1. EMBRAGUEIntroduccinEl embrague es uno de los componentes de la transmisin que permiten la aplicacin y la desaplicacin de la conexin entre el par del motor y la caja de cambios.El embrague va instalado entre el motor y la caja de cambios. He aqu algunas de sus funciones. Interrumpir la transmisin de potencia del motor a la capa de cambios al efectuar un cambio de marcha. Transmitir el par de torsin del motor a la caja de cambios y a los dems componentes de la transmisin.El funcionamiento del embrague permite una transmisin uniforme y progresiva del par desde el motor a la caja de cambios.

CADA TIPO DE VEHICULO DISPONE DE UN EMBRAGUE IDEAL CALCULADO EN FUNCION DE: El par motor. El peso mximo del vehculo (cargado). La relacin de transmisin. El tipo de aplicacin. El alcance dinmico. La relacin del diferencial.Estos factores determinan el dimetro y el peso del plato de apriete y el tipo de disco que deber utilizarse.El EMBRAGUE DEBE: Transmitir el par de torsin desde el motor hasta la caja de cambios sin patinar. Resistir altas velocidades y desgastes prematuros. Eliminar asimientos al arrancar. Permitir un cambio de marcha uniforme y rpida. Absorber las vibraciones del motor.CATEGORAS DE EMBRAGUESLos muchos tipos de embrague pueden dividirse en dos categoras principales.EMBRAGUES HIDRULICOS (1)El par de torsin se transfiere del motor a la caja de cambios por medio de un fluido hidrulico que circula entre los dos componentes principales del embrague hidrulico el motor de la bomba y el motor de la turbina.

EMBRAGUE MECNICO (2)Los embragues mecnicos estn compuestos de uno o ms discos. La mayora de estos discos estn previstos de un resorte de diafragma y estn regulados por va hidrulica mediante la accin un servo hidroneumtico de embrague. Un plato de apriete empuja el disco contra el volante y transfiere el par del motor a la caja de cambios.

Embrague hidrulico Un embrague hidrulico consta fundamentalmente de un rotor de bomba y un rotor de turbina. Los rotores se componen de hlices con paletas colocadas la una frente a la otra. El rotor de la bomba va instalado en el eje de salida del motor y el rotor de la turbina en el eje de entrada o rbol primario de la caja de cambio.Funcionamiento del embrague hidrulicoEl motor se pone en marcha haciendo girar el rotor de la bomba (1).El lquido hidrulico entre los dos rotores se desplaza hacia el rotor de la turbina (2).Cuanto mayor sea la velocidad del motor, mayor es la presin del lquido aplicada al motor de la turbina.Cuanto mayor sea la presin, mayor es la velocidad de giro del rotor.Mediante el giro del rotor de la turbina se transmite el par del motor a la caja de cambios y al resto del sistema de trasmisin que pone el vehculo en movimiento.Embrague MecnicoLos embragues mecnicos disponen de un resorte de diafragma y estn regulados por un cilindro servoresistido.Este tipo de embrague se compone fundamentalmente de:1. Crter del embrague.2. Plato de apriete.3. Discos.4. Resorte de diafragma.5. Cojinete de embrague.COMPONENTES PRINCIPALESPlato de compresin de un componente mecnico que consta de:1. Remaches de separacin.2. Resorte de lmina.3. Plato de compresin.4. Fijacin del resorte de lmina.5. Anillo.6. Cubierta.PLATOS DE COMPRESINHay dos tipos de platos de compresin.

1. Platos de compresin con resortes helicoidalesEste tipo de plato normalmente ya no se utiliza en embragues porque no tiene la suficiente resistencia para soportar las enormes velocidades de los motores actuales.Adems la presin que ejerce sobre el disco se reduce de forma dramtica a medida que se va desgastando el forro de disco, lo que aumenta por tanto el esfuerzo que debe aplicarse al pedal del embrague.

2. Platos de compresin con resortes de diafragmaLa gran resistencia a las grandes velocidades desarrolladas por el motor junto con la compactibilidad de su construccin que permite un Carter de embrague de escaso tamao (de gran importancia para el ahorro de espacio) sobre los motores por lo que el plato con resortes de diafragma es norma en todos los vehculos fabricados hoy en da.La construccin con resorte de lmina posibilita adems que el motor trabaje con cargas iniciales ms hojas y casi constantes durante la vida del plato, por lo que se reduce el esfuerzo que debe aplicarse al pedal de freno.Hay dos tipos de resortes de lmina: de empuje y de arrastre.Los vehculos pesados utilizan platos de presin de arrastre.Los platos de arrastre tienen muchas ventajas comparados con los de empuje.Al aplicar el pedal del embrague, el cojinete de soporte se desplaza hacia la caja del mecanismo de la direccin y la caja de cambios.Los estrenos del resorte de diafragma y el plato de apriete se separan del disco, desconectando el motor del embrague.DISCO DE EMBRAGUESEl disco del embrague (1) es el elemento principal que va en contacto con el volante (2) y el plato (3). Cuando va aplicado el disco del embrague transfiere el par del motor a la caja de cambios y, a travs de los dems componentes de la transmisin, a las ruedas, haciendo posible el movimiento del vehculo.

Caractersticas del embrague de friccinEl disco es de acero. Disco de embrague (1), resortes amortiguadores (2), un cubo acanalado (3), y un forro de disco (4).El disco de embrague seco lleva forros de fibra en ambas caras.Los forros son de materiales sin amianto, resistentes a las altas temperaturas que se producen cuando el disco va accionado. Se sujetan a los discos con remaches.El disco de acero va conectado al cubo por medio de un elemento de roce provisto de resortes amortiguadores. Estos resortes absorben los valores mximos del par motor y las vibraciones.E rbol primario de la caja de cambios va encajado en el agujero estriado del cubo del disco. Al girar el cubo gira tambin el rbol primario, transfiriendo el par motor a la caja de cambios.Para que la carga aplicada a dos forros del disco se mantenga lo ms uniforme posible, el disco est provisto de una placa corrugada. Esta construccin proporciona mayor uniformidad a la accin del embrague y reduce el peligro de sobrecalentamiento.Hay dos tipos de discos de embrague: discos rgidos y discos de amortiguacin de par motor.3.5.1Disco rgidoLos de construccin ms sencilla constan de un cubo estriado (1) que se desliza sobre el eje de avance del embrague, un disco conducido (2), dos forros (3) que se ocupan de la resistencia al roce entre el volante y el plato de apriete y los remaches de sujecin (4).En construcciones ms modernas; el disco rgido dispone de resortes de segmentos que absorben el movimiento axial del disco y reducen el deslizamiento, permitiendo un funcionamiento ms uniforme.3.5.2 Forros de discoLos forros son componentes que hacen frente al roce entre el plato y el volante. Elaborados en la mayora de los casos, de materiales de base orgnica (con amiento o sin l), los forros deben presentar las siguientes caractersticas fundamentales. Un elevado coeficiente de rozamiento. Un coeficiente de rozamiento constante, que no se vea afectado por el aumento de la temperatura. Resistencia al desgaste prematuro. Resistencia a temperaturas elevadas Resistencia a grades velocidades.En los ltimos modelos de vehculos se utilizan forros sin amianto debido a la gran resistencia contra el desgaste de estos en comparacin con los tradicionales forros de amianto.El uso de forros de base inorgnica (sintetizados, de cermica) se limita a vehculos en los que no es de gran importancia la suavidad del arranque (tractores, camiones especiales, camiones de carreras).El beneficio principal de este tipo de forros es una gran capacidad de resistencia al desgaste y a temperaturas elevadas y un alto coeficiente de rozamiento.PRECAUCIN: El uso de materiales que contengan amianto est prohibido actualmente en muchos pases a causas de sus propiedades cancergenas.Los embriagues pueden tener uno o dos discos. Embrague de un disco. Embrague de dos discos.

Los embragues de dos discos funcionan del mismo modo que los de un disco, si se excepta la presencia de otro disco de embrague y un palto de apriete intermedio.El plato de apriete de dos discos presenta un rea de friccin mucho ms amplia y puede transmitir un par motor ms elevado que el embrague de un disco.Por este motivo, se utiliza este tipo de embragues en vehculos de gran potencia que requieren un par motor ms elevado.ATENCIN:Al cambiar el disco de embrague; aplique a las estras del rbol primario de la caja de cambios una fina capa de grasa resistente al calor antes de instalar otro disco.3.6Crter cnico del embriague (1)La funcin del crter cnico del embrague es proteger el embrague de contaminaciones producidas por la humedad o impurezas. Es parte integrante de la parte delantera de la caja de cambios y est en contacto con la caja del motor. Palanquita y eje de desembrague (2).La palanquita (3) y el eje del desembrague (2) forman parte de la regulacin del embrague. Se encargan de la transmisin del movimiento desde el sistema de mando del embrague al cojinete de embrague.3.7Cojinete de embriagueLa funcin del cojinete de embrague (1) es trasferir el movimiento del eje de desembrague al resorte de diafragma.La parte interior del cojinete va sujeta en el sentido del giro junto al eje de desembrague y el componente intermedio va sujeto en el resorte de diafragma y gira junto con el cuerpo de embrague y el motor.El cojinete de embrague est provisto de un resorte anular (2) cuya funcin es sujetar convenientemente el cojinete en el eje de desembrague al instalar la caja de cambios.3.8Caractersticas AnexosEl embrague transmite la potencia del motor hacia la caja de cambios utilizando las fuerzas de friccin generadas en un disco de friccin o disco de embrague. El disco de embrague debe ser tal que soporte los esfuerzos originales por el par motor (Cm) para vencer el par resistente (Cr) que ofrece el resto del equipo. 3.9Funcionamiento del mecanismo de embrague accionamiento de los embragues de friccin3.9.1 Accionamiento MecnicoTrabaja por medio de cables o un sistema de varillajes que transmiten la fuerza aplicada desde el pedal de embrague hacia la palanca de accionamiento que acta sobre el collarn.La multiplicacin de la fuerza de accionamiento se produce por la longitud de las palancas del varillaje.

3.9.2 Accionamiento hidrulicoEn este caso la multiplicacin de la fuerza de accionamiento se produce pro una diferencia de reas en los cilindros hidrulicos del mecanismo.

Sistema operativo del embrague hidrulicoEl embrague se acciona mediante un sistema denominado sistema de accionamiento hidroneumtico.Este sistema consiste en un cilindro hidrulico maestro conectado al pedal del embrague y al cilindro hidrulico servoasistido.Los componentes del sistema de accionamiento son los siguientes: 1.- Deposit de lquidos. 2.- Cilindro maestro. 3.- Tubera hidrulica. 4- Tubera neumtica. 5.- Servo de embragues6.-Tubo contador. 7.- Horquilla de embrague.El servo del embrague aumenta la potencia hidrulica generada en el cilindro maestro y de este modo, reduce sensiblemente el esfuerzo que debe aplicarse en el pedal de embragueCOMPONENTESCilindro maestroEl cilindro hidrulico maestro se instala junto al pedal de embrague y se encarga de suministrar presin al servo de embrague. El cilindro maestro se ocupa tambin de generar la potencia hidrulica que es transmitida al servo de embrague a travs de la tubera neumtica.El cilindro maestro requiere dos ajustes fundamentales para que funcione de forma apropiada el pedal de embrague.1. El perno de ajuste en cabeza (1) sirve para ajustar el juego entre la varilla de pistn y el pistn del cilindro maestro. Este juego asegura que la junta del pistn regrese a una posicin justo por encima del orificio que conecte con el depsito del lquido. Esto elimina la formacin de presin residual en la tubera hidrulica.

