Manual de Reparaciones ( Caja de Cambios) ZF

Manual de Reparaciones

MR 4 2007-07-31 EuroTech EuroTrakker Stralis Cajas de Cambio ZF

Cajas de Cambio ZF 16 S 221 y ZF 16 S 221 O.D. EuroTech 740E42TZ / 440E42TZ/P EuroTrakker Stralis

Descripción de Reparaciones y Funcionamiento

EuroTech / EuroTrakker / Stralis / Cajas de Cambio ZF 16 S 221 y ZF 16 S 221 O.D.

MR 4 2007-07-31

Índice Generalidades

5

Funcionamiento (16 S 221 O.D.)

6

Rango lento

6

Rango rápido

7

Marchas reducidas

8

Marchas normales

9

Mando neumático de la caja de cambio

11

Características y datos

13

Desmontaje

17

Remoción del grupo reductor epicicloidal G.R.E. (grupo planetario)

17

Desmontaje del eje secundario

22

Desmontaje de los ejes primario y de entrada de movimiento

23

Desmontaje del grupo reductor epicicloidal G.R.E.

27

Desmontaje del dispositivo de acople

30

Revisiones y controles

32

Limpieza y control de los rodamientos Montaje y ajustes Montaje del dispositivo de acople

33 33 33

Montaje del grupo reductor epicicloidal G.R.E. (grupo planetario)

35

Montaje del eje primario y del eje de entrada de movimiento

39

Montaje del eje secundario

42

Montaje de la carcasa de la caja de cambio

43

Reinstalación del grupo reductor epicicloidal G.R.E.

46

Pares de apriete

47

Herramientas especiales

49

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Generalidades Las cajas de cambio ZF 16 S 221 y ZF 16 S 221 O.D., con 16 marchas hacia frente, totalmente sincronizadas, poseen carcasa en aluminio, carcasa del embrague integrada, planetario con dientes helicoidales (menor ruido y permite interfaces con diversos sistemas auxiliares, como toma de fuerza, retarder, servoshift y convertidor de par.

El servoshift es un sistema auxiliar de engrane, que permite cambio de marchas con suavidad y precisión.

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Funcionamiento (16 S 221 O.D.) Rango lento

Aire bajo presión Figura 1 Esquema neumático para la preselección en el rango lento (16 S 221 O.D.)

El aire proveniente del depósito, alimenta, al mismo tempo, a través del tubo de unión (15), la válvula de habilitación (14) y el preselector (1). Moviendo el preselector (1) hacia abajo (posición de rango lento), el aire que alcanza el preselector (1), a través del tubo de unión (16), irá alimentar la válvula de doble mando (8). Alimentando la válvula (8), el aire bajo presión empuja hacia la derecha los pistones (4) y (9). El movimiento de los pistones (4) y (9) permite a la válvula (6) retornar a su sede y descargar en la atmósfera, a través del tubo de unión (3), el aire existente en la cámara derecha del cilindro del splitter (2).

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Al mismo tempo, la válvula (7) se aleja y abre el pasaje de aire entre el tubo de entrada (11) y el de unión (12) con la cámara derecha del cilindro del splitter (2). Accionando el pedal del embrague, el aire llega a la válvula de habilitación (14), a través del tubo de unión (13), e irá alimentar la válvula de doble mando (8). El aire que alcanza la válvula (8) pasa por el tubo de entrada (11) y, encontrando el pasaje libre, irá alimentar, a través del tubo de unión (3), la cámara izquierda del cilindro del splitter (2), empujando hacia la derecha el pistón de mando y accionando así el rango lento.


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Rango rápido

Aire bajo presión Figura 2 Esquema neumático para preselección en el rango rápido (16 S 221 O.D.)

El aire proveniente del depósito alimenta, al mismo tempo, a través del tubo de unión (15), la válvula de habilitación (14) y el preselector (1).

Al mismo tempo, la válvula (6) se aleja y abre el pasaje de aire entre el tubo de entrada (11) y el tubo de unión (3) con la cámara derecha del cilindro del splitter (2).

Moviendo el preselector (1) hacia arriba (posición de rango rápido), se cierra el pasaje de aire entre el tubo de alimentación (15) y la válvula de doble mando (8), poniendo en comunicación el tubo de unión (16) con el tubo de descarga (17).

Accionando el pedal del embrague, el aire que llega a la válvula de habilitación (14), a través del tubo de unión (13), irá alimentar la válvula de doble mando (8).

