Post on 12-Oct-2015
Transmisin
Conceptos bsicos sobre la caja de cambios
Prefacio
Este mdulo de aprendizaje describe de formageneral la caja de cambios y forma parte de unaserie de mdulos diseados para el programaeducativo de nociones bsicas de latransmisin.
El presente mdulo debe estudiarsedirectamente despus de los mdulos:Informacin general y embrague.
Mediante el estudio de este mdulo, tendr laoportunidad de adquirir conocimientos sobre lasfunciones del la caja de cambios, suscomponentes principales y el modo en el queestos componentes funcionan tanto por sucuenta como incluidos en la unidad completade la caja de cambio.
ndice
Informacin general 3
Tipos de cajas de cambios 4
Cajas de cambio manuales modelos principales 5
Caja de cambios manual:Componentes principales 6
Crter de embrague 7
Caja de cambios bsica 8
Caja de cambios bsica: rbolprimario y rbol secundario 9
Caja de cambios bsica: rbolintermediario y rbol de marcha atrs 10
Caja de cambios bsica: horquillasde seleccin y bomba de aceite 11
Mecanismo de alcances 12
Gama alta (A) 13
Gama baja (B) 13
Funcionamiento del mecanismode alcances 14
Reductora o splitter 15
Funcionamiento de la reductora 16
Reductora: gama alta 17
Reductora: gama alta 19
Caja de cambios manual:sincronizacin de componentes 21
Funcionamiento de la sincronizacin 22
Funcionamiento de los dispositivos desincronizacin 23
Componentes externos de la cajade cambios 24
Caja de cambios manual 25
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Informacin general
La caja de cambio es el componente de la transmisin que se ocupa de la regulacin de loscambios de par del vehculo. El par de torsin se modifica de acuerdo con la marchaseleccionada en la caja de cambios.
Si el vehculo no dispusiera de caja de cambios, es decir, si el motor estuviera directamenteconectado a las ruedas conducidas, la velocidad del vehculo no sobrepasara los 8 km/h. Estose debe a que las variaciones de par seran insignificantes.
Resumen
La caja de cambios regula las relaciones de par motor del vehculo. A un par alto le correspondeuna marcha corta. A mayor velocidad, ms larga debe ser la marcha.
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Tipos de cajas de cambios
En 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 delconductor.
Se ha desarrollado una serie de modelos de caja de cambios construidas para vehculosespecficos 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 automticas (2): los cambios de marcha son completamente automticoscon 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 sistemaelectrnico controla los cambios.
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Cajas de cambio manuales modelos principales
Pueden encontrarse los siguientes modelos de cajas de cambio manuales Volvo:
R1400/R1700 (1)SR1700/1900 (2)VT2014/2514 (3)
Las cajas de cambio R1400 y R1700 (1) disponen de 9 velocidades operativas, ocho de avance y una deretroceso. (8 velocidades de marcha adelante y dos de marcha atrs). Las 8 velocidades de marchaadelante son de cambios sincronizados mientras que las dos de marcha atrs no lo son.
Las cajas de cambio SR1700 y SR1900 (2) estn provistas de 14 velocidades operativas (12 velocidades demarcha adelante + 2 de velocidades utralentas + 4 de marcha atrs). Las 12 velocidades de avance son decambios sincronizados mientras que las 4 de marcha atrs y las dos ultralentas no lo son.
Las cajas de cambio VT2014/2514 (3) disponen de 14 velocidades operativas como las cajas SR.
* S S quiere decir que la caja de cambios est equipada con una reductora (gama alta y baja) instaladaen el primario de la caja de cambios bsica.* R R quiere decir que la caja de cambios contiene sistema de gama alta y gama baja conectado alsecundario de la caja de cambios bsica.* VT Transmisin Volvo* 20 25 Par motor mximo, 2050 Nm o 2450 Nm.* 14 nmero de velocidades operativas de una caja de cambios
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Caja de cambios manual: Componentes principales
La caja de cambios est dividida fundamentalmente en cuatro partes:
Crter 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 utilizacinde velocidades de gama alta y gama baja.
Caja de cambios bsica (B) La caja de cambios bsica contiene los piones bsicos, unpin de marcha ultralenta y piones de marcha atrs.
Mecanismo de alcances (R) el mecanismo de alcances consiste en un engranaje planetarioque dobla el nmero de velocidades operativas de la caja de cambios bsica (B).
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Crter de embrague
El crter de embrague conecta la caja de cambios al motor.
Tambin protege el embrague.
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Caja de cambios bsica
La caja de cambios bsica contiene los piones y los ejes que permiten el cambio de marchas.
Los ejes principales son:
- el rbol de entrada o primario (1)- el rbol principal (2)- el rbol intermediario (3)- el rbol de marcha atrs (4)
Los piones van instalados en los ejes. Hay cinco piones de cambios sincronizados ademsdel pin de marcha ultralenta y el de marcha atrs que no est sincronizado.
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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 decambios.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 locossobre cojinetes de agujas y cojinetes de rodillos.
Este rbol va apoyado en el primario y en cojinetes de rodillos instalados en el crter de la cajade cambios bsica.
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Caja de cambios bsica: rbol intermediario y rbol de marcha atrs
rbol intermediario (1)El rbol intermediario slo lleva piones fijos, es decir, piones que se han instalado a presinen 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 delembrague 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 elpin de toma de fuerza, instalado en el intermediario.
