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Tren de Impulsion

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El tren de impulsin La barra de trasmisin, Puente motriz Y El Embrague (cloch) ,Puente trasero y diferencial, Propulsion y TraccionUn tren de propulsin es un mecanismo integrado que transmite la potencia desarrollada en el motor al movimiento de las ruedas de un vehculo. Dos tipos de tren de propulsin son usados generalmente. Ellos son el motor delantero de transmisin posterior tipo (FR)el motor delantero de transmisin delantera tipo (FF). !dem"s de estos# ha un motor intermedio de transmisin posterior tipo ($R)el de transmisin a las % ruedas tipo (%&D). El tipo %&D es maormente dividido en el tipo %&D a tiempo parcialel tipo %&D a tiempo completo.Configuracin del Tren de PropulsinEmbragueE' embrague es usado para el arranque# o para los cambios de engrana(e. Este transmite potencia desde el motor al tren de propulsin (va transmisin ) transe(e).Transmisin / Transeje*a transmisin ) +ranse(e cambia la combinacin de engrana(es que transmiten potencia desde el motor al movimiento de las ruedas# adem"s# cambia la velocidad del vehculo obtenida desde el motor. El transe(e es una unidad que integra la transmisinel mecanismo di,erencial en un caso simple. Es usado en FFvehculos similares. En las transmisiones autom"ticastranse(es autom"ticos cambia la combinacin de engrana(e autom"ticamente.rbol de TransmisinEn los vehculos FR%&D# el "rbol de transmisin transmite potencia desde la transmisin delantera al di,erencial posterior.DiferencialEl di,erencial reduce la velocidad rotacionaldespu-s la transmisin#dirige la potencia# luego es transmitida en "ngulos rectos al e(e propulsor o al e(e motri.. Durante el giro de un vehculo# el di,erencial absorbe di,erentes velocidades en los neum"ticos i.quierdosderechos# ,acilitando el via(e.Eje Propulsor / Eje MotrizEste e(e transmite la potencia del di,erencial a los neum"ticos.Transferencia*a trans,erencia es usada en los vehculos %&D. Esta distribue la potencia desde la transmisin ) transe(e a las ruedas delanterasposteriores.Tipo FRTren de fuerzaEl tren de fuerza es la parte mas importante del automvil y es el encargado de convertir la energa del combustible en movimiento de los neumticos para impulsarlo,puede ser de diversas arquitecturas de acuerdo al propsito a que se destine el vehculo. A continuacin losesquemas mas comunes utilizados en los automviles de hoy. En todos los casos es necesario la eistencia de un elemento de desconein!conein entre el motor y el resto de la transmisin conocido como embrague.Esquema clsico utilizado en los camiones ligeros y medianos as como en algunos coches de turismo, fue hasta los a"os #$ casi universalmente utilizado por la mayora de los autos con motor delantero.Esquema de la mayora de los coches de turismo a partir de los a"os %$s, el motor es transversal al vehculo y toda la transmisin es un solo con&unto del cual salen los e&es motrices a las ruedas delanteras y directrices al mismo tiempo. 'iene sus venta&as pero la durabilidad es menor que el clsico.Este esquema es tpico de los automviles ((, tiene adicionalmente una ca&a de reenvo que introduce mas reduccin en la transmisin )mas fuerza* y adems divide el movimiento a los dos e&es del vehculo. +eneralmente el puente delanteropuede hacer traccin o no, a voluntad del conductorEste esquema es utilizado por camiones todo terreno y militares. 'odos los e&es son motrices por lo que la capacidad de remolque es muy grande y pueden sortear grandes obstculos. Es tpico de los camiones que etraen maderas.Es el caso tpico del automvil ligero de motor detrs, en ,l hay un con&unto de ca&a de velocidadesy diferencial, del cual salen los e&es motrices directamente a las ruedas traseras. Este esquema es utilizado en algunos mnibus grandes ya que dada la longitud, permite colocar el motor entre los e&es delantero y trasero. 'ambi,n se usa el motor detrs del puente motriz con el mismo esquema, claro est, invertido.La barra de trasmisinla barra de trasmisin fue un elemento indispensable en casi todos los automviles hasta la aparicin masiva de la traccin delantera en los vehculos ligeros. Aun se conserva en aquellos coches que tienen el motor en la parte delantera y la traccin trasera, as como en todos los vehculos pesados.Este dispositivo tiene la funcin de trasmitir la fuerza motriz en forma de movimiento rotatoriodesde la ca&a de velocidades hasta el, o los puentes motrices.En la -gura . se muestra un esquema tpico del monta&e de una barra de trasmisin en la que pueden verse las partes que la constituyen, en ,l se observa como esta barra se acopla a la ca&a de velocidades por un etremo y al puente motriz por elotro con el uso de unos acoplamientos especiales llamados cardanes o uniones universales, a -n de poder transmitir la rotacin formando un ngulo. Puede verse adems que no es una pieza monoltica, ya que est formada por dos partes acopladas por una unin estriada, desplazable