UNIVERSIDAD NACIONAL DE JAEN CARRERA PROFESIONAL DE INGENÍERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
TEMA: sistema de embrague
DOCENTE: Ing. Luis Miguel Llanos
ASIGNATURA: Automotriz I
Ciclo: VIII
PRESENTADO POR: Quispe Rivera Rulleli Giomar Calle Chumacero Joel Aguirre Peña Nils
JAEN-PERU 2017
1.
......................................................................................................... ............................................. 3 CAJA DE CAMBIOS ............................................................
1.1
CONSTITUCIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS ..................................................... 3
1.1.1
Árbol primario. .................................................................................................. 3
1.1.2
Árbol intermedio o intermediario ................................................................. 3
1.1.3
Árbol secundario .............................................................................................. 3
1.1.4
Eje de marcha atrás ......................................................................................... 4
1.2
CLASIFICACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS .................................................... 4
1.2.1
Manuales, sincrónicas .................................................................................... 5
1.2.2
....................................................................................................... 5 Automáticas .......................................................................................................
1.3
.............................................. 6 FUNCIONAMIENTO DE LA CAJA DE CAMBIOS ...............................................
1.3.1
......................................................... 6 Cómo funciona una caja de cambios ..........................................................
1.3.2
Cómo es la relación de los cambios ........................................................... 7
1.4 1.4.1
....................................................................................................... ............................................. 9 Caja manual ..........................................................
1.4.2
Caja automática ................................................................................................ 9
1.5 2.
FALLAS EN EL LA CAJA DE CAMBIO ............................................................ 9
............................................................. 10 MONTAJE DE LA CAJA DE CAMBIOS ..............................................................
SISTEMA DIFERENCIAL ............................................................................................... 13 2.1
FUNCIONAMIENTO ................................................................................................ 13
2.2
............................................................................... 13 PARTES DEL DIFERENCIAL ................................................................................
2.2.1
Piñón de ataque .............................................................................................. 13
2.2.2
.............................................................................................................. 14 Corona ...............................................................................................................
2.2.3
............................................................................................................ .......................................... 14 Satélites ..................................................................
Pueden ser 2 ó 4. Van encajados en el armazón de la corona, o sea que, al girar ésta giran los satélites y arrastran los planetarios .......................................................... 14
2.3
................................................................................... .................... 14 TIPOS DE DIFERENCIAES ...............................................................
2.3.1
.............................................................................................. 14 Diferencial libre ...............................................................................................
1
2.3.2
Diferencial bloqueado 1OO% ..................................................................... ..................................................................... 17
2.3.3
Diferenciales de deslizamiento limitado .................................................. 17
2.3.4
.......................................................................................................... 18 De discos ..........................................................................................................
2.3.5
............................................................................................................... ...................................................... 19 Torsen .........................................................
2.3.6
........................................................................................ ............................... 19 Diferencial viscoso .........................................................
2.4
............................................ 21 MONTAJE Y DESMONTAJE DEL DIFERENCIAL ............................................
2.4.1
DETALLES DE DESMONTAJE ESPIGA .................................................... 21
2.4.2
............................................ 22 DETALLES DE DESMONTAJE COJINETES .............................................
2.4.3
DETALLES DE DESMONTAJE ROTOR SENSOR ................................... 22
.............................................................................................. 22 Procedimiento de montaje ...............................................................................................
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1. CAJA DE CAMBIOS 1.1
CONSTITUCIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS
Eje intermediario de una caja de cambios manual. De izquierda a derecha consta de las siguientes partes: nervado para la corona de engrane con el primario, apoyo de rodamiento, piñones de engrane, apoyo de rodamiento. El dentado recto corresponde a la marcha atrás. La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles.
1.1.1 Árbol primario. Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente lleva un único piñón único piñón conductor en las cajas longitudinales para tracción trasera o delantera. En las transversales lleva varios piñones conductores. Gira en el mismo sentido que el motor.
1.1.2 Árbol intermedio o intermediario Es el árbol opuesto o contra eje. Consta de un piñón corona conducido que engrana con el árbol primario, y de varios piñones (habitualmente tallados en el mismo árbol) y que son solidarios al eje que pueden engranar con el árbol secundario en función de la marcha seleccionada. Gira en el sentido opuesto al motor.
