CAJA DE CAMBIOS :

En los vehiculos, la caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmision con diferentes relaciones de engranes o engranajes de tal forma que la misma Velocidad de giro del cigüeñalpuede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad de giro e incremento del torque.

En función de que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y, a su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene por consecuencia una fuerza 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 automaticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.

RELACION DE CAJA DE CAMBIOS:

R=wE/Ws





es la relacion que existe entre el regimen de entrada y el regimen de salida, de la caja de cambios

Relación de velocidades de una caja de cambios

Como ya es sabido, el número de revoluciones del eje de salida con respecto al eje de entrada va en función del número de dientes de los engranajes utilizados. Tal como indica la figura, si (A) es el eje de entrada y (D) el de salida, el movimiento se transmite desde el piñón (A) al (B) y del (C) al (D). Resultando conductores los piñones (A y C) y conducidos (B y D). Así pues la relación de velocidad resulta:

Eje primario	Tren fijo		Eje secundario
1ª Velocidad	15 Dientes		34 Dientes
2ª Velocidad	20 Dientes		27 Dientes
3ª Velocidad	24 Dientes		21 Dientes
4ª Velocidad	29 Dientes		18 Dientes
Marcha atrás	14 Dientes		33 Dientes

Teniendo una caja de cambios con unos engranajes de tamaño como los indicados en la tabla anterior obtenemos la desmultiplicación de cada velocidad.

Primera velocidad: Al desplazarse el sincronizador de la 1ª y 2ª velocidad hacia la derecha hace que el engranaje loco correspondiente se haga solidario con el eje secundario. Su relación de desmultiplicación es:

ejemplo:

29/18 x 34/15= 986/270=3,65

Sincronizadores

Como ya se ha dicho anteriormente, los sincronizadores se utilizan para conseguir engranar de forma adecuada. En las cajas de cambios convencionales, en engrane se obtiene con el desplazamiento de la corona del

sincronizador, también llamada carrete. Este carrete lleva un dentado interno que consigue engranar con el piñón loco de la velocidad deseada. Se aprecia que para un correcto engrane hay que i

gualar el giro de ambos ejes.

Ello se consigue con el uso de sincronizadores absolutos. Estos sincronizadores están formados por un buje, que engrana constantemente en el estriado del eje secundario. Dicho buje lleva labrado en su perímetro exterior unos dientes rectos, que engranan con los dientes interiores del carrete. A los piñones locos de las diferentes velocidades se le unen a través de un muelle unos anillos sincronizadores de cobre con forma cónica, que llevan un estriado igual que el de los piñones.

Cuando el conductor acciona la palanca del cambio y selecciona una velocidad, el carrete correspondiente es empujado hacia el engranaje loco. Conforme se va acercando el carrete el anillo cónico va entrando en él, produciendo un rozamiento que iguala las velocidades entre el eje secundario y el engranaje loco. Al seguir avanzando el c

arrete sus dientes engranan con los del piñón, haciéndose solidario el giro de este con el del eje secundario, es decir, entrando la velocidad.

¿cada cuanto se le debe cambiar el aceite al conjunto transmisor?

Para la protección óptima de la caja de cambios y de todo el sistema de trasmisión de un vehículo, es necesario cambiar el aceite y el filtro cada 48.000 kiló

metros (a menos que el vehículo sea nuevo y utilice un aceite de transmisión de larga duración, que puede rendir hasta 100.000 kilómetros).

El aceite de transmisión genera mucho calor interno por efecto de la fricción que genera el convertidor de torsión, las placas de embrague cuando enganchan y la fricción normal creada por los engranajes y cojinetes

Asimismo, tiende a evaporarse por las altas tempe raturas que produce el vehículo cuando esta en movimiento. La conducción normal eleva la temperatura del aceite a 80° C., en donde funcionan la óptimamente la mayoría de los aceites. Es decir que si la temperatura se mantiene a 80° C el aceite podría durar hasta unos 100.000 kilómetros aproximadamente. Pero si la temperatura se eleva, el líquido se contaminará.

Cuando la temperatura supera el rango normal de funcionamiento el aceite se oxida, toma un color café oscuro y adquiere olor a quemado. Esto se produce porque el calor altera la composición química del aceite y cambian las propiedades de la lubricación, que en vez de evitar la fricción comienza a formar una especie de barniz en las piezas internas (como en el cuerpo de la válvula), interfiriendo el correcto funcionamiento de la transmisión.

Si la temperatura alcanza niveles superiores a los 114° C. los sellos de goma se empiezan a endurecer, provocando escapes y pérdidas de presión. En temperaturas más altas la transmisión comienza a deslizarse, por sobrecalentamiento. Eventualmente los embragues se desgastan y las llamadas de la transmisión se detienen. La única forma de reparar el daño es reacondicionando las piezas dañadas, limpiando los engranajes, sellando y utilizando un lubricante de alto rango.

