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UNIDAD 2

LECCION 1

CONVERTIDOR DE PAR Y DIVISOR DE PAR

Figura 1. Acoplamiento hidrulico

Introduccin

El convertidor de par es una forma de acoplamiento hidrulico usado para

transmitir potencia del motor al eje de entrada de la transmisin. Los

convertidores de par usan fluido (aceite) para conectar hidrulicamente el

volante del motor al eje de entrada de la transmisin.

A menos que la mquina est equipada con un embrague de traba, no hay

conexin directa entre el motor y la transmisin y slo acta el mecanismo de

mando hidrulico.

Hay tres tipos de mecanismos hidrulicos que se usan para transmitir potencia:

el acoplamiento hidrulico (figura 2), el convertidor de par y el divisor de par.

Todos son dispositivos de mando hidrulico que usan la energa de un fluido en

movimiento para transmitir potencia.

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Figura 2. Dos ventiladores

Acoplamiento hidrulico - Dos ventiladores

La operacin de un acoplamiento hidrulico se puede comparar con la

operacin de dos ventiladores elctricos puestos frente a frente (figura 2). Si un

ventilador est funcionando, la energa del aire en movimiento hace girar el otro

ventilador.

En un acoplamiento hidrulico, el fluido acta como el aire entre los dos

ventiladores. Al igual que en los ventiladores, la fuerza del fluido de salida del

componente impulsor acta como la fuerza de entrada del componente

impulsado. Como el lquido tiene mayor masa que el aire, el lquido transmite

mayor energa.

La energa mecnica del motor se convierte en energa hidrulica y la energa

hidrulica se convierte en energa mecnica para accionar el eje de salida.

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Figura 3. Rodete y turbina

Rodete y turbina

La figura 3 ilustra las dos mitades de un acoplamiento hidrulico. Un nmero de

labes radiales rectos se extiende del borde interno al borde externo. Los

labes de la pieza del lado derecho son una parte de la caja. Esta pieza se

denomina rodete o bomba. Los labes de la pieza izquierda son parte de la

turbina.

El rodete cambia la energa mecnica del motor en energa hidrulica, y la

turbina cambia la energa hidrulica en energa mecnica para impulsar la

transmisin. El rodete y la turbina se montan muy cerca uno de la otra para

lograr el rendimiento requerido.

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Figura 4. Seccin transversal de la turbina

Seccin transversal de la turbina

La turbina y el rodete tienen perfil redondeado (figura 4). Si hacemos un corte

transversal de la turbina del lado izquierdo de la figura, obtenemos la forma de

la figura de la derecha. Usted reconocer esta forma en los diagramas

siguientes de cortes transversales del acoplamiento hidrulico.

Figura 5. Flujo de aceite del acoplamiento hidrulico

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Flujo de aceite del acoplamiento hidrulico

La figura 5 representa el acoplamiento hidrulico. El rodete de bomba se

muestra en rojo. El eje de la bomba se conecta al volante del motor. La turbina

se muestra en azul. El eje de salida de la turbina se conecta a la unidad

impulsada. La caja se muestra en gris. El rodete y la turbina giran juntos en la

caja y no se conectan directamente en ningn momento. La caja est llena de

aceite.

Cuando el motor se pone en funcionamiento, el rodete gira. Al girar el rodete,

lanza el aceite desde el centro hasta el borde externo. La forma del rodete y la

fuerza centrfuga envan el aceite hacia afuera y a travs de la turbina. El aceite

golpea los labes de la turbina. La turbina absorbe la energa del aceite en

movimiento e inicia su propio movimiento. A medida que el aceite golpea la

turbina, el aceite resbala y fluye dentro, hacia el centro, para volver al rodete.

Cuando el aceite deja la turbina, fluye en direccin opuesta al flujo de aceite del

rodete y tiende a oponerse al rodete. Este hecho, que se explicar

posteriormente, es una diferencia importante entre el acoplamiento hidrulico y

el convertidor de par.

Las flechas amarillas gruesas indican el aumento de velocidad y energa del

aceite cuando se mueve a travs del rodete. Las flechas pequeas indican el

aceite que baja lentamente y pierde su energa en la turbina.