2. El perno de ajuste en la base (2) sirve para ajustar la carrera del pedal del embriague y, por consistencia, la carrera del pistn del servo.

3.10 Servo de embragueEl servo de embrague est situado junto a la caja de cambios.La funcin del servo de embrague es convertir la presin del cilindro maestro en movimiento.Esta transformacin tiene lugar cuando la presin generada por el cilindro maestro empuja hacia arriba el pistn de reaccin del servo.El servo de embrague dispone tambin de una vlvula indicadora de desgaste (1).3.10.1 FuncionamientoCuando no est aplicado el embrague, es decir, cuando se ha levantado el pie del pedal de embrague (1), el plato empuja el disco de embrague (2) y lo aprieta contra el volante.El embrague y el volante (3) quedan conectados y el embrague transfiere el par del motor al rbol primario de a caja de cambios (4).Toda la unidad del embrague gira a la misma velocidad que el motor y transmite el par de torsin del motor a la lnea motriz.El cojinete de soporte es conducido hacia atrs por el resorte de la horquilla de desembrague (5).3.10.2 Ilustracin que muestre todo el sistema(1) La vlvula auxiliar cierta el paso de aire comprimido situado en el interior del cilindro y permite la entrada del aire por el orificio d escape.(2) El orificio de escape est abierto. La presin del sistema tiene el mismo valor que la presin atmosfrica.

3.11 Identificacin y clasificacin de las unidades de embragueEl tipo de embrague utilizado en un vehculo se indica en la placa de identificacin adherida en el crter del embrague, (Ejemplo para un vehculo Volvo)Los embriagues se clasifican del siguiente modo: Versin, Dimetro exterior del disco (pulgadas). Embragues de arrastre/ de empuje. Fabricante.3.12 Ajustes e inspeccionesSe puede efectuar algunos ajustes en los embragues (1) vlvula libre de pedal ( pedal de embrague) (2) carrera operativa ( servo de embrague ) Deben inspeccionarse con regularidad: El sistema hidrulico del embrague. El sistema neumtico del embrague. El (los) disco(s) de embrague. El volante. El plato de apriete. Siga las instrucciones del manual de servicio de embragues que se ajuste al modelo de vehculos y al tipo de embragues correspondientes.3.12.1 InspeccinPara un correcto funcionamiento del embrague es necesario inspeccionar los siguientes puntos.Desviacin del discoInstalado el disco tal como se muestra; y utilizando un reloj comparador, se debe medir la desviacin mxima del disco. Desgaste del forroUtilizando un calibrador vernier se debe medir la profundidad del remache y comparar con los valores dados por el fabricante.Alineamiento de puntas de diafragma o de palancas de desembragueEsta verificacin es importante para el correcto desacople del disco de embrague

EJE CARDN (RBOL DE TRANSMISIN Y JUNTAS UNIVERSALE

1. Introduccin32. Objetivos..33. Definicin.54. Funcin del rbol de trasmisin..55. Caractersticas del rbol de transmisin.....66. Componentes principales principales del rbol de transmisin77. Cruceta (Junta Universal)88. Extremos del tubo y del manguito......99. Cojinete de apoyo1010. Engrase del rbol de transmisin...1111. Alteracin de la distancia entre las ruedas..1212. Angulo del rbol de trasmisin...13

1. INTRODUCCINEn esta leccin estudiaremos la funcin y caractersticas de los rboles de transmisin en Maquinaria Pesada.

El rbol de transmisin es el componente del sistema de transmisin de potencia cuya funcin es transmitir la energa motriz de la transmisin al puente maestro.

Hoy grandes diferencias en canto al tamao y la longitud de los ejes propulsores segn el modelo de vehculo en que estn instalados.

La instalacin del eje cardan depende del tipo de aplicacin y de longitud mxima permitida.

El nmero de rboles de transmisin de un vehculo vara entre 1 y 3 segundos de aplicacin.

Se emplea tambin un rbol de transmisin para transmitir energa motriz entre dos ejes traseros. 2.- OBJETIVOSAl culminar esta leccin el estudiante estar en capacidad de:1. Determinar la funcin que cumplen los rboles de transmisin en el flujo de potencia de un equipo.2. Identificar los componentes que forman parte de un rbol de transmisin.3. Describir los pasos necesarios para un correcto desmontaje y montaje de un rbol de transmisin.

3.- DEFINICINEl rbol de transmisin es un tubo de acero con la dureza suficiente para resistir el mximo par motor que puede transmitirse al puente trasero.Un rbol de transmisin tubular (1) es de mayor dureza y mayor elasticidad que un eje slido (2)El par aplicado al rbol de transmisin puede someter el rbol a un gran ngulo de basculamiento, lo que podra acabar un eje slido.4.- FUNCIN DEL RBOL DE TRANSMISINEl rbol de transmisin permite transmitir la potencia que se obtienen a la salida de la caja de cambio hacia los ejes de la mquina. El rbol de transmisin est diseado para cumplir con los siguientes requerimientos: Conecta la salida de caja con los ejes de la mquina. Soporta cargas de torsin. Compensa la desviacin existente entre caja y ejes. Permite una variacin en la longitud del acoplamiento, debido a los movimientos oscilantes de los ejes durante el desplazamiento del equipo.Debido a todos los requerimientos mencionados, el rbol de transmisin posee componentes importantes que analizaremos a continuacin.5.- CARACTERSTICAS DEL RBOL DE TRANSMISINEn las figuras abaja mostradas, se observa la necesidad de poseer un mecanismo de compensacin de longitud de acoplamiento debido a los movimientos oscilantes del eje.Es por ello que el rbol de transmisin posee una junta deslizante en su interior.La longitud del rbol de transmisin vara segn la distancia entre ruedas del vehculo. Los vehculos largos llevan un rbol de transmisin de gran longitud o, en ciertos casos ms de un rbol (1)Los vehculos con dos ejes traseros conducidos llevan un rbol de propulsin adicional (3) sin ranuras. Este tipo de rbol se utiliza normalmente cuando no hay movimiento entre los componentes por el rbol de transmisin.6.- COMPONENTES PRINCIPALES DEL ARBOL DE TRANSMISINEl rbol de transmisin consta fundamentalmente de los siguientes componentes: Cruceta (junta universal) [1]: El rbol de transmisin transmite el par motor al puente trasero a travs de varias juntas universales. rbol deslizante [3] y manguito [2]: Las ranuras de los extremos del rbol de transmisin encajan a la perfeccin en las ranuras del manguito. Esto permite que vare ligeramente la distancia entre la unidad conducida sin daar los apoyos de salida y entrada. Cojinete principal [4]: El cojinete principal apoya y gua e rbol de transmisin. Plato [5]: Los platos conectan el rbol de transmisin a la caja de cambios.7.- CRUCETA (JUNTA UNIVERSAL)Al miembro interior en cruz de una junta universal se le llama a veces cruceta. Las juntas universales permiten una pequea variacin del ngulo entre el secundario y rbol de transmisin y entre el rbol de transmisin y el puente trasero (1).Los extremos (3) de la cruceta (6) se denominan pivotes y van rodeados de rodillos (4) sujetados pro una tapa (5) que les permite rodar libremente.El clip (7) encaja el orificio del yunque y mantiene la tapa cerrada.8.- EXTREMOS DEL TUBO Y DEL MANGUITOA causa del movimiento del puente trasero (en relacin con la capa de cambios) la distancia entre la caja de cambios y el puente trasero vara.Para absorber este movimiento, el rbol de transmisin va conectado con un retn deslizante de ranuras en el extremo del tuvo (2) y del manguito (1).El extremo del tubo y el extremo del manguito encajan a la perfeccin en el manguito y en las ranuras de acoplamiento con un bajo coeficiente de friccin, permitiendo una variacin de la longitud total de rbol de transmisin.9.- COJINETE DE APOYOCuando un vehculo est equipado con ms de un rbol de propulsin se utiliza un cojinete (central) de apoyo para guiar y apoyar los rboles.Consiste de un cojinete de bolas (1), generalmente precintado de por vida, ubicado en un cubierto de caucho.La cubierta de caucho lleva fijaciones que permiten sujetarla al miembro en X.10.- ENGRASE DEL ARBOL DE TRANSIMISINLa ranura del rbol de transmisin (1) debe engrasarse con el fin de reducir la friccin de la junta deslizante.Los arboles de transmisin de los ltimos modelos llevan las ranuras de deslizamiento enfundadas. Las ranuras se engrasan durante el montaje y no necesitan volver a engrasarse mientras sigan intactos el extremo del tubo y los extremos de los manguitos.La cruceta incluye canales (2) para transportar grasa desde el engrasador a los cojinetes de agujas.11.- ALTERACIN DE DISTANCIA ENTRE LAS RUEDASSi se altera la distancia entre las ruedas debe elegirse siempre uno de las distancias normalizadas para hacer ms sencilla seleccin del rbol de propulsin adecuado.El catlogo de componentes de cada vehculo presenta una lista de las longitudes accesibles para arboles de transmisin.12.- ANGULO DEL ARBOL DE TRANSMISINAl instalar un rbol de transmisin en el vehculo, compruebe siempre que los ngulos de la junta universal no presenten variaciones excesivas.Las juntas universales duran ms cuando se instala el rbol de propulsin que empalma la caja de cambio con el diferencial con el ngulo apropiado.El plato del rbol de transmisin debe ir lo ms alineado posible con la junta universal. Como regla general, los ngulos deben ser cuanto ms pequeo mejor.Cuanto ms grande sea el ngulo, mayores sern las variaciones de velocidad del rbol de transmisin.El ngulo debe ser lo suficientemente grande para que los cojinetes de agujas giren alrededor de sus ejes y permitan el funcionamiento apropiado de estos.

