Investigacion Caja de Cambios PDF

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Carrera:

INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

Nivel:

2B

 Asignatura:

MECANISMOS DE VEHICULO

Estudiantes:

MANUEL CUENCA

Docente:

Ing. Milton Revelo.

Pág.: 1 de 32

Tema:  Tema:  CAJA DE CAMBIOS O CAMBIOS DE VELOCIDADES Resumen: Resumen:   La caja de cambios es el elemento que transforma el giro del motor para obtener mayor fuerza en las ruedas. En los vehículos con motor y tracción trasera que se encuentra entre el motor y el árbol de transmisión. Las funciones func iones son: conseguir que el motor funcione a pleno rendimiento (el par y la potencia máxima), aumentar la fuerza en las ruedas para vencer el posible aumento de par resistente e interrumpir la transmisión de fuerzas del motor a las ruedas sin tener la necesidad de parar el motor o utilizar el embrague (posición punto muerto). Cuenta cinco velocidades y una marcha atrás, también hay diferencia de velocidades que estriba en las parejas de piñones del eje primario y secundario que transmitan movimiento. La caja de cambios se lubrica con aceite del alto índice de viscosidad, conocido con el nombre de valvulina. Este aceite puede ser del tipo monogrado o multigrado dependiendo del fabricante. fabricante. La velocidad del vehículo y la distancia recorrida por el mismo mismo son indicadas, como es conocido, por medio de velocímetro instalado en el cuadro de instrumentos. Actualmente son de tipo electrónico y para su funcionamiento precisas una señal indicadora del régimen de giro aplicado a las ruedas, lo cual es tomada del árbol de salida en a caja de cambios. Es de suma importante saber cuándo se produzca pro duzca un funcionamiento anormal de la caja de velocidades, deberá proceder a la la verificaci verificación ón y reparación de las irregularidades encontradas como ruidos extraños, dureza en la selección de las marchas, desengrane de las velocidades, las velocidades rascan al entrar, pérdidas de aceite, etc. Así sucesivamente debe despejar primero pr imero y luego reparar.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 2 de 32

Abstract: The gearbox is the element that transforms the rotation of the th e motor for more power at the wheels. On vehicles with rear-wheel drive motor located between the engine and the drive shaft. The functions are: to get the engine to run at full capacity (torque ( torque and maximum power), increase strength on wheels to overcome the possible increase in resistant torque and interrupt the transmission of power from the engine to the wheels without the need stopping the engine or using the clutch (neutral position). With five speeds and one reverse, there is also difference in speed that lies in the pairs of sprockets primary and secondary shaft to transmit motion. The gearbox is lubricated with oil of high viscosity index, known by the name valvulina. This oil can be monograde or multigrade type of depending on the manufacturer. Vehicle speed and distance traveled by the same are indicated, as is known, by speedometer installed in the instrument panel. Currently they are electronic type for precise operation and a signal indicative of engine speed applied to the wheels, which is taken from the output shaft in a gearbox. It is important sum to know when an abnormal operation of the gearbox occur, it shall verify and repair the irregularities found as strange noises, hardness in the selection of gears, disengage speeds, speeds scratch when entering , oil leaks, etc. So on must clear first and then repair.

Introducción: La caja elementos de cambio que o lospermite cambios de velocidades conjunto d epar de y otros variar la velocidadesdeunrotación y el pengranajes, ar del motor,ejes, que permite trabajar en su velocidad de régimen. régi men. Esa caja de cambios fue inventado por los inventadores franceses Louis-René Panhard y Emile Levassor, quienes acabaron de desarrollar la transmisión manual moderna. De igual manera, demostraron en 1894 la transmisión de tres velocidades. En la actualidad adoptaron el diseño de caja da cambios diseñados por ellos mismos como el punto de partida para la mayoría de las transmisiones manuales actuales. Tanto la caja de cambios cuenta de 3 a seis velocidades y una para marcha atrás, es de suma importante para saber cómo funciona ese sistema mecánico mientras marche un vehículo.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 3 de 32

En la actualidad, la mayoría de los autos cuentan con el sistema de transmisión manual y también hay otra parte que tienen sistemas de transmisión automática.  Así que existen sus propias características en los componentes que conforman el sistema de transmisión como el funcionamiento de velocidades, revisión de cajas de cambios manuales. La potencia y el par desarrollados por un motor varían en función del régimen, así que el par motor es un esfuerzo de rotación , que aplica a las ruedas r uedas de un vehículo, le transmite el empuje necesario para lograr un movimiento, deteniendo a las resistencias, las que se oponen a la marcha. Así es la única característica de la caja de cambios para todos los vehículos que se encuentran en la actualidad.

