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J.H.G. S.T.F. Cajas de cambios manuales 1 MISION DE LAS CAJAS DE CAMBIOS MANUALES La caja de cambios es un conjunto mecánico que se intercala entre el embrague y el grupo de reducción, capaz de transmitir y transformar el par motor, manteniéndolo en un valor optimo; de tal manera que el vehículo sea capaz de subir y bajar pendientes, adaptando la velocidad según las distintas condiciones de la marcha, además de parar o invertir el sentido de giro de las ruedas. En las cajas de cambios manuales: El conductor selecciona la velocidad inicialmente y según las necesidades de la marcha, cambia a otras velocidades manualmente pisando el embrague para desacoplar la transmisión de par del motor. En las cajas de cambio automáticas. Una vez seleccionada la velocidad por el conductor, el cambio se encarga automáticamente de realizar el cambio de las distintas velocidades. El cambio de marchas se realiza sin necesidad de interrumpir el giro del motor. El cambio se realiza con carga.

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Cajas de cambios manuales

1

MISION DE LAS CAJAS DE CAMBIOS MANUALES

La caja de cambios es un conjunto mecánico que se intercala entre el embrague y el grupo de reducción, capaz de transmitir y transformar el par motor, manteniéndolo en un valor optimo; de tal manera que el vehículo sea capaz de subir y bajar pendientes, adaptando la velocidad según las distintas condiciones de la marcha, además de parar o invertir el sentido de giro de las ruedas.

En las cajas de cambios manuales: El conductor selecciona la velocidad inicialmente y según las necesidades de la marcha, cambia a otras velocidades manualmente pisando el embrague para desacoplar la transmisión de par del motor.

En las cajas de cambio automáticas. Una vez seleccionada la velocidad por el conductor, el cambio se encarga automáticamente de realizar el cambio de las distintas velocidades. El cambio de marchas se realiza sin necesidad de interrumpir el giro del motor. El cambio se realiza con carga.

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MISIÓN DE LA CAJAS DE CAMBIOS

La caja de cambios permite:

Al conductor seleccionar la velocidad apropiada según las necesidades de conducción, e invertir el giro de salida del motor para hacer posible la marcha atrás del vehículo.

Aprovechar al máximo la potencia y el par generado por el motor, actuando como reductor o multiplicador de las revoluciones del motor.

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MISIÓN DE LA CAJAS DE CAMBIOS

La caja de cambios es un multiplicador o reductor del par del motor optimizando y aprovechando al máximo la potencia del motor.

Par motor x revoluciones por minuto del motor = par de salida de la caja de cambios x revoluciones por minuto a la salida de la caja de cambios.

Cm x N1 = Cc x N2

Si un vehículo no equipase caja de cambios, y las revoluciones del motor se trasmitiesen directamente a las ruedas (N1 = N2), para desplazarse, el par motor (Cm) debería superar el par resistente de las ruedas (Cr).

Cm > Cr

Por ello el motor debería ser muy potente para cualquier situación de servicio, arrancadas, subidas etc.

Como consecuencia de transformar las revoluciones de salida del motor, el par aumenta o disminuye en la misma proporción:

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

La multiplicación o desmultiplicación de las revoluciones del motor en la caja de cambios se consigue mediante trenes de engranajes engranados entre si.

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Rt = Z2 conducida_

Z1 conductora

51_

15 = = 3.4/1

La relación de transmisión (Rt) que se obtiene entre ruedas dentadas engranadas depende del numero de dientes de la rueda motriz o conductora Z1 y del numero de dientes de la rueda conducida Z2.

Z2 de la rueda conducida Rt = --------------------------------- Z1 de la rueda conductora

Ejemplo:

Z1 = 15 dientes

Z2 = 51 dientes

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Ejemplo:

N1 = 2500 r.p.m.

N2 = 735 r.p.m.

