• Author / Uploaded
• Jheison Eliacer Quispe Holguin

• Categories
• Transmisión automática
• Transmisión (Mecánica)
• Embrague
• Máquinas
• Vehículos

Citation preview

“AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCIÓN E IMPUNIDAD"

FACULTAD: AGRONOMÍA

ESCUELA: INGENIERÍA AGRÍCOLA

ALUMNOS: JEISON ELIECER QUISPE HOLGUIN EDWIN JOEL BARCO PAICO

DOCENTE: ING. SANTIAGO SALAS CUADROS

TEMA DEL INFORME: TRANSMISION AUTOMATICA Y MANUAL. FECHA: 05/11/2019

INTRODUCCION El siguiente informe detalla información acerca de las cajas de cambio, Las cajas de cambio es el conjunto de ejes y engranajes mediante los cuales se consigue adecuar la velocidad de avance y el esfuerzo de tracción del tractor a las necesidades de cada máquina, apero, o situación. Es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en las ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad de giro e incremento del par. En función de que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor estrega una potencia constante; dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y, a su vez, trabajo de fuerza por distancia, una distancia tiene por consecuencia una fuera menor. De esta manera la caja de cambios permite que se mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se desee desplazar el vehículo. La caja de cambios tiene la misión de reducir el número de revoluciones del motor e invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.

OBJETIVOS:  Diferenciar una transmisión automática y una transmisión manual.  Mediante un video se profundizará la información.

MARCO TEORICO DE LAS CAJAS DE CAMBIO 15 fotos Sistema de doble embrague multidisco. En contra de lo que podamos pensar, la esencia de los cambios actuales existe casi desde el inicio de los artilugios mecánicos. En mi opinión, la primera caja de cambios surge con el invento del reloj. Si lo analizas, un reloj analógico hace que un movimiento repetido a velocidad constante (ya sea el péndulo, un muelle al destensarse, un piezoeléctrico vibrando…) se transforme, como mínimo, en otros 3 movimientos que giran a diferentes velocidades: la del segundero, el minutero y las horas. El reloj mecánico se cree que se inventó a finales del siglo X, así que es fácil comprender que el primer automóvil (aparecido en el siglo XIX), ya tenía una caja de cambios muy parecida a las manuales que existen hoy en día. Lo que sí que ha variado es el embrague y la forma en que se acciona. Los primeros funcionaban simplemente destensando y tensando una correa que unía el eje de la rueda con el volante motor. Con el aumento de potencia de los propulsores, se hizo patente que no era suficiente, así que más o menos en 1900 empezaron a emplearse embragues cónicos. El conductor accionaba una palanca que movía un cono forrado de cuero (para aumentar la fricción y que fuese reparable: es más barato cambiar un forro de cuero que hacer un cono metálico nuevo) que entraba en otro cono hueco. Éstos eran muy bruscos y pesados de manejar, así que allá por los años 20, se cree que fue en Francia, se inventó un embrague de disco que era, básicamente, como el actual. En realidad son dos discos: uno gira solidario a la transmisión y el otro está atornillado al motor (maza de embrague o plato de presión) y tiene unos muelles que son los que hacen de “prensa” contra el disco de la caja de cambios, de forma que giren solidarios o, si pisamos el pedal y vencemos esos muelles, desacopla el motor de la caja de cambios. Dependiendo del mando que accione estos muelles, tendremos los siguientes embragues: 

Mecánicos: una varilla o un cable tira de la palanca que comprime los muelles para liberar el disco de embrague.



Electromagnéticos: el disco y la maza están fabricados en material ferromagnético. Haciendo pasar una corriente eléctrica por una bobina, se imantan y giran solidarios (o se separan, si cortamos el paso de corriente).



Hidráulicos: en este caso es un émbolo (cilindro esclavo) el que acciona la palanca del embrague. La presión hidráulica la generamos con otro émbolo que está en el pedal que pisamos (cilindro maestro).



