I. EL CONVERTIDOR PAR

Es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitución del

embrague, y realiza la conexión entre la caja de cambios y el motor. En este

sistema no existe una unión mecánica entre el cigüeñal y el eje primario de

cambio, sino que se aprovecha la fuerza centrífuga que actúa sobre un fluido

(aceite) situado en el interior del convertidor. Consta de tres elementos que forman

un anillo cerrado en forma toroidal (como un "donuts"), en cuyo interior está el

aceite. Una de las partes es el impulsor o bomba, unido al motor, con forma de

disco y unas acanaladuras interiores en forma de aspa para dirigir el aceite. La

turbina tiene una forma similar y va unida al cambio de marchas.

En el interior está el reactor o estator, también acoplado al cambio. Cuando el

automóvil está parado, las dos mitades principales del convertidor giran

independientes. Pero al empezar a acelerar, la corriente de aceite se hace cada

vez más fuerte, hasta el punto de que el impulsor y la turbina (es decir, motor y

cambio), giran solidarios, arrastrados por el aceite.

Existen siete tipos de convertidor de par, que se utilizan principalmente en

equipos de carga pesada como:

- Cargadores de ruedas grandes CAT 994F

- Moto traíllas

I.1. Principal finalidad

Absorber cargas de choque

Evita que el motor se sobrecargue y llegue a calarse, permitiendo el

funcionamiento a la vez del sistema hidráulico.

Proporciona las multiplicaciones de par automáticamente para hacer frente

a la carga, sin tener que cambiar de velocidad dentro de unos límites.

Se elimina la necesidad de embrague.

La carga de trabajo va tomándose de forma gradual.

Se precisan menos cambios de velocidad.

I.2. Componentes del Convertidor de torque

En las partes que conforman un convertidor de torque, se destacan cinco

componentes que interactúan entre si y que producen la conexión y acoplamiento

del motor de combustión interna y la transmisión de un equipo, estos son:

I.2.1. Impulsor o Bomba

También conocido como impelente. Este elemento tiene paletas que se encargan

de impulsar el aceite a la turbina. Se considera el elemento conductor, debido a

que es el que recibe el movimiento del motor, al que está unido, e impulsa el

aceite contra el.

El impulsor, llamado en ocasiones la bomba, está fijado al volante del motor y la

turbina está fijada al eje de entrada de la transmisión.

Cuando se arranca el motor, el impulsor comienza a girar y empuja el aceite desde

su centro hacia el borde exterior.

I.2.2. Turbina

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

parte de la bomba del convertidor de par dirige aceite presurizado contra la turbina

para hacerla girar.

La turbina está conectada a una flecha, para transferirle potencia a la transmisión.

Tiene como misión recibir el aceite enviado por el impulsor. La turbina gira en

conjunto con el eje de salida ya que estos están unidos en un mismo eje.

I.2.3. Estator El convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a mejorar las

condiciones de funcionamiento en la circulación del aceite, se trata del estator.

Tiene como misión redirigir el aceite ocupado por la turbina y entregarlo al

impulsor, cambia de dirección el flujo de aceite, esto permite aumentar el impulso

del aceite.

Dentro del estator se encuentra un cojinete de un solo sentido, lo que permite que

este solo gire en un determinado sentido. El estator se usa para redirigir el flujo de

la turbina de regreso hacia la parte de la bomba, para completar el flujo de aceite.

Está montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse

libremente cuando los elementos del convertidor giran a una velocidad

aproximadamente igual.

I.2.4. Eje de salida Está conectado por estrías a la turbina y envía el par al eje de entrada de la

transmisión. El eje de salida está conectado a la transmisión mediante una

horquilla y un eje de mando o directamente al engranaje de entrada de la

transmisión, recibe la fuerza desde la turbina y la entrega al eje de entrada de la

transmisión.

I.2.5. Aceite hidráulico Es el elemento que produce el movimiento de los componentes internos del

convertidor, además de amortiguar cualquier vibración del motor antes de que

pase a cualquier parte de la transmisión. Se ilustra el concepto básico de un

conjunto de convertidor de par de tres elementos, que consta de una turbina, un

estator y una bomba (impulsor).

Se muestra la conexión del alojamiento del convertidor a la parte trasera en la ceja

del cigüeñal del motor.

Los convertidores de par que están cerrados con soldadura se usan en los

vehículos para trabajo ligero (automóviles y camiones pickup) y en algunos

vehículos para trabajo mediano, en tanto que los camiones para trabajo pesado de

carretera y fuera de ella por lo general emplean modelos de convertidores de par

que están armados con pernos.

Esta característica permite que el convertidor de par se pueda desarmar y darle

mantenimiento general cuando sea necesario.

Flujo de aceite del acoplamiento hidráulico

La figura representa el acoplamiento hidráulico. El rodete de bomba se muestra en

rojo. El eje de la bomba se conecta al volante del motor. La figura representa el

acoplamiento hidráulico. El rodete de bomba se muestra en rojo. El eje de la

bomba se conecta al volante del motor. La turbina se muestra en azul. El eje de

salida de la turbina se conecta a la unidad impulsada. La caja se muestra en gris.