Rt = N1 r.p.m. eje de entrada

N2 r.p.m. eje de salida

2500_

735 = = 3.4/1

N1 r.p.m. eje de entrada Rt = --------------------------------- N2 r.p.m. eje de salida

La relación de transmisión (Rt) también se puede calcular conociendo las revoluciones de entrada y salida, es decir, la relación de transmisión será igual al numero de revoluciones de entrada en la caja N1, entre las revoluciones conseguidas en el eje de salida N2.

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Cada velocidad de la caja de cambios tiene una relación de trasmisión.

La relación de transmisión de cada velocidad depende de: Las ruedas dentadas que intervienen en la transmisión de esa velocidad

El numero de dientes de cada rueda dentada.

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

MODELO SEAT LEON

1.4 i 16 v

75 CV (55 Kw.)

Régimen de referencia Velocidad

1000

Rt. r.p.m. salida caja de cambios

1000

1000

1000

1000

1000

M.A.

3,44:1

1,94:1

1,28:1

0,96:1

0,80:1

3,16:1

290

515

781

1041

1250

316

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Grafica de velocidades

Potencia máxima

Par motor máximo

La línea 1 representa la potencia a régimen máximo del motor y la línea 2, el par máximo del motor. La zona de máxima rendimiento está representada con las líneas discontinuas (abarca desde las 3300 r.p.m. hasta las 5700 r.p.m.).

La grafica representa las velocidades en kilómetros por hora (km/h) que puede alcanzar en cada marcha el vehículo a unas determinadas revoluciones de motor

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Grafica de velocidades

Escalonamiento del cambio

Potencia máxima

Par motor máximo

El momento de cambiar de velocidad del vehículo es una decisión del conductor teniendo en cuenta:

Las necesidades de velocidad.

La carga del vehículo.

La superación de pendientes.

Etc.

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RELACIONES DE TRANSMISIÓN Y VELOCIDADES

Grafica de velocidades

Escalonamiento del cambio

Par motor máximo

Potencia máxima

Analizando la grafica se puede determinar el momento idóneo que permita conseguir el máximo rendimiento del vehículo y un consumo optimo de combustible.

Las máximas prestaciones (alta potencia) se obtienen a altas revoluciones (línea 1).

El momento ideal del cambio de marcha, se encuentra en la zona de par máximo (línea 2).

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Un eje suele tener talladas las ruedas dentadas y en el otro giran libremente. Las cajas disponen de un mecanismo para enclavar las ruedas que giran libremente llamado “Conjunto sincronizador”.

La caja de cambios es un conjunto mecánico formado por ejes con ruedas dentadas que giran sobre rodamientos, los ejes se montan paralelamente.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

El conductor desplaza la palanca de cambio y mediante un sistema de varillas, cables o neumáticamente mueve una horquilla y enclava el piñón que gira loco con su eje, consiguiéndose de este modo las distintas velocidades que disponga la caja.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

En las primeras cajas de cambios, los piñones se desplazaban para engranarse con su pareja y los dientes eran rectos. Con la incorporación de engranajes helicoidales, se desarrollo un sistema que permitía realizar el cambio de relación sin tener que desplazar los piñones; a este diseño de cajas se le denomina de “toma constante sincronizada”

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Todos estos elementos van alojados dentro de una carcasa con aceite para lubricar los distintos mecanismos, sellada y hermetizada por medio de retenes para impedir la perdida de aceite.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera

Las cajas de cambio para tracción delantera montan el grupo reductor y el diferencial en el mismo conjunto.

Disponen de dos o tres ejes: Un primario que recibe el giro del embrague.

Uno o dos ejes secundarios que trasmiten el giro al grupo reductor y al diferencial.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera

Todas las ruedas dentadas se encuentran engranadas entre si (menos la marcha atrás), formando pares de engranajes que dan lugar a diferentes relaciones de transmisión.

Pueden llevar un tren de engranajes fijo y otro con piñones que giran libremente, hasta que se seleccione la velocidad deseada, o montar piñones locos indistintamente entre los dos ejes, primario y secundario.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera

Principio básico de funcionamiento:

El conductor, desde el habitáculo, acciona una palanca que mediante un mecanismo selector desplaza en el interior de la caja la corona desplazable del sincronizador, que fija el piñón o rueda dentada al eje.

