tecnologiadelaautomocion.CAJADECAMBIOS

8/4/2019 tecnologiadelaautomocion.CAJADECAMBIOS

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2. Estudio de la caja de cambios


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F ! . . Q . 1. J TTllnsmi


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en unci6n de los diamntroo rl las Fl., cas dentadas que engr


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S O I U C K J t 1 :La vclockJad dR I ve hic ulo e n rn /s 9S :

80 " 1000 v~- ---=222IT1~~~ .La Iuerza de 'mput~-61' 1m marcha normal \181M:

60 x 75 _ 202. 7 k r22,2 . gL a ru erz a re sts o olP . ~'l 18 pendiente valc, SQHlm eI enunciOK'lo;

F, = F , + 0,6 . F I = 202.7 + 0.6 x 206.7 = 324,3 k~tPo . . t an 0, ta velocidad (ilJ la s ruedcs se reduce It:

W, 1i0 x 75 .III - - = = 13 88 rn/sF. 324,3

La rolacion d desmultlp cacion que debe acoplarse es:II 22,2Re =- = --= .6Vj 13,I!aRc = \ ,6/

2.3 CalcuJo de velocidades para una caja de cambiosPara catcu aT las distintBS Te\aciones de oosmul~jp'icaci6n que se deben acoplaren un a caja de cam bios, hay que establecar las m ism as en funci6n del pa r rn6)(imu

lransmiticio par el rnoto , va que denrro de estc regimen es dondc se obriene la rnayor tuerza de impulsion en las rusdas. Pam ello, basta represenrar en un sistema d~ejes coordenaoos (fig. 2.2AI las revoll)ciones rnaxlrnas del motor, que estan rela.cionaces directamente con la veJOcirlad obtenido en las ruedas en funci6n de stldiarnetro Y Is reducci6n efectuada cn el puente.Siendo n et numsro de revotucionss ma)(jmos del motor y n, al ruirnero dl.'!re.voluciones at eual se obtiena el par de transmisi6n maximo del motor {par motorrnaxlmo], ciel tro do sse fltgimen deban estableoerse lASsucesivas oesrnuhipficacjo-nes en fa caja de cambios. Entre estos dos Hmitos In y ntl se obtinne el re gim e n m a -ximo y mfr imo en cada clesmul(iplfcElcion pam un funcionamienlo del motor a pie,no rendimiento.ScgOn esro. las ~esll1ultjpl;cacionaa que ha y que apliear a la t:aja de cambiobtcnldas del diagr 1 ~ I" : .. ., ""lC =11 ' 1 &it' "titQ;"'" "~l(N'rr ru "QlfM,ld:lt; C1 COld. d~~r"HlJ"J,:~itr.. fUio;lc:"'")t>~ nrh ."'tn:::daMJI~'Trn1jlrTt~TO ~)dr'''1 I

Limite superior Lfmite inferior, ~ velocidad - ~ 1~ velocidad = ~Vl V,2~ velocidad - ~ 2? velocidae = ~v , v23~ velocidad - ::l 3~ velooidtld = ~\/ 4 V,4~ valocidad ~ 3:' vetocidad ~V s v~

p. n.t

"Ig. 2.7A D,agl.JmoJ {)8rtJ cIuJlcu/o de vclo~';d8des en If} Ctlj"de r:ambiu,'l.

40


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I"n~:m.; 3n motor, cuva pmencia rMXlma se obnenc a 6000 r. p. -n., 9!\t8 ~OOplddlltI un \Ie-que otcanza una veloc.idooAn dirlf-"1Lo pinones, ftngranados en toma constante para cada par de transmislon, son '''/ /"\.~. ! :;.-;,...,,~J ~


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,.III't _ 'w .~~~~~I~'~

~I~I =


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- Tercero velocirfarf.So obticnc (fig. 2.40) ocr desplazarnionto dcl sincrcnlzador corrcspondicntora 01acoplamienro sabre al orhol secundsrto de los pinones (b, Y b2). resunando-

R 61' 3~ vsloclded - ~ . J 2 . . .ill b2

17.5CI

- otrect .Se logra Itjg. 2.4E) por el accplamlsn 0directo del arbot secundario can eJ a r -primario a traves del slncronizsdor de 3~ y 4~. Con 10que, al no (uc.Slir reduc-n par pares d 91l0,anajes, sn obncnen a ta salida de la caja de cambios las mis-revoluoiones del motor, res lrando:

Rc en directa - 1 /1 12.50J

Acop/amiento ell/a lerc:wij V~- F/g. 2.4 A co P/ arn ie nto en d ir ec tiJ .

- M rJ r c h i 1 afro:;.Sa obue e POt scoplamlanro con 01par correspondiente (fig. lA-F) de un pi-adicional (es) Que girl! lOGO en su eja y cuva m;si6n cs invertir al giro, no efec-Ido rarfuccion alguna, resultando:

R~ 91 1 rnsrcha atr~s .2 .SFJ

. 2 .41 - Ar:rJ/l/dmlelltomsrctu aff.'Js.

~ , . ./ - i ".' .I, I " r "+ /I~'"-1'- + ...;'+'.~I-if' +"

EJEACICIOS RESUELTOSProiJIl ' f1';} 4

Se $upcne que la caja de cammos epr ~'11t1ntt!,!n Ia filJUHl 2.4A csta constltuiea perms ~aIlrAiide engrarajes Duye numcro de dlentes en sus piilol' les es d.,.