CAJA DE CAMBIOS MECANICA

1. Introduccin..32. Objetivos...33. Definicin Informacin General.34. Tipo de cajas de cambios .45. Funciones de la caja de cambios mecnica...55.1. Relacin de Transmisin55.2. Tren de engranajes epicicloidales.76. Caja de cambios manual: Componentes principales.96.1. Carter de embrague.96.2. Caja de cambios bsica: rbol primario y rbol secundario...10Caja de cambios bsica: rbol intermediario y rbol de. marcha atrs...116.3. Caja de cambios bsica: horquillas de seleccin y bomba de aceite127. Mecanismos de alcance..137.1 Gama alta (A).147.2 Gama baja (B).148. Funcionamiento del mecanismo de alcances159. Reductora o splitter.169.1. Funcionamiento de la reductora..179.1.1. Reductora: Gama alta.189.1.2. Reductora: Gama baja2010. Caja de cabio manual sincronizacin d componentes...2210.1 Funcionamiento de la sincronizacin.2310.2 Funcionamiento de los dispositivos de sincronizacin2411. Componentes extremos de la caja de cambios..2412. Caja de cambios manual2513. Otros tipos de sincronizacin.2614. Caja de cambios de engranajes deslizantes..2814.1. Introduccin...2814.2 Objetivos.2814.3 Mecanismos de accionamiento...31

1.- INTRODUCCINEn esta leccin se describen los conceptos bsicos, funcionamiento y caractersticas que poseen las cajas de cambio mecnicas en la maquinara fuera de carretera.2.- OBJETIVOS Al terminar esta unidad el estudiante estar en capacidad de:1. Describir el funcionamiento de una caja de cambios mecnica.

2. Identificar los componentes principales que forman parte de una caja de cambios mecnica.

3. Determinar los parmetros de montaje de una caja de mecnica siguiendo las recomendaciones del Manual de Servicio del componente.

3.- DEFINICIN- INFORMACIN GENERALLa caja de cambio es el componente de la transmisin que se ocupa de la regulacin de los cambios de par del vehculo. El par de torsin se modifica de acuerdo con la marcha seleccionada en la caja de cambios.Si en vehculo no dispusiera de caja de cambios, es decir, si el motor estuviera directamente conectado a las ruedas conducidas, la velocidad del vehculo no sobrepasara los 8km/h. Esto se debe a que las variaciones de par serian insignificantes.En resumenLa caja de cambios regula las relaciones de par motor del vehculo. A un par alto le corresponde una marcha corta. A mayor velocidad, ms larga debe ser la marcha.4.- TIPOS DE CAJA DE CAMBIOSEn los ltimos aos, el desarrollo de la transmisin se ha concentrado en la caja de cambios.El objetivo es mejorar las caractersticas de conduccin del vehculo y simplificar la labor del conductor.Se ha desarrollado una serie de modelos de caja de cambios construidas para vehculos especficos en funcin de las tareas que debe ejecutar el vehculo.Las cajas de cambios se dividen en tres grupos fundamentales. Cajas de cambios manuales (1): Los cambios de marcha los efecta el conductor. Cajas de cambios automtico (2): Los cambios de marcha son complemente automticos con ayuda de la informacin obtenida por los sensores y otras unidades de mando del vehculo. Cajas de cambio semiautomticas (3): El conductor selecciona las marchas y un sistema electrnico controla los cambios.5.- FUNCIONES DE LA CAJA DE CAMBIOS MECNICAEl par generado por el motor diesel no puede estar conectado directamente a las ruedas del equipo. Esto se debe a que el motor trabaja a su mxima eficiencia en un corto rango de revoluciones, sin embargo en la operacin del equipo se requiere de una amplia gama de velocidades. Otros inconvenientes se genera debido a que el motor solo tiene un sentido de giro, si el acople fuera directo al equipo se desplaza tambin en un solo sentido.Estos inconvenientes se superan instalando la caja de cambio en el sistema de transmisin del equipo. La funcin de la caja de cambios es de proporcional una amplia gama de velocidades y de invertir el sentido de giro del eje de transmisin. Al realizar la transformacin de la velocidad tambin se transforma el torque generado por el motor. Esta transformacin del torque se realiza por medio de engranajes, aplicando el concepto de Relacin de Transmisin.5.1. Relacin de TransmisinPara este conjunto de engranajes se observa el cambio en el sentido de giro, adems de un aumento de las fpm debido a la diferencia de tamao de los engranajes o lo que es lo mismo a la diferencia en el nmero de dientes entre los engranajes.Despreciando las prdidas generadas en la transmisin se tiene para una misma potencia.

Donde Rt es la relacin de transmisin. Se observa que los pares de transmisin son inversamente proporcionales al nmero de revoluciones.Los engranajes utilizados en una caja de transmisin son engranajes de acero al carbono y poseen un tratamiento trmico de temple y cementacin para obtener la mxima dureza y resistencia al desgaste. 5.2. Tren de engranajes epicicloidalesUn tren epicicloidal es un mecanismo ingenioso que permite obtener diferentes relaciones de transmisin bloqueado uno de sus componentes.Los tres componentes del tren epicicloidal planetario, satlites y corona, pueden moverse libremente sin transmitir movimiento alguno pero la bloquearse uno de los componentes los restantes puede girar, transmitiendo el movimiento con una relacin de transmisin diferente dependiendo de qu componente haya sido bloqueado.Para calcular las relaciones de transmisin que pueden obtenerse en un tren epicicloidal, se recurre a las frmulas de Willis a travs de la siguiente ecuacin.

N1= rpm del engranaje planetariaN2=rpm del eje portasatlitesN3= rpm de la corona.Z1 y z3= nmero de dientes del planetario y corona respectivamente. Caso corona bloqueadaEl caso particular de corona bloqueada en el tren epicicloidal es usado tanto en la caja de transmisin mecnica como en los mandos de la maquinaria pesada.Al encontrarse la corona bloqueada la velocidad n =0, por lo tanto:

6.- CAJA DE CAMBIOS MANUAL: Componentes PrincipalesLos componentes descritos toman parte de una caja de cambios bsica, sin embargo existen componentes y mecanismos adicionales que proporcionan una mayor gama de velocidades a la transmisin.Carter del embrague (c)- este crter une la caja de cambios al motor y protege el embrague.Reductora (s)- la reductora proporciona a los piones dos gamas, permitiendo la utilizacin de velocidades de gama alta y gama baja.Caja de cambios bsica (B)- La cada de cambios bsica contiene los piones bsicos, un pin de marcha ultralenta y piones de marcha atrs.Mecanismo de alcances (R)- El mecanismo de alcances consiste en un engranaje planeado que dobla en nmero de velocidades operativas de la caja de cambios bsica (B).6.1. Carter de embragueEl crter de embrague conecta la caja de cambios al motor, tambin protege el embrague.6.2. Caja de cambios bsica: rbol primario y rbol secundario

rbol primario (1)Tambin llamado rbol de entrada, el primario se encarga de transmitir el par motor a la caja de cambios

El par se transmite a travs del disco de embrague.

Este rbol va apoyado en cojinetes instalados en el crter de embrague:rbol principal (2)El rbol principal lleva los cinco piones de cambios sincronizados. Estos piones giran locos sobre cojinetes de agujas y cojinetes de rodillos.Este rbol va apoyado en el primario y en cojinete de rodillos instalados en el crter de la caja de cambios bsica.6.3. Caja de cambios bsica: rbol intermediario y rbol de marcha atrs

rbol intermediario (1)El rbol intermediario solo lleva piones fijos es decir, piones que se han instalado a presin en el rbol y que siempre giran a la misma velocidad que el rbol.El intermediario recibe el par transmitido por el primario y va apoyado en el interior del crter del embrague y el crter trasero de la caja de cambios.

rbol de marcha atrs (2)El pin de marcha atrs va instalado en el rbol de marcha atrs.El pin de marcha atrs est ubicado entre el pin conductor, situado en el rbol principal, y el pin de toma de fuerza, instalado en el intermediario.La funcin del pin de marcha atrs es cambiar el sentido de giro de rbol principal y el rbol de salida o secundario.

Cuando el pin de marcha atrs cambia el sentido de giro del rbol principal, el movimiento inverso se transmite a travs del secundario a las ruedas motrices y el vehculo retrocede.

6.4. Caja de cambios bsica: horquillas de seleccin y bomba de aceite.Aparte de rboles y engranajes, la caja de cambios bsica incluye horquillas de seleccin y bomba de aceite.

Horquillas de seleccin (1)Las horquillas de seleccin regulan el movimiento de los manguitos de acoplamiento del eje principal para engranar las diferentes velocidades. Las horquillas selectoras reciben el movimiento selector de los ejes selectores.Estn instalados con tiadores formando juntos la unidad de seleccin.

Bomba de aceite (2)Las cajas de cambios de mayor tamao se engrasan mediante bombas de aceite que enva el aceite a todos los puntos de engrase de la caja.La bomba de aceite va sujeta en el interior de la caja de cambios. La acciona un pin conectada al intermediario a travs del pin de marcha atrs.7. MECANISMOS DE ALCANCESLa caja de cambios va apoyada por un mecanismo de alcances de doblamiento de las velocidades. Gama alta Gama bajaEs uso del mecanismo de alcances dobla el nmero del velocidades de a caja de cambios bsica tal como se requiere para los camiones modernos.El uso del mecanismo de alcances consiste en un engranaje planetario que transmite directamente el par motor desde el eje principal a los piones conductores.1. Satlite2. Corona3. Anillo de acoplamiento4. Pin central5. PortasatlitesDe los cambios de velocidades del mecanismo de alcances se ocupa un cilindro neumtico (6).

7.1. Gama alta (A).Cuando la corona (1) queda bloqueada al portasatlites por medio de un anillo de acoplamiento (2) gira toda la unidad trasera de satlites.

El par motor transmitido por la caja de cambios bsica atraviesa directamente el engranaje planetario. De este modo, la caja de cambios funciona con la gama alta de las velocidades.7.2. Gama baja (B).La corona (3) queda bloqueada al crter de la caja de cambios provocando el giro de los satlites situados entre la corona (3) y el pin central.

Los portasatlites (5) giran en el mismo sentido que el pin central pero a una velocidad ms lenta.

De este modo el par motor transmitido por la caja de cambios debe pasar por los satlites activndose a gama baja de las velocidades.8. FUNCIONAMIENTO DEL MECANSMO DE ALCANCESUn interruptor situado en el pomo de la palanca sirve para accionar el mecanismo de alcances.

Para seleccionar la gama baja, empuje el interruptor hacia abajo (1). Acta sobre el primer y el tercer pin.Para seleccionar la gama alta, levante el interruptor (1). Acta sobre el cuarto y sexto pin.