Objetivos:   Objetivos: OBJETIVO GENERAL.   Diagnosticar el funcionamiento d de e la caja de cambio en el vehículo, así como también puede observar sus características. 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.   Capacitar el conocimiento de la caja de cambios.   Obtener conocimiento de cómo se compone la caja de cambios. 





  Informar que fallos podría tener la caja de cambios.   Anotar el análisis del uso de la transmisión m manual anual del vehículo.



Metodología: CAJA DE CAMBIOS La caja de cambios es el elemento que transforma el giro del motor para obtener fuerza en las ruedas. En los vehículos con motor y tracción delantera está situada entre el motor y el grupo-diferencial y en los vehículos con motor delantero y la tracción trasera se encuentra entre el motor y el árbol de transmisión. Sus funciones son las siguientes:

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 4 de 32

  Conseguir que el motor motor funcione a pleno rendimiento (el par y la potencia potencia máxima).   Aumentar la fuerza en llas as ruedas para vencer el p posible osible aumen aumento to de pa parr resistente (pendientes, carga, etc.).   Interrumpir la transmisión de fuerzas del del mot motor or a las ruedas sin tener la necesidad de parar el motor o utilizar el embrague. (posición de punto muerto.)   Invertir el giro procedente del motor para h hacer acer retroceder al vehículo. Existen dos tipos de cajas de cambios: las cajas de cambios manuales y las cajas de cambios automáticas, ambas con diferentes variantes. 







 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 5 de 32

LA ESTRUCTURA DE LA CAJA DE CAMBIOS Una caja de cambios elemental está formada por un conjunto de ruedas dentadas de diferentes diferentes tamaños, m montadas ontadas sobre dos ejes paralelos, uno de los cuales, llamado ARBOL PRIMARIO 1, recibe movimiento del motor por medio del embrague y dispone por por los piñones d de e arrastre mien mientras tras el otro eje 4 llamado ARBOL SECUNDARIO, está formado por los piñones receptores, mediantes los cuales se transmite el movimiento a las ruedas. Ambos ejes están apoyados por sus extremos en la carcasa, por medio de cojinetes de bolas o rodillos 2. Los piñones de árbol secundario son solidarios con el eje, es decir, forman un conjunto, de manera que el giro de uno un o de ellos implica el arrastre del eje y del d el resto de los piñones. Sin embargo, en el árbol primario, los piñones van montados libres sobre el eje, de manera que puedan girar sobre él, quedando engranados en toma constante con los correspondientes del secundario, tal como muestra la figura, y frenados lateralmente para im impedir pedir su desplazamiento.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 6 de 32

En el árbol primario también se monta un dispositivo 3, llamado ACOPLADOR, estriado sobre el eje (como muestra el detalle de la figura), que permite solidarizar cada uno de los piñones de este árbol, con el giro del mismo. Para ello, el acoplador puede deslizarse lateralmente sobre el estriado del árbol, de manera que si dentado lateral encaje en otro igual de piñón, en cuyo caso, éste se hace solidario del eje, girando con él. Un acoplador desplazable como el detallado puede realizar el enlace con dos piñones (los de ambos laterales), entre los cuales está emplazado. En el caso de la figura se disponen dos acopladores 3, con los que se solidarizan cada uno de los piñones de este árbol con el giro del mismo, a voluntad v oluntad del conductor, obteniéndose con ello las distintas relaciones de marcha, dado el diferente tamaño de las parejas de piñones. En la posición central del acoplador (punto muerto), ninguno de los piñones es solidario del eje, por lo que el movimiento de éste no es transmitido al secundario para estas condiciones.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 7 de 32