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Con estes datos S6 pidtl hallar 18& nrlacior)@s dK (k!till1l1ltiplir4r.inn qu 56 producen

1? velocidad = ~a1II 23 $ 3,64= - x =ri1 17 13

a2 c, 2.3 2.9 2.,312!' velocidad _ - . - - - x - - --~ C1 11 1'l ,a1 bl 23 26 1.613~ velocidad = - . - = - '>( - = --0)1 b2 17 21 1

4~vtjlur;idad (directs) = ".1Morcha alr(1s _ ..!L , .!L _ 23

81 ez 1 7311 3

3,23

Problem85ta CBj.. ~I ejercicio anterior SC QcopllJ a un venfe 10 r.uyo motor de 60 CV dosarrolla supar maximo a 4 000 r. p. rn, V !leva montadas unes rucdas 00 70 CUI de di8metro. La redue

cion d~ puen It es de 3516. Se desea catcular:1~ EI pal fTltbimo que se obticno en la trari~ lision 8 Ia Mlida cia l.a caja de combios V~n las ruedas prOpuISOIM.2. a ve\ocidad desa T o 1 \ a d a par c\ vllhlculQ en cads reduccion de la c a j 8 de c;"mbios.SoIuciOn:E I par maximo olJt~nidoen eI volante motor cs de:

W 716,2 60 x 716,2C~,~ -- = = 1074kgl' mn 4000 'EI par ~)(imo obtonido (j la selide de 10c --101. R, . R~Por tanto, la velocidad en direcla !IS igLial a:

3,14 x 70 x 4000 > < 60 - 90.43 km/h3S1 0$ x )(- 6

Tenlendo an euenta tas desmu ,1~liCclcione8 I'tfI ~ GaJa, resul ta para If ls resrentss velo-cidlld~:Vl~ -~- R .., ' 90 433 .6 4 - 24,84 kmth

Vd 90,43V';,. - -- - -- = 39,17 km.'hR c2' 2,31v~ 90.43V:!' = -- '" -- = 54,15 km/h. A.3~ 1,67


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2 Caja de csmbios simp/if;cadaMuchos de los vehlculos modsrnos estan monrados con tracc;QO direct i: 1 las_dss; 0 sea, con motor y propulsi6n trasera 0motor y tracci6n delantera, En es-casos, la Cilja de cambics ataca diroctamente 01 sistema dirorencial de las rue-- Ifg. 2.5),

cW : tl..-Mttiu ~ ~ ! I ' ' ' '... oO~........:~.8tofs1t " " . - a c ; ,.oot M C l . :r w J J , f).~C,f,1~

7 rlrlt )" l'.': tr-rru:o Pt"6,"',,~ " ...., ( 1 11 \ 1 \ , ft~ tv" "r.I.0v" .. mnt IInukllt.::. . ~ r: IM, Ctd ~ ift .r: tn ;i :d.;.1 ... ,,:')f'tl a . : _ (Jto"CI"K'.i.!1

2,5 Cap de cambkJsslmpl;tJ~d~.

Esta consntulda por un tren de engranajes solidario al arbol prim!Hio 12) encorrstants con los pifiones del ~rbol secundario (5). elimmondo asf el arbot in-~ rnedlarlo. EI movimiento se trensrnite desde el albol primarlo al sacundario, pordio de los cubos de slncronizacion 110}y (11) rnontados en esre arbol, (:IlYo fun-. I amiento ya Sf! ha cstudlado, En es e a m e l secundario va montado el pinon deQue 1 1 2 ) qU8 engrana con Ia COrona del dfferencial (131 que da mcvirnrcnto a lasedas.Estp.t ipo do ceja tiene la ventaja, adem tis de 5U simplicidad - me voiumenpeso-, que fa ralacion an ctirflcta so puede adapter a las revoluciones que saoeseen. al obtenerss por 81acoplamlanto de dOR pinones. Suele fabricarse con unacera velocidad muy pr6ximu a la oirecta y una cuarta COil U nurnero de revolu-nss suparior a las del motor, con 10 cual rnsutta una superdirects,

2.4.3 Mandos de la caja de cambiosEI desplazemtento de los cubos sincronizadores (4) para seleccionar las ve oci-

dades sa rsallza por medlo de unas hOfq(Ji (Jas 13)I acoptaoas a cstos cubos (fig. 2.6)Y suietas a unas varillas ( 2 1 Que 56 mueven impulsada por la (18fflnc8 de C8m-lOS (1).

1I

Fig. ?6 Mflfl{l(,,' rift litc I/ o do caomos. _ - -45


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Fig, 2. 78 Vtmlks. dH mando yd.u . n . . de' enclavHmienro

Para evitar ~ ue la s ve \oc io d es \ll. led a~ s a.\\y se 'i "\)eX'n."\al\e1.l:a~I \ ~ ' O ~('t e\ \uc;)'Otselccclonado, el mecani 11mde rnanoo situado en Ia tapa d III cala de cam biosItig. 2.7 Allieva un slsterna de enclavamiento, a base de bolas dij acero 131V mue-l ies (41 Ifig. 2.781, situados en un alojamiento de la tapa 121y que presionan sobreunas cscotadures (51pracncadas en las varillas (1) que In mantienen fiias An su so-porte por le i presion que ejercen los mURIiA!'I scbre ta bola.

;lL\~. d" JarC' C,t "ttf( .UlIIli2 j~ (:I! r r ; - n " j e - dt lu h .. . I' ill.J I I . .. nii._.,to 48 "IarCH:n ... "" nd~ Mo . ILlU;'._n, (I.HI IIi Ite ~ecx .~1 ;; 1Jl.Y .. ~ r'\4.rd:. rr,;,t'JI ...


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- _---- -------------

6. Comprobecionesa restissr. Son la siguie tes:Comprobaci6n df t g(ietas en la carcasa.Despasta en asiento de coiinetos.

- Holgura do rcoamientos, que 98ben ser inferlorcs


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2..4.5.4 Aceite pere rodsje de mecsnisrnos hipaides~ ~(\\.:l'~~\~ ",~~", ~e~ \ ~WC : \ ~ ~ \~~~\oo~ ~ \~mo ~ \~."dVdt\tfi 'I \amb~'\"I m''\''Iim;)~n9)\.ac\i\\l~ Qe monta\e ~ a e~'()s de\e~os "a~ ~u:ana(\ir pos'lb'es oetcrmeclo as en e\ temple que no pueden ser corraqides cor recti

ticado posterior. . . .EI contacto de los flancos de forma puntual y alsleda slgnltlca una superficieportante 0de aoovo axcesivamente reducide , que trse consigo una presiol\ exage-rada soorc Los dleme$.Para paliar estes inconvenlantes, se emp\ean, durame cieno tiempo -~Iam!ldode rodaje- unos aceite COn aditivos de ('.;)rac~erlsticas ,