Al accionar el interruptor hacia abajo se desacoplan la caja y el eje portasatlites y se acopla la corona al crter de la caja girando los satlites alrededor de sus ejes. De esta manera se produce la reduccin de las velocidades.9. REDUCCIN DEL SPLITEREl propsito de la reductora es seccionar las velocidades de la caja de mecanismos de cambios para proporcionar una gama alta y una gama baja asociada a cada uno de los piones.CONCLUSIN Las cajas de cambios que disponen tanto de una reductora y de un mecanismo de alcances como las SR Y VI de Volvo, presentan 12 velocidades de cambios sincronizados, dos de marcha ultralenta y cuatro de marcha atrs sin cambios sincronizados.9.1. Funcionamiento de la reductora.Como en el mecanismo de alcances, hay un interruptor situado en el pomo de la palanca que activa o desactiva la reductora.Nota:El interruptor de la reductora no es el mismo que el del mecanismo de alcances.Para seleccionar la gama alta de los piones coloque el interruptor en H (Alta).Para seleccionar la gama baja de los piones, coloque el interruptor en L (Baja).Para el accionamiento del mecanismo reductor se dispone en el puo de la palanca de cambios de un interruptor que acopla o desacopla el mecanismo, por medio del aire comprimido.9.1.1. Reductores Gama Alta.Al poner el interruptor del pomo de la palanca en H (Alta), se activa una vlvula de aire (2).La vlvula de rel (2) est ubicada de manera que permite el paso de aire comprimido al cilindro neumtico (3).Al pisar el pedal del embrague la vlvula de mando de la reductora (1) enva el aire de cilindro neumtico (2). El aire desplaza el pistn del cilindro para activar la gama alta de los piones.A continuacin la vlvula de mando de la reductora (1) activa un interruptor y enciende un testigo en el panel de instrumentos que indica al conductor que se ha seleccionado la gama alta de los piones.Al pisar el pedal del embrague, la vlvula de mando de la reductora (1) enva el aire al cilindro neumtico (2).El aire desplaza el pistn del cilindro para activar la gama baja de los piones.9.1.2. Reductora: Gama BajaAl poner el interruptor del pomo de la palanca en L (Baja), se activa una vlvula de rel (2). La vlvula de rel (2) est ubicada de manera que permite el paso de aire comprimido al cilindro neumtico (3).Al pisar el pedal del embrague la vlvula de mando de la reductora (1) enva el aire al cilindro neumtico (2).El aire desplaza el pistn del cilindro para activar la gama baja de los piones.Este mecanismo acciona las dos gamas de velocidades: Baja (1aw) y alta (High). En la figura mostrada se tiene 1,2y 3 con el interruptor accionado en la posicin L y 4, 5 y 6 con el interruptor accionado en la posicin H.ResumenAl acoplar o desacoplar un manguito se cambia la relacin de transmisin entre el rbol primario y el intermedio.10. CAJA DE CAMBIOS MANUAL: SINCRONIZACIN DE COMPONENTES.El objetivo de la sincronizacin es simplificar los cambios de marcha ajustado la diferencia de velocidad entre el rbol principal y el intermediario durante los cambios.La caja de cambios est equipada con muchos dispositivos de sincronizacin.

1. Manguito de acoplamiento 2. Anillo de acoplamiento3. Pin4. Anillo de sincronizacin.5. Cuerpo de embrague.10.1. Funcionamiento de la sincronizacinEl cuerpo de embrague est conectado al rbol principal por medio de ranuras. El manguito de acoplamiento rodea el cuerpo de embrague. La funcin de este manguito es desplazar el cuerpo de embrague hacia el anillo de sincronizacin y conectarlo al anillo de acoplamiento.El allo de sincronizacin queda atrapado entre el cuerpo de embrague y el anillo de acoplamiento por la accin del manguito. El roce producido en el anillo de sincronizacin regula las velocidades del cuerpo de embrague y del manguito.Adems de alcanzar la misma velocidad, el manguito engrana con el anillo de acoplamiento.En esta posicin el pin va completamente fijo en el eje principal a travs del cuerpo de embrague y puede transmitir el par motor a las ruedas motrices a travs del secundario.10.2. Funcionamiento de los dispositivos de sincronizacinEl juego de dispositivos de sincronizacin funciona del siguiente modo:El anillo de sincronizacin (4) queda atrapado entre el cuerpo de embrague (5) y el anillo de acoplamiento (2) por la accin de manguito de acoplamiento (1).El roce producido en el anillo de sincronizacin regula las velocidades del cuerpo de embrague y el manguito.Adems de alcanzar la misma velocidad, el manguito engrana con el anillo de acoplamiento.En esta posicin el pin (3) va completamente fijo en el eje principal a travs del cuerpo de embrague y puede transmitir el par motor a las ruedas motrices a travs del secundario.11. COMPONENTES EXTERNOS DE LA CAJA DE CAMBIOSLa caja de cambios est provista de una serie de componentes externos para evitar que la caja de cambios resulte daada y para simplificar los cambios de marcas.Estos componentes varan segn el modelo de la caja de cambios. Las cajas de cambio constan fundamentalmente:1. Una vlvula de inhibicin2. Vlvula de seguridad 3. Vlvula de rel4. Vlvula de solenoide5. Una vlvula inhibicin6. Conexiones elctricas7. Un sensor8. Un cilindro de regulacin12. CAJA DE CAMBIOS MANUALLa caja de cambios manual se acciona mediante una palanca de cambios (1).La palanca de cambios (1) va apoyada en un soporte gua (2).Al desplazar la palanca (1) el movimiento se transmite a la caja de seleccin de seleccin de ejes (5) mediante una barra de transmisin (3) y la palanca de mando (4).La palanca de mando va conectada al eje de regulacin lateral (6) de la caja de seleccin (2) La caja de seleccin (2) acciona, a su vez, los ejes selectores de la caja de cambios.13. OTROS TIPOS DE SINCRONIZACIN.1. Rueda dentada de marcha.2. Pieza de bloqueo.3. Anillo de sincronizacin.4. Manguito de cambio.5. Resorte y bolas de fijacin.6. Cuerpo de sincronizacin.7. Anillo de sincronizacin.8. Superficies cnicas de friccin.9. Rueda dentada de marcha.Sincronizador de bloqueo (durante sincronizacin)Cuando se hace un cambio de velocidad las planchas de cambio mueven el manguito sincronizador hacia el engranaje seleccionado. El engranaje empuja el anillo de bloqueo sobre el tope del engranaje.14. CAJA DE CAMBIOS DE ENGRANAJES DESLIZANTES14.1. IntroduccinEn esta leccin se describen los conceptos bsicos funcionamiento y caractersticas que poseen las cajas de transmisin de engranes deslizantes.14.2. ObjetivosAl terminar esta unidad el estudiante estar en capacidad de:Describir el funcionamiento de una caja de transmisin de engranes deslizantes.Identificar los componentes principales que forman parte de una caja de transmisin de engrane deslizante. Desmontar y montar una caja de transmisin siguiendo las instrucciones del fabricante. Caja de transmisin de engranajes deslizantes en posicin neutral.

Dnde. a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2, l y es 2 son los nmeros de dientes de los respectivos engranajes. Marcha adelante, velocidad primera... Marcha adelante, velocidad segunda. Marcha adelante, velocidad tercera. Marcha adelante, velocidad cuarta (Directa) Marcha Retroceso

14.3. Mecanismos de AccionamientoE desplazamiento de los engranajes de marchas y velocidades se realizan por medio de horquillas, las cuales son impulsadas por una palanca de cambios.La palanca de cambios posee adems una placa selectora que evita que se acoplen ms de un cambio a la vez.Para evitar que el cambio acoplado se desenganche, existe un mecanismo de enclavamiento compuesto por una billa cargada con un resorte que se fija sobre unas muescas existentes en las rarillas de cambio.1. Varilla de accionamiento.2. Alojamiento.3. Billa de acero.4. Resorte.5. Muesca.

CAJA DE CAMBIOS AUTOMTICA

INDICE

1. Introduccin..32. Objetivos...33. Caja de cambios automtica- introduccin.34. Concepto..45. Convertidor de par ( Convertidor hidrulico)..............................66. Funcionamiento del sistema planetario.106.1. Velocidades de un engranaje planetario...126.2. Construccin de los engranajes planetarios.147. Sistema hidrulico.177.1. Componentes.177.2. Posicin N (Neutro)...197.3. Posicin D ( 1, Velocidad)..197.4. Posicin D (2, Velocidad)208. Elementos del cambio...219. Frenos de discos2310. Frenos de cinta..2411. Aceite de cambio automtico..2511.1. Nivel/ temperatura del aceite...26

1. INTRODUCCIN.En esta leccin se describen los conceptos bsicos, funcionamiento y caractersticas que poseen las cajas de cambio automtica.

2. ObjetivosAl terminar esta unidad el estudiante estar en capacidad de:1. Describir el funcionamiento de una caja de cambios automtica.2. Identificar los componentes principales que forman parte de una caja de cambios automtica.3. Determinar el parmetro de montaje de una caja automtica siguiendo las recomendaciones del Manual de Servicio del componente.

3. CAJA DE CAMBIOS ATUOMTICA INTRODUCIN

En los pases desarrollados, la mayora de vehculos vendidos desde los aos de 1950, contaban con una transmisin automtica, a diferencia de lo que ocurre en otros pases como Europa y en el resto del mundo. Las transmisiones automticas, especialmente las ms antiguas, aumentaban el consumo de combustible para dar una potencia requerida, donde el combustible es caro y escaso, por tanto los motores suelen ser pequeos ya que no entregan mucha potencia consumen y contaminan ms.

En los ltimos aos, las transmisiones automticas han mejorado significativamente su capacidad para mejorar los consumos, pero las transmisiones manuales siguen siendo en general ms eficientes. Esta situacin puede invertirse definitivamente con la introduccin de transmisiones variables continuas, vase ms abajo.

La mayora de las transmisiones automticas permiten seleccionar entre un conjunto de rangos de marchas, a menudo con una posicin de estacionamiento que bloquea el eje de salida de la transmisin.

Sin embargo, algunas mquinas simples con rangos limitados de velocidad o velocidades de motor fijas usan solo un convertidor de par para proporcionar una velocidad variable entre el motor y las ruedas. Ejemplos tpicos son los montacargas y algunos tractores pequeos como mini cargadores y excavadoresEl tipo ms comn de transmisin automtica es la que funciona hidrulicamente, usando un acoplamiento fluido o convertidor de par y un conjunto de engranajes planetarios para proporcionar un rango de multiplicacin del par.

4. CONCEPTOUna transmisin automtica es una caja de cambios que pude cambiar la relacin de cambio automtico a medida que el vehculo se mueve liberando as al conductor de la tarea de cambiar de marcha manualmente.La caja de cambios es la encargada de transmitir el par motor y adaptarlo a las condiciones de carga y marcha del vehculo. En las cajas de cambio automticas esto se realiza sin necesidad de que el conductor acte directamente sobre los mecanismos del cambio, si bien el conductor puede intervenir con distintas actuaciones en el funcionamiento de la caja de cambios automtica.

1. Conjunto regulador.2. Plato regulador almenado de bloqueo.3. Embrague de una va.4. Freno de cinta anterior.5. Embrague anterior.6. Embrague posterior y toma directa.7. Freno de cinta posterior8. Convertidor (formado por Impulsor o bomba), reactor y turbina.9. Bomba hidrulica10. Servo del freno de cinta posterior.11. Caja comandada (vlvulas limitadoras de presin elctrico vlvula de modulacin, vlvula manual, vlvula de progresividad, vlvulas de secuencia, vlvula de corte).12. Membrana de presin 13. Servo del freno anterior.

