mecanica automotriz - sistema de transmision

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Transmisin

Puente trasero: cada rueda motriz est accionada por un semieje independiente desde el diferencial.

Componentes principales de la transmisin

rbol de transmisin: el par procedente de la caja de cambio es transmitido por medio de este eje al puente trasero.

1

Motor paralelo al eje del cochemotor embrague Grupo diferencial

Motor delantero montado delante del eje anterior.

Motor delantero montado detrs del eje anterior

semieje

Caja de cambio

semieje Motor trasero montado detrs del eje anterior.

Cuando el motor, la caja de cambios y el diferencial forman una sola unidad, sta podra montarse en el coche longitudinalmente de cuatro modos: en la parte delantera o detrs del motor. El grupo cnico se emplea nicamente cuando el motor se monta longitudinalmente y suele ir alojado en la propia caja de velocidades.

Motor transversal semiejemotor Caja de cambio embrague

Motor central montado delante del eje posterior

Motor transversal delantero Grupo diferencial Junta Junta universal universal

semieje Motor transversal trasero

El grupo motor/ transmisin puede montarse transversalmente en la parte trasera o delantera del coche. Todos sus ejes son paralelos al eje de las ruedas, por lo que no es preciso un engranaje de ngulo. La reduccin final se realiza mediante un par de piones semejantes a los de la caja de velocidades.

Embrague de MuellesVolante de inercia movido por el cigeal. Palanca de desembrague que tira del plato de presin Muelle de retencin Limitador. Fijacin del eje de giro de las palancas. Eje de giro de las palancas. carcasa

Arandela de presin Tope de grafito

Los muelles de compresin se apoyan en la carcasa. Disco de embrague que transmite movimiento a la caja de cambio. Plato de presin que oprime el disco de embrague contra el volante.

Horquilla de desembrague.

El palto de presin va montado sobre la carcasa, que a su vez est fijada al volante, de modo que las tres piezas giran juntas. Los muelles, que se apoyan en la carcasa, aprisionan el disco de embrague entre el plato de presin y el volante de inercia.

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Funcionamiento de la arandela de Presinvolante Forros de friccin del disco.

cigeal

palanca

La arandela acta sobre las palancas Embragado: los muelles mantienen el disco de embrague comprimido entre el volante y el plato de presin. Desembragado: la presin aplicada sobre el pedal del embregue se transmite por la arandela de presin a las palancas

Embrague de diafragmaPlato de presin Pernos de fijacin del conjunto de diafragma y anillos de apoyo a la carcasa. Anillos de apoyo

La carcasa se fija al volante por medio de tornillos.

Rodamiento de empuje o tope de desembrague

El diafragma se comporta como un muelle y oprime el plato de presin contra el disco. Disco de embrague

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Funcionamiento del Diafragma

diafragma

Embragado: el diagrama, casi plano, comprime el disco a travs del plato. Forros de friccin del disco de embrague. diafragma Plato de presin

cigeal

Accionamiento del Embrague por el pedalCilindro principal

Bombn

Pistn En el sistema mecnico el pedal acciona el embrague a travs de palancas y bieletas o de un cable y palancas

En el sistema hidrulico, la presin del pedal comprime el lquido contra el bombn, que acta sobre el tope de desembrague.

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Caja de Cambios

ManualGracias a una palanca simple (arriba) se consigue mover un peso grande con una fuerza pequea. Los engranajes actan como si fuesen una serie de palancas sucesivas (debajo). El pin de mayor tamao gira con mayor lentitud, pero desarrolla un esfuerzo mayor.

El disco de embrague encaja en las estras del eje de salida de la caja de cambio. Las estras del orificio central de la masa encajan en las estras mecanizadas a lo largo del eje. Una pieza acoplada a un eje por medio de estras gira con l.

