Caja de Velocidades

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Informe de TallerSistema de Embrague

Ing. Maquinarias, Vehculos automotrices y Sistemas electrnicos.Transmisiones Mecnicas. Prof: Alejandro Toro 25 de Septiembre de 2015

ndice

Introduccin3Desarrollo del taller4-8Cuestionario 9Conclusin 12

Introduccin

Sabemos que el giro del motor es transmitido hasta las ruedas por medio del embrague, la caja de cambios y las transmisiones. La caja de cambios es un elemento capaz de variar el rgimen de giro y el par transmitido hacia las ruedas.

La potencia y el par desarrollados por el motor varan segn el nmero de revoluciones, consiguindose la mayor potencia a mayor rgimen que el necesario para obtener el mximo par motor.

Por tanto, para obtener la potencia y el par adecuados para cada situacin, la caja de cambios, por medio de un sistema de engranajes, consigue adaptar una desmultiplicacin adecuada para lograr una relacin entre potencia y par adecuada para las necesidades del conductor.

En el presente informe se mostrara y describir la caja de velocidades estndar, sus componentes, relacin de transmisin, la activacin de las diferentes marchas y una simulacin de funcionamiento. Todo esto basado y reforzado con la experiencia de taller.

La Caja de Velocidades

El sistema de cambio de marchas manual ha evolucionado notablemente desde los primeros mecanismos de caja de cambios de marchas manuales sin dispositivos de sincronizacin hasta las actuales cajas de cambio sincronizadas de dos ejes.

Independientemente de la disposicin transversal o longitudinal y delantera o trasera, las actuales cajas de cambios manuales son principalmente de dos tipos: De tres ejes: un eje primario recibe el par del motor a travs del embrague y lo transmite a un eje intermediario. ste a su vez lo transmite a un eje secundario de salida, coaxial con el eje primario, que acciona el grupo diferencial. De dos ejes: un eje primario recibe el par del motor y lo transmite de forma directa a uno secundario de salida de par que acciona el grupo diferencial.En ambos tipos de cajas manuales los piones utilizados actualmente en los ejes son de dentado helicoidal, el cual presenta la ventaja de que la transmisin de par se realiza a travs de dos dientes simultneamente en lugar de uno como ocurre con el dentado recto tradicional siendo adems la longitud de engrane y la capacidad de carga mayor. Esta mayor suavidad en la transmisin de esfuerzo entre piones se traduce en un menor ruido global de la caja de cambios. En la marcha atrs se pueden utilizar piones de dentado recto ya que a pesar de soportar peor la carga su utilizacin es menor y adems tienen un costo menor.En la actualidad el engrane de las distintas marchas se realiza mediante dispositivos de sincronizacin o "sincronizadores" que igualan la velocidad perifrica de los ejes con la velocidad interna de los piones de forma que se consiga un perfecto engrane de la marcha sin ruido y sin peligro de posibles roturas de dentado. Es decir, las ruedas o piones estn permanentemente engranados entre s de forma que una gira loca sobre uno de los ejes que es el que tiene que engranar y la otra es solidaria en su movimiento al otro eje. El sincronizador tiene, por tanto, la funcin de un embrague de friccin progresivo entre el eje y el pin que gira libremente sobre l.Los sincronizadores suelen ir dispuestos en cualquiera de los ejes de forma que el volumen total ocupado por la caja de cambios sea el ms reducido posible. Existen varios tipos de sincronizadores de los cuales destacan: sincronizadores con cono y esfera de sincronizacin, sincronizadores con cono y cerrojo de sincronismo, sincronizadores con anillo elstico, etc.El accionamiento de los sincronizadores se efecta mediante un varillaje de cambio que acta mediante horquillas sobre los sincronizadores desplazndolos axialmente a travs del eje y embragando en cada momento la marcha correspondiente. Los dispositivos de accionamiento de las distintas marchas dependen del tipo de cambio y de la ubicacin de la palanca de cambio.La situacin de la caja de cambios en el vehculo depender de la colocacin del motor y del tipo de transmisin ya sea est delantera o trasera.