1.1.3 Árbol secundario Consta de varios engranajes conducidos que están montados sueltos en el árbol, pero que se pueden hacer solidarios con el mismo mediante un sistema de desplazables. Gira en el mismo sentido que el motor (cambios longitudinales), y en sentido inverso en las cajas transversales. En otros tipos
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de cambio, especialmente motocicletas y automóviles y camiones antiguos, los piñones se desplazan enteros sobre el eje. La posición axial de cada rueda es controlada por unas horquillas accionadas desde la la palanca de cambios y determina qué pareja de piñones engranan entre el secundario y el intermediario. , o entre primario y secundario según sea cambio longitudinal o transversal. Estas ruedas están engranadas permanentemente con las del eje intermedio, y cuando se cambia de marcha uno de los desplazables hace solidario el movimiento de la rueda con el del eje, produciéndose lo que se denomina sincronización. Por esta razón, el eje secundario lleva un estriado entre cada pareja de ruedas. En las cajas transversales, la reducción o desmultiplicación o desmultiplicación final eje secundario/corona del diferencial invierte de nuevo el giro, con lo que la corona gira en el mismo sentido que el motor.
1.1.4 Eje de marcha atrás Lleva un piñón que se interpone entre los árboles intermediario y secundario (longitudinal) o primario y secundario (transversal) para invertir el sentido de giro habitual del árbol secundario. En el engranaje de marcha atrás, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentado helicoidal, más sencillo de fabricar. Asimismo, cuando el piñón se interpone, cierra dos contactos eléctricos de un conmutador que permite lucir la luz o luces de marcha atrás, y al soltarlo, vuelve a abrir dichos contactos. Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, axiales, cojinetes, axiales, en la carcasa de la
caja
de
cambios,
que
suele
ser
de fundición gris,(ya de fundición
en
desuso) aluminio desuso) aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos el diferencial, diferencial, así como de recipiente para el aceite el aceite de engrase. de engrase.
1.2
CLASIFICACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS
Existen varios tipos de cajas de cambios y diversas maneras de clasificarlas. Hasta el momento en que no se habían desarrollado sistemas de control
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electrónico la distinción era mucho más sencilla e intuitiva ya que describía su construcción y funcionamiento. En tanto que se han desarrollado sistemas de control electrónico para cajas se da la paradoja que existen cajas manuales con posibilidad de accionamiento automatizado (por ejemplo Alfa Romeo) y cajas automáticas con posibilidad de intervención manual. La clasificación en función de su accionamiento es una de las clasificaciones aceptadas por mayor número de autores:
1.2.1 Manuales, sincrónicas Tradicionalmente se denominan cajas manuales a aquellas que se componen de elementos estructurales (y funcionales), rodamientos, funcionales), rodamientos, etc. etc. de tipo mecánico. En este tipo de cajas de cambio, la selección de las diferentes velocidades se realiza mediante mando mecánico, aunque éste puede estar automatizado. Los elementos sometidos a rozamiento a rozamiento ejes, engranajes, sincronizadores, engranajes, sincronizadores, o selectores están lubricados mediante baño de aceite (específico para engranajes) en el cárter aislados del exterior mediante juntas que garantizan la estanqueidad. la estanqueidad. Los acoplamientos en el interior se realizan mediante mecanismos compuestos de balancines de balancines y ejes guiados por cojinetes. El accionamiento de los mecanismos internos desde el exterior de la caja y que debería accionar un eventual conductor se realizan mediante cables flexibles no alargables o varillas rígidas. Las distintas velocidades de que consta la caja están sincronizadas. Esto quiere decir que disponen de mecanismos de sincronización que permiten igualar las velocidades de los distintos ejes de que consta la caja durante el cambio de una a otra.