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2.5. . 1 Planetalio btoquesdoPara nl - 0, es decir, bloqueado al planetarlo rA ) Ifig. 2.9BL el movlmiento

de la corona (e) so transrnlre a los sat8li1es (8) que ruedan sobre el planatarlo, pro-ooclenoo un giro en el arhol de accolamiento de los sat~lit.es del rnisrno santido quecorona. con 18reducci6n correspondlente. At dar movirniento 81eje de acopla-iento de 100satelitee, estes ruedan sabre el plM6tario rA ) arrastrando en w giro acorona (e), que se mueva en Ie misma dlrecclen y con 18multipl icaci6n corres-pondiente.Dando vslores II Is f6rmula de Willis, la relaci6n de transmisi6n y el numero declucicnes obtonidas para este acoplamlento. son las siguien1es, para n1=0:

De donde, para Ia corona (C) conductora y los saMlttes (8) conducioos:

~ = 1 + _!!_ = Ai I f2.7AJnl Z [2.78Jpara los satelites (8) eonductores y la COrona (e) oonducida:

12.7012.7CI

EJERCICIO RESUELTCProblema 6

Un tren de engranajes epklclcldales es':Aformado por \.InnCOfOn;! y un pl~nC1ilriocon90 y 50 dientes respectlvamen e. Cc!lcul' r let rdlJ~~i()1IdH Iflll liOrnision y el ')umero de revolu-eones nhlenirlas "I blot uOO( cl piii6n planetario y dar movimiento a la corona 0 sattl tes. res-;xctivilmonte. a un regimen de 3 000 r. p. In.

S()/urj6n:Dando movimicnto 3 13corona. Iii relaci6r


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net> al ptaneta tA), girando en senndo contrario 8 18corona. En esta ca o, la formu-la de Willis queda como siguo:

o =o sea

(2.8A"

y para (C) conductora v fA) conducldo, se tlana:

f2.8CJ

[ [2.80)El signo 1-) indica que el giro en la tranSt'f)i$ion cs de senrldo contrario al giromotrb.

EJERCICIO RESUELTOProbtenw 7

Ca euler, con los datos de l proolema 5 V


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2.5.1.3 Corao b!oqutl8daPara n, - 0, bloqueada la corona (e), af dar movimionto al ptansrarlo fA), lossatehtcs que se desplazan sobre la corona IC) giran fl'l 81mismo s ntido que al pla-nerano (fig. 2.9DI. Dando rnovimiento a los satelitcs fB a troves de su arbo! deacop.larniell.to. ~.s1os ruedan sobre la corona ran mitiando I giro a! planeta fA) en

la mrsma dlreccion. Por ser: n1= O. an la formula de Willis, se lien~;

- donde, para fA) conductor y (8) conducidos, se tiene:

(2.9AJ

12.98J

para (81 conductorss y fA) conducido, se tiene:L2.9CJ

nRI l2.9DJ

2.5 1.4 Cambia planelaria comp/,Jcsto por dos 0 mlis /uegos de pll1ncwriosSe ha estudlado el mecanismo pia ietano an su orma mas simp e, es decir,cuando los engmoajes as Insituaoos on un mismo plano (fig. 2.9A). Pero se consi-ra d 4 : J interes conocer el rnecanisrno planetario compucsto por do a 1 1 k ; , ' > p"'me-tsttos simples. oor er sste sistema 01 que se instata an las mode nas cajas de vslo-

ci adns de cam bios autornatlcos.L al It:lllas planctarios pueden esrar dlspuestos, unos detras de ot os itigua 2.9 )0bien eonsntuvsnoo un bloque cerrado (fig. 2.9F). Las dos Iorrnas sa em-ptann en las caias de valocldades de carnbios automaticos. como se observara m a sdetente,

t ...bJI rrO'.J:t' .l'br~g~.I.tr~ ..t : tr.rt t:.~r9n"~~ cpi'- bit dtt,!J 4 r t 1 o c l Jlt(Wl,tm Il !":Iet' ....-... niI .~1e~Fig. 2.9 McC8nrsmu l.'OIld ns .~mtJfTI8Sptdr~torios

2.6 Overdrive 0 aupermarchaUna cia las aplicaciones de los tranos de engranajes epicicloidales cs 01 meca-nismo overdrive 0 supflrmarcha Itig. 2.10A). E te rnscanismo acoplado 3 18salida

de la tmnsmision 0 arbol acunderio de las caies de carnbio de enqranss paralslos.permits. II voluntad del conductor. ontonor una suparrnarcha en ta vnlocidad quese tenga 4 :l granada (generaln1snte n 2~, 3~ Y 4~l.

Flg. 2. 90 Ccro~ b/oQ!Jeoda.

~fb "1IUlr;'~ " ', .. . .. Jm n , -r u f( W' I liud JI: (Je(u)


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Fig. 2.1DA f} overd 've 0 .t(-(Jf/rm8rchiJ.

De osra forma se obtiensn velocktadss tntsrrnedlas nue una y otra relaci6n dedosmultiplicaci6n on Ia c~ja, rnuv convenierrtcs para ef rodaje con lr~fico congss-tionado 0 cn pendientes, donde una vslocidad pueda resultar corte Y la mmediara-mente superior largs. Tambien se obtlene una superdifl:!cc8, que para circulaci6npor terreno llano rapresenta una 9ran ....ntaja, pues para una misma \j'~odQad decrucero. el motor tiAne que dor menos revoluclones, 10que se traduce en un ahonode esfuerzo V consume.2.6.1 Constitucionde la superrnsrche