La funcin del pin de marcha atrs es cambiar el sentido de giro del rbol principal y el rbolde salida o secundario.
Cuando el pin de marcha atrs cambia el sentido de giro del rbol principal, el movimientoinverso se transmite a travs del secundario a las ruedas motrices y el vehculo retrocede.
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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 labomba de aceite.
Horquillas de seleccin (1)Las horquillas de seleccin regulan el movimiento de los manguitos de acoplamiento del ejeprincipal para engranar las diferentes velocidades.
Las horquillas selectoras reciben el movimiento selector de los ejes selectores.
Estn instalados con fiadores 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 elaceite 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 pinconectado al intermediario, a travs del pin de marcha atrs.
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Mecanismo de alcances
La caja de cambios va apoyada por un mecanismo de alcances de doblamiento de lasvelocidades:- Gama alta- Gama baja
El uso del mecanismo de alcances dobla el nmero de velocidades de la caja de cambiosbsica, tal como se requiere para los camiones modernos.
El mecanismo de alcances consiste en un engranaje planetario que transmite directamente elpar motor desde el eje principal a los piones conductores:
1. Satlite2. Corona3. Anillo de acoplamiento4. Pin central5. Portasatlites
De los cambios de velocidades del mecanismo de alcances se ocupa un cilindro neumtico (6).
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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 cambiosbsica atraviesa directamente el engranaje planetario. De este modo, la caja de cambiosfunciona con la gama alta de las velocidades.
Gama baja (B)
La corona (3) queda bloqueada al crter de la caja de cambios provocando el giro de lossatlites 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 mslenta.
De este modo, el par motor transmitido por la caja de cambios debe pasar por los satlitesactivndose la gama baja de las velocidades.
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Funcionamiento del mecanismo de alcances
Un 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 eltercer pin.
Para seleccionar la gama alta, levante el interruptor (1). Acta sobre el cuarto y el sexto pin.
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Reductora o splitter
El propsito de la reductora es seccionar las velocidades de la caja de cambios paraproporcionar 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 alcancescomo las SR y VT, presentan 12 velocidades de cambios sincronizados, dos de marchaultralenta y cuatro de marcha atrs sin cambios sincronizados.
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Funcionamiento de la reductora
Como en el mecanismo de alcances, hay un interruptor situado en el pomo de la palanca queactiva 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).
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Reductora: gama alta
Al poner el interruptor del pomo de la palanca en H (Alta), se activa una vlvula de rel (2).
La vlvula de rel (2) est ubicada de manera que permite el paso de aire comprimido al cilindroneumtico (3).
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Al pisar el pedal del embrague, la vlvula de mando de la reductora (1) enva el aire al cilindroneumtico (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 untestigo en el panel de instrumentos que indica al conductor que se ha seleccionado la gama altade los piones.
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Reductora: gama alta
Al 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 cilindroneumtico (3).
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Al pisar el pedal del embrague, la vlvula de mando de la reductora (1) enva el aire al cilindroneumtico (2).
El aire desplaza el pistn del cilindro para activar la gama baja de los piones.
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Caja de cambios manual: sincronizacin de componentes
El objetivo de la sincronizacin es simplificar los cambios de marcha ajustando la diferencia develocidad entre el rbol principal y el intermediario durante los cambios.
La caja de cambios est equipada con muchos dispositivos de sincronizacin:
1. manguito de acoplamiento2. anillo de acoplamiento3. pin4. anillo de sincronizacin5. cuerpo de embrague
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Funcionamiento de la sincronizacin
El cuerpo de embrague est conectado al rbol principal por medio de ranuras. El manguito deacoplamiento rodea el cuerpo de embrague. La funcin de este manguito es desplazar elcuerpo de embrague hacia el anillo de sincronizacin y conectarlo al anillo de acoplamiento.
El anillo de sincronizacin queda atrapado entre el cuerpo de embrague y el anillo deacoplamiento por la accin del manguito. El roce producido en el anillo de sincronizacin regulalas velocidades del cuerpo de embrague y el manguito. Adems de alcanzar la mismavelocidad, el manguito engrana con el anillo de acoplamiento.
En esta posicin, el pin va completamente fijo en el eje principal a travs del cuerpo deembrague y puede transmitir el par motor a las ruedas motrices a travs del secundario.
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Funcionamiento de los dispositivos de sincronizacin
El 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 deacoplamiento (2) por la accin del manguito de acoplamiento (1).
El roce producido en el anillo de sincronizacin regula las velocidades del cuerpo de embraguey 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 deembrague y puede transmitir el par motor a las ruedas motrices a travs del secundario.
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Componentes externos de la caja de cambios
La caja de cambios est provisto de una serie de componentes externos para evitar que la cajade cambios resulte daada y para simplificar los cambios de marchas.
Estos componentes varan segn el modelo de la caja de cambios.
Las cajas de cambio constan fundamentalmente de:
1. una vlvula de inhibicin2. vlvulas de seguridad3. vlvulas de rel4. vlvulas de solenoide5. una vlvula inhibicin6. conexiones elctricas7. un sensor8. un cilindro de regulacin
Se ofrecer una descripcin ms detallada de estos componentes en los mdulos quepresentan modelos especficos de cajas de cambios.
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Caja de cambios manual
La 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 deejes (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.