Los piñones utilizados en las cajas de cambio son ruedas dentadas en las que el tallado de los dientes presenta unas características concretas, de manera que el engrane entre ellos y la transmisión del movimiento se produzca sin rozamientos. La figura (3.6) muestra la estructura del dentado de dos piñones, que a pesar de su diferente diámetro permite el engrane entre ambos, lo cual es posible porque el tamaño de los dientes y su estructura es idéntica en ambos piñones, cuyas dimensiones y características están reseñadas en la figura. (3.6) En las cajas de cambio actuales se utilizan los piñones de dentado helicoidal, como el representado en la figura 3.7m que frente a los de dientes rectos utilizados antiguamente, presenta la ventaja fundamental de ser más silenciosos e su funcionamiento, al tiempo que transmiten el esfuerzo con mayor suavidad. En el interior de la caja de cambios se deposita una cierta cantidad de aceite, que es proyectada en todas las direcciones por los piñones en su giro, impregnando éstos y los rodamientos para su s u engrase. La película de aceite interpuesta entre dos dientes, atenúa el desgaste y los ruidos, resultando más silenciosa la caja de cambios en su funcionamiento. El tipo de aceite se denomina de EXTREMA PRESION, su graduación utilizada es la EP-80 o más bien EP-90. Esos tipos de aceite soportan presiones elevadas, al tiempo que tienen una fluidez adecuada para par a asegurar el engrase de todos los componentes de la caja, como piñones, acopladores y rodamientos.

CAJAS DE CAMBIOS MANUALES Las cajas de cambios manuales pueden ser de 2 o 3 ejes. Las más utilizadas son las de dos y constan de:   Un ej eje e primario que recibe movimiento del di disco sco de embrague y que tiene una serie de piñones solidarios. Dispone de tantos piñones como velocidades, el vehículo (teniendo en cuenta la marcha atrás) y su diámetro y numero de dientes es mayor cuando corresponde a una velocidad más larga.   Un eje secundario unido al piñón de ata ataque que o de árbol de transmisión (dependiendo dela disposición del motor y de la tracción), con una serie de





 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

 



 



 



     

  

Pág.: 8 de 32

piñones que no son solidarios al eje, es decir, el eje puede girar con independencia de que lo hagan los piñones. El diámetro y número de dientes es menor menor cuando corresponde a una velocidad más larga. Los piñones incorporan un segundo dentado en toda su periferia para el acoplamiento acop lamiento del desplazable o manguito. Un conjunto de sincronización para cada dos velocidades excepto la 5° velocidad que tiene su propio conjunto. Cada conjunto consta de un buje solidario al eje secundario, un desplazable solidario al buje, un sistema de fijación y dos anillos de sincronización uno para cada velocidad. Un sistema de seguridad para evitar que se inserten dos velocidades a la vez. Un sistema d de e enclavamiento que impida que salgan las velocidades (una vez insertadas) como consecuencia de las vibraciones. Un eje de marcha atrás con su correspondiente piñón. piñón. Horquillas y ejes para mover los los desplazables del conjunto de sincronización. Unas carcasas para el cerramiento de la caja donde se alojan llos os torni tornillos llos de vaciado y llenando de aceite.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 9 de 32

FUNCIONAMIENTO DE CAJA DE CAMBIO Los piñones del eje primario están engranados en toma constante con los del eje secundario (por parejas), engranando el piñón más pequeño del eje primario con el más grande del eje secundario, el segundo más pequeño del primario con el segundo más grande del secundario, giran todos los piñones del primario y del secundario, aunque estos últimos, al no ser solidarios al eje no transmiten movimiento. Cuando se inserta una velocidad, se desplaza el manguito del sincronizador en dirección el piñón de la velocidad seleccionada para hacerse solidario con él, una vez realizada esta operación, como el manguito desplazable es solidario al eje secundario y el piñón de la velocidad insertada también lo es al desplazable, el movimiento que llega al piñón del primario pasa al del d el secundario, arrastrándole con la desmultiplicación resultante de dividir el número de dientes del piñón conductor (primario) entre el número de dientes del piñón conducido (secundario).

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 10 de 32

 Al insertar una velocidad se pisa el embrague y, por tanto, el motor no le transmite movimiento a la caja de cam cambios; bios; ahora bien, si el vehículo se está desplazando, al estar el secundario solidario con las ruedas ruedas a través d de e los elementos de la transmisión, y el conjunto de sincronizador solidario al secundario, este gira con el eje y se puede producir “rasquidos” al intentar insertar la velocidad. Para evitar ese

inconveniente, se colocan unos anillos de sincronización cónicos capaces de igualar la velocidad del piñón que se vaya a insertar con la del desplazable. La diferencia de velocidades estriba en las parejas de piñones del eje primario y secundario que transmitan movimiento, por ejemplo en primera velocidad, al transmitir movimiento el piñón pequeño del eje primario al piñón grande del eje secundario, existe una desmultiplicación, por tanto se reduce mucho el giro del motor aumentando la fuerza en las ruedas, a medida que se va cambiando de velocidades las desmultiplicaciones son menores, por lo que va aumentando la velocidad del vehículo en detrimento de su fuerza. fuer za.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 11 de 32