EI conjunto esla formado Wg. 2.1081, por un tren splcicloidat, con un plaoeta-rio 0) do cos pinones (A y BJ montado libremen.e sobro el arbol secundario 12) dela c aja d e c .ambio s. Sobre el pinon (8) dAI ptanetano van rnontndos los satalites f3}que reel ben movimiemo del arbol secundanc (2) y que arrastran a III corona dentada 14) solicarta a los ejcs dp, giro de los salel ites. Soble los satelites (3) va montadala corona {51 Que forma eusrpo can Is carcass del rnecanisrro y que da movimicntoaf 6rbol de salid~ (6) de trans .isi6n a lns ruedas, EI MhQl secendario de la caja decambios (21con la cora",') 15)del tren epicicloidal, van montaoos sobro Ia rusda li-bre m . para imperjir el giro de fa corona en sentido contrarlo,Unidos al pinon fA) dol planetario (1 I van rnontacos: ai col arln (8), que SiNtIpara el desolazamiento axlal del planetaria y el plato almsnado 191, que sirvc detrlnquete para al mando automs tic0 del mecanisme overdnve.2.6.2 M80dus de' overdrive

EI acoptsrniento de Ia $upermarcha se rc:al i8 a voluntad d~1conductor por m e-dio Ifig. 2.10CI de un tirador Vcable de mando (a) situado sobre 01 cusdro de man-d os a l a tc an ce del conductor. E"'te cab le Uespl< n& a la \l3(llla ~'1) Y ta t lo lqui\ \a \10\acoplana 81 collarln IS) ' La puesta en funclonamientc es automatica, par medio dalinterrupter (fl de accionarniento contrrfugo que manda corriente .,1electrofman (E)y qua despl:ua 131rinquete (12) acoplandolo el pluto (91.2.6.3 F(Jf1C;QntJm;8nto

Cuando el conductor qurere dejar fuera de servlcio el rnecsoismo de supermor-C/UJ, 1ira del cable fa) dasplazando " la varilla (111 v Ia horquilla 110) t in direcci6n,

,A - -so ~, 1/

(j

\

s-:12-

cFig. 2 . 708 Esqt.ICfTJ8 dHl mectJl} i ."mo de super-m8(clla rig. z r o c ~ndos del over


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= . . . . ! 2 . . ll,10AJ

fbJ. Est!! maniobra produce eI desplazamiento axial del planetaria {1} hacia la dere-a Iscgon I II posicion de la figura 2.108), acoplando el piMn (A) can la Corona 14}aciendo solidario el plansta {1} con los satelites (3) del tren epicloloidal. En es-condiciooes se produce al ooueo del sistema, con lo Que el giro orocedentea caja de camblos se transmite Integro al arbo] de transmisi6n (6).E I d esplezarniento de la varilla 111) por medio dcl resalte 113) bloquea eI trin-e 0del cloctroim~n. do forma quo, aunqlla 95t9 reciba cements. no puada des-ZA~e y dejA libra 81 g ir o del planetario (11.Para Ia puesta an funcionamiento de la supermarche, se deja libre el sistemadeshaciendo el bloquoo dcl pii'l6n (A) con I., corona 14)por medic del mando ma-al (a). En estas condiciones, 91arbol 121transrnrta el movimiento 8 tos sstelites3) v a la corona (51por medio del mecanismo de ruada libre (7), a 18misma valoci-d de giro II hacienda radar ill planctario {1 1 Que gira libremente.Cuando el {Jrbol de transmisi6n (6)' que haec girar a interruptor centrifuqo (I),a anza cierta velocidad lIa calculads para el regulador}, este ciarra el mterruptorjando pasar Is corrlsnte. EI ele


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B } r-II.I!I

JII!

Fig. 2.118 Esquema de 18 cap de cambios 8utom6t ic


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EI movimien1o de los satelites (821 se transmite al arbol de transrnisi6n (3), ob-leni~ndose UM reduccion ('Iemovimi ntoa travss de as trenos II y III con In siguieOle relacion de trsnsmeton:

Rel


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cnn II) i.: UClI el yiro tr a nsrnitido cor cl votontc ('::'1 Ii la coro'la r r i.j (iiO . {_ J 1 D} ~!:"!tr ansrni te intepro J la hornba rlr:1~r'fJhrn'dl!li! rMi pur ~c


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(2.13B1

F19. 2. 1 1C Tr8nsr"j"j{1II (!(1rercerd ~oc(dlJri.tUa una 8cci6n de enclavamianto on el segundo tren de enoranajes y SlIS ~t6htes82) sa desplazan 8 fa mtsma vetocidao que el conjunto. comunicando 81 1 mavl-mlento a Ia transmisi6n (3).La reducci6n de velocidad en este C8SO, s610 se stectua, par tanto, en 81pri-mer tren de engraoajes. cuya relaci6n do trensrnisiou es la siguiontc:

I At;; RI = nc, ~ 1os, l2.13Ajdo la velocidad de salida 8 Is transmisi6n:

porque no, se transmite al planetario A z y como nA , "". na, resulta que 118, "" ne,

E JE RC IC IO R ES UE LTOProblema r o

Calcular la (I"Ktl1ul:iprcaci6n y numero de rf,fVOlucionos en tereera velocidud. con tos daos de l probff!rna 8.

So/uc iOI l ;ApUC'.ando fa relaci6n d& ttansmisi6fi obtcnid3 para OOI!}valocidad, sa tiene:

lA, 30A I ~ 1 ... - - 1 - - = 1,375z::, SODeacesrdo con ~Sfa re~ciOn se oolitlr un numero de revoluciones:

n _ ne, -J, - R,

16001,375 = 1091 r. p. m .

2.7.1.4 Cuarta velocidad 0 directaA la valoeldad corrospondiente para que entre 10 cuarta velocidad. lo s rneca-nismos de rnendo hidraulicos accionan los ttmbragues fE r Y &) dejando libres losfrenos (F, y F2). EI giro motor que Ilega a la corona reI} (fig. 2.11 F) se transmits fn-tcgro a la bornba 1M), por estar enelavados (A, y 8,) por el 8mbrague (E ,J. Este

rJg. 2. 11F TrutJsmisiontm dlreclH.