1.2.2 Automáticas La caja automática es un sistema que, de manera autónoma, determina la mejor relación entre los diferentes elementos, como la potencia del motor, la velocidad del vehículo, la presión sobre el acelerador y la resistencia a la marcha, entre otros. Se trata de un dispositivo electro hidráulico que determina
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los cambios de velocidad; en el caso de las cajas de última generación, el control lo realiza un calculador electrónico. Mientras que la caja de cambios manual se compone de pares de engranajes cilíndricos, la caja automática funciona con trenes epicicloidales en serie o paralelo que conforman las distintas relaciones de transmisión.
1.3
FUNCIONAMIENTO DE LA CAJA DE CAMBIOS
La palanca de cambios es accionada por el conductor y se encuentra conectada a una serie de barras de selector, en la parte superior o lateral de la caja de cambios. Las barras yacen en paralelo con los ejes que llevan los diferentes piñones. El diseño más normal es la caja de cambios de engranaje constante. Ésta cuenta con tres ejes: el eje de entrada, el eje intermedio y el eje principal. El motor acciona al eje de entrada, el cual impulsa al eje intermedio. El eje intermedio gira los engranajes en el eje principal, aunque éstos giran libremente hasta que se bloquean por medio del dispositivo sincronizador, que está calzado al eje.
1.3.1 Cómo funciona una caja de cambios cambios El dispositivo sincronizador es el que realmente acciona el conductor, a través de una barra selectora con una horquilla que mueve el sincronizador para engranar la marcha. El anillo sincronizador, un dispositivo de retardo, es el 'refinamiento' final en la caja de cambios. Evita el acople de un cambio hasta que las velocidades del eje se sincronizan. En algunos automóviles se incluye un cambio adicional, llamado overdrive. Es más alto que el cambio superior, por lo que de esta manera brinda una conducción más económica.
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1.3.2 Cómo es la relación de los cambios 1.3.2.1 Primera
Cuando; ponemos la primera velocidad, El collar sincronizador se desplaza en la flecha de salida y se acopla con el engrane de primera fijándolo, a la flecha para que transmita las revoluciones que recibe del pequeño engrane. La flecha de salida da una vuelta o giro por cada tres que recibe de la contra flecha En consecuencia la torsión o fuerza es máxima, pero el desplazamiento del vehículo es de baja velocidad. La relación de giro promedio es de 3 a 1. 1.3.2.2 Segunda
Cuando se hace el cambio a segunda, la horquilla, desliza o separa el collar del engrane de primera y lo acopla en el correspondiente engrane, Este engrane es más pequeño, a la vez que el engrane de la contra flecha es mas grande. En consecuencia la torsión o fuerza es menor que en primera, pero el vehículo puede desplazarse a mayor velocidad. La relación de giro promedio es de 2 a 1.
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1.3.2.3 Tercera
En tercera, el collar que acopla los engranes de primera o segunda velocidad se desacopla, y el collar delantero se acopla en el engrane de tercera, este engrane es más pequeño, y el engrane de la contra flecha es más grande En consecuencia, la torsión o fuerza es menor, pero el desplazamiento del vehículo es mayor. La relación de giro promedio es de 1.5 a 1.
1.3.2.4 Cuarta
En cuarta, A este cambio se le conoce como directa, debido, a que el collar deja libre el engrane de tercera y se acopla o conecta directamente a la flecha de mando, haciéndolas girar como si fueran f ueran una sola flecha, lo que quiere decir que la relación de giro, es de 1 a 1.
1.3.2.5 Reversa
Para el cambio de reversa, los collares se desacoplan, y el pequeño engrane de dientes rectos, al cual se le conoce como engrane loco, se acopla al engrane grande de dientes rectos. Ponga atención a que el pequeño engrane 8
debido a su posición intermedia, invierte la rotación del engrane grande, logrando con esto que el vehículo retroceda.
1.4
FALLAS EN EL LA CAJA DE CAMBIO
1.4.1 Caja manual Los síntomas que nos hablan de un posible fallo en una caja de cambios manual son tres:
Bloqueo al intentar cambiar de marcha: Para que no entren dos marchas a la vez cuando conducimos, los bolillos de seguridad bloquean el acceso. Si éstos se desgastan, el eje secundario se quedará atorado ya que las dos marchas activadas lo harían girar a dos velocidades diferentes. Debemos colocar nuevos bolillos de seguridad a nuestra caja.
