SISTEMA DE TRANSMISION DE FUERZA
El sistema de transmisión tiene como objetivo transmitir el giro del motor hacia las ruedas del vehículo, conseguiéndose además modificar la relación entre el ciguenal y las ruedas. Así la salida de giro de la caja de velocidades puede ser igual o diferente a la velocidad de giro del cigüeñal.
TIPOS DE TRANSMISIÓN
Motor delantero y tracción Sus ruedas delanteras son motrices y directrices y no posee árbol de transmisión. Este sistema es muy empleado en turismos de pequeña y m ediana potencia.
Motor delantero y propulsión Las ruedas motrices son las traseras, y dispone de árbol de transmisión. Su disposición es algo más compleja, utilizándose en camiones y turismos de grandes potencias.
Motor trasero y propulsión Sus ruedas motrices son las traseras y t ampoco posee árbol de transmisión. Este sistema apenas se emplea en la act ualidad por problemas de refrigeración del motor Propulsión doble Utilizado en camiones de gran tonelaje, donde la mayor parte del peso está soportado por las ruedas traseras y mejor repartido.Este sistema consiste en colocar dos puentes traseros y motrices evitando así colocar un solo gr upo cónico de grandes dimensiones. De esta manera el esfuerzo a transmitir por cada grupo cónico se reduce a la mitad, reduciéndose las dimensiones sobre todo las del par-cónico. Transmisión total Los dos ejes del vehículo son motrices. Los dos puentes o ejes motrices llevan un diferencial cada uno. Con esta transmisión pueden, a voluntad del conductor, enviar e l movimiento a los dos puentes o solamente al trasero. Este sistema se monta frecuentemente en vehículos todo terreno y en camiones de grandes tonelajes sobre todo los que se dedican a la construcción y obras públicas.
La relación de transmisión
(rt) es una relación entre las velocidades de rotación de dos engranajes conectados entre sí. Esta relación se debe a la diferenc ia de diámetros de las dos ruedas, que implica una diferencia entre las velocidades de rotación de ambos ejes, esto se puede verificar mediante el concepto de velocidad angular. Otro punto que se debe considerar e s que al cambiar la relación de tr ansmisión se cambia el par de fuerza aplicado, por lo que debe realizarse un análisis para saber si este nuevo par será capaz de vencer la inercia del engranaje y otras fuerzas externas y comenzar el movimiento o por otro lado si el engranaje será capaz de soportar un par muy grande sin fallar. Matemáticamente, la relación de transmisión entre dos engranajes circulares con un determinado número de dientes se puede expresar de la siguiente manera:
Donde: es la velocidad angular de entrada es la velocidad angular de salida transmitida
es el número de dientes del engranaje de entrada. es el número de dientes del engranaje de salida. El signo menos indica que se invierte el sentido del giro. Según la expresión anterior, la velocidad angular transmitida es inversamente proporcional al número de dientes del engranaje al que se transmite la velocidad. Si no existe disipación de calor en la transmisión del movimiento entonces podemos expresar la relación de velocidades angulares equivalente a la relación inversa de momentos:
es el momento transmitido a
es el momento que sale del engranaje 2 a
EMBRAGUE En los sistemas de transmisión manual, siempre hay un embrague. Este se encuentra entre el motor y la transmisión; los dos componentes que se conectan y desconectan durante la operación del sistema
TIPOS DE EMBRAGUE Los embragues están clasificados como embragues mecánicos y embragues hidráulicos. El embrague mecánico es también llamado embrague de fricción. El embrague de fricción acopla v desacopla los miembros de mando y mandados mecánicamente, utilizando fricción generada entre dos superficies. Esta operación es controlada aplicando o desaplicando el pedal del embrague. El embrague hidráulico utiliza líquido para transmitir fuerza del motor a la tr ansmisión
EMBRAGUE DE FRICCION El embrague de fricción transmite fuerza, es decir, fuerza de fricción entre el disco del embrague y el volante del motor. El disco del embrague está colocado en el estriado de la flecha de la transmisión, cuando el disco es presionado contra la superficie de fricción del volante del motor por la placa opresora, éstos y el volante del motor giran juntos, transmitiendo la torsión del motor a la transmisión. El calor friccional y los golpes son generados en la etapa inicial del acoplamiento del embrague. Entre más grande sea el área de fricción del disco del em brague, mayor cantidad de fuerza podrá transmitir. El calentamiento del disco de embrague, por el calor friccional es enfriado por aire. Este tipo es llamado "Embrague Seco", si el disco del embrague es enfriado por aceite, es llamado "Embrague Húmedo".
