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22 enero 2014

Relaciones Corona - Piñón

 Intentaremos explicar de forma clara y sencilla como ajustar el comportamiento de nuestro vehículo modificando únicamente la relación de la transmisión, esto es corona y piñón.

 Antiguamente esta labor era ardua y compleja pues había que desmontar todo el tren trasero para ejercer presión sobre la corona y extraerla, del mismo modo hacer lo mismo con el motor, extraerlo de su cuna para cambiar el piñón. En la actualidad hay que agradecer a los fabricantes de slot que nos simplifican esta labor, habida cuenta de que en el mercado encontramos piñones y coronas que se ajustan a los ejes mediante espárragos allen m2 o similares. El único pero es que, de momento, estos piñones ajustables con "tornillo" sólo se pueden montar en motores dispuestos en anglewinder o sidewinder.  

¿Por qué debo cambiar la relación y qué piñón y corona elegir?

Cambiar la relación tiene un único fin: Mejorar el comportamiento del coche y por, ende, rebajar los tiempos para cada vuelta. No decimos nada nuevo.

El sustituir coronas y piñones dependerá de muchos factores, pero si lo hacemos, los más importante es tomar tiempos para cada cambio, para ello nos ayudaremos de papel y un gestor de tiempos conectado a la pista, fundamental para comprobar si cada cambio que hacemos mejora los tiempos.

La teoría física y mecánica de las relaciones entre piñones y coronas es que cuanto más aumentamos el número de dientes de la corona, más ganamos aceleración en detrimento de la velocidad, y si por contra, reducimos el número de dientes de la corona, ganamos velocidad en detrimento de la aceleración.

Factores a tener en cuenta en el cambio de relaciones.

Una vez que en nuestro circuito hayamos logrado conseguir que una relación nos de el mejor tiempo, puede ocurrir que en otro circuito esta relación no sea la óptima, porque encontrar la relación óptima para nuestro coche depende de otros factores. Veámoslos

-El trazado del circuito: Imaginemos un circuito ovalado de 30 metros de cuerda y otro circuito también de 30 metros, pero sólo hecho con curvas. En el primero, iniciaremos nuestros tests buscando la relación óptima montando una corona muy pequeña y un piñón muy grande, para buscar la máxima velocidad posible, sin embargo, en el segundo circuito, necesitaremos que el coche tenga buena aceleración para negociar bien las continuas curvas del circuito, por lo que aumentaremos el número de dientes de la corona respecto al anterior ajuste.

-La posición del motor en el chasis. Lógicamente no podemos calcar la relación en las tres posiciones posibles de distribución del motor en el chasis. Porque físicamente los diámetros de los piñones son distintos y este factor interviene sobre la fuerza mecánica que ejercen sobre la corona.

-Si procedemos a cambiar los neumáticos modificando el perfil (el diámetro del neumático) esto también afectará a la relación del coche.

-Del mismo modo si sustituimos las llantas traseras por otras de diámetro diferente.

Procedimiento para cambiar la relación.

Una vez descrita a groso modo la teoría, vamos con la práctica.

Agradecimientos a Priamo Slot
Foto de Priamo Slot

  Antes de desmontar debemos tener en cuenta que la relación montada en anglewinder y sidewinder es totalmente diferente a las montadas in-line. La relación anglewinder y sidewinder presentan piñones y coronas más grandes, con más dientes.

  En la mayoría de los casos los coches de cualquier fabricante de slot con motor dispuesto en línea, viene montado con un piñón de 9 y corona de 27 dientes y los coches con motor en anglewinder o sidewinder presentan más disparidad, pero en muchos casos montan un piñón 12/31.

  En cuanto a las coronas también hay una gran diferencia visual y es la siguiente:

-Coronas para motor in-line


-Corona motor angle-winder


-Corona motor side-winder


 
  A simple vista la confusión puede darse entre las coronas de side y angle, pero si observamos bien, las angle-winder tienen los dientes biselados por atacar el piñón en 45º, en cambio los dientes de la corona en side-winder son rectos.

  Antes de ir a la tienda y comenzar a comprar una bolsa llena de coronas y piñones de diferentes tamaños y gastar dinero en vano, tendremos en cuenta dos premisas:

1.- El trazado para la que voy a ajustar esta relación.
2.- El material que voy a utilizar.

  1.-La experiencia dice que el 2,6 es el número mágico para una buena relación de la transmisión. Este número resulta de dividir el número de dientes de la corona entre el número de dientes del piñón. Así pues una relación estándar de 9 dientes en el piñón y 27 en la corona da 3. A medida que vamos subiendo los dientes de la corona este número va bajando.

  Antes de modificar cualquier pieza, ya sea corona o piñón, tomaremos el tiempo con la relación que el coche lleva de serie dando algunas vueltas por el circuito, por ejemplo 5.El mejor tiempo tomado será el tiempo de referencia que habrá que mejorar con los cambios de piñón o corona.

  En la zona de descargas, os dejamos una hoja excel como ejemplo para realizar estos tests de tiempos vs cambios de piezas. Podréis adaptarlo a vuestro medida.



  Recomendamos cambiar de una en una cada pieza y tomar su tiempo respectivo. Por ejemplo, imaginemos que tenemos dos coronas de 26 y 24 in-line y dos piñones de 10 y 11 in-line. Quiero saber cuál es el mejor tiempo que hará el coche combinando dos de los cuatro elementos. Los tiempos imaginarios serían los siguientes:

- Tiempo medio de serie: Piñòn 9 corona 27: 18,400 segundos
- Tiempo sustituyendo sólo la corona por la de 24 dientes: 18,200 segundos
- Tiempo sustituyendo sólo la corona por la de 26 dientes 18,000 segundos

 Primera conclusión: La corona de 26 dientes nos da mejor resultado. La dejamos montada.

-Tiempo medio sustituyendo el piñón de 9 por el de 10 dientes: 17,700 segundos.
-Tiempo sustituyendo el piñón de 10 por el de 11 dientes: 17, 800 segundos.

  Conclusión definitiva, de los cuatro elementos la mejor relación es piñón de 10 y corona de 27.

 Podríamos optar también por tomar los tiempos cambiando solamente los piñones, para que los resultados del test sean más precisos.

  2.- Los materiales que podemos encontrar en el mercado son diversos: para piñones acero, bronce y nylon, y para coronas, aluminio, plástico ... Cada uno del material utilizado en piñón o corona tienes su pros y sus contras. Por ejemplo la experiencia nos dice que plástico con plástico es el rozamiento más suave y silencioso. Por contra metal con metal produce más ruido cuando el coche circula por la pista. El aluminio aligera el peso, el bronce da un peso extra... etc. A gustos del consumidor. Para no complicarnos la vida, corona y piñón del mismo fabricante.

  Para finalizar, comentar una última cuestión técnica. Sea la relación usando coronas en anglewinder, inline o sidewinder, la proporcionalidad es siempre idéntica, es decir usar una relación 9/27 es lo mismo que usar una 10/30, sin embargo, al engrandar los diámetros de las coronas suceden dos consecuencias en el comportamiento del vehículo:

a) El coche sube la altura del tren posterior.
b) El coche tiende a mejorar la eficiencia de frenado. (la transmisión gana fuerza)

  Para entender lo anterior hay un ejemplo muy claro, en un pasado, en las competiciones de camiones las relaciones de serie 27/9 eran sustituidas por las 10/30 para mejorar la eficiencia del "freno motor" con ayuda de la transmisión. De esta forma el camión le costaba menos acelerar y frenar.