5. CONVERTIDOR DE PAR (CONVERTIDOR HIDRULICO)

Las cajas de cambio automticas se prescinde del embrague que usa en las manuales y su funcin la realiza ahora un convertidor hidrulico. De este modo como se ve, el conductor no se encarga de embragar o desembragar como sucede en lo cambios manuales.La idea de funcionamiento de un convertidor hidrulico se entiende muy bien si nos imaginamos dos ventiladores enfrentados, si conectamos uno de ellos produce viento que acta sobre las palas de segundo ventilador y lo hace girar segn el sentido de inclinacin de sus palas. En este caso se ha producido un acoplamiento fluido entre los dos ventiladores y el fluido utilizado es el aire.

Si reducimos la distancia entre los dos elementos y los ponemos hermticamente cerrados o muy juntos mejoramos la eficiencia de este tipo de acoplamiento.

Basndonos en esta idea cogemos dos elementos, como medias rosquillas huecas partidas por la mitad en cuyo interior haya unas aletas con la inclinacin adecuada.

Las enfrentamos una con otras de forma que hagan una rosquilla y llenamos su interior de aceite, al hacer girar una de las dos mitades, el aceite tambin gira transportado por las aletas y al describir este movimiento de rotacin, el aceite, por las causa de la fuerza se va hacia el exterior lejos del eje, es decir que el aceite se mueve segn una banda circula, como se ve en las flechas del dibujo.

De esta manera el aceite que est siendo arrastrado junto con el elemento motriz, penetra en el elemento conducido, (la media rosquilla que tiene en frente) con un ngulo que depende de la inclinacin de las paletas, y de este modo el aceite al chocar contra las aletas del conducido con un cierto ngulo de incidencia le transmite un par.

En principio, cuanto ms deprisa gira el elemento motriz respecto al conducido, ms fuerte es el impacto del aceite sobre las aletas y por lo tanto transmite un mayor par.

A medida que la velocidad del conducido se aproxima a la del elemento motriz disminuye la fuerza efectiva del aceite sobre las aletas de aquel. Si los dos miembros se mantienen a la misma velocidad no pasa aceite de uno a otro y no se transmite energa a travs del acoplamiento por lo que esta condicin de igual velocidad de las dos partes no se produce cuando el motor est en marcha.

Si la velocidad del motor se reduce de manera que sea el coche el que mueva el motor sucede que habr un punto en que ambos elementos giren a la vez y a partir de este punto el conducido se convertir temporalmente en el elemento motriz y el que normalmente es el motriz pasa a ser conducido con lo que se produce el efecto de freno motor.

Este sistema a la hora de llevarlo a la prctica tiene inconvenientes de que las turbinas que se toman en el aceite en su interior provocaran un estado de movimiento violento e irregular en ciertas condiciones y se formaran remolinos en todas las direcciones en especial en las secciones centrales con lo que se reducira notablemente su eficacia para solucionar este problema.

Se incorpora un anillo gua que es como una rosquilla hueca que ocupa la parte central, est dividido en dos mitades, una corresponde a la parte del elemento motriz y otra al elemento conducido.

Con este sistema al aceite no puede hacer turbulencias y se encuentra mucho mejor guiado.

La aletas en este sistema no son planas, sino que tienen unas aletas curvadas con un diseo muy estudiado para optimizar la circulacin de aceite y que permite que el aceite cambie de direccin bastante gradualmente cuando pasa del miembro propulsor a propulsado, y sobre todo evitar el efecto rebote que se puede producir cuando el elemento motriz gira bastante ms deprisa que el conducido y el aceite es impelido sobre las aletas de este con una fuerza considerable, al chocar contra ellas rebota contra el elemento motriz producindose una prdida de par.

Con las aletas que utiliza el convertidor de par el resultado es que cuando existe una gran diferencia de velocidad entre los elementos motriz y conducido, el par no disminuye, sino que por el contrario en el convertidor de par el momento se multiplica.

Al elemento conductor se llama impulsor o bomba, porque es el que recibe el movimiento del motor, al que est unido e impulsa el aceite contra el conducido.

El elemento conducido se llama turbina, y va acoplada a caja de cambios.

Pero el convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a mejorar las condiciones de funcionamiento en la circulacin del aceite, se trata del estator.

Est montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los elementos del convertidor giran a una velocidad aproximadamente igual.

Sin embargo cuando tiene lugar un incremento del par, que conlleva una reduccin de la velocidad el estator para y acta como un elemento de reacciones es decir que el aceite se desva en los bordes de salida de la turbina a una direccin ms favorable antes de que se introduzca en la bomba. Gracias a esto el aumento mximo del para producido es algo superior al doble.

El aspecto final que presentara un convertidor de par hidrulico sera como este.A medida que la velocidad e la turbina se aproxima a las de la bomba el incremento de par disminuye gradualmente hasta llegar a una rotacin de par de 1:1 cuando la relacin de velocidades entre turbina y bomba alcanza un valor aproximado de 9:10, este es el momento en el que el aceite ya empieza a chocar contra las caras posteriores de las aletas del estator haciendo que este se ponga a girar, y as el aceite se desva de su trayectoria y por lo tanto el convertidor de par acta simplemente como un acoplamiento fluido.

Esta forma de embrague proporciona un acoplamiento suave y sin vibraciones entre el motor y la caja de cambios resulta muy cmoda para los ocupantes su mayor rendimiento se produce cuando las velocidades de los dos elementos son cercanas por el contrario cuando existe una gran diferencia de velocidades se pierde energa y el rendimiento baja. Aunque en la prctica decimos que se transmite el 100% realmente se trasmite aproximadamente un 98%.

6. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA PLANETARIO.El principio en que se basa la caja de cambios automtica para obtener diferentes relaciones de de transmisin es un sistema planetario de engranajes.

Este sistema de engranaje planetario est formado por la rueda de dentado interior. Las ruedas planetarias, la rueda principal y el soporte de las ruedas planetarias. Las ruedas planetarias giran en sus ejes montados en el soporte alrededor de la rueda de dentado inferior y a su vez engranan con la rueda principal. Todas las ruedas son accionadas por rboles.

Como las ruedas planetarias y la rueda de dentado interior estn dispuestas concntricamente en torno a la rueda principal, todos los rboles de accionamiento se encuentran en el mismo eje de rotacin. Como consecuencia los rboles de accionamiento de la rueda de dentado interior y de las ruedas planetarias han de ser huecos para que pase por ellos el rbol de la rueda principal. Por el dado de salida (lado accionado) las ruedas planetarias estn unidas al rbol de salida por medio de un soporte. Otro rbol de salida, en forma de rbol hueco esta unido a la rueda de dentado interior. Como todas la ruedas dentadas estn engranadas constantemente y la transmisin del momento de giro se efecta siempre a travs de varios puntos de engrane, la carga de los ms suave. Como todas las ruedas dentadas estn en el mismo plano, es posible una construccin ms compacta.

6.1. Velocidad de un engranaje planetarioLas distintas relaciones de trasmisin en el engranaje planetarios se consiguen accionando bien sea la rueda principal, las ruedas planetarias o la rueda de dentado interior, o fijando o bloqueando entre s determinadas ruedas.

Primer Velocidad. (La). La rueda principal es rueda de accionamiento; la rueda de dentada interior est sujeta por las mordazas de freno. En este caso el soporte de las ruedas planetarias y con l, el rbol arrastrado; a l firmemente unido, tienen que girar en el mismo sentido de rotacin que la rueda principal. Al mismo tiempo ruedan las ruedas planetarias dentro de la ruda con dentado interior, con lo cual se produce una gran reduccin en cuanto a velocidad. El rbol arrastrado (rbol de salida) se mueve con una velocidad notablemente ms lenta que la rueda motriz.

Segunda Velocidad (2 a). La rueda de accionamiento es la del dentado interior y la rueda principal queda sujeta. De este modo gira el soporte de las ruedas planetarias y el rbol arrastrado en el mismo sentido que la rueda de dentado interior. Las ruedas planetarias ruedan sobre la principal, con lo cual se tiene nuevamente una reduccin de velocidad. Esta reduccin es, sin embargo, menor que la de primera velocidad porque el nmero de dientes de la rueda principal es menor que el de la con dentado interior.

Tercera Velocidad (3 a). Se bloquean las rudas planetarias con lo que la ruda principal y la ruda con dentado interior tienen el mismo sentido de giro y el mismo nmero de revoluciones. Las rudas planetarias no giran y solo sirven como dispositivos de arrastre. E soporte de las ruedas planetarias tiene que girar con el mismo nmero de revoluciones alrededor de la rueda principal, es decir, con el mismo nmero de revoluciones del motor. As pues la 3ra velocidad es la directa.

Marcha atrs. El portaplanetarios queda fijo, la rueda principal es rueda motriz. Por consiguiente, las ruedas planetarias actan nicamente como rueda intermediarias e intervienen el sentido de giro de la con dentado interior. El rbol unido a esta gira ahora en sentido contrario al de la rueda principal y por lo tanto, en sentido contrario que el rbol de accionamiento. Adems se produce una transmisin con reduccin.

6.2. Construccin de los engranajes planetariosPara un cambio de velocidades planetario con tres velocidades hacia delante y una atrs, con solo un eje de accionamiento y un eje de salida existen distintas posibilidades de juegos de ruedas planetarias.

Cambio Wilson. Se compone de 3 trenes epicicloidades. La primera corona, el segundo portasatlites y la tercera corona estn fijamente unidos entre s. Adems hay un segundo y tercer pin central fijamente unidos entre s. La impulsin en las marchas adelante se efecta mediante este pin central doble.

Cambio Simpson. Se compone de 2 trenes epicicloidades con un pin central comn.El portasatlite de un tren, la corona del otro siempre mediante las coronas.La impulsin de las marchas adelante se efecta siempre mediante las coronas.Este tipo se utiliz frecuentemente en el tiempo de los cambios automticos de tres marchas.

Cambio Ravigneaux. Se compone de 2 trenes epicicloidales con un portasatlites comn.

El portasatlites lleva dos juegos de satlites:

Satlites cortos de dimetro grande que engranan en un pin central pequeo. Satlites largos de dimetro pequeos que engranan en un pin central grande y en los satlites cortos.

El cambio Ravigneaux posee slo una corona que comprende los satlites cortos. Mediante la corona tiene lugar siempre la salida de fuerza.

Con los cambios Ravigneaux se puede disear 4 marchas adelante y una marcha atrs. Por razn de su tipo de construccin compacto, es especialmente apropiado para vehculos de traccin delantera.

El rbol de la rueda principal secundario es hueco y en l se mueve el eje de la ruda solar. De esta manera la rueda secundaria puede girar libremente sobre el rbol de la primara. La ruda solar primaria engrana constantemente con las ruedas planetarias primarias, a su vez, engranan constantemente con las ruedas planetarias secundarias.