El eje estriado de salida transmite la fuerza al rbol de transmisin y al grupo cnico. Selector del cambio. Pin de marcha atrs. Tren fijo. Los piones de dentado helicoidal tienen dientes tallados en ngulos con el eje de rotacin. Son curvados y forman parte de una espiral, como la rosca helicoide. Los engranajes giran con mayor suavidad.

Los piones del dentado recto son ms ruidosos que los piones de den tado helicoidal. En las cajas de cambio modernas los piones de dentado recto se utilizan principalmente para el mecanismo de marcha atrs.

Seleccin de CambiosPunto muerto Primera velocidad Segunda velocidad

Todos los piones, excepto los tres de marcha atrs estn constantemente engranados. Los piones dispuestos sobre el eje de salida giran locos sobre l, mientras que los del tren intermediario estn fijos a este ltimo.

Al engranar una velocidad, el pin correspondiente queda fijo al eje de salida y se produce la transmisin de par. La primera velocidad, que es la relacin ms corta, se usa para conseguir el par de traccin mximo.

La segunda velocidad que es algo ms larga, proporciona una amplificacin de par ms reducida.

Tercera velocidad

Cuarta velocidad

Marcha atrs

En la tercera velocidad la relacin es an ms larga, y la directa (centro) se consigue conectando directamente el eje de entrada al de salida, de modo que el par se transmite a travs de la caja , sin necesidad de piones.

Las cajas de cambio cuya cuarta velocidad es directa suelen montarse en los automviles de motor delantero y traccin trasera. La transmisin directa del par en cuarta hace que la prdida por friccin sea despreciable.

En la marcha atrs, un tercer pin, que gira loco, invierte el giro normal del eje de salida.

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Cajas sin toma directa

Segunda velocidad en una caja de toma indirecta: slo dos piones intervienen en la transmisin del par desde el eje de entrada (arriba) hasta el eje de salida (abajo). El pin superior es ms pequeo que el inferior.

La relacin ms larga en una caja de toma indirecta: los dos piones que transmiten el par suelen tener una relacin prxima a uno, pero superior a la unidad, por lo que el eje de salida gira algo ms rpido que el de entrada.

Varillas selectoras en un motor de 4 velocidadesLa palanca del cambio, que pivota sobre un rtula, se introduce en las muescas de las varillas selectoras. La varilla selectora se desplaza longitudinalmente al moverse la palanca. La horquilla mueve los desplazables

Los piones giran locos hasta que el desplazable los fija al eje.

Eje de entrada

Eje de salida

La figura representa una caja de cambio de toma directa en punto muerto. La palanca que pivota en una rtula, puede ser introducida en cualquiera de las muescas de las 3 varillas selectoras. La varilla central sirve para engranar la primera y segunda velocidades; la posterior engrana la tercera y cuarta, y la delantera acciona el pin loco de la marcha atrs.

Piones de toma constante Pin loco de marcha atrs. El desplazable gira con el eje.

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Varillas selectoras y cambios mecnicos

Desplazamiento de la varilla selectora para engranar la primera; al contrario engrana la segunda.

Tercera velocidad. Si se mueve en la direccin opuesta, esta varilla engrana la directa.

La marcha atrs se engrana desplazando el pin loco correspondiente para que se acople a los otros dos piones.

Acoplamiento de Pin Desplazable

Un eje gira y el otro est parado

Los ejes se acercan y los dientes se enfrentan

Los ejes estn unidos por los dientes y giran solidarios.

La palanca de cambio mueve el desplazable para que ste se acople al pin de tercera.

En la direccin opuesta, el desplazable engrana el pin de directa.

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Sincronizacin

1

2

3

1. La sincronizacin aprovecha la friccin entre las superficies cnicas de los elementos para modificar la velocidad de uno de ellos. 2. Las superficies cnicas del cubo y del pin loco se ponen en contacto y la friccin acelera o frena el pin. 3. Cuando ambas piezas giran igual, el desplazable vence al fiador y se desliza sobre el cubo hasta el pin.