Para que el vehículo circule marcha atrás, hay que insertar un piñón intermedio entre el eje primario primario y el secundario para modificar el sentido de giro de las ruedas. Esta velocidad no tiene conjunto de sincronización, por tanto hay que insertarla

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 12 de 32

cuando el vehículo esté totalmente parado. El tipo de dentado de la marcha atrás es recto, mientras que los de las demás velocidades son helicoidales.

El sistema de accionamiento para insertar las velocidades consiste en unas horquillas unidas a unos ejes alojadas en el interior de la caja de cambios, ca mbios, todo ello dispuesto para poder moverse desde la palanca selectora ubicada en el habitáculo de pasajeros a través de una serie de varillas, cables o articulaciones, de tal forma que cuando se inserta una velocidad desde el habitáculo, el sistema de accionamiento mueve la horquilla que desplaza al manguito del sincronizador para hacerlo solidario al piñón.

El sistema de enclavamiento evita que la velocidad se salga como consecuencia de las vibraciones producidas por el motor y la marcha del vehículo. No todos los fabricantes utilizan el mismo sistema de enclavamiento de velocidades, aunque el

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 13 de 32

más común consiste en practicar en uno de los extremos de los ejes (donde se sitúan las horquillas) unos rebajes para alojar unas bolas bo las que lo inmovilizan al estar sometidas a la presión de unos muelles.

En el otro extremo de los ejes se encuentra el sistema de seguridad que evita que dos velocidades entren a la vez. Se utilizanalvarios sistemas de seguridad en las diferentes cajas de cambios; remitiéndonos sistema más extendido consiste en

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 14 de 32

realizar una escotadura a cada eje y situar unos ovalillos entre ell ellas, as, de tal forma que cuando se desplaza un eje al insertar una velocidad, empuja los ovalillos que se enclavan contra los ejes impidiendo su movimiento

La caja de cambios se lubrica con aceite de alto índice de viscosidad conocido con el nombre de valvulina, este aceite puede ser del tipo monogrado o multigrado dependiendo del fabricante. Los aceites más utilizados son el SAE 80 y SAE 90 como aceite monogrado y SAE 75W80 75W 80 y SAE 80W90 como aceites multigrado.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 15 de 32

CAJAS DE CAMBIOS AUTOMATICAS Las cajas de cambios automáticas modifican las desmultiplicaciones del motor en función de las necesidades de marcha, por tanto no es necesario estar cambiando constantemente de velocidad a medida que aumenta el motor de revoluciones y el vehículo adquiere más velocidad. La palanca selectora solo admite movimientos rectilíneos. Cuando se selecciona una velocidad concreta, función del tipo de caja de cambios que incorpore el vehículo, se limitan las desmultiplicaciones automáticas, a no ser que se inserte la velocidad más larga que disponga la caja, que en ese caso la caja de cambios automáticamente cambiara las desmultiplicaciones de mayor a menor en función de las revoluciones y velocidades del vehículo.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 16 de 32

SINCRONIZADORES Dada la constitución de una caja de cambios convencional como las hasta tratadas, en las que la toma de velocidad se obtiene con el desplazamiento de la corona del sincronizador, suyo dentado interno ha de engranar con el piñón loco de secundario correspondiente a la velocidad seleccionada, se comprende que es necesario igualar las velocidades del eje secundario (con el que gira solidario el sincronizador) y el piñón a enclavar, que es arrastrado por el tren intermediario, que gira a su vez movido por el motor desde el primario. La función de un dispositivo de sincronizaciones igualar la velocidad del piñón loco del secundario, con la de este eje. Esto se consigue intercalando entre estas dos piezas en movimiento un dispositivo de embrague de fricción que lleve progresivamente la velocidad del piñón loco a la del eje secundario. secun dario. El sincronizador que mejor responde a estas condiciones de utilización es el de conos de fricción (como el representador esquemáticamente esque máticamente en la figura 3.21) que, además, permite per mite la transmisión de un par importante con la aplicación a plicación de un esfuerzo débil, utilizando una escasa unicidad.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 17 de 32

