Transmision Manual 1.2 Texto
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MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE TRANSMISION Y FRENADO 18
Especialidad Mecánica Automotriz
Profesor: Sr. Carlos Villalobos M.
Curso o Nivel: 4º
Diferenciales
Antes de dar una mirada más de cerca a la construcción y funcionamiento de un diferencial es
apropiado saber por que es necesario el diferencial. Mientras que todas las ruedas recorren la
misma distancia durante la conducción en línea recta, la situación cambia al describir giros. Al
observar la ruta de las ruedas y los ejes individualmente durante un giro, puede notarse que las
ruedas deben recorrer diferentes distancias. No solo entre las derechas e izquierdas, sino que
también entre las delanteras y traseras. Para el eje no conducido, este no es un problema, debido
a que las ruedas pueden girar libremente, pero para el caso de un eje conducido, pudiera
producirse problemas si las salidas del lado derecho e izquierdo tuvieran un eje rígido simple. Con
un eje rígido simple la única forma de igualar la diferencia en el recorrido es que una rueda deslice.
Como la fricción en un camino de pavimento seco es alta, se requerirá una mayor fuerza para dejar
deslizar una rueda, produciendo a un alto nivel de tensión al eje y al neumático. Esto podría causar
una conducción incomoda, desgaste prematuro de los neumáticos, mal adherencia en caminos
ásperos y hasta daños en los componentes del tren de potencia. Por lo tanto el eje esta dividido en
dos ejes conductores, conectados por el diferencial. El diferencial permite una diferencia de
velocidad entre el lado derecho e izquierdo (esta es la razón de su nombre).
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Profesor: Sr. Carlos Villalobos M.
Curso o Nivel: 4º
Su funcionamiento es el siguiente: (Durante la conducción en línea recta en un camino en buen
estado con igual coeficiente de fricción) el torque desde el motor se aplica al piñón cónico mediante
el eje propulsor que lo hace girar. Como el eje cónico esta en contacto con el engranaje de corona,
este también gira. Como dos engranajes están conectados a la corona mediante el cuerpo de los
piñones, ellos giraran junto con la corona. Estos dos piñones están fijos al cuerpo de forma que
ellos pueden girar alrededor de su eje. Debido a que otro par de piñones esta en contacto con ellos,
el sentido de giro del cuerpo producirá dirección de giro opuesta en cada par de piñones. Como el
segundo par puede girar alrededor de su eje en un sentido, pero esta conectado a los ejes de
mando, no es posible para ellos hacerlo (esto requeriría girar el vehículo alrededor del centro del
eje de mando), debido a que debe superarse una alta fuerza de fricción existente entre los
neumáticos y el camino, los piñones no pueden girar el diferencial, giran como una unidad simple:
el vehículo se mueve hacia adelante o atrás. Durante un giro, los engranajes del diferencial giran
de manera opuesta una pequeña cantidad, debido al movimiento relativo entre el lado derecho y el
lado izquierdo. Pero esto es posible con una velocidad relativa con diferente distancia recorrida,
ambas ruedas aún son conducidas. En caso que una de las ruedas este ubicada en una superficie
de baja fricción es posible que la fuerza de giro de los piñones pueda superar la fuerza de fricción.
En este caso, el piñón y la rueda del lado con mayor adherencia no giraran, mientras que el otro
piñón y su rueda giraran en dirección opuesta y con el doble de la velocidad de la corona (los dos
piñones conductores también giraran en dirección opuesta en este caso). El vehículo no será
capaz de moverse en esta condición.
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Diferenciales con Bloqueo
Como se acaba de ver, las fallas de un diferencial convencional producen que el vehículo pueda
atascarse fácilmente. Para superar esto se han desarrollado los llamados diferenciales con bloqueo.
Existen diferentes tipos de diferencial con bloqueo disponibles: los del tipo bloqueo total,
generalmente acoplados por el conductor. Como puede verse en el dibujo, este tipo bloqueara
completamente el diferencial conectando la corona al cuerpo del diferencial a través de medios
mecánicos. En esta condición, el eje de mando no puede moverse contra el otro y giran juntos
como un eje sólido simple. El vehículo puede moverse aún si una rueda esta sobre una superficie
resbaladiza. Otro tipo de diferencial con bloqueo es el tipo de auto bloqueo. Estos están
disponibles en diferentes construcciones como se muestra en las imágenes inferiores.