Ruido al intentar meter una marcha: Si detectamos ruidos al realizar el cambio de marchas, lo más probable es que sea un fallo de desajuste del embrague por lo que se recomienda tensar el cable del embrague y ajustar de nuevo el tope para que el desembrague sea completo así como sangrar el circuito hidráulico de mando. También debemos tener en cuenta si el conjunto de sincronizadores está desgastado y sustituir los anillos que sean necesarios.
Dificultad para que entren las marchas: En este caso, también es posible que el mando del embrague se haya desajustado y sea necesario retensar el cable como hemos comentado. Si la situación persiste, será necesario lubricar el varillaje de accionamiento del cambio por si se ha desalineado y ajustarlo. Si la caja de cambios sigue dándonos problemas, podríamos hablar de una avería interna, así que no nos quedará otra más que desmontar la caja y comprobar que rodamientos, piñones y el resto de componentes se encuentran en buen estado y reemplazar los que estén deteriorados.
1.4.2 Caja automática Podemos hablar de un fallo en una caja de cambios automática, si detectamos alguno de estos tres síntomas:
9
Las marchas resbalan cuando se intenta cambiar: Lo más probable es que se deba a una mala lubricación, por lo que recomendamos reponer el nivel de aceite hasta el límite marcado.
Hay una aceleración pobre en todas las marchas: A bajas velocidades, la aceleración es reducida si el convertidor de par se avería e impide que el rodamiento
unidireccional
aconseja reemplazar el
del
reactor
convertidor,
funcione,
aunque
antes
por de
lo
que
se
meternos
en
complicaciones, igual que en el supuesto anterior, es mejor comprobar que el nivel de aceite es el adecuado y no está causando problemas por ello.
No se realiza el cambio de marchas: O se trata de una avería general que nos invita a pasar por el taller para hacer una revisión completa, o hay un mal ajuste del mando y debemos verificar las presiones y volver a ajustarlo. Si persistieran los problemas, tal como indicamos en el último punto, deberemos acudir a un taller de confianza, ya que a veces las cajas automáticas fallan por quedarse agarrotadas o desgaste del embrague.
1.5
MONTAJE DE LA CAJA DE CAMBIOS
1.- Levantar el vehículo o en su defecto utilizar un pozo. 2.- Ir a la parte delantera de la caja y sacar los 4 pernos que unen al Convertidor de Torque con el plato flexible, esto se hará haciendo girar el motor muy poco con la llave de contacto hasta que estos vayan quedando a la vista, los toques a la llave deben ser leves sin llegar a encender el motor, solo lo necesario para que gire el motor y por consiguiente el convertidor. 3.- Después, ya que de ahí en adelante no es necesario la energía eléctrica o encender el motor, se procederá a desconectar la batería. Esto es necesario por seguridad, no olvidarlo. 4.- Retirar el cardan si es tracción trasera, si es con tracción delantera desconectar los dos semiejes. En mi caso al ser el vehículo con tracción trasera, el sacar el cardan es muy sencillo, este está conectado al diferencial generalmente con cuatro pernos ubicados al final de este, se retiran, se baja el cardan y se procede a tirar este hacia atrás, la punta irá saliendo con poco esfuerzo de la caja, es un trabajo algo sucio pero alguien tiene que hacerlo. 10
Recuerden en lo posible ir dejando los pernos en su lugar, solo para que no se pierdan. Como dato también es bueno envolver la punta del cardan en una bolsa plástica para que no se ensucie con tierra o elementos extraños, así evitaremos ingresar cuerpos extraños en nuestra transmisión una vez que lo volvamos a instalar. 5.- Desconectar el cable del velocímetro, fijarse bien si hay algún número o marca que nos indique si es necesario tener que reconectarlo en una posición específica. En este punto también es bueno envolver en un plástico y amarrar la piola en algún lugar que no moleste o no se ensucie, recuerden si retiraron algún perno dejarlo donde estaba. 6.- Desconectar la varilla del acelerador. Esto es sencillo solo tener precaución de guardar o dejar en su lugar pernos o cualquier otra cosas que haya que retirar. 7.- Desconectar la varilla de la palanca selectora de cambios. Idem anterior. 8.- Desconectar el bulbo eléctrico de la marcha atrás. Dejarlo en un lugar que no moleste ni se ensucie. 9.- Desconectar la linea de aceite que viene desde el enfriador. Cuidado que gotea un poco. 10.- Desconectar la línea de aceite que va al enfriador. Cuidado también gotea un poco. En estos dos puntos es necesario hacer presente que por la ubicación u bicación y largo de las cañerías es dificil equivocarse al reinstalarlas. 11.- Sacar el motor de partida. 12.- Sacar el aceite de la transmisión, esto se hace retirando el carter de la caja, prepararse con una bandeja tan amplia como el carter, porque una vez que vayan sacando los pernos el aceite ira callendo en más cantidad, y si cae al suelo, se acordaran de eso por mucho tiempo, la gran mancha que quedará será de antología. 13.- Una vez que haya caído todo el aceite volver a poner el carter, solo sobrepuesto pero con suficientes pernos para que no se mueva.