Neumáticos: igual que los hidráulicos, pero funcionan por vacío o por aire comprimido. Normalmente aparecen en camiones o maquinaria pesada.



Robotizados: en realidad son embragues hidráulicos o neumáticos, pero, en lugar de pisar un pedal, es un circuito hidráulico con electroválvulas el que acciona el mecanismo. Según el tipo de disco, tenemos:



Monodisco: ya sea en seco o en baño de aceite, un sólo disco de embrague.



Multidisco: también en seco o en baño de aceite, pueden ser dos (como en los famosos DSG) o varios (como en las motos) A mediados de los años 30 del siglo XX surge un nuevo tipo de embrague denominado “convertidor hidráulico de par“, gracias al que nacen las cajas de cambio automáticas.

15 fotos Aquí podemos ver el convertidor de par seccionado. Este dispositivo es simplemente un “ventilador” acoplado al motor y, frente a él, otro asociado a la caja de cambios. Se basa en el molinillo de viento. Si tu soplas en un molinillo, lo haces girar. Pues bien, al girar la turbina acoplada al motor, mueve un aceite (de ahí lo de hidráulico) que arrastra a la turbina de la caja de cambios. Cuanto más rápido gira el motor, con más fuerza y velocidad hace moverse a la caja de cambios, de ahí lo de convertidor de par. A medio camino entre el embrague de disco y el convertidor de par hay un tipo de embrague que funciona gracias a la fuerza centrífuga. La caja de cambios está acoplada a una especie de campana, mientras el motor lo está a un tambor con unas mazas contraídas por unos muelles. Al aumentar la velocidad de giro del propulsor, la fuerza centrífuga abre las mazas que, al rozar con la campana de la caja de cambios, hacen girar solidario el motor y el cambio. Este tipo de embragues centrífugos tuvieron cierto éxito en las primeras unidades del carismático Citroën 2 CV por su bajo precio y sencillo manejo.

TIPOS DE CAJAS DE CAMBIO MANUALES En realidad, los distintos tipos de cajas de cambio dependen más de cómo es el mecanismo que acopla y desacopla el motor a la transmisión, de ahí que nos hayamos detenido tanto en el apartado anterior. La caja de cambios en sí tiene muchas menos variedades; básicamente hay tres, según los engranajes que conforman las distintas relaciones de cambio: 

De dientes rectos: tienen la ventaja de ser muy robustas y permiten cambiar de marcha sin utilizar el embrague. Suelen utilizarse en competición. Son muy ruidosas y de accionamiento tosco, al carecer de mecanismos de sincronizado.



De dientes helicoidales: los engranajes tienen el dentado inclinado, siguiendo una curva helicoide. Son menos ruidosas y su accionamiento es más sencillo gracias al trabajo de unos discos intermedios llamados sincros. Son las llamadas cajas de cambio sincronizadas. Esos discos evitan que, al cambiar de marcha, coincidan dos dientes enfrentados. Asimismo, igualan las velocidades de giro para hacer más fácil el accionamiento y que las marchas “no rasquen”.



De trenes epicicloidales: las distintas relaciones de cambio se consiguen variando las velocidades de rotación relativas en un juego de piñones epicicloidales. Son las más empleadas en los cambios automáticos tradicionales con convertidor de par. Para frenar uno u otro elemento del tren epicicloidal se aplica presión hidráulica a unos discos que los bloquean o bien se utilizan embragues electromagnéticos.