Figura 6. Flujo de aceite giratorio

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Flujo de aceite giratorio

La figura 6 muestra los dos tipos bsicos de flujo de aceite de un acoplamiento

hidrulico: flujo giratorio (flechas rojas) y flujo de vrtice (flechas amarillas). El

flujo giratorio ocurre cuando el aceite viaja con el rodete y la turbina en el

sentido de rotacin. Esto sucede cuando el rodete y la turbina estn viajando

casi a la misma velocidad, por ejemplo, cuando el equipo est en vaco o

cuando se desplaza sin carga o con muy poca carga. El aceite se lanza hacia

afuera debido a la fuerza centrfuga del rodete y de la turbina (flechas

amarillas). El aceite simplemente fluye girando todo el tiempo en el rodete y en

la turbina (flechas rojas). Con el flujo de aceite giratorio hay un mnimo

deslizamiento o diferencia entre la velocidad de rotacin del rodete y la turbina.

El par de la salida de la turbina es cero.

Figura 7. Flujo de aceite de vrtice

Flujo de aceite de vrtice

El flujo de aceite de vrtice, mostrado en la figura 7, ocurre cuando el aceite

viaja hacia afuera a travs del rodete, atraviesa la turbina y regresa hacia

adentro a travs de la turbina al rodete. El rodete gira con el motor. La turbina

est calada o sostenida fija por una carga. El aceite que viaja a travs y golpea

los labes de la turbina, limita el movimiento de aceite en la direccin de

rotacin con el rodete. La trayectoria del flujo de aceite se asemeja a una

espiral.

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Cuando se tiene un flujo de vrtice hay un "patinaje" mximo entre el rodete y

la turbina. El par de salida es ms grande cuando la turbina est calada.

En condiciones de operacin normal, el flujo de aceite de un acoplamiento

hidrulico combina el flujo giratorio y el flujo de vrtice. La trayectoria del flujo

imaginario es como una espiral de alambre que se suelta o aprieta

dependiendo de la cantidad o grado de "patinaje" entre el rodete y la turbina.

En un acoplamiento hidrulico, el par de entrada es igual al par de salida. El

acoplamiento hidrulico transmite fuerza, pero no multiplica el par. Como en un

acoplamiento hidrulico el aceite fluye del rodete a la turbina, el aceite no viaja

en el mismo sentido de la turbina. Esto produce una carga innecesaria sobre el

motor. Se requiere un estator para multiplicar el par.

Figura 8. Convertidor de par

Convertidor de par

Un convertidor de par es un acoplamiento hidrulico al que se ha aadido un

estator. Al igual que en el acoplamiento hidrulico, el convertidor de par acopla

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el motor a la transmisin y transmite la potencia requerida para mover la

mquina. La figura 8 muestra un corte del convertidor de par. La caja se ha

cortado transversalmente para permitir ver las piezas internas.

A diferencia del acoplamiento hidrulico, el convertidor de par puede tambin

multiplicar el par del motor, con lo cual aumenta el par a la transmisin. El

convertidor de par usa un estator que dirige de nuevo el fluido al rodete en el

sentido de rotacin. La fuerza del aceite del estator incrementa el par que se

transfiere del rodete a la turbina y multiplica el par.

Los componentes bsicos del convertidor de par son una caja de rotacin, el

rodete, la turbina, el estator y el eje de salida.

Figura 9. Componentes del convertidor de par

Componentes del convertidor de par

La caja de rotacin y el rodete (rojo) giran con el motor, la turbina (azul)

impulsa el eje de salida y el estator (verde) est fijo y se mantiene estacionario

por medio de la caja del convertidor de par.

El aceite fluye hacia adelante desde el rodete, pasa alrededor del interior de la

caja y desciende a la turbina. De la turbina, el aceite pasa de nuevo al rodete

por el estator.

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La caja de rotacin se conecta al volante y rodea completamente el convertidor

de par. Una vlvula de alivio de entrada y una de salida controlan la presin de

aceite en el convertidor de par.

Figura 10. El rodete enva con fuerza el aceite contra la turbina.

El rodete enva con fuerza el aceite contra la turbina

El rodete es el elemento impulsor del convertidor de par. Est conectado con

estras al volante y gira a las revoluciones del motor. El rodete contiene labes

que envan con fuerza el aceite contra los labes de la turbina (figura 10).

Mientras la turbina gira, el rodete "lanza" el aceite hacia afuera al interior de la

caja de rotacin. El aceite se mueve en el sentido de rotacin cuando deja los

labes del rodete.