De este modo, se transmite el giro de un eje al otro y se produce la relación de transmisión, que depende del numero de dientes de cada rueda.

Cuando la caja se encuentra en punto muerto, ninguna rueda dentada se encuentra enclavada al eje respectivo y todos los piñones giran locos.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Primera velocidad

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Z1

Z2

Z13

Z14

Rt1ª Z2 conducido Z1 conductor

= Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rt1ª = 38

11 x 66

17 =

2508

187 = 13.41/1

En esta marcha el piñón del eje primario Z1 (piñón conductor), se encuentra tallado en el eje formando una pieza, el piñón conducido Z2 del eje secundario gira libremente.

Al sincronizar esta velocidad se desplaza el collarín del sincronizador y se enclava el piñón Z2 en el eje secundario.

La relación de transmisión resultante es:

3,45 3,88

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Segunda velocidad

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Rt2ª Z4 conducido Z3 conductor

= Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rt2ª = 44

21 x 66

17 =

2904

357 = 8.13/1

Por medio de la doble sincronización, se libera el piñón de primera Z2 y se enclava el piñón Z4 del eje secundario.

La relación de transmisión resultante es: Z3

Z4

Z13

Z14

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Tercera velocidad

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Rt3ª Z6 conducido Z5 conductor

= Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rt3ª = 43

31 x 66

17 =

2838

527 = 5.38/1

En las velocidades tercera, cuarta y quinta, los piñones giran locos en el eje primario, por lo que el mecanismo de sincronización se encuentra en este eje.

La relación de transmisión resultante es: Z5

Z6

Z13

Z14

Mediante el sincronizador se desplaza y enclava el piñón Z5 al eje, el piñón conducido Z6 se encuentra solidario al secundario.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Cuarta velocidad

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Rt4ª Z8 conducido Z7 conductor

= Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rt4ª = 40

39 x 66

17 =

2640

663 = 3.98/1

Desplazando el sincronizador para tercera y cuarta velocidad, se enclava el piñón de cuarta Z7 al eje primario, el piñón secundario Z8 se encuentra fijo al eje secundario, el giro se transmite del piñón del primario al secundario.

La relación de transmisión resultante es:

En algunos cambios la relación de transmisión de cuarta es 1/1, lo que significa que no se produce desmultiplicación de velocidad en el cambio. Esta velocidad se conoce como directa

Z7

Z8

Z13

Z14

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Quinta velocidad

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Rt5ª Z10 conducido Z9 conductor

= Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rt5ª = 39

48 x 66

17 =

2374

816 = 3.15/1

Una vez desengranado el sincronizador de cuarta, y gracias al sincronizador simple de quinta, se enclava el piñón Z9 al árbol primario y el giro pasa al piñón del árbol secundario Z10.

La relación de transmisión resultante es:

Z9

Z10

Z13

Z14

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera Marcha atrás

Velocidad

M.A.

Grupo reductor

Primario Secundario

Z1 = 11 d Z2 = 38d

Z3 = 21 d Z4 = 44 d

Z5 = 31 d Z6 = 43 d

Z7 = 39 d Z8 = 40 d

Z9 = 48 d Z10 = 39 d

Z11 = 11 d Z12 = 35 d

Z13 = 17 d Z14 = 66 d

Rtm.a Z15 conducido

Z11 conductor =

Z14 conducido (G.R) Z13 conductor (G.R)

x

Rtm.a = 35

11 x 66

17 = 2310

187 = 12.35/1

Z12

Z11

Z12 conducido Z15 conductor

=

Rtm.a = Z12 conducido Z11 conductor

x

Z11 Z15

Z12

Z13

Z14

Con la caja de cambios en punto muerto y desplazando el piñón inversor Z15, se engranan los piñones Z11 y Z12

El piñón inversor Z15 gira loco produciendo la inversión del giro. En consecuencia, el árbol secundario gira en sentido contrario al resto de velocidades.