.J


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giro motor so trallSl te a su vez Integro a 18corona ( e z ' del segundo tren de cngra-naies por la acciOn del smbrague (E2' y como e t movir iento de Ii) bomba (MJ setrunsrmte Integro a traves de Iii turbma (T) al planetarlo (Az), so produce t:1enclave-rniento dcl sE!9unuo tren que arrastra a los setelites (Bz) y al arbol de salida (3) en tacala de cambios a Ia misma velocldad del motor sin reducci6n alguna. Por tanto, Isrelaci6n en este case osR~ - 1/1

ne, - nc,

2. 14A)

12.148J2.7.1.5 M8rch(llttr;ts

AI accionar la palnnca de cambios en posicion do marcha atr6s, S6 encieva 1 1 ' 1 " ' -canicarncnte la corona (C.l) accionandose a su VI!Z el freno IF!) y quedando libres(F2. , V Ez), En esta posici6n, 81giro del motor 1 1 } . a travss de la corona r e f ) Itigurs 2.11G), S8 transmite II los sate lites (8,) y ala bomba del embrague hidr3ulico(MJ, arrastrando a Is turbtna (7) que da movimiento el elaneterlo (Au.

Fig. 2.11G Triffl5mIS'Onen ma,cllf1 ;llr;h.",. II! co 1


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E JE RC IC IO R ES UE lT OProblormJ 11

Los dientes de los piiiontf5 ( ie una cajiJ do cambios automatlca son rsspectivameo e:7 . , - 40; is; .,. 60; zc, - 70 V I.e, = 80. Calcular:l? Las volocid3des obtenldas a la salida de la caia de cambius, ~ a una volocidad deere en el motor de 3 000 r,p. 11'.2~ EIpal m


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r pC, : iQl Je VOiI : .!F fl"6rCi. struU r' -tII;) rrut'"t:ln v,.,tlirbd r o . . , . . , " ~",".:;.tl II" '11 I~Jti1e au.,on~rik.i

, g . 2. 12A -2 P 8IfN lC B d e setecaoy d~ en eJ :;ofpiC


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En la posicion (Dr), corresoondiente al cembio automatico (fig. 2.12CI, la val-deja pasar eJBeane par las cenalizacionee fb y c) hacie el raBu/ador centrtfugoy al bornbln del freno (11). Le posicion {Lol (fig, 2.120) da paso de acoita a uncuito de bloqueo en el distribuidor, de forma Que 5610 sc selecclonan las veloci-cs mas cortes.En Is posicion de marr.t'la atrss (MA) (fig. 2.12EI, sa bloquea mecanicarnenta. c orona del tercer trcn V 51 daj8 paso de ace i to para eI funcionamiento del ircuitoposici6n de rnarcha anas.

2.12C Corr~tler8de ~ndoposid6n (O,.}. F;q. 2. 12D Cllrrederade numdoenposicion teo! d e t)/wlHv8mlenro p;:triJmarcJ7rJs ifmifl87.3.3 Regulador cell(rifugoEste mecanisrno (7) !fig. 2.12A-ll recibe ovimiento en su 6je deJ arbol desmisi6n, de la miSt a l oma que 18 bornba de aceha (5). Esta forma do (flgIJ-2.12F) par un grueso plato (A) que recibe movimiento por su arbol (O). En eI in-'" ex de este pluto 0 votsnte centrifugo van rnonradas dos vc1lvulas desplazables. v Vv unidas a los contrapesos fe, y Cv de distmte tama~o y peso que, por la~cj6n cornrifuga, se desplazan hacla afuera abricndo peso al aceite que Uega porconduc to (e) bacia el dlstrib(Jicfol.La v~lvull3 (Vf), por la acciorr del contrapnso (ef), se abre aproxirnadarnente a1 300 r. p. m ., dando paso al aceite COo ra presi6n euficicnte cere accionsr Ittula [1 21 (fig. 2.12A-1) del distnbuidor (S ) y pasar de 1 ~ II 2~ velocidad. La val-Ia (V2), por la acci6n dol contrapeso (C2J, se abra a las 3 000 r , p, rn., dejandor Ellaceitc a mayor presion, que so surna IIanterior para acolonar IHS v{tlvul

ad del vehkulo.Seg(m ta presion Que lIeguc- a los valvlllas, acrda una U otra, mnndsndo al ace i-8 presion a los mecanisrnos que actuan los frenos de clnta 0 embfayueS de los-enes epiciclotdeles.

~.12F Hegul8dof ccl'ur lfugo. Fig. 2. 12G Rf!llJrciadof.

F ig . 2. 1)t Car"crJl"fi~ (!e I1fSflOOenposicion (MAJ " e . m~m ; ) )a a r rd s .

61


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2.7.3.6 VAlvula de mendo ...bomblnes de 8r:ciOllllmien,La lI.tvula de mando IS) Hig. 2.12All eiecuta Ills maruobras de eambio S6gunrcciba 01aceite a presion por UIIO U ouo ta do d e SIJS pistones, los hombines de ac-cionarniento (11, 12. 13 y 14} realil8n Ia snlobras de apertura y ciarre de las cintes de freno y emhragues de acuerdo a Ie marcha setecctonada.

2.7.3.7 Nom~IIc/8tura emp/twdn en la'palanca de fa C8J'cJe cembtoaulom&tico ri(l mflrch8Adamas do la nomencLatura ya sxplicada anterlormeote se cmplean otras,como par ejemplo 18oa 10 figura 2.12A 2. En esta f ;gura S9 119 Is palance de selec-ci6n y el detallc en cl salpicedero para saber en cualquier Instants que posici6ntlene,

2.7.4 Functonnmieotodel circuitoEI funcionamiento del circuito en las correspondientes posicio 8 de la palancade carnolos, as el slguiente.