La turbina es el elemento impulsado del convertidor de par y contiene labes

que reciben el flujo de aceite del rodete. El impacto de aceite del rodete en los

labes de la turbina hace que sta gire. La turbina hace girar el eje de salida

(que est conectado con estras a la turbina). El aceite se mueve en direccin

opuesta a la rotacin del motor/volante cuando sale de los labes de la turbina.

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Figura 11. El estator dirige el aceite nuevamente al rodete

El estator dirige el aceite nuevamente al rodete

El estator es el elemento de reaccin estacionaria con labes que multiplican la

fuerza al hacer que el flujo de la turbina regrese al rodete. El propsito del

estator es cambiar el sentido del flujo de aceite entre la turbina y el rodete. La

figura 11 muestra este cambio de sentido, que aumenta el momento del fluido

y, por tanto, la capacidad de par del convertidor. El estator est conectado a la

caja del convertidor de par. El momento del aceite est en el mismo sentido del

rodete. El aceite golpea la parte de atrs de los labes del rodete y hace que

gire. Esto se conoce como reaccin.

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Figura 12. El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par

El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par.

Al seguir las flechas amarillas de la figura 12, se puede ver el flujo de aceite

enviado con fuerza hacia afuera del rodete y alrededor de la caja dentro de la

turbina. El aceite impulsa la turbina, y el par se transmite al eje de salida.

Cuando el aceite deja los labes de la turbina, el aceite golpea el estator, que

enva el aceite hacia el sentido de rotacin del rodete. El flujo de aceite se

enva hacia arriba para entrar nuevamente al rodete. El aceite fluye

continuamente entre los componentes del convertidor de par.

El eje de salida, que est conectado por estras a la turbina, enva el par al eje

de entrada de la transmisin. El eje de salida est conectado a la transmisin

mediante una horquilla y un eje de mando, o directamente al engranaje de

entrada de la transmisin.

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Figura 13. Flujo de aceite del convertidor de par

Flujo de aceite del convertidor de par

La figura 13 muestra una seccin transversal del convertidor de par. La caja de

rotacin y el rodete se muestran en rojo, la turbina y el eje de salida se

muestran en azul y el estator se muestra en verde. Las flechas indican el flujo

de aceite en el convertidor de par. El orificio de entrada de aceite est justo

encima del eje de salida y el de salida est en el soporte del convertidor,

debajo del eje de salida.

El aceite de la bomba fluye a travs de la vlvula de alivio de entrada (no

mostrada) del convertidor de par. La vlvula de alivio de entrada del convertidor

de par controla la presin mxima del aceite en el convertidor de par.

El aceite fluye a travs de la maza al rodete y lubrica el cojinete en la maza. El

aceite fluye luego a travs del convertidor de par como se describi

anteriormente. El aceite sale del convertidor de par y fluye a travs de la

vlvula de alivio de salida. La vlvula de alivio de salida controla la presin

mnima del convertidor de par. El aceite se debe mantener con presin en el

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convertidor de par, a fin de evitar la cavitacin, que reduce la eficiencia del

convertidor. Cavitacin es la formacin de burbujas de vapor de aceite

alrededor de los labes.

Principios del convertidor de par

El convertidor de par absorbe las cargas de impacto. La viscosidad del aceite

del convertidor de par es un buen medio para transmitir la potencia. El aceite

reduce la cavitacin, lleva afuera el calor y lubrica los componentes del

convertidor de par.

El convertidor de par se ajusta a la carga del equipo. A carga alta, el rodete gira

ms rpido que la turbina para aumentar el par y reducir la velocidad. Con una

pequea carga en el equipo, el rodete y la turbina giran prcticamente a la

misma velocidad. La velocidad aumenta y el par disminuye. En condicin de

calado, la turbina permanece fija y el rodete queda girando. Se produce el

mximo par y se para la turbina.

Figura 14. Ventajas del convertidor de par

Ventajas del convertidor de par

El convertidor de par multiplica el par cuando la carga lo requiere y ayuda a

proteger el motor del calado durante las aplicaciones de cargas altas. El

convertidor de par tambin permite que los sistemas hidrulicos de la mquina

continen funcionando y permite el uso de la servotransmisin.