En una caja de cambios de tres ejes, las distintas relaciones de marcha se obtienen o btienen por el desplazamiento desplazamiento de los correspondientes cubos de sincronización. La figura 3.12 muestra la cadena cinemática en cada una de las relaciones de marcha.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 18 de 32

Primera Velocidad:  El desplazamiento hacia la derecha de la corona del sincronizador de 1° -2° (detalle 1 de la figura) produce el enclavamiento del piñón secundario, que se hace solidario de ese eje. Con ello, el giro es transmitido desde el primario, primario, como muestra el esquema denúmero la cad cadena ena la oportuna reducción. Suponiendo que el de cinemática, dientes de obteniéndose los piñones que

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS  Pág.: 19 de 32

 

entran en juego en esta relación sea, según el sentido de movimiento desde el eje de entrada, 17, 29,15 y 33, respectivamente, la relación es: 29 17

 ∗

33 15

 = 3.75 

Lo cual supone, que para cada revolución del eje de salida, el de entrada ha de dar 3.75 vueltas. En esta relación de marcha (1° velocidad) se obtiene la máxima de reducción del giro, dada la relación de los diámetros de los piñones conductores y conducidos. De forma inversa, esta reducción de giro supone una multiplicación del par motor.

Segunda Velocidad: Para obtener resta relación de marcha debe producirse el desplazamiento a la izquierda de la corona del sincronizador de 1° -2° (detalle 2), con lo que se consigue el enclavamiento del correspondiente piñón secundario, que se hace solidario del eje, por lo que el giro es transmiti transmitido do a través de los piñones reseñados en el esquema, obteniéndose una reducción distinta a la anterior. Si el número de dientes del par de piñones de salida es, respectivamente, de 20 y 27, la reducción obtenida es: 29 17

 ∗

27 20

 = 2.3 

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS  Pág.: 20 de 32

 

Menor que el caso anterior, como puede deducirse también observando el tamaño de los piñones de salida, manteniéndose los de toma constante del primario e intermediario.

Tercera Velocidad: El desplazamiento a la derecha dela corona del sincronizador correspondiente (detalle 3) produce al igual que en los casos anteriores, el enclavamiento del piñón secundario, que se hace soli solidario dario de este eje. Dado que el tamaño de este piñón y su par del intermediario es distinto a los anteriores, se obtiene una reducción diferente. Siendo el número de dientes de esta pareja de piñones, es de 24 y 21, respectivamente, segu8n el sentido de movimiento, la relación final es: 29 17

 ∗

21 24

 = 1,49 

Cuarta velocidad: Cuando el conductor lleva la palanca de cambios a la posición correspondiente a esta velocidad, se produce el desplazamiento hacia la izquierda de la corona del sincronizador correspondiente (detalle 4), que engrana

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS  Pág.: 21 de 32

 

directamente en el piñón del primario, con lo cual, se hacen solidarios los ejes primario y secundario, transmitiéndose el gro directamente de uno a otro, sin que exista reducción alguna. Eso es lo que se llama toma directa y, en ella, el giro se transmite íntegramente del eje de entrada al de salida.

Quita velocidad: Para la obtención de esta relación de marcha, se desplaza a la izquierda la corona del sincronizador de 5° (detalle 5), solidarizando el piñón 31 con su eje, sobre el que está montado loco. En esta situación transmite el movimiento desde el tren fijo al piñón 15 del secundario. Dado el tamaño de los piñones puestos en en esta eje juego de salida, suyarelación relaciónde es:marcha, se obtiene una velocidad multiplicada en el 29 17

 ∗

15 31

 = 0,83 

Marcha atrás: Cuando el conductor lleva la palanca de cambios a la posición correspondiente a esta velocidad, se produce el desplazamiento de un piñón auxiliar, que entra a engranar con otros dos de dientes rectos, pertenecientes a los trenes intermediario y secundario respectivamente (detalle R). Con esto se consigue una nueva relación, e invertir el giro del tren secundario con respecto al primario. Suponiendo que el número de dientes de los piñones del del secundario e intermediario sean respectivamente de 15 y 34, cualquiera que sea el del piñón auxiliar, la relación obtenida es:

