicas en transmisiones planetarias (epicíclicas) y transmisiones de dos ejes. A continuación describiremos los mecanismos, pero no vamos a desmontar ninguno de ellos, ya que eso excede el alcance de este curso.
Transmisiones planetarias
En una transmisión planetaria, el motor está conectado a un eje de transmisión central al que va acoplado un engranaje motriz. Alrededor de este engranaje motriz se instala un conjunto de dos o más engranajes (llamados engranajes planetarios) montados en un conjunto portador, que engranan con él.
Los engranajes del conjunto portador engranan a su vez con un segundo conjunto de engranajes secundarios del conjunto portador que no están en contacto con el engranaje motriz. Estos engranajes secundarios del conjunto portador engranan con un gran anillo dentado exterior. El eje de salida de la transmisión está conectado al conjunto portador.
¡Ya sabemos que esto resulta confuso! Puede utilizar nuestro ejemplo interactivo a continuación para comprender el principio de funcionamiento de una transmisión planetaria sencilla.
Al poner la marcha adelante, se bloquea todo el conjunto. Esto transmite el giro del motor al acoplamiento de salida conectado al conjunto portador y, desde allí, a la hélice. Los engranajes no realizan ningún movimiento y el eje de salida gira en la misma dirección que el motor.
Al activar la marcha atrás, el anillo exterior se bloquea en su posición. El engranaje motriz sigue girando en la misma dirección (del motor) que en la marcha adelante. Esto obliga al conjunto de engranajes del conjunto portador a girar dentro de la corona dentada en sentido contrario. Este giro inverso se transmite al acoplamiento de salida y a la hélice. Los embragues son los que bloquean todo el conjunto en la marcha adelante y también la corona dentada en la marcha atrás.
El mecanismo de embrague para la marcha adelante y la marcha atrás puede ser mecánico o hidráulico, aunque el mecánico ya casi no se utiliza en las transmisiones planetarias (por lo general, requiere una palanca grande situada en el lateral de la transmisión).
Transmisiones de dos ejes
Una transmisión de dos ejes cuenta con un eje de entrada accionado por el motor y un eje de salida conectado al eje de la hélice. Puede haber ejes intermedios destinados a la reducción de la velocidad o a modificar el ángulo del eje de salida. Estos complicarían mucho las cosas desde el punto de vista visual, pero desde un punto de vista conceptual podemos ignorarlos.
Hay dos engranajes en el eje de entrada y dos engranajes en el eje de salida.
En uno de los ejes, los engranajes están montados sobre cojinetes de tal forma que pueden girar libremente alrededor del eje, mientras que en el otro eje los engranajes están fijados al eje. Un mecanismo de embrague bloquea uno de los engranajes de giro libre contra su eje (solo se puede bloquear uno a la vez). Uno de los engranajes de giro libre engrana directamente con el engranaje fijo correspondiente del otro eje; el otro se conecta con su engranaje fijo correspondiente a través de un engranaje intermedio.
Cuando el embrague acopla el engranaje de giro libre que engrana directamente con el engranaje fijo del otro eje, el eje de salida gira en un sentido. Cuando el embrague acopla el engranaje de giro libre que engrana indirectamente (es decir, a través del engranaje intermediario) con el engranaje fijo del otro eje, el eje de salida gira en sentido contrario. Una vez más, el mecanismo del embrague puede ser mecánico o hidráulico. En las transmisiones marinas pequeñas, suele ser mecánico (siendo las más comunes las transmisiones ZF/Hurth); en las transmisiones más grandes, es hidráulico.
Ejemplo de una transmisión de dos ejes
Una transmisión de dos ejes recuperada de un barco hundido. El eje de entrada (motriz) se encuentra en la parte superior derecha. El engranaje pequeño gira libremente alrededor del eje de entrada. Este engranaje está acoplado a un engranaje intermedio (el engranaje grande), que a su vez está acoplado al eje de salida (el tercer engranaje).
Debajo del piñón pequeño del eje de entrada se encuentran los embragues de marcha adelante y marcha atrás. Uno de los embragues bloquea el piñón pequeño al eje de entrada, lo que hace girar el piñón intermedio grande, el cual a su vez hace girar el otro eje en la misma dirección que el eje de entrada. Debajo de los embragues hay otro piñón en el eje de entrada que engrana directamente con un piñón inferior del eje de salida. El segundo embrague bloquea estos piñones entre sí, imprimiendo un movimiento opuesto al eje de salida.