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Figura 15. Divisor de par

Divisor de par

Un divisor de par (figura 15) brinda las ventajas combinadas del convertidor de

par y del mando de engranajes planetarios. El divisor de par es un convertidor

de par convencional con un conjunto de engranajes planetarios integrados en

la parte delantera. Esta disposicin permite una divisin variable del par del

motor entre el convertidor y el conjunto de engranajes planetarios. La divisin

puede ser tan alta como 70/30, dependiendo de la carga de la mquina.

Tanto el convertidor como la salida del conjunto de engranajes planetarios

estn conectados al eje de salida del divisor de par.

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Figura 16. Convertidor de par y conjunto de engranajes planetarios

Convertidor de par y conjunto de engranajes planetarios

El divisor de par est unido al volante del motor. Durante la operacin, el

convertidor de par y el conjunto de engranajes planetarios funcionan juntos

para proveer la ms eficiente divisin del par del motor.

El convertidor de par (figura 16, izquierda) provee multiplicacin del par para

cargas pesadas, mientras que el conjunto de engranajes planetarios (figura 16,

derecha) suministra cerca de 30 % del mando directo durante operaciones de

carga ligera.

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Figura 17. Componentes del divisor de par

Componentes del divisor de par

Los divisores de par combinan un mando hidrulico con un mando mecnico y

se ajustan a las condiciones de la carga. Al igual que el convertidor de par, el

divisor de par (figura 17) consta de cuatro componentes contenidos en una caja

que se llena de aceite mediante una bomba: el rodete (elemento impulsor), la

turbina (elemento impulsado), el estator (elemento de reaccin) y el eje de

salida. Estos funcionan del mismo modo que en un convertidor de par. El

divisor de par tambin contiene un conjunto de engranajes planetarios.

El conjunto de engranajes planetarios diferencia el divisor de par del

convertidor de par. El conjunto de engranajes planetarios permite mando

directo cuando el equipo est con carga ligera. En carga pesada, el divisor de

par funciona como un convertidor de par convencional para aumentar el par de

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salida. El conjunto de engranajes planetarios consta de un engranaje central,

una corona, ruedas planetarias y un portaplanetarios. La corona se conecta por

estras a la turbina. El portaplanetarios se conecta por estras al eje de salida.

El engranaje central se conecta al volante del motor mediante estras y gira a

las revoluciones por minuto del motor.

Con una carga ligera en la mquina, el portaplanetarios tiene baja resistencia

para girar, de modo que el engranaje central, los engranajes planetarios, el

portaplanetarios y la corona giran a la misma velocidad. El par del convertidor y

del conjunto de engranajes planetarios se transmite a travs del

portaplanetarios al eje de salida y a la transmisin. Ni el convertidor de par ni el

conjunto de engranaje planetario multiplican el par del motor cuando giran a la

misma velocidad.

Cuando el equipo est con carga pesada, el portaplanetarios se resiste a girar.

Dado que el engranaje central est girando a la velocidad del motor, esta

resistencia hace que los engranajes planetarios giren sobre sus ejes. Su

rotacin es contraria a la rotacin de la corona. Esto causa una disminucin en

la velocidad de la corona. Dado que la turbina est conectada a la corona, una

disminucin en la velocidad har que el convertidor de par aumente el par de

salida. Este par se enva al portaplanetarios y al eje de salida a travs de la

corona.

Con la disminucin de la velocidad de la corona, el par del motor a travs del

engranaje central y del conjunto de engranaje planetario tambin se multiplica.

Este par tambin se enva al portaplanetarios y al eje de salida a travs de la

corona. Si la resistencia por girar del portaplanetarios es muy alta, la corona se

detiene. Durante algunas condiciones de carga muy altas, la rotacin del

portaplanetarios y el eje de salida se pararn y esto se conoce como

convertidor calado. Esto hace que la corona gire lentamente en sentido

contrario. En este momento, se tiene la multiplicacin mxima del par del

convertidor de par y del engranaje central.

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Figura 18. Ventajas del divisor de par

Ventajas del divisor de par

Los divisores de par brindan una aplicacin continua de potencia y aumentan el

par de salida disponible en cargas altas. Los divisores de par absorben los

choques de potencia y aumentan as la vida til del tren de fuerza. Los

divisores de par permiten una operacin de mando directo de la mquina, que

a su vez aumenta la eficiencia y la economa de combustible.