En consecuencia de la descarga de aire por la válvula de doble mando (8), la reacción de los dos grupos de resortes (10) y (5) empujan los pistones (4) y (9) hacia la izquierda.

El aire que alcanza la válvula (8), pasa por el tubo de entrada (11) y, encontrando el pasaje libre, irá alimentar, a través del tubo de unión (3), la cámara derecha del cilindro del splitter (2) empujando hacia la izquierda el pistón de mando y accionando así el rango rápido.

El alejamiento de los pistones (4) y (9) permite a la válvula (7) retornar a su sede y descargar en la atmósfera, a través del tubo de unión (12), el aire existente en la cámara izquierda del cilindro del splitter (2).

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Marchas reducidas

Aire bajo presión Figura 3 Esquema del sistema neumático de mando del engrane de las marchas reducidas (16 S 221 O.D.)

El aire proveniente del depósito, pasando por el reductor, alcanza la presión de 9,5 bar alimentando, enseguida, la válvula de habilitación (D).

Al mismo tempo, es cerrada la válvula (B) de la válvula de habilitación (D), permitiendo que el aire proveniente del tubo (C) sea descargado en la atmósfera.

Llevando la palanca de mando para la posición de marchas reducidas, la grapa (A), ubicada en la palanca de mando de las marchas, abre la válvula (E) y permite la alimentación a través del tubo (F), del cilindro (G), empujando hacia la derecha el respectivo pistón.

Las marchas reducidas pueden ser utilizadas tanto en rango lento, como en rango rápido, de acuerdo con la posición del preselector.

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Marchas normales

Aire bajo presión Figura 4 Esquema del sistema neumático de mando del engrane de las marchas normales (16 S 221 O.D.)

El aire proveniente del depósito pasando por el reductor, alcanza la presión de 9,5 bar alimentando, enseguida, la válvula de habilitación (D).

Al mismo tempo, es cerrada la válvula (E) de la válvula de habilitación (D), permitiendo que el aire proveniente del tubo (F) sea descargado en la atmósfera.

Llevando la palanca de mando para la posición de marchas normales, la grapa (A), ubicada en la palanca de mando de las marchas, abre la válvula (B) y permite la alimentación, a través del tubo (C), del cilindro (G), empujando hacia la izquierda el respectivo pistón.

Las marchas normales pueden ser utilizadas tanto en el rango lento como en el rango rápido, de acuerdo con la posición del preselector.

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Figura 5 Sección longitudinal de la caja de cambio (16 S 221 O.D.)

Figura 6 Sección longitudinal de la caja de cambio (16 S 221)

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Mando neumático de la caja de cambio

Figura 7 Esquema del mando neumático de la caja de cambio con servoshift 1. Selector de mando del splitter 2. Válvula de consentimiento 3. Reductor de presión 4. Depósito de aire comprimido 5. Servo-embrague 6. Válvula de doble mando 7. Cilindro de mando del G.R.E.

El mando del splitter (marchas rango lento - marchas rango rápido) y del grupo reductor epicicloidal es neumático y está integrado en la palanca de mando de las marchas. Con el selector (1) es preseleccionado a través de la válvula de doble mando (6) el rango L (lento) y el rango R (rápido). Estos son accionados a través de la válvula de consentimiento (2) al accionar el pedal del embrague. El G.R.E. es accionado y desaccionado automáticamente al pasar del 1er H para o 2º H y viceversa. Con la caja de cambio en la posición de neutro el cilindro de mando (7) es accionado por el aire comprimido a través de la válvula de mando (10).

8. Interruptor indicador de la palanca en neutro 9. Interruptor para la marcha-atrás 10. Válvula de mando 11. Distribuidor 12. Servoshift 13. Tubo 14. Tubo

A través del reductor de presión (3) el sistema neumático del vehículo alimenta el depósito (4) de servicios y el distribuidor (11). A través del tubo (13) el distribuidor (11) alimenta el servo-embrague (5) que al ser accionado por el pedal del embrague alimenta el servoshift (12) a través del tubo (14). Un interruptor (9), que está en el dispositivo de acople, enciende la luz de marcha-atrás al ser acoplada esta marcha. En la tapa del dispositivo de acople está el interruptor (8), indicador de posición de la palanca en neutro. Otro interruptor montado en el cilindro (7) de mando del G.R.E. enciende la lámpara-piloto en el painel (con el ideograma de la tortuga) al ser acoplado el G.R.E. 11 / 50


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Figura 8 Vista del mando de marcha con servoshift 1. Palanca para la válvula de mando 2. Palanca para el accionamiento de las marchas 3. Manguito de arrastre 4. Descarga

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5. Pistón de mando 6. Alimentación 7. Cilindro 8. Resorte de retracción 9. Palanca de conexión del tirante longitudinal


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Características y datos ZF 16 S 221

ZF 16 S 221 O.D.