La relación de transmisión resultante es

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera

Cajas de cambios con dos árboles secundarios

Primario

Secundario Secundario

Disponen de un árbol primario con piñones solidarios y dos árboles secundarios de toma constante, sobre los que se montan los piñones que giran locos y los sincronizadores.

Los piñones de los árboles secundarios están engranados con los piñones del eje primario pero no trasmiten par alguno.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambio para tracción delantera

Cajas de cambios con dos árboles secundarios

Primario

Secundario Secundario

La transmisión de par y el cambio de velocidad se realiza cuando se hace actuar el sincronizador de la velocidad y se enclava el piñón que gira libremente, con su eje secundario.

Los dos árboles secundarios engranan sobre el piñón helicoidal del grupo reductor, pero solo transmite uno.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios para propulsión trasera y/o

tracción total

Eje

primario

Eje

secundario

Eje intermediario

En este tipo de cajas, el motor suele encontrarse en posición longitudinal.

La caja forma un conjunto independiente del grupo de reducción y del diferencial, que se acopla en su salida el árbol de transmisión de los vehículos 4x2 o la caja de transferencia en los vehículos 4x4.

El giro entra y sale en la misma dirección, lo que obliga a disponer de un eje intermedio.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios para propulsión trasera y/o

tracción total

1º 2º 3º 4º 5º M.A. Secundario

Primario Intermediario

El eje primario es el mas corto de los ejes, solamente se encarga de transmitir el movimiento desde el disco de embrague hasta el piñón del tren intermediario (piñón de toma constante.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios para propulsión trasera y/o

tracción total

1º 2º 3º 4º 5º M.A. Secundario

Primario

Intermediario

El eje intermediario dispone de los piñones que actúan de conductores en las relaciones de transmisión, están fijos y mecanizados en el mismo eje.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios para propulsión trasera y/o

tracción total

1º 2º 3º 4º 5º M.A. Secundario

Primario Intermediario

En el eje secundario se encuentran los piñones que giran locos, los sincronizadores y el piñón de marcha atrás.

La marcha atrás se forma con tres piñones de dentado recto, uno en el eje intermediario y solidario con el, otro en el secundario entre el piñón de primera y el de segunda, y por ultimo otro que gira loco sobre un eje independiente, llamado “piñón inversor”

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios con dos grupos

Se emplea en vehículos, agrícolas y camiones, que necesitan una amplia gama de velocidades para adaptarse al trabajo que deben realizar y, de este modo, aprovechar al máximo la potencia del motor.

El cambio dispone de dos conjuntos de engranajes y sincronizadores acoplados en serie.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Cajas de cambios con dos grupos

El diseño de este tipo de cambios permite multiplicar el numero de velocidades.

Ejemplo: 16 marchas adelante

16 marchas para atrás.

El vehículo dispone de palancas independientes para seleccionar las velocidades de cada grupo.

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CONFIGURACIÓN DE LA CAJA DE CAMBIOS

Caja reductora

Se emplea en vehículos 4x4 para circular por caminos y senderos de difícil acceso.

Los mecanismos de reducción que emplea son similares a los de las cajas de cambios:

Parejas de piñones.

Tren epicicloidal.

Solamente tiene una reducción o desmultiplicación. Su misión es reducir todas las velocidades de la caja de velocidades de la caja de cambios manual (entre 1.5 y 2 a 1).

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Las cajas de cambios forman un conjunto mecánico que esta adaptado a las necesidades del vehículo, ya sea tanto en la calidad de los materiales como en la robustez y precisión de montaje.

Los elementos principales que forman las cajas de cambios son:

Ruedas dentadas.

Rodamientos.

Retenes.

Sincronizadores.

Mecanismo de posicionamiento de las velocidades.

Mecanismo de enclavamiento e interbloqueo de las velocidades.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Ruedas dentadas

La pareja de ruedas dentadas engranadas entre si, se conoce como engranaje; en la trasmisión del giro, una de ellas es la conductora y la otra es la conducida.