Figura 19. Tractor de cadenas con divisor de par

Tractor de cadenas con divisor de par

Los divisores de par se usan en tractores de cadenas para impulsar la mquina

a travs de terrenos difciles sin producir crestas de potencia.

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Los convertidores de par de los tractores de cadena permanecen calados ms

que en cualquier otra mquina. En la figura 19 se muestra un Tractor de

Cadenas equipado con un divisor de par.

Figura 20. Convertidor de par de embrague de traba

Convertidor de par de embrague de traba

Algunas mquinas requieren mando de convertidor de par en ciertas

condiciones y de mando directo en otras. El convertidor de par de embrague de

traba (figura 20) brinda una conexin directa entre la transmisin y el motor.

Este tambin opera de igual forma que un convertidor de par convencional

cuando no est en el modo de traba.

El embrague de traba est en la caja del convertidor de par. Cuando el

embrague de traba se acopla, el embrague conecta la caja de rotacin

directamente al eje de salida y la turbina. El eje de salida girar a la velocidad

del motor. El mando directo provee la ms alta eficiencia del tren de mando en

velocidades altas. El embrague de traba conecta la turbina a la caja de

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rotacin. La caja de rotacin gira a la misma velocidad del rodete. El embrague

de traba se conecta automticamente en cualquier momento en que las

condiciones de operacin del equipo exijan mando directo.

Figura 21. Componentes del convertidor de par de embrague de traba

Componentes del convertidor de par de embrague de traba

La figura 21 muestra los componentes del embrague de traba. El embrague de

traba consta de un pistn de embrague, planchas y discos. Una vlvula de

control del embrague de traba, ubicada en la cubierta externa, controla el flujo

de aceite para la conexin del embrague de traba. En algunas aplicaciones, el

embrague de traba se controla mediante un solenoide activado por el Mdulo

de Control Electrnico (ECM) de la transmisin.

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Cuando se requiere activar el embrague de traba, el aceite fluye a travs de un

conducto de aceite en el eje de salida al pistn de embrague de traba. El pistn

de embrague de traba y las planchas se conectan a la caja del convertidor

mediante estras. La caja del convertidor gira a la velocidad del motor. Los

discos estn conectados al adaptador con estras y el adaptador est apernado

a la turbina. La presin de aceite del pistn empuja el pistn contra las

planchas y los discos del embrague de traba. Las planchas y los discos giran

juntos y hacen que la turbina y el eje de salida giren a la misma velocidad que

la caja del convertidor. La turbina y el rodete giran ahora a la misma velocidad y

no hay multiplicacin de par del convertidor de par. Cuando el embrague de

traba se libera, el convertidor de par multiplica el par como en un convertidor de

par convencional.

Figura 22. Ventajas del convertidor de par de embrague de traba

Ventajas del convertidor de par con embrague de traba

El convertidor de par con embrague de traba permite flexibilidad en la

aplicacin de la mquina. Cuando la mquina est con carga alta, el

convertidor de par con embrague de traba funciona como un convertidor de par

convencional, u multiplica el par. Cuando el equipo viaja a alta velocidad, el

convertidor de par del embrague de traba provee mando directo para las

velocidades altas y economiza combustible.

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Figura 23. Cargadores de ruedas y mototrallas grandes

Cargadores de ruedas y mototrallas grandes

Varios tipos de mquinas estn equipados con convertidores de par con

embrague de traba, como los cargadores de ruedas y las mototrallas grandes

mostrados en la figura 23.

Figura 24. Convertidor de par de embrague unidireccional

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Convertidor de par de embrague unidireccional

El convertidor de par de embrague unidireccional opera en forma similar al

convertidor de par convencional. El rodete usa fluido para accionar la turbina y

el eje de salida. Sin embargo, el estator va montado en un embrague

unidireccional en vez de una caja estacionaria. Este embrague unidireccional

permite que el estator gire libremente cuando no se requiere multiplicacin de

par.

El embrague unidireccional tambin se usa con los convertidores de par de

embrague de traba. En los convertidores de par de embrague de traba, el

embrague unidireccional permite que el estator gire libremente cuando el

equipo est en mando directo.