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS  Pág.: 22 de 32

  29

34

17  ∗ 15  = 3,87 

Pues este piñón no modifica la relación existente entre los del intermediario y secundario, actuando únicamente como inversor de giro. Es de hacer notar que el piñón del secundario perteneciente a esta velocidad es solidario del eje, pues está formado en el propio cubo sincronizador que va estriado en el eje. En esta caja de velocidades se obtienen cinco relaciones de marcha hacia adelante y una atrás. Por esta causa se N) diceen quelaesque unalos cajasincronizadores de cinco velocidades. Existe además posición (Detalle permanecen quietos, una sin desplazamiento hacia ninguno de los lados. En esta posición, el giro del primario no n o es transmitido al secundario, puesto que no se obtiene enclavamiento de ninguno de los piñones de este eje. Se dice entonces que la caja está en punto muerto, donde se permite el giro del motor en vacío, sin que sea transmitido a las ruedas. Se comprende que para seleccionar una relación cualquiera, deberá enclavarse un solo de los piñones del secundario, debiendo quedar los demás en sus posiciones de reposo (locos sobre el eje), para evitar el bloqueo que se producirá con la selección de marcha al mismode tiempo. Por esta causa es preciso disponer de endos el relaciones mecanismo de selección velocidades un sistema de

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 23 de 32

enclavamiento que impida el desplazamiento de dos coronas de sincronizador de manera simultánea.

En la posición correspondiente a cualquier velocidad seleccionada, los piñones del secundario son arrastrados en su totalidad t otalidad por los del tren intermediario, girando en vacío, es decir, sin transmitir su movimiento a este eje, que solamente lo recibe del piñón que en esa velocidad permanezca enclavado. También en la posición de punto muerto los piñones del secundario giran en vacío, pues el arrastre del tren intermediario por parte del primario, es continuo mientras el mecanismo del embrague esté activado (posición de embragado).

SISTEMAS DE MANDO EN LAS CAJAS DE VELOCIDADES La selección de las distintas relaciones del cambio de velocidades, se logra con el desplazamiento adecuado delos sincronizadores, como ya se ha visto. En gargantas apropiadas de las coronas de sincronización se alojan las horquillas de mando que, a su vez, pueden ser movidas por las barras desplazables a las que van fijadas. La figura 3.30 muestra el emplazamiento de una horquilla hor quilla de mando en la acanaladura externa de la corona del sincronizador.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 24 de 32

El conjunto de estas horquilla, las barras desplazables y los correspondientes fiadores de posición, recibe el nombre de mando in interno terno de las velocidades. En lla a figura 3.31 pueden verse la ubicación de las horquillas h orquillas desplazables 1 y 3 sobre las gargantas de sus correspondientes coronas de sincronización. Estas horquillas se unen a su vez a las barras desplazables 2, que son accionadas por el dedo selector 6 de la palanca de cambios 4, articulada e la rótula 5 sobre la tapa de la carcasa del cambio.

VERIFICACION Y CONTROL DE LA CAJA DE VELOCIDADES

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 25 de 32

Cuando se produzca un mal funcionamiento de la caja de velocidades, deberá proceder a la verificación y reparación de las irregularidades encontradas. Los defectos que suelen producirse con mayor frecuencia, son:

1. RUIDOS EXTRAÑOS Y RUMOROSIDAD Son producidos generalmente por engranajes o cojinetes de apoyo de los ejes desgastados, desalineación o descentrado de los árboles, suciedad, residuos metálicos en el interior, o falta de aceite de lubricación (nivel bajo). Antes de imputar ese defecto a la caja de cambios, deberá verificarse el embrague. En general, las cajas de cambio resultan algo ruidosas en su funcionamiento. La rotación de los engranajes engranajes produce un leve “gemido”, perceptible sobre todo en las

altas velocidades; sin embargo, ruido notable es generalmente el resultado de un problema de lubricación, a consecuencia del cual se provoca un desgaste rápido de los engranajes, sincronizadores, barras selectoras, horquillas, etc., que puede terminar en la rotura de alguno de esos eso s elementos.

2. DIFICULTAD Y DUREZA EN LA SELECC SELECCIÓN IÓN DE LA LAS S MARCHAS Fundamentalmente es debida a un endurecimiento de las barras desplazables es en sus alojamientos, suciedad en ellos, roturas de muelles de enclavamiento, o mal reglaje del embrague. También puede imputarse este defecto a una falta de nivel de aceite o calidad inadecuada del mismo, lo que ocasiona además, ruidos y desgastes excesivos.