L

1:16,47

1:13,8

R

1:13,79

1:11,55

L

1:11,32

1:9,59

R

1:9,48

1:8,02

L

1:7,79

1:6,81

R

1:6,52

1:5,70

L

1:5,48

1:4,58

R

1:4,58

1:3,84

L

1:3,59

1:3,01

R

1:301

1:2,52

L

1:2,47

1:2,09

R

1:2,07

1:1,75

L

1:1,70

1:1,49

R

1:1,42

1:1,24

L

1:1,20

1:1,00

R

1:1,00

1:0,84

L

1:15,42

1:13,17

R

1:12,91

1:11,03

Relaciones de transmisión

1ª marcha

2ª marcha

3ª marcha

4ª marcha

5ª marcha

6ª marcha

7ª marcha

8ª marcha

Marcha-atrás

L = Relación lenta R = Relación rápida Tipo de aceite Cantidad

Tutela ZC 90 9 kg (10 litros)

G.R.E. = Grupo Reductor Epicicloidal

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ZF 16 S 221

ZF 16 S 221 O.D.

Rodamientos de los ejes primario y secundario

De rodillos cónicos

Temperatura de montaje de la brida de salida de movimiento

70ºC máx.

Temperatura de montaje de los engranajes del eje secundario

160 - 180ºC

Temperatura de montaje de los cubos fijos y de los rodamientos de los ejes primario y secundario

100ºC

Holgura axial: Rodamiento del eje porta-satélites del G.R.E. Segmento del cubo fijo del G.R.E. Segmento del rodamiento del eje porta-satélites del G.R.E. Segmento del rodamiento del eje secundario

0 - 0,1 mm

Holgura axial del engranaje del eje de entrada del movimiento: 1ª, 2ª, 3ª y 4ª marchas

0,2 mm mín.

Holgura axial del engranaje de la 4ª marcha

0,05 mm mín.


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ZF 16 S 221

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ZF 16 S 221 O.D.

Holgura axial entre el porta-satélites y los satélites del G.R.E.

0,4 - 1,3 mm

Holgura axial de los rodamientos de los ejes primario y secundario del lado de entrada del movimiento

0 - 0,1 mm

Holgura axial del segmento del rodamiento trasero del eje primario

0 - 0,05 mm

Cota de control del limite de desgaste de los anillos de los sincronizadores: 1ª / 2ª marchas

1,5 mm hasta 50 N (5 kg)

3ª / 4ª marchas

0,8 mm

G.R.E.

1,2 mm

Holgura axial del engranaje revertidor de la marcha-atrás

0,15 - 0,70 mm

Holgura axial o precarga de los semianillos de los ejes primario y de entrada de movimiento

- 0,05 a + 0,05 mm


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ZF 16 S 221 Cota para la determinación de la arandela de ajuste del cuerpo de acople de engrane del engranaje del rango rápido

Espesor de la arandela de resalto (Y) del rodamiento en el engranaje de la 4ª marcha, determinado con base en el espesor de la arandela de ajuste (X) del cuerpo de acople de engrane del engranaje de las marchas rápidas

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ZF 16 S 221 O.D.

19,2 + 0,2 mm

X XX 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2

YX 7,5 7,7 7,9 8,1 8,3 8,5 8,7

Cota de ajuste de la holgura de las pastillas de la horquilla de mando del splitter en el respectivo útil deslizante

94,1 mm

Holgura de las pastillas de las horquillas en las respectivas sedes sobre os útiles deslizantes

1 - 2,5 mm

Cota de montaje del anillo de compresión de doble ala en la tapa trasera

12,5 + 1,0


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Desmontaje Remoción del grupo reductor epicicloidal G.R.E. (grupo planetario) Drene el aceite del conjunto de la caja de cambio y limpie la parte externa.

Desapriete los ocho tornillos (1) y remueva el dispositivo de acople (2).