Figura 25. Convertidor de par de embrague unidireccional

Convertidor de par de embrague unidireccional

El disco de leva conecta el embrague unidireccional al estator y est conectado

por estras al estator. Los rodillos proveen la conexin mecnica entre la leva y

la maza. Los resortes sostienen los rodillos en la abertura de la leva. La maza

conecta el embrague unidireccional al portador y se conecta mediante estras a

ste.

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Cuando se tiene una carga pesada y se requiere multiplicar el par, la fuerza del

aceite sobre la parte delantera de los labes del estator tratar de hacer girar el

disco de leva a la derecha. Esta accin hace que los rodillos se "amontonen"

entre el disco de leva y la maza, y bloqueen el estator en su lugar. El estator

entonces enva de nuevo el aceite al rodete para multiplicar el par.

Cuando se incrementa la velocidad del rodete y la turbina, la fuerza del aceite

empieza a golpear la parte de atrs de los labes del estator y giran el estator a

la izquierda. Cuando rota en este sentido, los rodillos no se "amontonan" y

pueden rodar en la maza, y el estator se desplaza a rueda libre. El estator no

enva el aceite al rodete, y permiten que el convertidor de par acte ms como

un acoplamiento hidrulico.

Figura 26. Ventajas de convertidores de par unidireccionales

Ventajas del embrague unidireccional

La multiplicacin par ocurre slo con cargas pesadas. El estator gira en rueda

libre durante cargas ligeras, lo cual resulta en menor produccin de calor y

disminucin del arrastre del convertidor.

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Figura 27. Equipos con embragues unidireccionales

Las mototrallas, las retroexcavadoras, los camiones de obras y los volquetes

articulados estn equipados con embragues unidireccionales.

Figura 28. Convertidor de par con embrague impulsor

Convertidor de par con embrague impulsor

El convertidor de par con embrague impulsor (figura 28) hace posible variar en

una amplia gama el par de salida del convertidor. Este es similar al convertidor

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de par convencional, excepto que la caja de rotacin impulsa el rodete a travs

de un embrague impulsor. La caja de rotacin gira a la velocidad del motor. El

embrague impulsor es un conjunto de embrague de disco mltiple. El

embrague impulsor se activa hidrulicamente y se controla mediante la vlvula

solenoide del embrague impulsor. La vlvula solenoide del embrague impulsor

se controla mediante el Mdulo de Control Electrnico (ECM) de la transmisin

y se activa por presin en el pedal del freno izquierdo.

Figura 29. Componentes del convertidor de par con embrague impulsor

Componentes del convertidor de par con embrague impulsor

La figura 29 muestra los componentes del embrague impulsor. El embrague

impulsor acopla el rodete a la caja del convertidor y consta de un pistn de

embrague impulsor, planchas y discos. Cuando el ECM aumenta la corriente

del solenoide del embrague impulsor, disminuye la presin del embrague

impulsor. Cuando la corriente del ECM est en cero, la presin del embrague

impulsor est al mximo y el convertidor funciona como un convertidor

convencional.

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Figura 30. Operacin del embrague impulsor

Operacin del embrague impulsor

Cuando la vlvula solenoide del embrague impulsor no est energizada por el

ECM no hay flujo de corriente al solenoide. El aceite fluye al conducto de aceite

del embrague impulsor desde el portador y empuja el pistn de embrague

impulsor (1) contra las planchas (2) y discos (3). El pistn y las planchas estn

conectados a la caja del embrague impulsor con estras. El adaptador est

asegurado al rodete (4) con pernos. La friccin entre los discos y las planchas

traba el rodete en la caja del convertidor y hace que el rodete gire a la misma

velocidad de la caja del convertidor. El rodete desplaza todo el aceite y el

convertidor de par estar en el mximo par de salida.

Cuando se aumenta la corriente al solenoide, disminuye la presin de aceite al

pistn. La friccin entre las planchas y los discos disminuye, el rodete patina

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(gira ms lentamente) y enva menos aceite a la turbina. Con menos fuerza en

la turbina, disminuye el par en el eje de salida.

El desplazamiento del rodete depende de su velocidad. Una menor velocidad

significa menor desplazamiento y menor transferencia de potencia. El

embrague patina para evitar el patinaje de las ruedas. El operador del equipo

puede ajustar el patinaje para adecuarlo al trabajo por realizar variando la

corriente que enva al solenoide, que a la vez vara la presin del pistn del

embrague.