2.7.4.1 Puntamuertustando Ii;! palanca d camb os en la posicion IN} lfig. 2.12AI, el aceitc sum!

nlstrado por fa bornba 14), va q 18 la (5) no recibe movuniento, pasa por Ie canalizacion fa) hncla el bombin de freno (121, venciendo ta acclon de su resorts y dejandolibre at frena (Fv. Como el frena (F,J y los 9mbr89lle~ (EI y E 2 1 no rseiben presi6npor estar cortado 91eircuito en la corredera (el, todos los elementos quedan libera-dos V, por tanto, los trenes glran en vado sin transmitir rnovlmlenro.'.7.4.2 Posicidnde cambiaBu(omstica

Colocando la palauca en poslcl6n lOr) 11ig.2 .12.Al. se corte la pre$i6n de acoitaan ta anali1aci6n (aJ y se da paso 81circuito por lb y C); 01sistema ectua de la si-guiente forma:

- P rim er" vcloctdsd.A I casal ta presi6n on 01 canal te), el bombin 1121,por 10 acclon de su resorte.cierra el freno de cinta (F2).La preston del canal tb! acclons el bombfn (11) Que cierra al rreno F,). La pre-sion del canal (e) que II 9a al regulador Inno tiene paso al distribuldor (8), va queal girar (3 pocas evoluciones cl volante del regulador, 110 actcan los corrtrapesos,impicfif!ncfO Ia aperture de las vtitvulas v. por tanto, 01paso de aceite. En estes con-diciones e tlane :

1~velocidad F l Y F l __ ccrradosEl y E l nblertosSegur/do vslocJdad.

Cuando el vehfculo alcenza mayor valocidad, la transrmsien rnueve el regula-dar (fig. 2.12Fl a tuando 18valvula (Vr) y delanco p~SClr 81Qo da acnrte J las valvu-la cfcl dlstrlbuidor, cuya presion e su1iciento para veneer el resorte cifl It) valvula(1-2) (rara mas pequenal, perrnaneciendo carradaa las dernas.ESUl val vula rnanca aceito 0] presi6n a a valvula de mando 19), nnsando albomhin 113)que acciona 81embraqus (EI) V a la earn posterior del bornbln (111 qua,avudado por 8 1 resone, abrc 0 1 freno (F,). Como los bomhmes de tcselemenrcs (2)y (F,) no reciben presion, estes oermanecen en u estado de repose; 0sea:

2 ~ velocidad E , Y ~l amadoEl V F l abiertosTercero veloddlJd

AI aumentar 0 1 8 In velocldad del vehlculo, 11:1resion de acoitc, por efecto det a homba (5), es mayor y tarnbien 1 es el P


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siOO, el bornbln (13), corta el paso do aceire al bornbln (11) que, por la f)resi6n del ~conducto lb], cierra cl Ire 0 IF:).En estas condiciones se tjene:

4~velocldad0 directa E, V Ez ccrrndosFJ Y Fl ahlarros

3:' ve ocldad F 1 V Ez cerredosFz V El abiertosCuarta vetociaed

A mayor velocidad del venlcuto, el r~uledor (71abra las do valvukls mandan-do acelte COil la suficiente prcsi6n para ve icer el resorts dela valvula (3-4) del dtsbuidor IS),La presi6n de esra valvula lIega a la valvula (9) dasplazando sus pistones baciadereoha. por ser este e rnboio de -mayo r seccion ES18desplazamiento deja hbro elpaso de aceite precedents d 10valvulCi (1-2) que elena el bombln (13) Y abrs albombln ( 111 .De 18 misma forma, et aceite procodonts de. Ie valvula 12 -3 1, c ie rra c l bomblnC1 I v abre el (121 con 10 que resulta:

7.4.3 fecto dol retsraadarSa ha podido observer que I'll paso de una vetocldsd C I otra se realira siempre aocidades detcrrninadas del vshfculo, 10 que no resufta adecuado pues, a vaces,necesita una velocidad mas corta con 01 motor mas acelerado tpendientes,a -anque. eceleracionos, etc.).Esto se conslque con el retardador (10), movido por el pedal acolorador. quanda aceite a monor 0 mayor presion sequn su recorrido al lado opuestO de III~Ivulas del distrlbuidor, con 10 cuat, el aceite summlstrado por al 'agulador. nece-r6 mayor presion para accionar estas valvulas, 0 10qUfI 86 10rnismo, mayor ve-idad del vehlculo para consequu el mlsrno efel


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Fig. 2. 138 Esque f17 8 de lin conver-tiaor hidr~ulico.

F"y. J ' . 'ID Form de los 8I8be&.

F'.g. 2.13E esquema de IUllcionB-mientn itb8/fJ rigtmen

, ~ .>luo

Fig. 2.1JA ConvcrtidorhidIlJu/;{:u.

2.a.1 ConstitrJcion de un convertidor hidraulicoUn convertidor Mdriulico 8S mlJY similar, en cuanto a constituclon, a un em-b rague h ;dra ,, 'ic o, Esta torrnado Iflg. 2.1381 por una bom/)a II I unIda al volantemotor (6f V una tumin (2) unlda al ~rbol do transmisi6n 0 ptimario cle la caja decamblos [51. Entre estes dos el6fl1en10S se lnterpone un elemento (31l1amado resc-tor, 0estetor rnontedo scbrc una rueda librc (41 para impedir su giro en sentldocontrano al del volnntn motor.EI reactor (31 (fig. 2.13CI recone 8 1 sceite que sale de la turbine {2} y e da unasalida adecuada para que inc ida sabre los alabes de la bomba (1). Los alabos do unconvertidor, en sus ires elementos lbornba, lurlJinH V re(tc;lOrI, son de forma tleli-coidat, COil Ie 'nclinaci6n adecueda para recoqer e impulser el aceite C1l fC rcsbola dela turbina Itig. 2.13DI.

litH d: '", : > i r .Fig. 2. 13C Prmr;lpm de funCIQnamrenW de un conveetxio de par.

2.8.2 Funcionc~mienLO del convertidorAI arrancar el vehiculo, al subrr una penc1icnto 0en las aceleraciones, ia bombagira m as dsprisa que la turbina, por 10 que el aceite q e sale LIe6::1laes devuelto a labomha con la inclinaci6n debida que Ie da el reactor Ifill. :2.13E). En cste case, elreactor pcrrnaneco inm6Vil, recogiendo el aceite y haciemiolo inddir sobre la born-ba Que se sums al principal de impulsion. En estas condiciones, la vetocldad dela eire que incide sobre la turbina es mayor, 10 que suponc un aurnento de tuerza ypor tanto de par motor.Cuando la bornba y 1 < 1 turbina giran a velocidades muv pr6ximas, el acei1e que1>;ller1e ta turbine sin apenas resbalamiento choca con la parte posterior de los ala-bes del reactor (fig. 2.13FI. ~to hace que el reactor gire al mismo uornpo qua la

bomba y ia turbine. con 10 que la inctlnaclon V velocldad de r$9r~o rlftl acei &turblnn bornba no sufran atrsraoion: cesando. par tanto, III rnulliplic


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En 11:1igurli 2.13G se representa la poslc:i6n da 10$ alabes de los tres compo-entes en relacion con los nnmeros de Iwolucioll8 y los momentos torsores do- d3 uno.

n, - r :I, rtl . : : k ! tJ "urhlnnn, ,~. m dt! hltl'uh1\". - r p. M. rt..lH ' ' ' 1 1 1 ' ' ' .en par tort;" mololc, - p,sr llOrsOt da r~~"". n.ah

Fig. 2. 13G Re(Jre~enta-cion d e Ie tn Jn sm is iO n d eftJefz,as.