Utilice los fijadores 99371031 (4) en el conjunto. Utilice cables con ganchos y una grúa para poner el conjunto en el caballete giratorio 99322205 (6) con el soporte 99322225 (5). Saque los dos tubos (1), desapriete los tornillos (2) y extraiga la tapa (3) del grupo de selección del rango de marchas. Figura 10

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En las operaciones de reparación de la caja de cambio deben ser utilizadas las herramientas específicas previstas. Durante el desmontaje es aconsejable reponer las piezas de acuerdo con el orden de las operaciones efectuadas, para facilitar las siguientes operaciones de desmontaje.

Desapriete la tuerca (4), tirando la asta de mando del G.R.E., el émbolo (3) con los dos anillos de compresión y el anillo antivibraciones. Remueva el anillo de compresión (1) y, con un destornillador, extraiga la junta (2) de la asta.

Figura 11 Figura 9

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Saque el interruptor de presión (1) y los eventuales pernos ubicados abajo del referido interruptor, los pernos de posicionamiento (2), después de haber sido previamente marcados, y el respiro de los vapores del aceite (3).

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Desapriete los tornillos (1), monte los dispositivos con ojales 99360502 (3), monte los cables con ganchos (4) y con una grúa remueva el G.R.E. (2) de la carcasa de la caja de cambio.

El perno de posicionamiento de la asta de mando del splitter está en la parte inferior de la caja de cambio.

Figura 14

Figura 12

Saque el anillo de compresión (1), el cilindro de mando del splitter (3) con los dos anillos de compresión. Remueva el eje de la marcha-atrás (2), juntamente con el perno elástico.

Con el extractor de impacto 99340205 (1) y la garra 99347092 (2), extraiga los tres pernos de centrado de la carcasa del G.R.E.

Figura 15

Figura 13

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Desapriete la tuerca de fijación del émbolo (1) de mando del splitter, sacándolo con el anillo de compresión y saquee la junta ubicada debajo del referido anillo.

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Desapriete las tuercas (2) y saque la tapa con la bomba de aceite (1).

Extraiga el tubo de aceite (2).

Figura 18

Figura 16

Remueva del cuerpo de la bomba (1), los anillos (2) de ajuste de la holgura axial del eje primario. Saque, aún el anillo de compresión (3).

Desapriete los tornillos (2), saque la tapa (1) y extraiga el engranaje revertidor de la marcha-atrás, juntamente con los dos rodamientos de rodillos.

Figura 19

Saque los cuatro anillos de compresión (1), desapriete los dos tornillos (3) y extraiga la tapa (2) de la bomba de aceite. Figura 17

Figura 20 19 / 50


Remueva el anillo del estator (2) y el rotor (1) de la bomba de aceite.

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Para la correcta limpieza de las piezas de la bomba de aceite, utilice, exclusivamente, materiales blandos y que no suelten pelos, hilachas o otros residuos.

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Con el extractor de impacto 99340205 (1) y la garra 99347092 (2), remueva los cuatro pernos de centrado de la carcasa del splitter.

Figura 23

Desapriete los tornillos internos y externos y saque la carcasa del splitter (1). Figura 21

Extraiga del eje de entrada de movimiento el anillo centrífugo (2), juntamente con los dos anillos (1). Después de esto, saque la arandela (3) de ajuste de la holgura axial del eje secundario.

Figura 24

Figura 22

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Saque el filtro de aceite (4) de la carcasa de la caja de cambio, desapriete los dos tornillos Allen (2), extraiga la asta (1) de mando del splitter y remueva la respectiva horquilla (3) con las pastillas.

Figura 26

Figura 25

En el conjunto (4) constituido por los ejes primario y secundario y por las astas de mando de las horquillas, emplee la herramienta 99360515 (2), juntamente con los cables con ganchos (1) y una grúa para remover este conjunto (4) de la carcasa de la caja de cambio (3).

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Saque de la carcasa de la caja de cambio (1) el sincronizador de las marchas (2). Con un batidor adecuado, extraiga los dos anillos externos (3) y (5) de los rodamientos de apoyo del lado del G.R.E. de los ejes primario y secundario. Remueva el anillo retén y saque el cojinete antiembrague (4). Limpie los tubos de salida del aceite de lubricación con un chorro de aire comprimido.