La bola presionada por el muelle mantiene unidos cubo y desplzable, obligndoles a deslizarse juntos a lo largo des estriado.

Sistema normal de sincronizacinCono interior Superficie cnica que se acopla con el cono interior del cubo Dentado de acoplamiento o arrastre Las bolas, empujadas por un muelle, mantienen unidas ambas piezas del conjunto desplazable.

Cono interno

pin

desplazable Al accionar la palanca de cambio, el desplzable se desliza sobre el cubo y se acopla con el pin.

El conjunto desplazable se compone de dos partes principales: el cubo con su alojamiento cnico, que realiza la sincronizacin, y el desplazable propiamente tal, que se acopla al dentado del pin loco.

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Sistema de InterdiccinCono interior

Anillo de interdiccin

cono

El anillo gira e impide el paso del desplazable

Desplazable y pin separados para mostrar el anillo de interdiccin con su cono interior.

Cuando ambos conos se acoplan, el anillo de interdiccin gira ligeramente e impide el paso del desplazable.

El desplaza ble pasa a travs del anillo Cuando las velocidades estn sincronizadas, el anillo no tiende a girar, por lo que deja pasar al desplazable.

Embrague Hidrulico

bomba Alabe de la turbina

turbina

Unin al motor

Eje de la turbina a la caja de cambio Alabe de la bomba Retn de aceite

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Ralent.

Transmisin del embrague hidrulico

Rgimen de revoluciones bajo o medio.

Rgimen de revoluciones medio y alto

Diferencia entre el embrague y el convertidor de par hidrulicos

Embrague hidrulico

Convertidor de par

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Convertidor de par

Vista esquemtica del convertidor.

Reactor central

Rgimen bajo

Rgimen alto

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Tren epicicloidal simpleAl fijarse el planetario, los satlites giran; el portasatlites y la corona giran en la misma direccin a velocidades diferentes

Si se bloquea el planetario contra la corona, todo el conjunto gira a la misma velocidad.

Al fijarse el portasatlites, los satlites arrastran la corona en sentido contrario.

Diferentes relaciones en los trenes epicicloidales

Primera velocidad

Segunda velocidad

Tercera velocidad

Marcha atrs

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Interior de la caja automtica

Colores: blanco: entrada de fuerza; marrn: primer tren epicicloidal y embragues. Gris oscuro: segundo tren; verde: frenos de cinta; gris: eje de salida; gris claro: carcasa, bloqueo de estacionamiento y regulador.

Funcionamiento del embrague de discos mltiples

desconectado

concetado

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Freno de cintaLa cinta se cierra para frenar

Reglaje del freno de cinta

Servoactuador del freno

Cmo se realiza el cambio automtico?

Circulacin a poca velocidad

Velocidad ms alta y constante

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Overdrive

directa

Overdrive: se encuentra colocado entre la caja de cambio y el rbol de la transmisin, y proporciona una relacin ms larga que la directa.

overdrive

Transmisin automtica por correas.Engranajes reductores

Correas trapesoidales Servomotor de vaco Contrapesos centrfugos Caja reductora de piones cnicos

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Transmisin automtica por correas en alta y baja velocidad

Baja velocidad

Alta velocidad

Libertad de movimientos

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Elementos del rbol de transmisin normal

Eje de salida

Horquilla de la junta universal

Junta Universal Hooke

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Juntas universales para traccin delantera.

semieje

Junta de cruceta de goma

Juntas homocinticas Junta de flector de goma

Componentes de la junta BirfieldVista delantera

Vista desde arriba

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Piezas principales del puente trasero

Los engranajes cnicos se acoplan con un ngulo de 90

El diferencial en accin

En recta

Al tomar una curva

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Diferenciadores controlados o limitadores de deslizamiento

Organizacin del puente trasero

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Tubo rgido en el que se aloja el rbol de transmisin.

Traccin delantera

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Transmisin a las cuatro ruedas Ferguson Formula

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