Estas engranan tanto en la rueda principal secundaria como la rueda de dentado interior. Todas las ruedas planetarias van montadas en un mismo soporte. La rueda de dentado interior est unida al rbol de salida de la caja de cambios.

7. SISTEMA HIDRULICOEl engranaje, colocado a continuacin del convertidor de par hidrodinmico se acciona por medio de discos de embrague (acoplamientos) y cintas de freno. La conexin de velocidad se efecta por medio de un mando hidrulico.El sistema de mando hidrulico tiene la misin de mandar el paso automtico a una velocidad superior o inferior en el momento oportuno. La presin de aceite necesaria para ello la produce una bomba de aceite que, al mismo tiempo, enva el aceite necesario para lubricacin y refrigeracin del engranaje planetario y llena el convertidor de par.

7.1. Componentes. Bomba de Aceite. Se encuentra a la entrada de la caja de cambios y es accionada por el cubo del convertidor de par. Tiene la misin de llenar de aceite el convertido, asegurar la lubricacin del engranaje planetario y establecer la presin de trabajo (presin principal). Con esta presin de trabajo se accionan los embragues y las cintas de freno.

Corredera de accin Manual (Palanca de cambios)Se encuentra en la caja de mando y se acciona por medio de la palanca selectora. Determina cual es la velocidad deseada o el intervalo de marcha de la caja de cambios.Mediante la posicin de la palanca selectora puede intervenirse en la admisin del lquido hidrulico a las vlvulas de conexin variando la plena presin de modulacin; para ello se permite por ejemplo la plena presin de trabajo y esta llega a los embragues y cintas de freno correspondientes.

Regulador centrifugo. Es accionado por el rbol de salida de la caja de cambios y suministra la presin del regulador que depende de la velocidad de marcha del vehculo. Esta presin aumenta con el nmero de revoluciones del rbol de salida, se lleva a un lado de las vlvulas de conexin cargadas por resorte (corredera de mando). En el otro lado de las vlvulas de conexin acta la presin de modulacin o presin de mando. Las superficies de los mbolos de las vlvulas de conexin son mayores por el lado de la presin del regulador que por el lado de la presin de moduladores.

Vlvula de estrangulacin. Esta unida por medio de una varilla a la caja de depresin. Por medio de una tubera del sistema de aspiracin del motor, la depresin que hay, acta sobre la membrana y tambin por la vlvula de estrangulacin.

La presin de trabajo de estrangulacin se modifica de tal modo, a causa de la depresin el motor, que se produce una presin que depende de la magnitud de carga del motor, esta presin se denomina presin de modulacin.

Conmutador Kick down. Por medio de una vlvula Kick- down, accionada elctrica o mecnicamente al pisar al fono el pedal de acelerador, en determinados intervalos de velocidad, una conexin forzada a la velocidad inmediata inferior. Al accionar la vlvula Kick- down se aumenta bruscamente la presin de modulacin.

7.2. Posicin N (Neutro)Todos lo acoplamientos y cintas de freno estn sueltos. El accionamiento va del convertidor de par a la rueda solar principal a travs del al caja de acoplamiento y el bloqueo de rueda libre. Como no estn acoplados ni frenadas los engranajes ruedan en vacio, no se transmite ningn momento o par de giro.

7.3. Posicin D (1 Velocidad)Todos los acoplamientos estn sueltos, la rueda principal secundaria esta retenida por la cinta de freno. El accionamiento va del convertidor de para a la rueda solar primaria a travs de la caja de acoplamiento (los acoplamientos de la 2 y 3 velocidades estn sueltas) y el bloqueo de rueda libre. La rueda principal primaria acciona las ruedas planetarias: las ruedas planetarias secundarias ruedan sobre la rueda solar secundarias. Que esta frenada y acciona, a travs del soporte de las ruedas planetarias, el eje de salida de la caja de cambios que pasa a travs de la rueda principal primaria.

7.4. Posicin D (2 Velocidad)Al momento la velocidad de marcha del vehculo aumenta el nmero de resoluciones del motor y con ello la depresin en tubo de aspiracin reduciendo as la presin de modulacin a la vez que aumenta la del regulador. A una velocidad determinada, la fuerza que se ejerce sobre el lado de la presin del regulador del embolo de la vlvula de conexin para las velocidades 1 Y 2 llega a ser mayor que la fuerza que ejercen la presin de modulacin y el resorte sobre la superficie opuesta del embolo. Con esto el embolo de la vlvula de conexin se desplaza hasta que la presin de trabajo llegue a los acoplamientos o cintas de freno necesarias para pasar a 2 velocidad.

8. ELEMENTOS DEL CAMBIOCada marcha posee un elemento del cabio, como mnimo el cual establece el flujo de fuerza mediante friccin. Se utilizan embragues de discos para establecer el flujo de fuerza del eje de turbina al tren epicicolidal. Poseen discos interiores y exteriores, ambos unidos con piezas rotatorias. Estn encajados unos con otros. Sin accionamiento, hay entre ellos un intersticio y estn llenos de aceite, de modo que puedan girar libremente.

El conjunto de discos es comprimido por un embolo hidrulico, que gira simultneamente junto con su llenado de aceite, el cual acta por detrs sobre el mbolo.

Por ello la alimentacin de aceite se efecta mediante un rbol hueco. Al desembrague, se descarga el embrague de discos mediante resortes (muelles de comprensin, tambin muelles de platillo). Unas vlvulas de bola (en parte en el mbolo y, en parte, en el portadiscos), se encargan de que, sin accionamiento, se elimine rpidamente la presin y pueda salir el aceite. Los portadiscos tanto en el elemento interior como en el exterior, alojan los discos mediante salientes, resultando una unin en arrate de forma.

Los discos exteriores son de acero. Los discos interiores son de plstico altamente resistente. Cumplen al mismo tiempo la funcin de forro de friccin. La armazn de apoyo es de celulosa. La resistencia a temperaturas elevadas se consigue mediante un aditamento de fibras de aramida material plstico de alta resistencia. A fin de influir sobre el valor de friccin se aaden minerales para unir la resina fenlica.

En nmero de discos vara mucho segn la ejecucin del cambio. El juego entre los discos es de importancia para el funcionamiento del acoplamiento automtico de las marchas y esta predeterminado en el diseo.

9. FRENOS DE DISCOSLos frenos de discos se utilizan para retener un elemento del tren epicicloidal. Son similares a los embragues de discos y poseen asimismo discos interiores y exteriores.

Los discos interiores tambin estn unidos con el elemento giratorio mediante salientes mientras que los discos exteriores estn fijos, apoyados en la caja del cambio.

En la activacin de un elemento hidrulico comprime el conjunto de discos. Al contrario del embrague de discos el embolo hidrulico se encuentra fijo.

Tambin en el freno de discos es de importancia el juego entre los discos para un funcionamiento perfecto del acoplamiento de marchas por lo que se ajusta por separado.

10. FRENOS DE CINTAOtra posibilidad de diseo para retener los elementos de un juego de planetarios lo ofrece el freno de cinta. La forma exterior del rbol es similar a la de un tambor de freno.

Como elementos de freno una cinta de acero abraza estrechamente ese tambor de freno el cual se mueve libremente en estado inactivo.

La cinta de freno se apoya en un extremo contra la caja del cambio. Al tener lugar la activacin hidrulica en el otro extremo acta la fuerza del embolo y frena el tambor hasta en la parada. Una desventaja del freno de cinta es que sobre la caja del cambio actan grandes fuerzas radiales.

11. ACEITE DE CAMBIO AUTOMTICOAceite de cambio automtico ATF (Automatic Transmisin Fluid)

El aceite en el cambio automtico ha de cumplir en su circuito deferentes requerimientos.

Tiene que:

Transmitir fuerzas (en el convertidor de par). Efectuar acoplamientos ( en los elementos hidrulicos del cambio) Establecer valores de friccin ( en los embragues y frenos de discos en el embrague de anulacin del convertidor de par) Engrasar piezas (todas las piezas rotatorias del cambio). Evacuar calor. Transportar residuos de abrasin.Estas tareas las tiene que realizar el aceite en un margen de la temperatura de 30 c a 150 c (puntos de medicin de la temperatura en el crter de aceite del cambio).Durante el cambio de marchas en los embragues y frenos de discos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturas de 250 c a 400c.Durante el cambio de marchas en los embragues y frenos de discos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturas cumplir todas las en cualquier condicin.En especial, se mejora el ndice de viscosidad para garantizar un lquido constantemente espeso en todo el margen de temperaturas.EN todo el mundo se reconocen los estndares establecidos con tal fin por General Motors (ATF Mercon).Nota:Utilizar nicamente el aceite autorizado por el fabricante del vehculo.Otros aceites o aditivos poseen propiedades modificadas y resultan desventajosos para el funcionamiento y la vida til de cambio.Especialmente perturbadores para el funcionamiento son los componentes acuosos en el aceite del cambio.A fin de mantener limpio el aceite, se aspira ste del crter a travs de un filtro.Un potente imn permanente dispuesto en el crter de aceite acumula los residuos metlicos de abrasin.11.1. Nivel/ temperatura del aceiteEn nivel y la temperatura del aceite influyen enormemente sobre le perfecto funcionamiento del un cambio automtico.Por esa razn, los cambios automticos poseen un termosensor, que mide la temperatura del aceite, y un radiador de aceite. El siguiente grfico nos aclarar las interrelaciones al respecto.

Ya un pequeo sobrepaso de la temperatura modifica el nivel de aceite. La expansin del aceite no tiene lugar en los canales de aceite, sino que surte en el crter de aceite.

Especialmente el calentamiento en el convertidor impele el aceite al crter.Un nivel demasiado alto de aceite produce espuma y hace salir aceite por el conducto de rebose.

Atender especialmente a la temperatura de comprobacin del aceite so se ha de restablecer el nivel de aceite. La temperatura de comprobacin se ha de medir con el aparato de diagnstico y se ha de ajustar a la temperatura indicada.

En la comprobacin del nivel de aceite se debe proceder segn el Manual de Reparacin de actualidad del cambio en cuestin. Con una cantidad correcta de aceite, el mando electrnico de cambio contrarresta regulando la variacin de viscosidad causada por el aumento de temperatura a consecuencias de variar la presin del aceite, a fin de asegurar una calidad uniforme de acoplamiento.ANTENCIN!El llenado errneo de un cambio automtico puede dar lugar a perturbacin de funcionamiento y daos del cambio.

PUENTE PROPULSOR CON DIFERENCIALINDICE1. Introduccin32. Objetivos.33. Puente propulsor con diferencial33.1. Teora de funcionamiento...43.2. Funciones del diferencial.43.3. Componentes del grupo cnico..63.4. Perno de empuje...73.5. Juego de corona de pin de ataque.83.6. Tipos de ataque entre pin y corona...93.7. Tipos de dentado usando en los puente propulsor..104. Deferencial...124.1. Funcionamiento de los mecanismos diferenciales134.2. Tipos de diferencial.164.3. Diferencias entre los mecanismos diferenciales...26

1. INTRODUCCINEn esta unidad se describen los componentes y funcionamiento del mecanismo difenciales del tipo estndar, desplazamiento limitado y antipatinaje (No spin).