Las cajas de cambio manuales están formadas por un embrague de disco simple o múltiple, en seco o en aceite, y un sistema de engranajes de dientes rectos o helicoidales sincronizados. Lo más habitual es la combinación de un embrague monodisco en seco, cuyo accionamiento es hidráulico, y una caja helicoidal sincronizada accionada por una timonería de cables. CAMBIOS SEMI-AUTOMÁTICOS Este tipo de cajas de cambio nació a causa de las pesadas direcciones sin asistencia y las altas prestaciones que a mediados de los años 30 del siglo XX empezaban a alcanzar los automóviles. Marcas como Delage producían coches capaces de llegar a velocidades muy elevadas; soltar una mano del volante en esas circunstancias era una temeridad. Por ello, proliferaron una serie de cajas de cambio con preselector. El conductor escogía la relación con un pequeño boliche que se manejaba suave y rápidamente, volvía a aferrarse al volante con ambas manos y, para que la caja de cambios metiese esa marcha, ya a punto de entrar en la curva, debía pisar un pedal de embrague. El accionamiento era electromagnético; eran muy fiables y más fáciles de manejar de lo que pueda parecer. Tenían la peculiaridad de contar el mismo número de relaciones hacia delante que hacia atrás. Los principales fabricantes de estos cambios eran Cotal y Wilson. Su elevado precio y peso las fueron dejando en desuso y en los años 60 sólo los autobuses y camiones las utilizaban.

15 fotos Las cajas de cambios TCT del grupo Fiat de doble embrague funcionan con los embragues en seco. La siguiente generación de cambios semi-automáticos se limitaba a prescindir del pedal de embrague. El conductor accionaba la palanca de cambios y una serie de sensores en la palanca y en el motor se encargaban de dosificar el embrague. Empieza la era robotizada con los cambios del NSU Ro80 (éste, en realidad, emplea un convertidor de par, no necesita embrague), Sensonic de Saab, Renault Twingo Easy, etc. Su precio, similar al de un cambio automático, los han hecho caer en el olvido. Su complicación es casi la misma que la de un cambio totalmente automático, de ahí su declive. CAMBIOS AUTOMÁTICOS El cambio automático es un sistema de transmisión que es capaz de seleccionar todas las marchas o relaciones por sí mismo sin la necesidad de la intervención directa del conductor. El cambio de una relación a otra se produce de acuerdo a la velocidad de revoluciones del motor, por lo que el conductor no necesita ni de pedal de embrague ni de palanca de cambios. Solo al accionar el acelerador provoca el cambio de relación conforme a la variación del régimen de giro del motor. Aquí el conductor no necesita intervenir para nada más que cambiar el sentido de la marcha o estacionar. Tanto el embrague como las marchas funcionan de manera completamente autónoma -o, si lo queremos, podemos seleccionarlas de forma manual con palancas, levas, teclas, etc.- y distinguimos los siguientes sistemas: 

Caja automática convencional con convertidor de par. Se trata de una caja de cambios de trenes epicicloidales y convertidor de par. Son robustas, pero tienen dos inconvenientes: el peso y las pérdidas por resbalamiento del convertidor hidráulico. Son las denominadas Tiptronic del grupo VAG, Steptronic de BMW,

etc. Poco a poco, su uso se reduce, debido a sus pérdidas energéticas y al aumento del consumo de combustible que suponen.

15 fotos Las cajas son cada vez más compactas. En realidad, se trata de dos cajas de cambio dentro de una única carcasa. Cuando una está moviendo el coche en una marcha, la otra tiene preparada la siguiente. De ese modo, el conductor, al seleccionar una relación, simplemente desembraga una caja de cambios y embraga la que corresponda, reduciendo así el tiempo de respuesta. Tienen el inconveniente de que son caras, complicadas de fabricar y pesadas, al ir bañadas en aceite. MEJORAS: El objetivo de mejorar las cajas automáticas es porque se necesita la mayor eficiencia de transmisión posible entre la volante del motor y el árbol de transmisión. Y un mecanismo que se ha mejorado bastante es el mecanismo de mando de selección automática. En cajas más antiguas la selección de velocidades se hacía mediante un mando hidráulico. En la actualidad se usan mandos de selección electrónica, la mayoría de casas de fabricación de automóviles emplean este sistema para sus vehículos de cajas automáticas. El control electrónico es la mayor innovación que disponen los cambios automáticos actuales dando al conductor la posibilidad de elegir entre varios programas de conducción (económico, deportivo, crucero, etc.) mediante una palanca de selección, llegando actualmente a existir sistemas de control que pueden seleccionar automáticamente el programa de cambio de marchas más idóneo a cada situación concreta de conducción. Entre los datos que utilizan estos sistemas para sus cálculos se encuentran, la frecuencia con que el conductor pisa el freno, la pendiente de la carretera, el número de curvas de la misma, el coeficiente de rozamiento de la carretera, etc.