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14.- Sacar el tubo por el cual se le echa el aceite a la caja, ojo esto se hace después de sacar el aceite de la caja, si se equivocan y lo hacen antes, no podrán volver a reinstalarlo y botarán todo el aceite que está en la caja al suelo. 15.- Después de verificar que ya no hay nada conectado a la caja a excepción de los pernos que la amuran al motor y el travesaño que esta en la punta de atrás de la misma. Proceder con sumo cuidado a afirmar o acuñar la caja bajo el vehículo, si no están en un pozo y levantaron el vehículo, este por seguridad debe estar nivelado orizontalmente con el piso. (Yo he subido el mio en cuatro llantas en desuso, lo que crea un espacio suficiente para trabajar). 16.- Una vez hecho lo anterior, poner bajo la caja la gata con que van a bajarla al piso, si el espacio no es muy grande para meter una gata con ruedas, les contaré que yo con una gata de alicate y un tabla gruesa del tamaño de la transmisión, no es muy recomendable pero a mi me sirvió solo hay que tener la precaución de hacerlo lentamente y con sumo cuidado, no olviden que una caja automática es en extremo pesada y por consiguiente peligrosa si se cae, como también puede romperse. Lo de la tabla es buena idea, jamas afirmen una gata directamente al carter de la caja, ya que lo abollarían en el mejor de los casos o lo dejarían inutilizado en el peor. 17.- Después de que hayan afianzado lo suficiente la caja, retirar el travesaño que esta en la cola. Dejar los pernos guardados o colocados donde mismo. 18.- Sacar todos los pernos que fijan la caja al motor (son 6 o 7 app), algunos tienen diferentes largos largos o gruesos, así que ojo con eso. eso. 19.- Proceder lentamente a empezar a bajar la gata con la caja, si es necesario pasen una cuerda que les ayude de lado a lado por la campana de la caja o parte delantera, eso les ayudará a mantener el control de la velocidad de bajada y la inclinación, y en caso que resbale la gata la tendrán amarrada y no caerá al suelo. 20.- Una vez en el suelo deslizarla suavemente por un costado del vehículo, ojalá sobre alguna tabla o otra cosa para no rayarla ni golpearla.
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21.- Recuerden, el convertidor debe salir con la caja, si o si. Si lo dejan amurado al plato flexible y tratan de bajar solo la caja, pueden romper la punta del convertidor o estropear la bomba de aceite de la caja. 22.- Para instalar la caja invertir todos los pasos anteriores. 23.- Y ahora que la tiene fuera, Uds. sabrán para que la sacaron, o la mandan a reparar o lo hacen Uds. mismos, yo reparé la mía y sin ningún conocimiento previo, solo estudié y leí mucho antes de meterle mano. Lo que hice fue más o menos sencillo, retiré la bomba de aceite, reemplace empaquetaduras, orings y el buje de la bomba, y mande a reparar el convertidor (tenía una fisura microscópica en la base del cuello, pero suficiente para botar aceite a borbotones cuando el motor estaba en marcha).