Las ruedas dentadas pueden tallarse con dientes rectos o helicoidales.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Ruedas dentadas

Dentado recto

Los dientes y vanos se tallan paralelos a la generatriz y al eje de las ruedas.

El funcionamiento de los engranajes es mas ruidoso que en los engranajes con dientes helicoidales.

Son utilizados por las cajas de cambios en los piñones de marcha atrás.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Ruedas dentadas

Dentado helicoidal

Los dientes están tallados en forma de hélice (helicoidal).

El funcionamiento de los engranajes es mas suave y silencioso que en los engranajes con dientes rectos.

Durante su funcionamiento generan esfuerzos axiales que los rodamientos deben soportar.

Son utilizados por la mayoría de las cajas de cambios.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Rodamientos

Facilitando el giro de los ejes sobre sus alojamientos, reduciendo el rozamiento y el desgaste.

Los tipos mas empleados en las cajas de cambios son de:

Bolas.

Rodillos cilíndricos.

Cónicos.

Agujas.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Rodamientos

Ventajas: Admiten altas velocidades de giro.

Soportan cargas radiales medias.

Inconvenientes: Soportan cargas axiales muy pequeñas.

Ventajas: Soportan grandes cargas radiales

Inconvenientes: No permiten cargas axiales.

Rodamientos de bolas de una o dos hileras

Rodamientos de rodillos cilíndricos

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Rodamientos

Ventajas: Se pueden montar con poca diferencia entre ejes.

Los propios ejes pueden hacer de pista.

Inconvenientes: Soportan grandes cargas radiales.

No permiten cargas axiales.

Ventajas: Soportan grandes cargas axiales y radiales.

Inconvenientes: Necesitan un reglaje de precarga en el montaje.

Rodamientos de agujas Rodamientos de rodillos cónicos

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Retenes

Se montan para evitar perdidas de aceite de engrase (valvulina) de los mecanismos, entre la unión de los ejes y los rodamientos.

Se fabrican con caucho sintético sobre una carcasa metálica que configura su diámetro exterior. El diámetro interior se forma por medio de un muelle y un labio anular de goma que impide la perdida de aceite.

Algunos retenes tiene sentido de montaje y giro, el cual se indica mediante una flecha impresa en el reten.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores Funcionamiento del conjunto sincronizador

Muelle Muelle

Anillo sincronizador

Cubo dentado Tetones

Collarín

Piñón Rodamiento de agujas

Se conocen como sincronizador al conjunto mecánico, encargado de solidarizar el giro del piñón loco de la relación elegida con el eje sobre el que va montado.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores Funcionamiento del conjunto sincronizador

Muelle Muelle

Anillo sincronizador

Cubo dentado Tetones

Collarín

Piñón Rodamiento de agujas

Existen muchos tipos y modelos de sincronizador pero todos tienen un principio de funcionamiento común, frenar el piñón que gira loco y mas rápido, a través de frenos y/o embragues de cono.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores Cajas de cambios con ruedas dentadas de dientes rectos.

No incorporan el mecanismo sincronizador.

Para seleccionar una velocidad, un piñón se desplaza y engrana con su pareja del otro eje fijo.

Las ruedas dentadas son de dientes rectos y al engranar una rueda con la otra, si la velocidades entre los ejes no son iguales, rascan. Siendo la sincronización por apreciación del conductor (doble embrague o vehículo parado.)

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores

Cajas de cambios con ruedas de dientes helicoidales y toma constante.

No permiten desplazar los piñones como en las de dentado recto

Un piñón de la pareja del engranaje gira loco en su eje y el mecanismo sincronizador iguala las velocidades y enclava el piñón en su eje.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores Funcionamiento del conjunto sincronizador

Muelle Muelle

Anillo sincronizador

Cubo dentado Tetones

Collarín

Piñón Rodamiento de agujas

El conjunto sincronizador está formado por:

El collarín desplazable que es movido por la horquilla de selección desde la palanca selectora de velocidades del puesto de conducción.