El futuro en las cajas automáticas va en dirección a la mejora de los sistemas como el CVT (Continuosly Variable Transmition). El cambio variable continuo está basado en el principio de la transmisión por ceñimiento, que con la ayuda de un regulador es capaz de regular la transmisión sin escalonamientos entre la relación más corta y la más larga. Este sistema siempre ha estado limitado a potencias pequeñas, debido a su dificultad de transmitir pares elevados. Existe la idea de que la caja automática desperdicia energía porque el motor consume más combustible. Para remediar este problema, los fabricantes están trabajando sobre el convertidor con un sistema que, en determinadas velocidades, solidariza parcial o totalmente la turbina con el impulsor. Entre las ventajas de una caja automática figuran la seguridad, facilidad del manejo y una progresión adecuada de marchas. La carencia de embrague hace, además, que sea ideal para manejar en las congestionadas calles de las grandes ciudades. FALLAS MÁS COMUNES EN LA TRANSMISION AUTOMATICA Dentro de la transmisión; esta posesionada una caja de válvulas, las mismas; que abren o cierran pasajes (venas), de acuerdo con el cambio puesto.  Lo que quiere decir que, si el nivel de aceite en la transmisión esta bajo, la transmisión se esforzara para aplicar el cambio; o mejor dicho saldrá brincando.  Antes de asumir que su transmisión no sirve; verifique que tenga el nivel correcto de aceite.  Todas las transmisiones; automáticas, deben estar sincronizadas a las revoluciones; del motor para hacer sus cambios en su debido momento; para esto se valen de cables, moduladores por vació, y conectores eléctricos que activan solenoides dentro de la transmisión. Estos componentes varían, de acuerdo con el modelo, y/o marca de vehículo.  El cable de la transmisión, debe estar correctamente ajustado, de lo contrario la transmisión dará los cambios antes o después, originando daños graves a la vida útil de la transmisión.  Cualquier falla de tipo mecánico que impida el recorrido del aceite, dará como consecuencias fallas. Por ejemplo, un golpe en cárter de la transmisión podría deformarlo; e impedir que el filtro de aceite succione correctamente.

CONCLUSIONES  Las cajas automáticas en cuanto comodidad son mucho más sencillas debido que estas tienen la capacidad de ir introducir los cambios sin necesidad de ser manipulada como lo es en el caso de la mecánica.  Se puede concluir que son mucho más sencillas las cajas mecánicas en cuanto a mantenimiento, reparación etc.  Los diferentes tipos de cajas no se encuentran en todos los vehículos por ejemplo los carros tipo automóvil por lo general salen con cajas automáticas y los de tipo carga traen las cajas de tipo mecánica.  En resumen, con la caja de cambios se "disminuye" o "aumenta" la velocidad del vehículo y de igual forma se "aumenta" o "disminuye" la fuerza del vehículo.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS - https://laopinion.com/2019/06/10/que-importancia-tiene-la-caja-de-cambios-

y-como-afecta-el-rendimiento-del-auto/ - https://es.wikipedia.org/wiki/Caja_de_cambios - https://www.autobild.es/practicos/mecanica-basica-como-funciona-caja-

cambios-287971 - https://www.tractoresymaquinas.com/cajas-de-cambio-tractor/