lab nº 1 sistemas de transmisión

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA

INGENIERÍA MECÁNICA – ELECTROMECÁNICA

Abril 2014Página 1

MEC 3341 “A” INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

GUÍA DE LABORATORIO Nº 1 “SISTEMAS DE TRANSMISIÓN”

1. INTRODUCCIÓN.

En cualquier automóvil nos encontramos con un motor de explosión. Este motor produce un continuo movimiento giratorio, y es en última instancia el encargado de que el coche se desplace. Para lograr el desplazamiento es preciso transmitir el ya mencionado movimiento giratorio del motor hasta las ruedas, que son las que están en contacto con el suelo y que al girar provocan el desplazamiento del automóvil.El mecanismo fundamental encargado de regular la velocidad de giro que se transmite a las ruedas, en función de la velocidad del motor, es la caja de cambios.

2. OBJETIVOS.

El presente laboratorio tiene por objetivo:

Conocer el principio de funcionamiento del sistema de transmisión.

Conocer el principio individual de cada parte que influye en la transmisión.

Identificar los elementos que forman el sistema de transmisión.

3. MARCO TEÓRICO.

En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento

encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o

engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas

velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción

de velocidad de giro e incremento del torque.

En función de que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo

que el motor entrega una potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y, a

su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene

por consecuencia una fuerza menor. De esta manera la caja de cambios permite que se mantenga la

velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se

desee desplazar el vehículo.

La caja de cambios tiene la misión de reducir el número de revoluciones del motor e invertir el

sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al

AUXILIAR: ESPINOZA MAMANI CARLOS JAVIER Pág. 1



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volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague. Acoplado a ella va el

sistema de transmisión.

SISTEMA DE TRANSMISIÓNEs el encargado de trasladar el movimiento del motor (giro del cigüeñal) a las ruedas en el momento adecuado y a la velocidad requerida.Sus misiones son:

Modificar la relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas. Liberar el giro del cigüeñal del sistema de transmisión en el momento oportuno. Hacer que las ruedas motrices puedan girar a diferente velocidad en las curvas.

Para cumplir esta labor estará compuesto de los siguientes elementos:Embrague, caja de cambio o caja de velocidades, árbol de transmisión y grupo cónico-diferencial.Lógicamente, los sistemas de transmisión variarán según las características del vehículo pudiendo ser:

Motor delantero: Tracción o propulsiónMotor trasero: Propulsión.

En los casos en que el motor esté colocado sobre el eje motriz, el sistema de transmisión será más simple.




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Disposición del sistema de transmisión del automóvilEMBRAGUEEs el encargado de transmitir el giro del motor (cigüeñal) al sistema de transmisión. Está situado entre el motor y la caja de velocidades.Para su accionamiento, el conductor se sirve de un pedal.Cuando no se acciona el pedal, los muelles, o un diafragma, aprietan el plato de presión contra el disco de embrague y éste, a su vez, contra el volante de inercia, quedando de esta forma unidos y transmitiendo el movimiento al eje primario y caja de velocidades.Al pisar el pedal de embrague, se vence la resistencia de los muelles, liberando el disco de embrague. De esta forma no se transmite el movimiento al eje primario.El disco de embrague está fabricado de un material de alto coeficiente de rozamiento y resistencia al calor.




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Partes de un embrague hidráulico.

Convertidor de Par hidráulico.

CAJA DE CAMBIO O CAJA DE VELOCIDADES.




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Se utiliza por el conductor para transmitir más o menos velocidad de giro al árbol de transmisión y, por él, a las ruedas. Recibe el movimiento por el eje primario.El eje intermediario, al estar siempre engranado con el primario, recibe de éste el movimiento. Es el encargado de transmitir el movimiento al secundario cuando se selecciona una relación de marcha.Cuando se hace dicha selección, se acopla el conjunto sincronizador con el engranaje del eje secundario que corresponda a la velocidad que se quiere seleccionar.Cuando el piñón del intermediario es pequeño y el del secundario es grande, la relación de marcha es corta; al contrario, sería una relación de marcha larga.En la directa los engranajes son del mismo tamaño. En algún caso, se unen directamente el eje primario y el secundario.La quinta y sexta velocidad multiplican las revoluciones del eje primario.La marcha atrás se consigue intercalando entre intermediario y secundario un eje con un piñón suplementario, de tal forma que se invierte el sentido de giro del árbol de transmisión.