Frecuentemente este tipo usa discos de fricción para transmitir el torque desde la rueda que esta
deslizando a la que no desliza, de modo que el vehículo puede moverse aún en la condición
descrita anteriormente, con una rueda en una superficie de baja fricción. Este tipo no bloquea el
diferencial completamente; aún es posible algún movimiento opuesto entre los ejes. Los detalles
acerca de su operación se muestran en la página siguiente.
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Diferencial con Auto Bloqueo del tipo Multi Placas
El diferencial con deslizamiento limitado por placas de fricción es del tipo sensitivo al torque. Esto
significa que debe actuar un mínimo torque sobre la rueda deslizante con el fin de accionarlo. Este
no funciona si por ejemplo una rueda esta girando debido a una superficie de muy baja fricción, por
ejemplo, hielo. Este funciona de la siguiente forma: si se produce un deslizamiento con el torque
requerido, no solo los piñones planetarios están girando, sino que también las placas de levas se
moverán una contra otra. Debido al diseño especial de las placas de levas (de sección inclinada),
esto provocara que ellas sean forzadas hacia afuera por el pasador de los piñones. Este
movimiento hacia afuera comprime un juego de placas de fricción a cada lado. Como las placas de
fricción están conectadas al cuerpo del diferencial, el diferencial estará parcialmente bloqueado.
Por lo tanto, la rueda que no esta deslizando recibe un torque mayor, de modo que el vehículo
puede moverse.
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Diferencial con Auto Bloqueo del Tipo Helicoidal
El diferencial con auto bloqueo del tipo helicoidal utiliza la fricción entre los piñones y el cuerpo del
diferencial para conseguir la condición de bloqueo parcial. De manera similar al diferencial
convencional, el piñón no gira durante la conducción en línea recta. Si se produce una diferencia
de velocidad entre el eje derecho y el izquierdo, los piñones giran. Debido al diseño especial de los
dientes, los engranajes se mueven hacia el cuerpo o hacia los otros. Adicionalmente, los
engranajes son forzados hacia afuera. Estos movimientos crean una fuerza de alta fricción, de
forma que aunque una rueda este en un terreno resbaladizo, se puede suministrar torque a la otra
rueda. Una gran ventaja del diferencial de tipo helicoidal es el hecho que el factor de bloqueo para
la condición de freno del motor es más bajo que en la condición de conducción, lo que resulta
beneficioso para el control ABS.
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Tracción Delantera
Las explicaciones dadas son aplicables para los vehículos con tracción delantera y tracción trasera.
Pero por su puesto hay algunas diferencias, por ejemplo, en un vehículo con tracción delantera el
diferencial esta construido en el cuerpo de la transmisión. Por lo tanto este usualmente utiliza
piñones convencionales para el diferencial en lugar de una corona y piñón cónico. Pero el
funcionamiento del diferencial es el mismo que con tracción trasera. Como el eje frontal no
solamente actúa como parte de la suspensión, sino que también como parte de la dirección, se
requieren ejes de mando especiales que permitan un movimiento de arriba hacia abajo del eje así
como también hacia la derecha e izquierda para mover las ruedas al accionar la dirección. Se
requieren cambios de longitud del eje de mando durante el movimiento hacia arriba y abajo, por lo
tanto el eje interior tiene variación en el largo, como se puede ver en la figura inferior izquierda. La
parte exterior del eje de mando hace posible la dirección; por lo tanto, su diseño es diferente a la
de la parte interior del eje. Existen diferentes diseños disponibles para esto. Un punto clave durante
la inspección es revisar los fuelles de goma, debido a que las homocinéticas se desgastan
rápidamente si la grasa es lavada por el agua (agua de lluvia en el camino) o con el ingreso de
polvo. El daño en las homocinéticas puede producir fuerte vibración, especialmente durante la
aceleración, o como mínimo generar ruido.
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Mantención y Servicio
No hay muchos trabajos regulares requeridos con relación a las transmisiones manuales. El más
importante es mantener el nivel y uso del aceite apropiado. Para las especificaciones individuales y
torques de apriete, referirse al Manual de Servicio. Siempre se deben utilizar juntas nuevas. Otro
trabajo durante la inspección es revisar filtraciones y daños, especialmente en los fuelles del eje de
mando y revisar el mecanismo de cambios para un apropiado ajuste y funcionamiento.
Transmisiones KIA
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Tabla de Aplicación de Transmisiones (sólo para referencia)
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