Figura 31. Ventajas del convertidor de par con embrague impulsor

Ventajas del convertidor de par con embrague impulsor

La ventaja ms importante del embrague impulsor es su capacidad de evitar el

patinaje de las ruedas. Las ruedas de un cargador de ruedas son

particularmente propensas a patinar durante la operacin de cargue del

cucharn. Los neumticos se desgastan ms rpidamente cuando ocurre el

patinaje y su reemplazo es muy costoso en la operacin del cargador de

ruedas. El embrague impulsor tambin aumenta la disponibilidad de potencia

del motor.

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Figura 32. Cargador de Ruedas 992G con convertidor de par con embrague impulsor

Cargador de Ruedas 992G con convertidor de par con embrague impulsor

La figura 32 muestra un Cargador de Ruedas 992C equipado con un

convertidor de par con embrague impulsor.

Figura 33. Convertidor de par de capacidad variable

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Convertidor de par de capacidad variable

El propsito del convertidor de par de capacidad variable (figura 33) es permitir

que el operador limite el aumento de par en el convertidor de par, para reducir

el giro de la rueda y desviar la potencia al sistema hidrulico. Los componentes

principales de la unidad son el rodete interior, el rodete exterior, el embrague

impulsor, la turbina y el estator.

El rodete interior, la turbina y el estator funcionan esencialmente igual que en el

convertidor de par convencional. La diferencia principal es que el rodete est

dividido, de modo que hay un rodete adicional para aumentar la flexibilidad del

manejo del par muy alto.

Figura 34. Rodete exterior

Rodete exterior

El rodete exterior (figura 34) es el segundo rodete dentro del convertidor de par.

El rodete exterior gira con la caja del convertidor cuando la presin de aceite

acta en el pistn del embrague al conectar el conjunto de embrague. Cuando

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la mxima presin de aceite conecta completamente el embrague, el rodete

exterior gira con el rodete interior.

Cuando hay una disminucin de la presin de aceite, el embrague patina y da

como resultado un giro ms lento del rodete exterior y una disminucin de la

capacidad del convertidor de par.

Figura 35. Embrague impulsor

Embrague impulsor

El embrague impulsor (figura 35) se activa hidrulicamente y se controla

mediante el sistema hidrulico de la transmisin. El embrague conecta el

rodete exterior a la caja de rotacin, para permitir que giren juntos el rodete

interior y el rodete exterior.

Figura 36. Flujo de aceite del embrague impulsor

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Flujo de aceite del embrague impulsor

En la modalidad de potencia plena (figura 36, izquierda), la presin de aceite

acta sobre el pistn de embrague, que conecta el embrague impulsor y hace

que el rodete exterior gire con el rodete interior. Con ambos rodetes girando a

la velocidad de la caja, los rodetes desplazan la totalidad del aceite y el

convertidor de par produce el par mximo. Cuando el embrague est

completamente conectado no hay patinaje del embrague y permite que el

convertidor de par funcione como un convertidor de par convencional.

En la modalidad de potencia reducida (figura 36, derecha) la presin de aceite

disminuye en el pistn del embrague y permite que el embrague patine. El

embrague transmite algo de la fuerza de la caja de rotacin a un rodete. Un

rodete gira a la misma velocidad que la caja de rotacin y el otro rodete gira

ms lentamente. Los rodetes no desplazan la totalidad del aceite y se reduce la

salida del convertidor de par. En capacidad mnima, la operacin del

convertidor de par de capacidad variable es similar a la operacin de un

convertidor de par convencional, excepto que el tamao efectivo del rodete se

reduce debido al patinaje del embrague impulsor. El desplazamiento del rodete

depende de la velocidad de ste. Una velocidad ms baja significa menor

desplazamiento, y menor desplazamiento significa menor transferencia de

potencia. El embrague patina para evitar que las ruedas patinen. El operador

de la mquina calibra la cantidad de patinaje y vara la presin en el pistn del

embrague.

Figura 37. Ventajas del convertidor de par de capacidad variable

33 | P g i n a

Ventajas del convertidor de par de capacidad variable

Similar al convertidor de par con embrague impulsor, el convertidor de par de

capacidad variable evita que las ruedas patinen durante la operacin de cargue

del cucharn. El convertidor de par de capacidad variable tambin aumenta la

disponibilidad de potencia del motor.