.3 Aplicacidn del convertidor hidrall(icoCon un convsrndor hidraulioo de par motor se consiguc una multlplicaci6n quedfl 2/1 a 1.' 1, dssde al momenta de veneer el par resistantc hasta P ol acoplamien-total de la transmisi6n. No obstante, -es Impres cin d fb Ja acopJar U"8 ceie d e C8m-os, puns 01 empleo exclusive del c nvertidor tlxigiria un motor muy potente paraoar Ia inercia en el arrsnque.Estes convertidores SI.! emplean con C8Jas de cambia autornatlcas (fjg. 2.14AL

a tarnbien pueden acopterse a C8jIJS de csmbio d (Jn9'llni1ie~ pdta/elof; (figu-2.148); e ests caso. precisan Ie lncorporaclon de un embrague de 1ricci6n, In-ledo entre el convertidor y la cala de cambio. para poder etectuar el cambia cisidades.

--

Ftg. 2.13F 8f11JHmR (it:f,mcionsmlento a ~gimcl'lotto,

. "f'tnemt '\

Fin. 2.14A Canvertktor 'lidra(I/i{:t)flcoplado 8 caja de cambios autom4-( lea.

RH . 2.148 C(lj8 d o c(lmbios sem;~utom8tj~:, p er so ecuv ; 2, scccfol1.

1 plbnc. t c UM ,2 . Ydl_.. , l i . .k t t l'tlllL.J U d J~ . :1 a - . . JI":Jtl.l:nll)3 " dCC.."ie-"'1't' p p JR n . ..... :JOnvllf-- . . . l O t '4 c o.w n ,, 11 n, 1 1 -j)IIt '''''(lcln6< ':05 I,.~ , uf . :J l l ! " i t ' I ,N ,~" ,~ ' iOJb.a r.ri1r. ~1Ir. e....Tr.r .W\r7 ',uU'J'4t c oc lic m c ~ 0001lD!) "Ii"~ (';".IIM, d o : e . . Pt' ,Jrk:s1(1 eerr - .


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-n la figura 2.14C sa puede ver una ra smision Rover compuesta por un con-vonidor de par (l), un Rmbrague de discus secos {21 con f In tonarniento pur servoda vacio, una cejs de cernbios sincroniz.ada (3) de dos velocidades y rnarcha a1ras yun upermultiplicador 0 supermarcna (4).

Fig. 2. Me Tr8nsmisor HOver.

2.8.4 ntretenjmiento del coovertidor hldr~ulicoEI I antanirnlento de un convertidor de par hiddlllilco as sernejantc al del em-braque hidreulico y con lsts, ssencialmenra, en verificar y cumplir 10 siguienie:

Ausancia de fugas de aoeue.Adecuado nivel de flcshe.Empleo de ocenes de cefidcd recom6ndada.En cast) de averla -muy Bxtrana en estos aperatos- las casas constructors:r comiendan la susthucion de todo nl coniunto.

2.9 Convertldor hidraullco acop1ado 8cajlsde ongranajes paralelo8En el ecoplnmlento de un ccnvertldnr hklraullcc con C


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1 k. A }2 1lbn) lIl'lIr.l:rti,ln lin f~:4 rtl9tt.icl'~ \iC:4~U"'" U:I ill.tH':J5 ,.. de lib'.G rnt II iJ l' 10 .; )1) :1119~~I _ . .. Q... . .7 t"!er teio'II "~,no:lll .,.s;l.rtcrno~ 9)8 ~ !Stla :Ie' eO~.reJII~10 = . . . . t del co' r.I~orl' : !I ell.".. Jf ~ "OI(O~l>r'.....tdo,12 ec-ebe d ............. clc!n1) :t.'k~,or et r1 .. ,' 4 ,'",I", 'C!~ 'lC"'CHt

Ftg.2. J58 S6ccionlongfll/dineldel convert/dor de P < k f .EI coovettiaor (hg. 2.15C), 00 0 ttl ya dsscrite en el spartado anterior, Ileva Iabornba irnpulsore (1) solidarie at carter [10) del mismo, que se une al volante demercia (14) par ~di;JeI6n do un diafragma {11,.El Organa d~ acoplsmlento consista (fius. 2.15B y C) en un ernbraque rno-nodlsco In funclonando en acsire, Que permite la acciOn de embragada y desernbraqedo por apli~ci6n de presion sobre cede una de los cares dcl plato deacoplamiento (2). Las presiones Ipt! Y (P11 sabra las cnras onl plato, Sf}obtienenhidrAulicamentp. por medic de lIc6it6 a presion snviado por una valvula disrribuido-

rei, cor-trolada per 131el~ctroiman, que funciona con la palanca de cambios.2.9.2 Esquema del clrcuito de mando

El circuito de man 0 Ifig. 2.1501, constituido par un circuito hidniufico y unc ircu ito e tec toco , cornprcnde los sigulcntcs elementos:- Un df1pd~jtode 8Ceit8 (1) que hace las veces de vaso de expanslon.- Unl;l bombe de aeeite ( 2 1 que proporcione Ia presion necesaria (unos5 kgf /cml) para el accienamiento del embrague V mantiene ef eonvertidor bajo pre-sion, para evitsr ruidos praducldos par el vacfa; edemas asegura la lubricacl6n delconjunto.Una v6lvu/{1 distribuidor(l (31 con Vq/vUl l f de descl IrgB ~4) Que limite la pre-si6n on 01clrculto,- Un tNsctroiman 15)para 61rnando de Is ",lvula di tribuldora, accionado porla palanca de csmbtos (6).