aialmente. Analicemos ahora algunos detalles del porqu, son necesarias todas esas partes.Figura 1La unin universal./ay que partir de que la barra de trasmisin est trasmitiendo rotacin entre dos puntos que estn a notable diferente altura en el automvil0 la ca&a de velocidades y el puente motriz, de esta forma, no es posible colocar un rbol rgido directamente entre ellos y hay que acudir a una unin mecnica capaz de trasmitir las elevadas potencias y velocidades tpicas de estas mquinas. Esta unin es el cardn.En la -gura 1 representa un corte hecho a una unin cardn, consta de dos horquillas agu&ereadas colocadas a 2$ grados una con respecto a la otra, y cada una acoplada rgidamente a los rboles a unir0 en este caso, una de las horquillas est soldada a la barra de trasmisin y la otra presenta una super-cie plana rectangular con agu&eros, estos agu&eros sirven para atornillar rgidamente la horquilla a un plato metlico solidario con el otro rbol a acoplar y que no se representa. 3as dos horquillas estn unidas a trav,s de una pieza en forma de cruz conocida como cruceta, los etremos de la cruceta se introducen en los agu&eros de las horquillas y se apoyan en sus respectivos co&inetes de Figura 2rodillos . Esta cruceta hace que uno de los rboles sea arrastrado cuando el otro gira, sinembargo, permite el movimiento angular del e&e de un rbol con respecto al del otro.Esta unin, aunque resuelve el problema de la transmisin entre rboles no alineados aialmente, tiene el inconveniente de que la velocidad de rotacin del rbol movido no es constante durante los 45$odel cada vuelta, aun con velocidad constante en el rbol motor.Esto signi-ca que aunque el rbol motor mantenga una velocidad de giro constante, el rbol movido sufrir aceleraciones y desaceleraciones durante el mismo tiempo, por lo que la velocidad angular instantnea de ambos no es la misma0 el rbol movido tiende a tener un giro vibracional. Este giro vibracional a todas luces no es conveniente para introducir potenciaal puente motriz, ya que generara cargas dinmicas adicionales a la ya elevada carga que viene del motor, con la consecuente disminucin de la vida del puente motriz adems de la aparicin de vibraciones en el vehculo.Este problema se resuelve colocando los dos rboles0 el de salida de la ca&a de velocidades, y el de entrada del puente motriz, paralelos )6igura.*, y utilizando una unin cardn en cada etremo de la barra de trasmisin, de esta forma, los cambios instantneos de velocidad de rotacin que genera uno de los cardanes, son compensados por el otro, y aunque la barra de trasmisin tenga el movimiento rotacional variable generado por el primer cardn, el rbol de entrada del puente motriz gira en cada instante de tiempo a la misma velocidad.Este efecto compensador se consigue solo si las dos horquillas -&as en cada etremo de la barra de trasmisinse colocan con sus agu&eros coincidentes sobre la misma linea aial, por el contrario si se colocaran a 2$ouna respecto a la otra, el efecto perturbador se multiplica.Es muy importante tener esto en cuenta cuando se monta una barra de trasmisin dividida que no tiene alguna gua de monta&e.En la -gura 4 se puede ver una imagen real de una barra de trasmisin de una sola pieza, observe la posicin coincidente de las horquillas en cada etremo.Estas barras son comunes como etensin, en los camiones de carga con distancias grandes entre ca&a de velocidades y puente motriz, donde no puede utilizarse una barra 7nica debido a su ecesiva longitud.Figura 3La unin desplazableEl puente motriz en el automvil durante la marcha est en constante movimiento de subida y ba&ada de acuerdo a las ondulaciones del camino, no obstante estos movimientos verticales no se trasmiten del todo al vehculo y son amortiguadas por la suspensin. El traba&o de la suspensin entonces, supone que eiste un constante movimiento relativo entre el puente y el coche, lo que produce a su vez un cambio en el ngulo de inclinacin de la barra de trasmisin.8i se observa la -gura ( es fcil darse cuenta de que esta barra constituye la hipotenusa del tringulo rectngulo imaginario formado por la suspensin como cateto vertical, y la distancia entre la salida de la ca&a de velocidades y el puente motriz como cateto horizontal, aunque en algunos vehculos esta 7ltima distancia cambia algo con la subida y ba&ada del puente con respecto al coche, el cambio es muy peque"o y podemos despreciarlo para simpli-car, de manera que son perfectamente aplicables los clculos trigonom,tricos del 'eorema de Pitgoras a este tringulo.Figura Este teorema de manera simpli-cada dice, que cuando en un tringulo rectngulo disminuye la longitud alguno de los catetos, la longitud de la hipotenusa tambi,n disminuye, por lo tanto,cuando el vehculo se carga o encuentra una protuberancia del camino, y el puente motriz sube con respecto al coche )se reduce el cateto vertical* tambi,n tiene que hacerlo la hipotenusa )la barra de trasmisin*. Este cambio de longitud necesario de la barra de