Componentes de la Caja de VelocidadesCarcasaLa carcasa del cambio consta de 2 piezas de magnesio (carcasa del cambio y carcasa de embrague).Con una tapa especfica se cierra la carcasa del cambio hacia fuera. Los componentes de la carcasa son de magnesio, para conseguir un conjunto ms ligero

rbol primarioEl rbol primario est diseado con el conjunto clsico de cojinetes fijo/mvil.Est alojado: mediante un cojinete de rodillos cilndricos (mvil) en la carcasa del embrague, mediante un rodamiento radial rgido (fijo) en una unidad de cojinetes, dentro de la carcasa del cambio.Para reducir las masas se ha dotado el rbol primario de un taladro que lo atraviesa casi por completo.

rbol secundarioTambin el rbol secundario est diseado de acuerdo a los cojinetes clsicos fijo/mvil.Igual que el rbol primario, est alojado: mediante un cojinete de rodillos cilndricos (mvil) en la carcasa del embrague por medio de un rodamiento radial rgido de bolas (fijo), situado conjuntamente con el rbol primario en la unidad de cojinetes, en la carcasa del cambio.Para reducir la masa se ha procedido a ahuecar el rbol secundario.

EJE PRIMARIOEJE SECUNDARIO

EJE SECUNDARIO

EJE TRIPLE

RODAMIENTO EJE TRIPLERODAMIENTO EJE PRIMARIO

Movimiento Cinemtico

1ra velocidad

5.- Estado del reten del Cigeal

No se aprecian residuos de aceite en el reten, por lo que debemos suponer que este se encuentra en buen estado.

6.- Medicin deformacin del plato de presin

Se realizaron las mediciones con la regla de pelo y un feller, con esto se busca verificar deformaciones en el plato.La medicin nos permiti insertar una placa del feller de 0.05 mm. Medicin satisfactoria.

7.- Deformacin del Volante de Inercia

En este paso tendremos que ocupar un reloj comparador junto con el soporte, y as podemos medir el juego que tiene nuestro volante al girarlo. si la superficie del volante esta gastada o rugosa (rebarba) rectificar o reemplazar el volante. Medicin 0,03 0.05mm

8.- Deformacin del DiafragmaSe armo el embrague fuera de la caja para realizar una prueba de verificacin de cmo funciona el diafragma, para lo cual se puso en una prensa y se reprudujo el movimiento del diafragma en su posicin embragado y desembragado.

Cabe destacar que la prueba se hizo con todos los pernos, luego se retiraron algunos (3) para verificar que efectivamente el diafragma no realiza su trabajo con una fuerza pareja.

Altura Resortes1: 29.85mm2: 29.90mm3: 29.84mm4: 29.84mm5: 29.86mm6: 29.84mm7: 29.86mm8: 29.84mm9: 29.89mm10: 29.86mm11: 29.85mm12: 29.84mm13: 29.87mm14: 29.86mm15: 29.84mm16: 29.90mm17: 29.84mm18: 29.86mmEn esta parte tomamos el conjunto completo del embrague (Disco, Volante de inercia y prensa) y lo armamos solo con 3 pernos.Ahora tomamos el pie de metro y medimos la altura de cada resorte tipo diafragma, si algunos de los resortes , no cumple el rango permitido , reemplazar, tambin debemos revisar desgaste en las puntas de los resortes (las cuales son accionadas por el rodamiento de empuje), verificar remaches y la carcasa completa , si esta est muy deteriorada (con grietas o mucho desgaste) , reemplazar inmediatamente.

Cuestionario

1.-Cmo se clasifican los embragues?Segn sus caracteristicas, los embragues pueden clasificarse en:-Embrague de friccin-Embrague hidrulicos

2.-Cmo estan constituidos los embragues de friccin?El embrague de friccin est formado por una parte motriz (volante motor), que transmite el giro a la parte conducida, usando el efecto de adherencia de ambos componentes, a los cuales se les aplica una fuerte presin que los acopla fuertemente.El eje primario de la caja de velocidades se apoya en el volante de inercia del motor por medio de un casquillo de bronce. Sobre este eje se monta el disco de embrague que es aplicado fuertemente contra el volante motor por el palto de presin, tambin conocido como maza de embrague. La maza de embrague es empujada por los muelles que van repartidos por toda su superficie. Al pisar el conductor el pedal de embrague, un mecanismo de palanca articulada desplaza el cojinete de embrague que mueve unas patillas que, basculando sobre su eje, tiran de la maza de embrague que libera al disco impidiendo que el motor le transmita movimiento, haciendo que tampoco llegue a la caja de velocidades aunque el motor est en funcionamiento.