Fig. 2 15D Circuitu de men-do d!:$c",~OJdo.

p - 1"I"i~'1I ,~ ,1t.:U"'''''-jlltt1 - " 1 - ,1 1 M - \ , . " " 1 . . . . . "(0:.1('.Fig. 2. 15C DetBlle fie tuncione-miPi" It) rlf!.! ';rg;lno de


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Ftg. 2. 15 Posicion de cmbrag01doHI! w1..1il:IJito rJ~ nmndo.

2.9.2.1 Funcionemiento del circottoCon la palanca de carnblos (6) en prn;ic:i6n de punta rnuerto (fig. 2.15Dl se ciarra amasa el circulto e~Cl(lco del alsctrolrnan {51, con 10cual, al estar este excita-do desplals el bmbolu de ta valvula de corredcra 13)bacia la derecha, poniendo encornunicacion el eondueto de entrada do presion fA) y el clrcano hldr8uJico de dB-sembl'8gue rB}. EI Benito a presi6n nesplaz


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'I

F/~. 2.16A

Si el detecto continua, ta averra esta en el convertidor, en el electroiman 0la valvula coueoera.29.3.4 Frdidas de eceite

Para esta prueba, reviser at exterior del carter del convertidor y el nlvel ds aceite en la caja de cambios.- Silas fuges son por la parte superior. estes se realizan a troves de la tapasuperior del convsrtldor.- Si las fugas son por 1 1 3 parte inferior. estes son debidas al reten d e lit bornbaalimarrtsclon,- Si al nivel de 80eit8 en la caia de cemblos 68 suparlor al normal. las iugas seealizan por el reren dcl arbol do salida, En estes dos ultimos cases. debe carnbierseconve rtldor .

2.9.3.5 Ruidos en el convertidorPara esta prueba, etectuar un corto recorrido con el vchiculo on carretcra parasntificar la ctase de ruido que se produce.- Si S8 aprecia un silbido agudo en ralerrtf, sobre todo en caliente, el defecto

est{i en Ie \ lalvula de descarga.- Si se aprecia un fuerte chirrido, el delecto esta en e c1td16r.torque an sacoroza con el convertidor.2.9.4 Comprobecion y reoereciouee .

EI conjonto convsrtldor suele venir do f~brica seltado con puntos de sequridanpara impedir cualquier lntervencien en SLJS6rganos internos por 10que, en caso deaverla. debe reemplazarse complete,Por tanto, y segun la avena diaqnosticada, lo-selementos de este coniunto detransmision suietos a revision y reparacion son los siglJiontos:Pa l . :mca de carnblos y sus contactos a rnasa.Maeo de cables dEli circulto ol6ctrir.o.Electroiman de mando.Valvula corredera.Tapa superior del disrribuldor Vsu [uma.Valvula de dascarqa.Filtros de acsite.

2.9.4.1 Com()loD;;JciOndcl c rcuito el&tricoPara comprobar el circuitu electrico, desconecta al cable de allmentsclon dela pelence de cambios (fig. 2. 15D) e intercalar una lampLlra entre 01 borne positivede la baterla y el terrnlnal de t a palanca lIig. 2.16B).En ostas condiciones, 18 lampara debe encenderse en posicion de punto muer-

lO y a l ma n ip u ta r con 10 palanca para cl cambio de marchas. Debe permanecer apa-gada can la palanca libra en cualquier posrclon del cambio de marchas.Si sa oetect~ cuelquier anomatla en ssta prueba, reviser los corrtactos ric Itt palanca y a que podrta haber algun cable rota 0desoldado; 8() caso connedo, carnbiare' conjunto c1a 1 < 1 palanca.

Si el funclonamlenro de 18pl:ltanca AS correcto y el electrolman no funciona,dar corricnte dirocta el clcctroiman (fig. 2. 16M v, si este se active. Ie sveria asIA en Fig . 2 . '6 B69

-"\. _ - . . . - _ - - . . . .I,\I\'4


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01 ctrcuno de allmentacidn del mismo trevisar los terrninales de connxionl: si no seacuva, la averia esta en cl electroiman.2.9.4.2 Comorooacion del eiectroimiJn

Sin desmontarlo del vehlculo, cooscrar una lempara, de 15 W, en serie con elelectroiman ( ig. 2.16C) oara cornprober 1 0 conunuidad en el circuito de ta bobina.Si el lcircuito electrico as correcto y el ernbraque no functona. dobo dosmontarea eIelec roirnan y comprobar el tunctonamlen 0mecenico del mlsmo,EI elactroiman desmontado del vehiculo se conecta a una fuonte de alimenta-cion y sa cornprueba que el empujador sale de! cucrpa dol nicctrotmon d plazan-dose libremente. AI cortar Ie corrlente se cornprusba que e empllja or entra libre-mente con una ligers presion de 18mano.

2.9.4.3 Comorobeaode I;) valvl1/:) coneaereCon al electroirnan dssmonrado se cornprueba que Ii:!valvula se desliza SUJVCmente en su alojamiento. Si esto no cs asl, so extrae con unas plnzas V se limpiR.En caso de tener las superficies ravnoas, hay que su ti(uir 18v


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2.16 (COmo esta constilu'd 1m oonverrdor hidr~ullco accolade a una caj!l dft \:rucda ampleada.2? Ul!i r~lbcilJlle$ de desmultiplicacion sn la cala de camblos.6? Un vehlculo Cl,lYO nLOIOt proporciona un par maximo de 20 kgf m 0 3000. p.m .. ti&ne acoplada una caja de cambioo cuyas relaciO! Ha de elll . nllhipl caclon son IB~ si -. rrta;:1~ = 6,4/1;2~ 4,3/1;3~ - 1,6:1;4~= 1/1.AIsubirunal)ondicnt(,~lparre-

5isrente aumenfa un 60 %. Se decca saber QU~ vel()(;=

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