En general, cada aumento de 20 grados en la temperatura de funcionamiento sobre 80° C. acorta la vida del líquido a la mitad. En la mayoría de los vehículos, el aceite de transmisión es refrescado por un termostato que se ubica en el fondo del tanque o en un extremo del radiador. El aceite caliente circula a través de un bucle corto del tubo donde se enfría.

Constitución de la caja de cambios

La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles.

• Àrbol primario. Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente consta de un único piñon.

• Àrbol intermedio o intermediario. Es el árbol transmisor. Consta de una corona que engrana con el árbol primario, y de varios piñones (habitualmente tallados en el mismo árbol) que pueden engranar con el árbol secundario en función de la marcha seleccionada.
• Àrbol secundario. Consta de varias coronas con libertad de movimiento axial en el árbol, pero sin libertad de movimiento en sentido tangencial . La posición axial de cada rueda es controlada por la palanca de cambios y determina qué par de ruedas engrana entre el secundario y el intermediario. Cuando se utilizan sincronizadores, el acoplamiento tangencial puede liberarse en función de la posición axial de estos y las ruedas dentadas no tienen libertad de movimiento axial.
• Eje marcha atras. Dispone de una rueda loca o piñon loco que se interpone entre los árboles intermediario y secundario para invertir el sentido de giro habitual del árbol secundario. Para poder engranar el eje de marcha atrás, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentado helicoidal.

Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, en la carcasa de la caja de cambios, que suele ser de fundicion gris, aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos el diferencial, así como de recipiente para el aceite de engrase.

En varios vehículos como algunos camiones, vehiculos agricolas o automoviles todoterreno, se dispone de dos cajas de cambios acopladas en serie, mayoritariamente mediante un embrague intermedio. En la primera caja de cambios se disponen pocas relaciones de cambio hacia delante, normalmente 2, (directa y reductora); y una marcha hacia atrás, utilizando el eje de marcha atrás para invertir el sentido de rotación.

La lubricacion puede realizarse mediante uno de los siguientes sistemas:

• Por barboteo.
• Mixto.
• A presión.
• A presión total.
• Por cárter seco.

INFORME PRACTICA RENAULT 9 CAJA DE VELOCIDADES

la practica con esta caja fue muy buena ya que nos ayudo a cojer destrezas manuales y mentales ya que en toda caja se debe tener un cuidado especifico para notener problemas de acomodamiento de los arboles por eso se recomienda al desmontar colocarlos en orden.

piñon 1= 12 dientes helicoidales
piñon 2= 18 dientes helicoidales
piñon 3= 37 dientes helocoidales
piñon 4= 37 dientes helicoidales
reversa= 13 dientes rectos

RELACION DE ENGRANAJE:

1 = 41/12 = 3.41
2 = 35/18 = 1.94
3 = 40/31 =1.29
4 = 39/37 = 0.91

En el diagnostico encontramos, que en el arbol primario faltan varias piezas como lo son:
pines,pistas del cubo sincronizador,la piñoneria se encuentra en buen estado,el arbol esta un poco golpeado en los extremos.

ARBOL SECUNDARIO

en el arbol secundario podemos observar que las piñones no estan fijos como si se encuentran en el arbbol primario, encontramos diferentes rodamientos el speed sincronizadores.

piñon 1 = 47 dientes helicoidales
piñon 2 = 35 dientes helicoidales
piñon 3 = 40 dientes helicoidales
piñon 4 = 34 dientes helicoidales
reversa = 45 dientes rectos
speed = 18 dientes helicoidales

en el diagnostico encontramos, digmos algunos piñones se encuentra gastado dañados rotos entre otros.

PRACTICA CAJA DOBLE TROQUE

hasta el momento se esta realizando la practica con esta caja de velocidades la cual es muy interesante ya que a pesar de ser una caja tan grande su mantenimiento y diagnostico e muy sencillo,lo importante es tener en cuenta el orden en que se desarman los arboles otra cosa que se aconseja es marcar los dientes cuando estan encastrados pra que a la hora de montar sea mucho mas sencillo.
de esta caja de velocidades un dignostico que vimos es que hay unos piñones que sus dientes estan picados , otra cosa hayun rodamiento que esta golpeado y un pin que esta roto y otros doblados.
esta caja esta compueta por un arbol primario un intermedio y a sus lados dos arboles que son los que multiplican la fuerzatienen dos piñones locos.