2. SISTEMA DIFERENCIAL 2.1 FUNCIONAMIENTO Un diferencial es el elemento mecánico que permite que la ruedas derecha e izquierda de un vehículo giren a velocidades diferentes, según éste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro. Cuando un vehículo toma una curva, por ejemplo hacia la derecha, la rueda derecha recorre un camino más corto que la rueda izquierda, ya que esta última se encuentra en la parte exterior de la curva. Antiguamente, las ruedas de los vehículos estaban montadas de forma fija sobre el eje. Este hecho significaba que una de las dos ruedas no giraba bien, desestabilizando el vehículo. Mediante el diferencial se consigue que cada rueda pueda girar correctamente en una curva, sin perder por ello la fijación de ambas sobre el eje, de manera que la tracción del motor actúa con la misma fuerza sobre cada una de las dos ruedas.
2.2 PARTES DEL DIFERENCIAL DIFERENCIAL 2.2.1 Piñón de ataque Recibe el movimiento del eje secundario de la caja de velocidades y lo transmite a la corona.
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2.2.2 Corona Tiene un número mucho mayor de dientes que el piñón de ataque y por lo tanto la velocidad proveniente del eje secundario sufre una desmultiplicación bastante grande.
2.2.3 Satélites Pueden ser 2 ó 4. Van encajados en el armazón de la corona, o sea que, al girar ésta giran los satélites y arrastran los planetarios
2.3 TIPOS DE DIFERENCIAES 2.3.1 Diferencial libre Sin entrar en mayores detalles sobre el funcionamiento y los componentes de un diferencial libre que alguna foto y las referencias a la bibliografía, vamos a centrarnos en los conceptos más importantes.
En un diferencial libre real, existe fricción en los cojinetes y trenes de engranajes (teoría de Coulomb sobre la torsión recta) además de la resistencia que presentan los fluidos y que es proporcional a la velocidad. En un diferencial libre real, existe fricción en los cojinetes y trenes de engranajes (teoría de Coulomb sobre la torsión recta) además de la resistencia que presentan los fluidos y que es proporcional a la velocidad.
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Como puede verse en la siguiente figura, se muestra un pequeño escalón en el incremento
de par (Torque) en el punto dónde el incremento de
velocidades de los semiejes (RPM) se invierte. Esto es debido a la mencionada fricción interna del diferencial. El resultado es que esta fricción tiende a bloquear ligeramente los dos semiejes de forma solidaria, esto produce un pequeño valor de resistencia al deslizamiento, de tal manera que ante una diferencia de velocidades se manda algo más de par a la rueda que gira más despacio que lo que le correspondería teóricamente.
Como consecuencia de la fricción que se produce en el diferencial se produce un pequeño offset que tiende a enviar un pequeño porcentaje de par a la rueda que gira más despacio, es decir, la que ante una perdida de tracción tiene más capacidad de adherencia. En la figura f igura pueden observarse dos curvas, representando una un par grande y la otra uno pequeño, la diferencia de pares de estas dos curvas depende del diseño del diferencial, un incremento de la fricción interna supone un incremento de par mandado a la rueda que gira más lenta. La principal desventaja de un diferencial libre es que en situaciones dónde hay poca adherencia (o bien se aplica mucha potencia) la fuerza tractora que podemos aplicar sobre la carretera viene limitada por la rueda con menos adherencia. Para maniobras a baja velocidad podemos utilizar el freno de mano (siempre que este frene el eje motriz) motriz) de forma que aumentamos el par en la rueda con menos tracción y por tanto, el mismo par aplicado en esa rueda será también aplicado a la otra, permitiéndonos salvar la situación. Otra solución a la falta de tracción que se da con un diferencial abierto es bloquear parcialmente los dos semiejes incrementando la fricción interna del 15
diferencial (por ejemplo precargando los satélites). De este modo hacemos que la rueda más lenta reciba más par. Según la figura anterior, este aumento de la fricción interna aumentaría el tamaño del salto (y por tanto el incremento de par) en el punto dónde las velocidades se invierten. Este incremento de presión cuando existe diferencia de velocidades entre ruedas generará más calor, por tanto, para un uso muy intensivo, puede ser necesario algún tipo de refrigeración. En cualquier caso, y sabiendo que el diferencial libre tiene ciertas limitaciones, es un sistema totalmente válido en situaciones dónde la (baja) resistencia que genera es importante (curvas) y las pérdidas de tracción no son habituales o por lo menos no representan un problema. Como por ejemplo en los grandes óvalos de las fórmulas americanas. Además, un diferencial libre tiene la ventaja ventaja de ser el tipo de diferencial que que menos influencia tiene sobre el comportamiento del vehículo, principalmente porque no introduce momentos momentos de guiñada guiñada bajo ninguna circunstancia, circunstancia, ya ya sea en aceleración o en retención. En situaciones dónde se supera la adherencia, el neumático interior actúa como una válvula de seguridad, ya que bajo esas circunstancias la rueda exterior conserva un cierto margen de adherencia lateral.