2. OBJETIVOSAl terminar esta unidad el estudiante estar capacidad de:1. Describir el funcionamiento de un diferencial.2. Diferencial las caractersticas de funcionamiento existentes entre un diferencia estndar, de desplazamiento limitado y antipatinaje.3. Determinar los parmetros de montaje necesarios para el buen funcionamiento de un diferencial.

3.- PUENTE PROPULSOR CON DIFERENCIALLa funcin principal de puente trasero es transmitir la energa motriz del motor a las ruedas.El puente trasero consta de los siguientes componentes.Cuerpo del puente trasero (1). Que de fundicin, apoya y protege todos los componentes del puente. Va atornillado con pernos al sistema de suspensin del vehculo.Transmisin a las ruedas (2). Con piones helicoidales que transmiten la energa motriz en 90.Palieres o semiejes (3). Que transfieren la energa motriz a las ruedas.3.2. Funciones del diferencialEl torque generado por el motor antes de llegar hacia los mandos finales pasa necesariamente por el mecanismo diferencial segn se muestra en la figura. Una de las funciones de este mecanismo consiste entonces en transmitir la potencia proveniente de la caja de transmisin y distribuira hacia los mandos finales en igual proporcin siempre que el equipo se desplace en lnea recta.

El diferencial se encarga de ajustar la velocidad de cada una de las ruedas motrices manteniendo la fuerza motriz total. Esto es muy necesario porque al tomar el vehculo una curva, la rueda exterior debe recorrer mayor distancia que la rueda interior, por lo que debe girar a ms velocidad.Si no hubiera diferencial y las dos ruedas estuvieran montadas rgidamente al mismo eje y dando el mismo nmero de vueltas en una curva, una de las ruedas se vera obligada a patinar para compensar la diferencia de trayecto.

El clculo para el recorrido de las ruedas as como las velocidades generadas en cada una de ellas, se pueden determinar con las frmulas que a continuacin se detallan.

Distancia recorrida por las ruedas en una curva.Para el clculo de las distancias es necesario conocer el ngulo de desplazamiento y el radio de giro.Lre = Lri = Lre = Distancia recorrida por la rueda exteriorLri = Distancia recorrida por la rueda interior = ngulo de desplazamientoRe = Radio de giro de la rueda exteriorRi = Radio de giro de la rueda interior Velocidad de giro de las ruedas en su curvaPara el clculo de las rpm desarrolladas por cada rueda se aplica:ne =ni =..ne= Nmero de rpm de la urda exteriorni= Nmero de rpm de la rueda interiord= Dimetro exterior de la rueda.

3.3. Componentes del grupo cnicoLos componentes del grupo cnico son:

El pin de ataque (1). Que es el eje de entrada del puente trasero. Va apoyado en dos cojinetes de rodillos cnicos en parte delantera y un cojinete de de rodillos normal en la parte trasera. El cojinete trasero mantiene el pin de ataque engranado en la corona.

La corona (2). El pin de ataque transmite la energa motriz a la corona, que va instalado en la caja del diferencial. Al girar el pin de ataque y la corona en un ngulo de 90. La energa motriz puede transmitirse a las ruedas motrices a travs de los semiejes.

El diferencial (3). Va incluido en la caja del diferencial y consta de los piones del diferencial, cuatro satlites instalados en una cruceta y dos planetarios de mayor tamao conectados a los semiejes.

En conclusin Debido a la relacin existente entre los diente del pin de ataque y la corona, se produce una reduccin de la velocidad de salida. Cambio de direccin la fuerza que proviene de la caja de trasmisin en 90. Incrementa el toque de salida.

3.4. Perno de empujeEl mecanismo de transmisin a las ruedas tiene un perno de empuje que impide el desplazamiento de la corona (separndose de pin) cuando est sometida a mucha carga.

Durante condiciones normales de funcionamiento el perno de empuje permanece apartado de la corona y slo entra en contacto con la corona por el empuje del pin cuando el mecanismo est sometido a mucha carga.3.5. Juego de corona de pin de ataqueEl pin de ataque va apoyado delante por dos cojinetes de rodillos cnicos y detrs por un cojinete de rodillos normal (2).

Para hacer ms silenciosa y eficaz el funcionamiento la corona y el pin de ataque se armonizan durante la fabricacin. Ambos componentes se sealan con un nmero (3) para asegurar que encajen. Deben instalarse siempre juntos durante el montaje del mecanismo de transmisin a las ruedas.

3.6. Tipos de ataque entre pin y coronaExisten dos tipo de ataque entre el pin y la corona estos son sin desplazamiento de ejes y con desplazamientos de ejes.

En el Diferencial sin desplazamiento el eje del pin de ataque concuerda con el eje de la corona tal como se muestra en la figura.

E Diferencial con ejes desplazamientos es tambin conocido como de accionamiento hipoide, en este como el eje del pin de ataque no concuerda con el eje de la corona. Tiene como caractersticas importantes que el dimetro del pin de ataque es mayor debido al desplazamiento de ejes tambin poseen un mayor nmero de dientes que permite u funcionamiento ms suave.

3.7. Tipos de dentado usados en los puente propulsorLos tipos de dentados usados en los grupos cnicos son el dentado Gleason y el dentado Klingelberg.

En el dentado del tipo Gleason los dientes son generados en una circunferencia y tienen como caractersticas que el espesor del diente disminuye de afuera hacia adentro.

El dentado Klingelberg se genera en una espiral y tienen como caracterstica que la forma del diente es u trozo de espiral y el alto as como el dorso del diente son constantes.

La caracterstica del grupo cnico consiste en que el pin de ataque y la corona trabajan emparejados es decir que a cada pin le corresponde una corona. Esto asegura un funcionamiento adecuado y ya viene dado por las casas constructoras.

El nmero de emparejamiento P va marcado tanto en la cara frontal del pin de ataque como en la corona.

La medida R es la cota de construccin desde el eje de la corona hasta la cara frontal del pin de ataque.

La medida T es la cota desde el eje del pin cnico hasta el dado dorsal de la corona.

Las tolerancias r y t son las tolerancias determinadas durante su construccin al adaptar las ruedas.

Z es el juego de flancos de los dientes. Velocidad de salida del grupo cnicoLa transmisin de velocidades para un desplazamiento en lnea recta es un grupo cnico depender del nmero de dientes del pin y la corona y de las rpm de entradas por lo tanto.

Z1= Nmero de dientes del pinZ2= Nmero de dientes de la coronaN1= Rpm del pinN2= Rpm de la corona

4. DIFERENCIALEl diferencial consiste en: 4 satlites (pequeos) (1) que giran sobre una cruceta, 2 planetarios (mas grandes) que giran en dos ejes conductores independientes o semiejes.

Los semiejes son los componentes del sistema de transmisin de potencia sometidos a los mayores esfuerzos en vehculos que no estn equipados con un mecanismo de reduccin del cubo.

Los semiejes son de fundicin de acero forjado. Son de tal resistencia y elasticidad que pueden torcerse casi una vuelta entera sin quebrarse.

El extremo interior del eje est provisto de ranuras que encajan en los planetarios (los piones de mayor tamao) y el extremo exterior lleva un plato con agujeros para los pernos del cubo de la rueda.

Si el puente trasero dispone de un mecanismo de reduccin del cubo el extremo exterior del semieje lleva ranura (1) que encaja n en los planetarios del mecanismo de reduccin.

4.1. Funcionamiento de los mecanismos diferenciales

Para realizar su propsito el mecanismo diferencial debe transmitir una misma velocidad en las ruedas cuando el equipo se traslade en lnea recta y en una curva debe permitir que la rueda que va hacia fuera gire ms rpido que la rueda que va hacia adentro.

Para comprender mejor la adaptacin de la velocidad efectuada por el diferencial, debemos comprobar su sistema de engranaje.

Cada semieje est conectado por el plato del extremo exterior a una de las ruedas (1). En el otro extremo, el semieje comunica con el engranaje de planetarios del diferencial (2).

Cada uno de los semiejes va conectado a un planetario.

Cuando el vehculo corre en lnea recta los satlites (1) estn fijos en la cruceta pero giran con (2) la corona.

Esto provoca la rotacin de los planetarios (3) que hace girar sus semiejes respectivos a la misma velocidad (4).

De este modo, cuando el vehculo gira en una curva la rueda interior est sometida a un par ms elevado, lo cual reduce ligeramente la velocidad del semieje interior.A causa de esto, los satlites empiezan a girar alrededor de su eje acelerando ligeramente la velocidad del otro semieje.Este movimiento impide el deslizamiento de la rueda interior en una curva.

De este modo, cuando el vehculo gira en una curva, la rueda interior est sometida a un par ms elevado, lo cual reduce ligeramente la velocidad del semieje interior.

A causa de esto los satlites empiezan a girar alrededor de su eje acelerando ligeramente la velocidad del otro semieje.

4.2. Tipos de diferencial Diferencial estndar

Para realizar su trabajo de corona del grupo cnico no trasmite directamente la potencia hacia los semiejes esto semiejes tiene en sus extremos dos piones llamados piones planetarios o piones laterales los que descansa sobre la caja del diferencial que va unida a la corona tal como se muestra en la figura.

Tal como se muestra en la figura no existira transmisin alguna de movimiento desde el pin de ataque hacia los semiejes.

Para poder transmitir movimiento se instala sobre la caja del diferencial unas ruedas cnicas de compensacin o piones satlites los que engranan con los piones planetarios transmitiendo as el movimiento hacia los semiejes y de all hacia los mandos finales.

Des esta manera al desplazarse el equipo en lnea recta, todo el mecanismo diferencial gira como un solo bloque transmitiendo el mismo torque y velocidad hacia ambas ruedas.

Cuando el equipo esta dando una curva, la rueda que va hacia adentro ofrece una mayor resistencia a la rodadura esto obliga a que se genere un a diferencia de velocidades de giro entre los piones planetarios, lo cual ser compensado por los piones satlites que empezarn a girar sobre su eje.

Una desventaja de este mecanismo es que la diferencia de velocidades es originada por una mayor resistencia a la rodadura producto del contacto entre la rueda y la carretera, s durante el desplazamiento en lnea recta una rueda perdiera adherencia (patinaje) la otra rueda que est firme contacto con el suelo generara una mayor resistencia lo que obligara a la otra rueda a girar ms rpido tanto que la rueda que mantiene adherencia sobre el piso perdera velocidad o incluso dejara de girar. De esta manera si una de las ruedas del equipo tuviera contacto con una superficie resbaladiza (barro arena etc.) es posible que se quede atascado.