Caja de cambio de 4 velocidades




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Sistema planetario de engranajes de la caja de automática

ÁRBOL DE TRANSMISIÓN.Recibe el movimiento de giro del eje secundario, debidamente multiplicado o desmultiplicado en la caja de velocidades, y une ésta con el diferencial.El árbol es una pieza larga y cilíndrica, generalmente hueca, y se une tanto al eje secundario como al puente trasero, mediante juntas cardan y flexibles, para evitar que, cuando las ruedas motrices suban o bajen respecto a la carrocería, la rigidez del árbol pueda ocasionar su rotura.El Árbol de propulsión o cardán es un componente mecánico que permite unir dos ejes que giran en ángulo uno respecto del otro. Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro a pesar de ese ángulo. En los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de transmisión, que lleva la fuerza desde el motor situado en la parte delantera del vehículo hacía las ruedas trasera. El principal problema que genera el cardán es que, por su configuración, el eje al que se le transmite el movimiento no gira a velocidad angular constante.

La unión universal responde a cambios en el ángulo de conexión del árbol de propulsión para

que la potencia pueda ser transmitida fácilmente. Su construcción es simple y su operación es

confiable, siendo usada ampliamente. Una unión universal es hecha por unión de yugos con un eje en

forma de cruceta enclavijada por cojinetes. La parte que conecta con la transmisión es también




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ranurada (con sus dientes uno a otro son conectados a un eje o en un agujero), haciéndose posible

para el eje deslizarse hacia delante o atrás para amortiguar los cambios de longitud de conexión.

GRUPO CÓNICO-DIFERENCIAL.El grupo cónico está compuesto de piñón de ataque y corona. Consigue una desmultiplicación constante debida a la relación del número de dientes del piñón de ataque y de la corona.El grupo diferencial es el encargado de que el vehículo pueda girar cuando circula por una curva ya que permite que a las ruedas motrices le lleguen las revoluciones necesarias en función del trayecto que deben recorrer.




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Diferencial convencional

3. PROCEDIMIENTO.El desarrollo de la clase se realizara en el laboratorio de maquinas hidráulicas.

“Realizar una breve descripción del desarrollo realizado en laboratorio acerca del sistema de transmisión”

“Realizar un análisis teórico del sistema de un tren epicicloidal, analizar el diseño y fabricación del juego de engranajes”

4. CUESTIONARIO.-

Explicar el funcionamiento de los distintos tipos de embrague.

Investigar y describir el funcionamiento de los distintos tipos de caja de cambios:

a. Manual o Mecánica

b. Semiautomático

c. Automático

Explicar el funcionamiento del modulo de control electrónico de la transmisión

Investigar un circuito hidráulico de mando de una caja automática.

Describa el funcionamiento y diferencia entre un embrague hidráulico y un convertidor de par.

¿Explique por qué un árbol de transmisión debe ser hueco y no macizo?, ¿por qué debe estar

completamente sellado y por qué debe estar completamente balanceado?




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Investigue el sistema de transmisión empleado en vehículos híbridos, ejm. Toyota prius.

Explicar el principio de funcionamiento del diferencial cuando el vehículo se encuentra en curvas.

Investigue y explique el funcionamiento del sistema de diferencial tipo Torsen.

Investigar la transmisión por el diferencial en vehículos 4*4.

Investigue el tipo de aceite y sus propiedades para: motor; caja de cambios manual y automática;

diferencial.

Investigue el principio de funcionamiento un sistema de transmisión hidrostática en tractores.

5. CONCLUSIONES.

6. BIBLIOGRAFIA. Arias – Paz, Manual de Automóviles, Editorial Dossat, 54va edición Madrid-España, 2006 Mecánica Vehículos Pesados, Manual de enseñanza programada, editorial PONS S.A., Madrid. Manuel Cascajosa, Ingeniería de vehículos, sistemas y cálculos, editorial alfaomega, Mexico 2005.


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