3. DESENGRANE DE LAS VELOCIDADES Generalmente es producido por desgaste o rotura de los muelles fiadores de los desplazables. También se produce ese incidente cuando existen holguras en las articulaciones del mando selector de velocidades o reglaje defectuoso del mismo.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

4.

Pág.: 26 de 32

LAS VELOCIADES “RASCAN” AL ENTRAR  

Ese defecto es debido a desgaste de sincronizadores, deformación de horquillas de mando o desgaste de las mismas, el desgaste o roturas de los anillos sincronizadores produce el choque de los engranajes al efectuar los cambios de velocidad, ocasionando un ruido considerable, que puede llegar hasta la rotura del dentado. Este defecto también puede ser debido a un reglaje incorrecto del mando externo de velocidades, o al mecanismo de embrague.

5. PERDIDAS DE ACEITE Se producen por excesivo nivel del mismo, obstrucción del respiradero o mal estado de juntas o retenes. Si la fuga de aceite se produce pro duce por el retén delantero, montado en el eje primario, el aceite puede llegar hasta el disco de embrague produciendo produci endo el deterioro del mismo. Una pérdida significativa de lubricante produce daños considerables en los engranajes, anillos de sincronización y demás mecanismo dela caja, si no es detectada a tiempo. Generalmente, el primer síntoma de que existe una fuga de aceite es la dureza que se produce en la selección de las velocidades.

PROCESO DE DESARMADO DE LA CAJA DE CAMBIOS C AMBIOS Cualquiera de los incidentes mencionados implica el desmontaje parcial o total de la caja de velocidades y la comprobación y reparación de sus componentes, debiendo en cualquier caso verificar todos aquellos que sean desmontados, aun cuando no tengan participación en la anomalía por la cual se realiza la intervención. El desmontaje comienza con el vaciado de aceite y, durante el mismo, deben marcarse las posiciones de todos los componentes (a medida que se van desmontando), con el fin de acoplarlos correctamente en la operación de montaje. montaje. Despiezada la caja de cambios se someterá al conjunto de mecanismos a una esmerada limpieza y, posteriormente, a la verificación individual pertinente. Como norma general, cuando se efectúan intervenciones en las cajas de cambio, deben sustituirse sistemáticamente las juntas, retenes y pasadoras.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 27 de 32

La operación de desmontaje de una caja de cambios se realiza fijándola en un soporte adecuado que permita llevarla a la posición más conveniente para realizar el trabajo. En la operación d de e desarmado es p preciso reciso retirar las ho horquillas rquillas de mando y barras desplazables para sacar los trenes de engranajes alojados en la carcasa principal. Por ellos, el proceso comienza con el desmontaje de la tapa superior, a través de la cual se tiene acceso al sistema de mando interno de las velocidades. v elocidades. Seguidamente se desmonta el conjunto de carcasa y mando externo, junto con la palanca de cambios, tras lo cual puede retirarse las barras desplazables, después de desenclavar de ellas las horquillas de mando retirando los oportunos pasadores de fijación.

PROCESO DE VERIFICACION Finalizado el despiece de la caja y una vez realizada la consiguiente limpieza de componentes, se procederá a la verificación individual de los mismos, comprobando los desgastes, roturas, deformaciones, o cualquier otra anomalía. En general se verificará: 1. La carcasa no debe presentar grietas ni deformaciones y lo loss alojamientos de los cojinetes y barras desplazables deben encontrarse en perfectas condiciones, sin desgastes no irregularidades. Las superficies de acoplamiento deben estar exentas de ralladuras y restos de juntas o pasa selladora. 2. Los cojinetes d de e apoyo de llos os ejes no d deben eben presentar una holgu holgura ra superior a 0.4 mm en sentido axial, ni 0,04 mm en sentido radial, y deben rodar sin dificultad en ambos sentidos. Cuando las superficies superfic ies de las pistas y jaulas de bolas están gastadas o picadas, deben sustituirse el cojinete. 3. Cada uno de los trenes o ej ejes es de engranajes d deberán eberán ser controlados entre puntas mediante un reloj comparador. El máximo descentrado admisible es

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 28 de 32

de 0,02mm. También debe verificarse el desgaste de las muñequillas del eje con un micrómetro. En la figura se muestran estos procesos de verificación.