3.-Cules son las ventajas del embrague de diafragma con respecto al de muelles?El embrague de diafragma permite obtener mayores ventajas respecto al de muelles:a) Ocupa menor espaciob) Reparte mejor la presinc) Necesita menor esfuerzo de maniobra en el pedald) Mejora el equilibrioe) Permite aumentar el nmero de revoluciones al eliminar los muelles y no estar sometidos a fuerzas centrifugas.

4.-Cmo se aprecia que el disco de embrague se comienza a desgastar?Con el uso se va reduciendo el espesor de los forros de friccin, lo que hace que el punto de acoplamiento del embrague en el pedal suba (es la altura del pedal al levantar el pie,en la que el automvil comienza a desplazarse). Se recupera mediante un reglaje.Actualmente lo ms habitual es que no haga falta hacer el reglaje, lo va haciendo automticamente el sistema segn se va degastando el disco. Cuando se aprecia que el punto de acoplamiento del pedal de embrague comienza a subir indica que se est llegando al lmite de desgaste del disco de embrague y se ha de sustituir para evitar daos adicionales.

5.-Explique que sucede en el embrague de diafragma en posicin de desembrague y posicin de embragado.Embragado: En esta posicin el disco no esta en contacto con el volante de inercia ya que el rodamiento de empuje no ejerce presin u esfuerso sobre el diafragma de la prensa de embrague, por lo tanto no se transmite movimientoDesembragado: En esta posicion el disco de embrague esta en contacto con el volante de inercia mediante roce, el disco guira en conjunto con el volante de inercia transmitiendo movimiento hacia la caja de cambio mediante el eje flecha (primario).

6.-Qu sucede si el apriete del conjunto del embrague no es uniforme?Un apriete irregular del conjunto de embrague conlleva a un ajuste irreguar entre la prensa de embrague y el disco de embrague, de tal manera esta situacion lleva a que el disco se desgaste de manera irregular y de produscan vibraciones. Esta situacion tambien puede llevar a un desgaste prematuro de todos los componentes rosantes del sistema.

7.- Qu sucederia si al apretar la prensa de embrague se corta un perno?En esta situacion el diafragma de la prensa de embrague no estaria ejerciendo una presion pareja sobre la superficie rosante del disco de embrague. Si se corta un perno es primordial removerlo y sustituirlo por uno que cumpla con las normas estipuladas por el fabricante para dicho conjunto de embrague.

8.- Qu daos puede producir el uso prolongado del embrague?El uso prolongado del embrague lleva a un desgaste prematuro del rodamiento de empuje y el diafragma de la la prensa de embrague, estos componentes estando en contacto constante gueneran temperatura y producen dilatacin y desgaste de sus componentes que estan en contacto.

9.-Qu elementos del sistema de embrague sufririan un desgaste prematuro si se pisa el embrague en forma prolongada, por ejemplo esperar la luz verde con el pedal pisado a fondo?a) Rodamiento de empuje: este componente posee una pista de desgaste la cual esta en contacto con el diafragma de la prensa, dicha pista estaria sometida a un esfurso constante y por lo tanto a un desgaste prematuro y a un ahumento de tenpoeratura del mismo.b) Prensa de embrague: el diafragma es el componente de este sistema en el cual esta o recibe el contacto del rodamiento de empuje mobilizado por la horquilla la cual es accionada por la piola de embrague o cilindro de embrague (en el caso del sistema de acionamiento hidraulico) la cual es accionado por el usuario al pisar el pedal. Mantener el pedal pisado a fondo implica que el rodamiento de empuje trabaje mas tiempo del que es necesario en su area de desgaste que es el diafragma de la prensa de embrague, esto lleva a un desgaste prematuro y posterior falla del diafragma.

Conclusin

El embrague o clutch es quiz una de las piezas de mayor cuidado en la operacin del automvil. Y aunque son muchas las reclamaciones que llegan a los talleres de las diferentes marcas, por problemas con este elemento, en un alto porcentaje de los casos las dificultades que se generan en la pieza provienen de prcticas de manejo inadecuadas.En este informe se realizaron las mediciones e inspecciones ms comunes para la determinacin de si un embrague se encuentra operativo o no.A travs de el avance de las clases pudimos aprender los diferentes componentes, su funcionamiento, el diagnostico, la mantencin y reparacin de un embrague.Es de vital importancia lograr asimilar de la mejor forma esta importante enseanza ya que este sistema como se ha dicho en reiteradas ocasiones durante las clases e incluso en este trabajo es uno de los sistemas mas importantes de los vehculos automotrices.1