El rodete y la turbina giran juntos en la caja y no se conectan directamente en

ningún momento. La caja está llena de aceite. Cuando el motor se pone en

funcionamiento, el rodete gira. Al girar el rodete, lanza el aceite desde el centro

hasta el borde externo. La forma del rodete y la fuerza centrífuga envían el aceite

hacia afuera y a través de la turbina. El aceite golpea los álabes de la turbina.

La turbina absorbe la energía del aceite en movimiento e inicia su propio

movimiento. A medida que el aceite golpea la turbina, el aceite resbala y fluye

dentro, hacia el centro, para volver al rodete.

Cuando el aceite deja la turbina, fluye en dirección opuesta al flujo de aceite del

rodete y tiende a oponerse al rodete. Este hecho, que se explicará posteriormente,

es una diferencia importante entre el acoplamiento hidráulico y el convertidor de

par. Las flechas amarillas gruesas indican el aumento de velocidad y energía del

aceite cuando se mueve a través del rodete. Las flechas pequeñas indican el

aceite que baja lentamente y pierde su energía en la turbina.

Flujo de aceite giratorio

La figura muestra los dos tipos básicos de flujo de aceite de un acoplamiento

hidráulico: flujo giratorio (flechas rojas) y flujo de vórtice (flechas amarillas). El flujo

giratorio ocurre cuando el aceite viaja con el rodete y la turbina en el sentido de

rotación. Esto sucede cuando el rodete y la turbina están viajando casi a la misma

velocidad, por ejemplo, cuando el equipo está en vacío o cuando se desplaza sin

carga o con muy poca carga. El aceite se lanza hacia afuera debido a la fuerza

centrífuga del rodete y de la turbina (flechas amarillas). El aceite simplemente

fluye girando todo el tiempo en el rodete y en la turbina (flechas rojas).

Con el flujo de aceite giratorio hay un mínimo deslizamiento o diferencia entre la

velocidad de rotación del rodete y la turbina. El par de la salida de la turbina es

cero.

II. MANTENIMIENTO

Para mantener el convertidor en buen estado, hay que tener bien en claro que el

aceite es fundamental en su funcionamiento, se debe tomar atención en dos

precauciones generales:

Mantener el convertidor con aceite

Mantener una temperatura de trabajo del aceite

Como el aceite choca con los alabes (aspas) de los rodetes y al rozar por las

paredes de éstos se produce gran temperatura, con el consiguiente deterioro de

las propiedades del aceite y además daño a los sellos del convertidor y de la

transmisión.

II.1. Diagnóstico de fallaII.1.1. Pruebas de calado del convertidor

La prueba de calado se realiza cuando se sospecha de un problema en el

convertidor de par. Siempre hay que consultar a los manuales de servicio

apropiados para los procedimientos de seguridad y pruebas.

El calado del convertidor de par ocurre cuando la velocidad del eje de salida es

cero. La prueba de calado del convertidor se realiza mientras el motor está

funcionado a máxima aceleración. Esta prueba dará una indicación del

rendimiento del motor y del tren de mando con base en la velocidad del motor.

Una velocidad más baja o más alta que la especificada es indicación de problemas

del motor o del tren de mando. Una velocidad de calado del convertidor baja es

generalmente indicación de un problema de funcionamiento del motor. Una

velocidad de calado del convertidor alta es generalmente indicación de un

problema del tren de mando.

II.1.2. Prueba de la válvula de alivio del convertidor de par

Las pruebas de la válvula de alivio del convertidor de par incluyen la prueba de la

válvula de alivio de entrada y la prueba de la válvula de alivio de salida.

La válvula de alivio de entrada de un convertidor de par controla la presión

máxima del convertidor. Su principal propósito es evitar daños en los componentes

del convertidor cuando el motor se pone en funcionamiento con el aceite frío.

La válvula de alivio de salida mantiene la presión en el convertidor de par. La

presión se debe mantener en el convertidor de par, a fin de evitar cavitación y

asegurar la operación correcta del convertidor. Una presión baja podría indicar una

fuga en el convertidor, un flujo inadecuado de la bomba o un funcionamiento

incorrecto de la válvula de alivio. Una presión alta podría indicar un funcionamiento

incorrecto de la válvula de alivio o un bloqueo del sistema. Realice esta prueba, a

través de la revisión de la presión de la válvula de alivio de salida en el orificio de

toma de presión correspondiente.

II.1.3. Análisis de aceite (APD) El Análisis de aceite es un conjunto de procedimientos y mediciones aplicadas al

aceite usado en las máquinas y equipos, que facilitan el control tanto del estado

del lubricante, como de manera indirecta permiten establecer el estado de los

componentes.

El objetivo primordial y final es suministrar información para adelantarse a tomar

acciones y buscar la reducción de los costos de operación y mantenimiento a

través de la preservación de las máquinas y la extracción de la mejor vida de los

lubricantes.

Los procedimientos de análisis se pueden realizar en un laboratorio especializado,

pero también pueden hacerse en el campo con ayuda de herramientas simples. Es

la actividad de monitorear y reportar lo observado en las condiciones del lubricante

para alcanzar las metas propuestas de mantenimiento a través de las buenas

prácticas de lubricación. Es una herramienta que sirve para documentar los

procesos de mantenimiento, siempre y cuando, se tenga un buen entrenamiento y

conocimiento de la interpretación de los resultados de laboratorio.