EMBRAGUE SECO El embrague de disco sencillo se clasifica en dos tipos, uno usa un resorte de diafragma y el otro usa resortes helicoidales. Este tipo de embrague es usado en transmisiones manuales.
EMBRAGUE HUMEDO El embrague de disco sencillo húmedo, está diseñado para interrumpir el flujo de fuerza del acoplamiento hidráulico o convertidor de torsión combinada con la transmisión convencional, con el fin de mover un vehículo de un estado estático o manualmente cambiar la velocidad de baja a alta o viceversa mientras se conduce. El acoplamiento y desacoplamiento de éste tipo de embrague se efectúa normalmente por un mecanismo de control eléctrico. La diferencia entre el acoplamiento hidráulico y el convertidor de torsión es que el anterior es únicamente transmitido a la misma torsión que el motor desarrolla, mientras que el convertidor de torsión no solamente funciona como un acoplamiento hidráulico, si no que también desarrolla una torsión mucho mayor que la proporcionada por el motor. El área de fricción de un embrague de disco sencillo puede ser aumentado agrandando el tamaño de disco del embrague. Con un embrague de discos múltiples, el área de fricción puede ser aumentada, aumentando el número de placas de fricción, sin agrandar el tamaño del disco. En consecuencia, el embrague de discos múltiples húmedos es usado en transmisiones automáticas o diferenciales de patinaje limitado que proveen únicamente un espacio limitado para la instalación del embrague.
ACOPLAMIENTO HIDRAULICO El acoplamiento hidráulico consiste básicamente de un par de ruedas con álabes que están divididos entre la bomba en el lado de entrada y la turbina en el lado de salida. El aceite mineral es usado para llenar estas uniones. Cuando el motor gira, la bomba aplica la torsión del motor por medio de flujo de aceite a la turbina la cual causa que la turbina en el lado de salida gire. Esta rotación es transmitida a la transmisión. El aceite que pasa a través de la turbina regresa a la bomba. Si otra rueda con álabes (estator) es colocada entre la turbina y la bomba, el acoplamiento hidráulico creado es llamado "Convertidor de torsión". En cualquier caso, la presión hidráulica transmitida a la turbina de la bomba mientras la marcha es mínima es muy baja, la turbina permanece estacionaria. De acuerdo al aumento de velocidad del motor, la presión hidráulica entregada de la bomba se vuelve mayor, este aumento de presión causa que la turbina gire y por lo tanto, mueva al vehículo. Mientras el vehículo está en movimiento la carga es menor que durante el arranque y la velocidad de la turbina se aproxima a la velocidad de la bomba, en otras palabras, la proporción de trasmisión de rotación de la bomba a la turbina se aproxima a uno.
La diferencia en características entre el acoplamiento hidráulico y el convertidor de torsión es causado por la presencia del estator. La relación de transmisión de torsión del acoplamiento hidráulico es siempre uno, mientras que el convertidor de torsión puede ser tres veces tan grande que la del acoplamiento hidráulico cuando la relación de transmisión de rotación es baja. Cuando la relación de transmisión de rotación alcanza uno, la relación de la transmisión de torsión también es uno. El convertidor de torsión presenta mayor transmisión de torsión cuando la velocidad de la turbina es baja. Por lo que, es ampliamente usado en combinación con transmisión automática. El acoplamiento hidráulico no multiplica la torsión, y éste es usado con el embrague de fricción para absorber los golpes que pueden ser causados por la operación de c ambios de velocidad.