Diferencial con bloqueCuando una motoniveladora realiza trabajos de limpieza de cunetas una de las rudas va sobre la superficie emparejada mientras la otra se desplaza sobre la cuneta que generalmente se encuentra con agua y barro.

La rueda que va sobre la superficie seca generara por lo tanto una mayor resistencia a la rodadura. En un diferencial estndar esta circunstancia hara que la rueda que va sobre la cuneta patine mientras que la otra se quedara sin traccin. Para evitar este inconveniente se utiliza un dispositivo de bloqueo que acopla uno de los semiejes a la caja del diferencial.

De esta manera los semiejes giran a la misma velocidad quela corona puesto que todo el mecanismo constituye un sistema rgido, quedando eliminado el efecto diferencial. Por tal razn este bloqueo solamente debe ser utilizando cuando el equipo pierda traccin al desplazarse en lnea recta y debe ser desacoplado en cuanto ya no sea necesario.Este tipo de bloqueo no se aplica a vehculos livianos

El acoplamiento mostrado es llamado acoplamiento de garras y puede ser accionado a mano o por medio de un pedal.

Diferencial de desplazamiento limitadoEste diferencial est diseado para proporcionar igual traccin a ambas durante el desplazamiento del equipo en lnea recta.

A diferencia del tipo estndar, los ejes de los piones satelitales no van sujetos directamente a la caja del diferencial sino a unos anillos de presin o anillos de carga. Estos ltimos reciben el movimiento de la caja del diferencial a travs de unas laminillas o discos de friccin que actan como un embrague transmitiendo potencia desde la corona hasta los ejes de los piones satlites quienes arrastran a los engranajes laterales y estos a su vez a los semiejes y mandos finales.

Los anillos de carga pueden desplazarse axialmente comprimiendo en mayor o menor medida a los discos de friccin permitiendo de esta manera la transmisin de potencia.

Los discos de embrague son de dos tipos los que poseen dentado exterior engranan con la caja del diferencial, mientras que los que poseen dentado interior engranan con los engranajes laterales.

En este tipo de diferencial siempre se transmitir un mayor par de entrada a la rueda que posea una mayor adherencia con el suelo. En el caso de que una de las ruedas pierda totalmente la adherencia con el suelo se transmitir a esta rueda el 25% del torque de entrada y el 73% del torque a la rueda que posea una mayor adherencia.

Diferencial antipatinaje (No Spn)En un diferencial No Spn se tiene un a cruceta cuyos extremos estn acoplados a la caja del diferencial y a su vez esta cruceta embraga mediante un acoplamiento dentado a los engranajes laterales.

En este caso el mecanismo diferencial no posee engranajes de compensacin o engranajes satlites que giren sobre su propio eje.

Cuando el equipo se desplaza en una curva, se produce una separacin del acoplamiento dentado del eje que gira a mayor velocidad quedando de esta manera sin traccin. Por tal motivo todo el torque de entrada se transmitir siempre a la rueda que gire a menor velocidad.

Cuando el equipo da una curva, el engranaje lateral de la rueda que va hacia fuera se desacopla mientras que toda la traccin se va hacia la rueda que va por dentro. La rueda exterior gira loca.En el caso de que una de las ruedas del equipo se estancara sobre una superficie fangosa, est tendra tendencia a patinar por lo que le mecanismo No Spn la desacopla inmediatamente enviando toda la traccin a la otra rueda de esta manera el equipo puede salir del atolladero con facilidad.

Un mecanismo No Spn posee resortes que mantienen embragados la cruceta y el acoplamiento dentado. Los resortes empujan tambin los engranajes laterales contra la caja del diferencial.

4.3. Diferencias entre los mecanismos diferentes.Debido a las deficiencias que presenta un diferencial estndar al trabajar en terrenos fangosos se le reemplaza generalmente con diferenciales de desplazamiento limitado o No Spn.

En la Maquinaria Pesada se reemplaza generalmente solo uno de los diferentes por un diferencial No Spn, no se recomienda que ambos diferenciales sean antipatinaje.

Los diferenciales de desplazamientos limitado no distribuyen de manera uniforme el torque del equipo en los mandos finales aunque reduce el patinaje de las ruedas siempre se consume energa en la rueda que tiende a patinar debido los discos de embrague.

Los diferenciales No [Spn tiene un radio de giro mayor que un diferencial de desplazamiento limitado, si el equipo tuviese diferenciales No Spn la maniobrabilidad del equipo sera deficiente.

1. INTRODUCCINEsta leccin presenta los sistemas de embrague de direccin y freno. Los sistemas de embrague de direccin y frenos se usan en equipos tiendetubos y en tractores de cadena no equipados con direccin de diferencial. Esta leccin identifica los componentes y describe la operacin del sistema de embrague de direccin y frenos.

2. OBJETIVOS1. Conocer los componentes del sistema de embrague de direccin y frenos2. Entender la operacin del sistema de embrague de direccin frenos.

3. EMBRAGUE DE DIRECCIN Y FRENOSEl propsito de los sistemas de embrague de direccin y frenos es permitir que la mquina gire. Hay un grupo de embragues de direccin y frenos a cada lado de la mquina. Cuando se necesita hacer un giro gradual, se desconecta el embrague de direccin para hacer perder parre de la potencia en ese lado. Cuando se necesita hacer un giro cerrado el embrague de direccin est completamente conectada, y el freno aplicado parcial o completamente.

En la figura 4.2, el embrague de direccin esta acoplado con los frenos de banda. Algunos de los tractores de cadena pequeos de la Serie C tienen dos pedales de direccin, mientras que otros poseen dos palancas de direccin.

Un ligero movimiento de los controles produce un giro gradual. Un movimiento completo de los controles produce un giro cerrado. Los embragues se conectan por resorte y se desconectan hidrulicamente.

La potencia fluye del eje y de la corona cnica al tambor de mando del embrague de direccin transmite la potencia a os embragues de direccin. Dependiendo de que tanto se hayan conectado los embragues de direccin parte o toda la potencia fluye a travs del tambor de direccin exterior y del eje a la maza. Las ruedas motrices de la cadena estn empernadas a las masas.Las vlvulas de control de direccin detrs del asiento del operador controlan los conjuntos de horquilla y los pistones.En el tambor exterior del embrague de direccin est tambin el tambor de freno.3.1. Vlvulas de control del pedal del embrague de direccin.La vlvula del lado izquierdo se muestra en la parte superior de la figura en la posicin FIJA. El cilindro del embrague est abierto a la cmara de drenaje, y el vstago y el carrete no estn desplazados.

Cuando el control del lado derecho se mueve, el vstago de la vlvula se mueve. Esto empuja el asiento de la vlvula para cerrar la cmara de drenaje del resto de la vlvula. E carrete de la otra porcin se desplaza para abrir el conducto entre el aceite de entrada y el cilindro del embrague del lado derecho.

El aceite de la bomba entra por el mismo lugar en ambas vlvulas de pedal. En el lado derecho, el vstago bloquea el flujo de aceite. El aceite no fluye para suministrar la otra porcin de la vlvula del lado izquierdo. Esto sucede slo si se desconecta un embrague de direccin de tiempo.

En la vlvula del lado izquierdo los conductos envan el aceite de la bomba a la otra porcin de la vlvula del lado derecho. En la vlvula del lado derecho, el conducto de drenaje se cierra y el aceite de suministro fluye a la vlvula. Este aceite se enva al cilindro del embrague del lado derecho debido al desplazamiento del carrete. Cada vlvula de control de direccin es tambin una vlvula reductora de presin. A medida que aumenta la presin en el cilindro la presin y el resorte izquierdo mueven el carrete a la derecha contra el resorte interior. Esta accin provee retroalimentacin al operador.

3.2. Vlvulas de control del embrague de direccin.El aceite de la bomba entra por el mismo lugar en ambas vlvulas del pedal. Este sistema no tiene conductos de suministro de paso para evitar que ambos embragues se desconecten al mismo tiempo.

En la vlvula del lado izquierdo, el cilindro esta abierto a la cmara de drenaje. EN la vlvula del lado derecho, el conducto de drenaje est cerrado y el aceite de suministro fluye a la vlvula. Este aceite se enva al cilindro del embrague del lado derecho debido al desplazamiento del carrete.

Cuando la vlvula del pedal enva el aceite al cilindro del embrague de direccin, el cilindro de embrague de direccin mueve el conjunto de la horquilla y la plancha de presin a la izquierda. Esto alivia parte de la presin que empuja los discos y las planchas entre s.

Al soltar el embrague, se desconecta la cadena del tren de fuerza.

El conjunto de horquilla gira en la bola. Cuando se presiona el pedal ms alto del punto de desconexin del embrague, la banda de los frenos aplicada mecnicamente hace contacto con el tambor exterior del embrague de direccin y permite un giro ms cerrado. La fuerza que se aplica al pedal controla la cantidad que se conecta el freno.

Los tractores de cadenas actuales tienen dos grupos de embragues de discos mltiples. Uno es el embrague de direccin y el otro el embrague de frenos. Algunas mquinas tienen dos palancas de direccin para controlar el sistema de embrague de direccin y el de frenos. Los modelos de tractores de cadenas ms recientes se controlan con las palancas de Direccin de Control con la punta de los Dedos (FTC). En estos modelos ms recientes se usa un sistema electrohidrulico.

El aceite de la bomba de la vlvula de prioridad se enva directamente a las cmaras de suministro alrededor de las vlvulas reductoras de los embragues de direccin. El aceite de la bomba de suministro de las cmaras de los frenos fluye a travs de la vlvula de retencin, y luego pasa a las cmaras de suministro alrededor de las vlvulas reductoras de los frenos.

Al inicio de la conexin del embrague de direccin o desconexin del freno, el aceite de suministro fluye y pasa el carrete de la vlvula, llena la cmara de salida e inicia el llenado de la cmara del embrague.

Al mismo tiempo, el aceite de la cmara de salida abre la vlvula de retencin de bola, fluye alrededor del asiento y llena la cmara de reaccin. Cuando la presin del embrague alcanza el valor mximo, la presin en la cmara de reaccin mueve el carrete una distancia corta a la izquierda contra la fuerza del resorte grande al extremo del carrete. Este movimiento restringe el flujo de aceite al embrague y controla la presin del embrague. Esta es la posicin de dosificacin.

Cuando se presiona el pedal del freno, eje del freno gira y permite que el lbulo de leva del eje del pedal del freno haga contacto con los mbolos de los frenos derecho e izquierdo. Los lbulos de leva obligan a los mbolos a comprimir los resortes. La fuerza del resorte del mbolo acta contra los carretes del freno. Cuando la fuerza del resorte del mbolo sobrepasa las fuerzas opuestas se que permite que el aceite de suministro de la bomba de la vlvula de retencin de los frenos de estacionamiento vaya a los frenos.

E aceite de los frenos pasa por los carretes de los frenos y va al drenaje. Los resortes aplican los frenos.

Cuando se conectan los frenos de estacionamiento, el eje del freno de estacionamiento gira y hace que la pa