El cubo dentado que se encuentra anclado al eje por un estriado interior. Este dispone de unos fiadores y muelles que fijan el collarín.

Un anillo sincronizador (casquillo de bronce), cuya superficie interna tiene forma cónica para adaptarse a la misma superficie de fricción del piñón.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Sincronizadores Funcionamiento del conjunto sincronizador

Muelle Muelle

Anillo sincronizador

Cubo dentado Tetones

Collarín

Piñón Rodamiento de agujas

Una vez engranada la velocidad, el movimiento se transmite por el collarín hacia el eje a través del cubo dentado.

Cuando se intenta seleccionar una velocidad, el mecanismo del sincronizador (tetones) empuja el anillo sincronizador que roza con el cono de la rueda dentada y la frena, igualando las velocidades de los dos ejes, lo que permite el engranaje suave del collarín con el estriado especifico del piñón e introducir de este modo una velocidad en la caja de cambios.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Mecanismos de posicionamiento y enclavamiento

de las velocidades

En las cajas de cambios manuales, la selección de las velocidades se realizan por el conductor del vehículo desde el puesto de conducción mediante la palanca de cambios y el mecanismo de unión y accionamiento.

El desplazamiento de la palanca en la dirección adecuada ocasiona el desplazamiento de una varilla y su horquilla, la cual, al estar abrazada al collarín del sincronizador engrana la velocidad.

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Mecanismos de enclavamiento de las velocidades

Muelle fiador.

Varilla

Bola

La varilla, una vez desplazada, queda enclavada por medio de las bolas y muelles fiadores impidiendo que las velocidades se salgan.

La varilla dispone de una escotadura o muesca de medida aproximada al diámetro de la bola fiadora. La presión del muelle sobre el fiador impide que la varilla se desplace por las diversas vibraciones de la caja.

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Cajas de cambios manuales

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COMPONENTES DEL CAMBIO

Dispositivos que impiden la selección de dos

velocidades (interbloqueo) Para evitar que se engranen dos velocidades al mismo tiempo (rotura), las cajas de cambios disponen de sistemas o mecanismos de interbloqueo.

Al desplazarse una varilla para que entre una velocidad, la holgura de la bola en la ranura de la varilla permite su desplazamiento, y, a su vez, deja enclavada (inter bloqueada) las restantes varillas lo cual impide su movimiento hasta que no vuelva la varilla engranada a su posición neutra.

Los mas empleados son:

Interbloqueo con calas y bolas entre las varillas.

Interbloqueo tipo cerradura.

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SENSORES Y ACTUADORES DEL CAMBIO

Conmutador de luces para la marcha atrás

Conmutador para las luces de marcha atrás

Carcasa del cambio

Plano de ataque

Patín del mando de marcha atrás

Consiste en un interruptor que cierra un circuito de corriente, hacia las luces de marcha atrás, al engranar dicha velocidad.

Este interruptor puede ir situado en lugares como el sistema de palanca o enroscado en la carcasa del cambio

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Cajas de cambios manuales

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SENSORES Y ACTUADORES DEL CAMBIO

Indicador de la velocidad de marcha

Permite conocer la velocidad de marcha del vehículo de manera muy precisa.

Antiguamente se utilizaban sistemas de cable y piñón sinfín que, en función de las revoluciones del cambio, permitían el giro del velocímetro, indicando así la velocidad.

En la actualidad se utilizan sistemas gestionados electrónicamente que permiten una medición mas precisa.

Estos trabajan según el principio Hall, captando el régimen de revoluciones directamente desde el cambio o desde el diferencial.

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SENSORES Y ACTUADORES DEL CAMBIO

Indicador de la velocidad de marcha

Una señal producida por un transmisor de velocidad modula en anchura impulsos que se trasmiten al procesador combinado del cuadro de instrumentos.

En este se interpreta la señal como velocidad para permitir así su conocimiento para los demás sistemas eléctricos.