El circulo de adherencia representa los esfuerzos máximos a los que se ve sometido un neumático, las cargas exclusivamente longitudinales o laterales 16
que puede soportar soportar el neumático son mayores que una combinación combinación (suma vectorial) de dos efectos. Este hecho es muy importante y puede hacernos comprender como un mismo tarado de diferencial puede producir subviraje o sobreviraje, dos efectos completamente opuestos.
2.3.2 Diferencial bloqueado 1OO% En un diferencial bloqueado al ciento por ciento no existe la incógnita del incremento de velocidades, al ser un eje solidario, ambas ruedas giran a la misma velocidad, el par que se aplica a cada una viene determinado por una serie de factores relacionados entre si como el radio de giro, las características del coche, el radio de circunferencia de las ruedas, la carga sobre el neumático o la fuerza lateral y longitudinal a la que esta siendo sometido en ese momento. Las curvas de tracción longitudinal y fuerza lateral de un neumático no son lineales, por tanto es muy complicado determinar como se reparte el par para una condición
dada. La siguiente figura muestra el comportamiento característico de un eje bloqueado.
2.3.3 Diferenciales de deslizamiento limitado En este apartado se engloban los dispositivos cuyo funcionamiento se basa en la fricción mecánica, como norma general, un diferencial de deslizamiento limitado busca un compromiso entre un diferencial libre l ibre y uno totalmente bloqueado. 17
2.3.4 De discos En este tipo de diferenciales, un conjunto de discos similares a los de un embrague, realizados en acero endurecido y funcionando con lubricantes especiales bloquean los dos semiejes o palieres de forma solidaria bajo determinadas condiciones de funcionamiento. La carga aplicada sobre los discos se consigue mediante dos métodos. El primero es precargando los juegos de discos mediante un muelle helicoidal o una arandela Belleville escogidos para proporcionar un valor mínimo de par que haga que se rompa la barrera estática que mantiene los ejes solidarios. La segunda, se consigue mediante un tallado de los dientes de los satélites especial, diseñado cuidadosamente para cargar los juegos de discos a medida que el par aumenta.
Los cambios en la precarga del diferencial se consiguen cambiando el muelle helicoidal o la arandela Belleville. Los cambios en la parte sensible al par aplicado son función de los ángulos de presión de los engranajes y por tanto solo pueden ser modificados por el fabricante.
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2.3.5 Torsen El diferencial torsen original usa una combinación de trenes de engranajes en dónde se pueden encontrar tanto dientes rectos como con un gran ángulo de inclinación que sustituyen a los satélites de un diferencial libre convencional. El nombre de Torsen viene de las palabras en inglés “torque sensing” que
pueden ser interpretadas como que en función del par de entrada en el diferencial pueden cambiar las condiciones de operación del diferencial. El Torsen tiene algunas algunas características distintas al diferencial de discos. Cuando el par que entra en el diferencial es pequeño, los engranajes se encuentran poco cargados y si una rueda queda en el aire, el diferencial se se comportara como un diferencial libre convencional. Es decir, en una situación dónde una rueda quede en el aire o con muy poca fricción, el diferencial no logrará sacarnos. A medida que se incrementa el par, los trenes de engranajes se cargan más y bajo unas determinadas circunstancias en las que se combinan par y velocidad los ejes se bloquean de forma solidaria. Los principales elementos que producen la fricción necesaria para mantener solidarios los dos ejes son el propio tren de engranajes.