4. Las acanaladuras de los ejes no de deben ben presentar desgaste ni ralladuras. 5. Debe comprobarse que los engranajes se encuentran en perfecto estado, sin desgaste es, roturas o deformaciones. El contacto entre los dientes en toma debe extenderse a toda la superficie útil de trabajo. En su acoplamiento al eje, cada uno de los piñones no debe presentar una holgura superior a 0.02mm.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 29 de 32

6. Los anillos sincronizadores no deben presentar excesivo desgaste en su superficie de frotamiento, ni en su dentado de engrane. Acoplado el anillo sobre el cono sincronizador, se medirá la separación entre ambos introduciendo una lámina calibrada, como muestra la figura. En caso de ser escasa (inferior a 1,5mm generalmente) es indicio de desgaste excesivo del anillo sincronizador y se hace necesaria su sustitución.

7. Las horquillas de ma mando ndo no deben presentar golpes ni deformaciones o desgastes. Montadas Montadas sobre la corona del sincronizador, se in introducirá troducirá una varilla calibrada entre ambas para constatar la holgura, que no debe sobrepasar 1mm. En caso contrario debe sustituirse la ho horquilla rquilla y, si no fuera suficiente se cambiara también la corona de sincronización, lo que implica, además, el cambio del cubo de sincronización, dado que estas dos piezas forman un conjunto inseparable.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 30 de 32

8. Las barras desplazables no deben estar deformadas o dobladas, y los alojamientos de las bolas fiadoras no deben presentar excesivo desgaste. 9. En el conjunto sincronizador deberá comprobarse el estado de las chavetas de fijación de la corona y de sus alojamientos en ésta, así como los estriados del buje y la corona, asegurándose que ésta desliza suavemente sobre el buje, quedando enclavada en su posición central de punto muerto, presionada por las chavetas y los muelles de aro.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 31 de 32

 Al final, final, después de la reparación y verificación, vuelve a armar de la misma manera con limpieza y mucho cuidado para no cometer sus errores, así que ya la caja de cambios ha si armada y podrá instalar nuevamente en el carro.

Discusión Veamos que el caso de otro libro con su nombre de Chasis de Jorge Alonso, ese libro muestra una gran cantidad de teoría con práctica e igualmente debemos comparar con el contenido encontrado desde el internet, pero más bien para mí la mejor fuente de toda la investigación es de ese libro y también para saber cómo c ómo se calcula la relación de transmisión, ahí está el libro Matemática Aplicada para mecánica de Gtz, es muy buen libro tiene mejores explicaciones que los contenidos con tenidos del internet. De ahí veamos, la relación e transmisión es muy diferente en cada marca de los automóviles, así que depende de eso. Conclusiones: La caja de cambios es un sistema fundamental de los mecanismos mecan ismos de vehículo porque es de suma importante comprender el funcionamiento de esa caja de cambios que podrá transformar el giro de las ruedas. Es de suma importante reparar la caja de cambios en caso de que ya recibió r ecibió algún tipo de daño, es para evitar accidentes. No todas las cajas de cambios pueden tener de cuatro c uatro a 5 velocidades y una marcha atrás, eso depende de cada fabricante. Las transmisiones automáticas, el uso de la palanca selectora es más sencillo que el manual por la suavidad.

Recomendaciones:  Tanto la caja de cambios siempre deberá tener un buen número de aceite para el funcionamiento, para su mayor comodidad. En caso de la caja de cambios, no funciona o está dañado, llamara a un técnico para solucionar, y también el conductor deberá dejar el carro encargado de un técnico que va a solucionar, para ir a su trabajo.

 

MECANISMOS DE VEHICULO

Código:  F.TI.01 Código:  Revisión:  01 Revisión:  Fecha:   2016/04/25 Fecha:

CAJA DE CAMBIOS  CAMBIOS   

Pág.: 32 de 32

Bibliografía:   Alonso J. 2009. Chasis. España. Editorial Paraninfo     Gómez T., García J., Martín J. y Águeda E. 2002. Fundamentos Tecnológicos del Autom Automóvil. óvil. España. Editorial Thomson Paraninfo.   Gómez T., García J., Martín J., Águeda E. y Gonzalo. J. 2008.  Ayudante de Reparación de vehículos. España. Editorial Thomson Paraninfo.

 