Arbol primario:

1 = 28 dientes rectos

Intermedio:

2 = 32 dientes rectos
3 = 36 dientes rectos
4 = 40 dientes rectos
5 = 44 dientes rectos
reversa = 42 dientes rectos
piñon loco 27 dientes rectos

Secuandario:

1 = 40 dientes rectos
2 = 47 dientes rectos
3 = 37 dientes rectos
4 = 29 dientes rectos
reversa = 25 dientes rectos

Relacion de engranajes:

1 = 28/40 = 0.7
2 = 32/47 = 0.68
3 = 36/37 = 0.97
4 = 40/33 = 1.21
5 = 44/29 = 1.51

Bajos:

piñon 1 = 28 dientes
piñon 2 = 32 dientes
piñon 3 = 42 dientes
piñon 4 = 14 dientes

Relacion de piñones:

32/28 = 1.14
42 /14 = 3
14 / 42 = 0.3

CAJA DE CAMBIOS AUTOMATICA

La caja de cambios es la encargada de transmitir el para motor y adaptarlo a las condiciones de carga y marcha del vehículo. En las cajas de cambio automáticas esto se realiza sin necesidad de que el conductor actúe directamente sobre los mecanismos del cambio, si bien el conductor puede intervenir, con distintas actuaciones, en el funcionamiento de la caja de cambios automática.

Constitución


CONVERTIDOR DE PAR:

Las cajas de cambio automáticas se prescinde del embrague que se usa en las manuales, y su función la realiza ahora un convertidor hidráulico. De este modo, como se verá, el conductor no se encarga de embragar o desembragar como sucede en los cambios manuales.

La idea de funcionamiento de un convertidor hidráulico se entiende muy bien si nos imaginamos dos ventiladores enfrentados, si conectamos uno de ellos, produce viento que actúa sobre las palas del segundo ventilador y lo hace girar según el sentido de inclinación de sus palas. En este caso se ha producido un acoplamiento fluido entre los dos ventiladores y el fluido utilizado es el aire.

Si reducimos la distancia entre los dos elementos y los ponemos herméticamente cerrados o muy juntos mejoramos la eficiencia de este tipo de acoplamiento.

Basándonos en esta idea cogemos dos elementos, como medias “rosquillas huecas” partidas por la mitad, en cuyo interior haya unas aletas con la inclinación adecuada.

Las enfrentamos una con otra de forma que “hagan una rosquilla” y llenamos su interior de aceite, al hacer girar una de las dos mitades, el aceite también gira transportado por las aletas y al describir este movimiento de rotación, el aceite, por causa de la fuerza se va hacia el exterior lejos del eje, es decir que el aceite se mueve según una banda circular, como se ve en las flechas del dibujo.

De esta manera el aceite que está siendo arrastrado junto con el elemento motriz , penetra en el elemento conducido, (la media rosquilla que tiene en frente) con un ángulo que depende de la inclinación de las paletas, y de este modo el aceite al chocar contra las aletas del conducido con un cierto ángulo de incidencia, le transmite un par.

CAJA DE CAMBIOS:

El principio en que se basa la caja de cambios automática para obtener diferentes relaciones de transmisión es un sistema planetario de engranajes.

Este sistema consiste en una corona exterior, 3 piñones satélites cuyos ejes van montados en un soporte, y un engranaje planetario central. Se le da este nombre de sistema planetario por su similitud con los planetas del sistema solar que tienen un movimiento de rotación y otro de traslación alrededor del Sol.

ENBRAGUE MULTIDISCO:

Son accionados hidráulicamente para conectar o separar un miembro giratorio del sistema planetario de engranajes. Poseen una serie de discos múltiples unidos, alternativamente, a una carcasa exterior o tambor y aun cubo interior. Cuando el embrague está desembragado , los dos miembros pueden girar independientemente unos del otro.

Sin embargo, cuando se embraga, los platos se empujan unos contra otros y el rozamiento que se produce entre ellos bloquea los dos miembros, lo cual obliga a que giren solidariamente. La acción de embragar se consigue mediante la presión de aceite que empuja un pistón anular, el cual a su vez presiona los platos. El pistón anulasr denominado también conjunto retén del embrague, es un anillo que se ajusta al borde interior del conjunto del tambor de embrague. El pistón se ajusta mediante su reborde al tambor pegado a la superficie interior del mismo con un sello deslizante.

CUERPO VALVULAR:

Circuito hidráulico. Es la parte que se encarga de “dirigir” todas las operaciones, funciona por un complejo sistema de válvulas y circuitos hidráulicos con varias presiones. Tiene un laberinto de circuitos labrados, que van controlados por válvulas. Las principales son:

• Válvula manual: Impide o permite el paso del aceite a la presión de línea. Selecciona marcha hacia adelante o hacia atrás.

• Válvulas de secuencia: Son 3 y van gobernadas por otras 3 electroválvulas. Seleccionan las velocidades.

• Válvula de progresividad: Es la responsable del cambio de velocidades (sin

cambios bruscos).

• Válvula de modulación de presión (EVM): Regula la presión de línea.

• Otras válvulas, además de las anteriores hay otras válvulas como pueden ser las limitadoras de presión, de corte, limitadora de presión en línea.