Para que la operación arriba indicada sea posible, maneje con un destornillador en el agujero del tapón (figura 12, 2) hasta soltar las astas de mando de las marchas del respectivo sincronizador. No desmonte las horquillas de sus astas de mando, porque estas no poseen piezas de repuesto separadas.

Figura 27

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Desapriete los dos tornillos (1) y saque la válvula (2) de mando del splitter.

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No desmonte la válvula (2) de mando del splitter porque su pieza de repuesto es unida.

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Desmontaje del eje secundario Saque el anillo de seguridad (1) y con un extractor adecuado remueva la pista (2) del rodamiento de apoyo del lado del splitter. Vuelva el eje secundario al contrario y, con el mismo procedimiento, extraiga la pista del rodamiento de apoyo del lado del G.R.E.

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Figura 28

Los dos rodamientos de rodillos del eje secundario no pueden ser cambiados. Ponga los referidos rodamientos separadamente, marcándolos para no cambiarlos en el montaje.

Con una prensa hidráulica, extraiga los engranajes (3), (4) y (5) del eje secundario.

Figura 29

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Desmontaje de los ejes primario y de entrada de movimiento Saque el anillo retén (1) y, con un batidor adecuado remueva el semi-anillo ubicado debajo de este.

Saque el cuerpo de acople (7), el anillo sincronizador ubicado debajo de este el y manguito de engrane (6) con los resortes y los elementos de impulsión.

Extraiga el anillo sincronizador (3) y el cuerpo de acople (2), ubicado debajo de este, juntamente con la arandela de ajuste.

Figura 31

Figura 30

Extraiga el engranaje de la 4ª marcha (5) con el rodamiento ubicado debajo de este, el espaciador (4) y la pista (3) del rodamiento de apoyo intermediario con un extractor constituido por: - Garras (8). - Tirantes (10). - Puente (1). - Bloque de reacción (2). - Grapa (9).

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Saque el cuerpo de sincronización de las 3ª y 4ª marchas (8) y el rodamiento (3) con un extractor constituido por:

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Extraiga el engranaje de la marcha-atrás (4) y la pista (6) del rodamiento de apoyo del lado del G.R.E. con un extractor constituido por:

- Garras (4). - Garras (3). - Tirantes (10). - Tirantes (2). - Puente (1). - Puente (1). - Bloque de reacción (2). - Bloque de reacción (7). - Grapa (9). - Grapa (5). Extraiga el anillo sincronizador (5), el cuerpo de acople (7) y el engranaje de la 3ª marcha (6), juntamente con el rodamiento de rodillos ubicado debajo de este.

Saque el rodamiento de rodillos del engranaje de la marcha-atrás del eje.

Figura 34

Figura 32

Vuelva el eje primario al contrario y saque el anillo de seguridad (1).

Figura 33 24 / 50


Extraiga el engranaje de la 1ª marcha (5), el cuerpo de acople (4) y la pista (3) del rodamiento del engranaje de la marchaatrás con un extractor constituido por:

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Extraiga en la siguiente orden: - El segmento de atracción (1). - El segmento de atrito (2).

- Garras (6). - El anillo sincronizador (3). - Tirantes (8). - Puente (1). - Bloque de reacción (2). - Grapa (7). Saque el rodamiento de rodillos del engranaje de la 1ª marcha del eje.

Figura 37

Extraiga el manguito de engrane (2), juntamente con los resortes y los elementos de impulsión, sacando las tres grapas de unión (1).

Figura 35

Extraiga el cuerpo de acople (1).

Figura 38

Figura 36

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Extraiga el engranaje de la 2ª marcha (5), el cuerpo de acople, el segmento de atracción, el segmento de atrito, el anillo sincronizador, el manguito fijo (4) y la pista (3) del rodamiento del engranaje de la 1ª marcha, con un extractor constituido por:

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Remueva el deflector de ala (4). Fije el eje de entrada de movimiento (1) en un tornillo de bancada y saque el manguito de engrane del splitter con los resortes y los elementos de impulsión. Saque el anillo (3) y extraiga el tubo del aceite (2).

- Garras (6). - Tirantes (8). - Puente (1). - Bloque de reacción (2). - Grapa (7). Saque el rodamiento de rodillos del engranaje de la 2ª marcha del eje.

Figura 40

Remueva el anillo retén (1) y el semi-anillo ubicado debajo de este.

Figura 39

Figura 41

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Manual de Reparaciones ( Caja de Cambios) ZF

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