2.3.6 Diferencial viscoso El funcionamiento diferencial viscoso se basa en la utilización de un fluido de alta viscosidad y características especiales. especiales. Los dos semiejes semiejes o palieres están conectados entre ellos ellos mediante un diferencial libre al que se le añaden unos unos 19
juegos de discos que si bien se encuentran muy cerca unos de otros, no existe contacto entre ellos. El par transmitido es función de la diferencia de velocidades entre los semiejes y como en todos los diferenciales de deslizamiento limitado el par se manda a la rueda que más lenta gira.
Mientras que la mayoría de los fluidos y lubricantes pierden viscosidad con la temperatura, el
fluido utilizado utilizado en el diferencial diferencial aumenta aumenta su viscosidad
conforme la temperatura sube. De este modo, los discos, mediante el movimiento relativo entre ellos, calientan el fluido y los dos semiejes se van haciendo solidarios progresivamente, esto sucede una vez que el fluido sobrepasa ligeramente los 50º C. Las pequeñas diferencias de velocidad producidas en las curvas no son suficientes como para bloquear el diferencial de modo que trabaja casi como un diferencial libre. Solamente el deslizamiento de un neumático genera suficiente calor como para bloquear bloquear el diferencial. El aumento de temperatura temperatura y por tanto el bloqueo del diferencial tardan cierto tiempo en ocurrir, como consecuencia existe cierto retraso de respuesta ante el deslizamiento de un neumatico
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2.4 MONTAJE Y DESMONTAJE DESMONTAJE DEL DIFERENCIAL 1. Desmontar según el orden indicado en la tabla. 2. Montar en el orden contrario al del desmontaje. TIPO CON FIJACION POR REMACHES
1 Engranaje planetario 2 Arandela de empuje 3 Espiga cilíndrica 4 Eje del piñón 5 Piñón setélite 6 Arandela de empuje 7 Cojinetes 8 Rotor del sensor 9 Conjunto corona dentada y caja
.
2.4.1 Detalles de desmontaje espiga 1. Poner la caja en un tornillo de banco.
2. Instalar un punzón de 2,0 mm (0,07 in) en el orificio de la espiga cilíndrica desde el lado de la corona dentada y quitar la espiga cilíndrica.
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2.4.2 Detalles de desmontaje cojinetes 1. Quitar el cojinete (lado engranaje impulsor taquímetro) de la caja mediante las SST.
2. Quitar el cojinete (lado corona dentada) de la caja mediante la SST.
2.4.3 Detalles de desmontaje rotor sensor • Quitar el rotor sensor de la caja mediante las SST.
Procedimiento de montaje 1. Instalar la corona dentada a la caja. (tipo con fijación por pernos fileteados)
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2. Apretar los pernos fileteados f ileteados uniformemente y gradualmente según el orden indicado. (tipo con fijación por pernos fileteados)
Par de torsión 152-176 N·m
3. Instalar el rotor sensor a la caja mediante la SST y una placa adecuada.
4. Instalar un nuevo cojinete. (1) Empujar el nuevo cojinete (lado engranaje impulsor taquímetro) en la caja mediante la SST. (2) Empujar el nuevo cojinete (lado corona dentada) de la misma manera.
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5. Aplicar ATF a las arandelas de empuje y al eje del piñón. 6. Instalar el piñón y las arandelas de empuje en la caja. 7. Instalar el eje del piñón.
8. Instalar la espiga y arrugarla de manera que no salga de la caja.
9. Aplicar ATF a las arandelas de empuje. 10. Instalar las arandelas de empuje y los engranajes planetarios en la caja, luego girar los engranajes planetarios y alinearlos con los orificios del árbol de transmisión. 11. Medir la holgura del engranaje planetario de la manera siguiente.
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(1) Instalar los árboles ár boles de transmisión izquierdo y derecho en el diferencial. (2) Montar el árbol de transmisión en bloques en V. (3) Medir la holgura de ambos engranajes planetarios .
Holgura Estándar: 0,05-0,15 mm (0,002-0,005 in) Máximo: 0,5 mm (0,020 in) • Si no está conforme a lo especificado, sustituir el diferencial.
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