1 Ingeniero Mecánico Electricista
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA “Mantenimiento automotriz: Transmisiones Manuales” MONOGRAFÍA Que para obtener el título de: Ingeniero Mecánico Electricista P R E S E N T A: Gilberto Blas Pale Director del trabajo: Dr. Andrés López Velázquez Junio del 2012 Página 1 Xalapa-Enríquez, Ver. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA 2 Página LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA AGRADECIMIENTOS "Siembra un pensamiento y cosecharás un acto; Siembra un acto; y cosecharás un hábito; Siembra un hábito y cosecharás un carácter; Siembra un carácter y cosecharas un destino…" Charles Reade (1814 - 1884) Escritor inglés. A DIOS: Por permitirme la dicha de la vida, por darme la oportunidad de tener unos padres y hermanos para juntos poder formar una familia, la cual, gracias a dios se ha ido extendiendo en el paso de los años, siempre manteniendo los valores y respeto para poder cumplir sus mandamientos, pero sobre todo por permitirme vivir día a día y poder disfrutar de todas las maravillas que él nos da…GRACIAS. A MI MADRE: Ma. Elena Por su cariño, ya que sus brazos siempre se abren cuando necesito un abrazo, por su compresión, ya que su corazón sabe comprender cuando necesito una amiga, por su apoyo, ya que siempre tiene una palabra de aliento para cada experiencia de la vida, así como sus ojos sensibles se endurecen cuando necesito una lección…y porque una madre no es una persona en la que pueda apoyarse, sino una persona que hace que no necesite apoyarse en nadie…gracias. A MI PADRE: Leonardo Por su ejemplo, ya que como padre, es el ejemplo más claro de que más allá de intentar ser un hombre de éxito, hay que ser un hombre de valor, fuerte ante las adversidades, sabio ante las decisiones, y sensato ante los problemas, porque lo considero un buen padre y un buen padre vale por cien maestros, igualmente un padre es un hombre que espera que sus hijos sean tan buenos como él hubiera querido ser…gracias. A MIS HERMANOS: Miguel Ángel y Víctor Por su compañía, cariño y apoyo, porque han recorrido conmigo el camino en familia, estando en los momentos más gratos así como en momentos difíciles, pero siempre tendiendo una mano para poder salir adelante como hermanos, amigos y hombres de valor buscando el bienestar mutuo…gracias. A mis cuñadas Claudia y Socorro que directa e indirectamente han estado conmigo conviviendo como familia, esperando que realicen una vida en familia llena de gracias y bendiciones, a mi sobrino Rodrigo que va comenzando el camino de la vida, y que tal vez algún día lea esto y sepa que cuenta con mi cariño y apoyo ante cualquier circunstancia, a Isa porque eres una gran persona, por estar siempre conmigo y enseñarme que LA VIDA ES BELLA te quiero mucho…gracias. Al director de este trabajo Dr. Andrés López Velázquez, por brindarme su apoyo en la realización de este trabajo, por su tiempo, recomendaciones e ideas brindados, los cuales fueron fundamentales para la formación y culminación de este proyecto, pero sobre todo por ser ejemplo de profesionista y persona, porque los profesores enseñan más por lo que son que por lo que dicen…gracias. A mis sinodales Mtro. Augusto Fernández Ramírez e Ing. José de Jesús Navarro Piedra, por dedicar el tiempo para la revisión y evaluación de este trabajo recepcional…gracias. Y a todas las personas que han estado conmigo a lo largo de mi vida, a las que están y las que ya no están, sepan que siempre las llevare en mi corazón y en mi pensamiento, porque creo absolutamente que de todas las personas se aprende algo nuevo…gracias. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Anónimo 3 …Si un hombre te pide de comer, no le des un pez, mejor, enséñale a pescar. INTRODUCCIÓN Los que se enamoran de la práctica sin la teoría son como los pilotos sin timón ni brújula, que nunca podrán saber a dónde van… Leonardo Da Vinci 1452-1519. Pintor, escultor e inventor italiano. L as transmisiones manuales son una parte muy importante en lo que respecta a los componentes principales de un automóvil, dichos componentes podemos dividirlos en 5 grupos principales, el motor, que es la fuente de energía, el bastidor y las ruedas, que soportan el motor y la carrocería, el tren de transmisión, que transmite la energía producida en el motor a las ruedas, la carrocería y los accesorios de la carrocería. Este trabajo explica el funcionamiento del tren de transmisión de un automóvil, así como cada una de sus partes principales y la manera en que se relacionan para poder operar en conjunto y así poder transferir la potencia generada en el motor hacia las ruedas tractoras. En efecto, existe una gran variedad de transmisiones, tanto en diseño, como en funcionamiento, calidad y precio, también en cuanto a avances y modificaciones que a través de los años se han ido incorporando a las transmisiones para poder obtener una mayor eficiencia y comodidad para el conductor, tal es el caso de las transmisiones automáticas. Es por esto que, este trabajo se enfoca al funcionamiento en general de una transmisión manual, para ofrecer un panorama general de su funcionamiento, tomando en cuenta que las diferencias entre las transmisiones son mínimas, guardando casi siempre similitud en cuanto a piezas y funcionamiento. Página Martin Luther King 1929-1968. Religioso estadounidense 4 …Si supiera que el mundo se acaba mañana, yo, hoy todavía, plantaría un árbol. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Índice AGRADECIMIENTOS. ................................................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................................................. 4 Página CAPÍTULO 2 EL SISTEMA DE EMBRAGUE El sistema de embrague .......................................................................................................................................... 23 Ensamble del embrague .......................................................................................................................................... 23 Embrague ....................................................................................................................................................................... 23 Principio de operación ............................................................................................................................................. 24 Sistema Hidráulico ................................................................................................................................................ 25 Cojinete guía ............................................................................................................................................................. 26 Volante del cigüeñal ............................................................................................................................................. 26 Plato de Presión ...................................................................................................................................................... 27 Disco de embrague ................................................................................................................................................ 27 Resortes de torsión ............................................................................................................................................... 28 Plato de presión ...................................................................................................................................................... 29 Accionamiento centrífugo ................................................................................................................................. 29 Resorte de diafragma ........................................................................................................................................... 30 Cojinete de empuje................................................................................................................................................ 30 Mecanismo de liberación del embrague ..................................................................................................... 31 Interruptor del pedal del embrague ............................................................................................................. 32 Campana del embrague ...................................................................................................................................... 33 5 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN A LAS TRANSMISIONES MANUALES Introducción a las Transmisiones Manuales ................................................................................................. 10 Características ............................................................................................................................................................. 12 Transeje Manual ......................................................................................................................................................... 13 Componentes principales ....................................................................................................................................... 14 Flecha de entrada................................................................................................................................................... 16 Contra flecha ............................................................................................................................................................ 16 Flecha de salida....................................................................................................................................................... 17 Rodamientos o baleros........................................................................................................................................ 17 Horquillas de cambios ......................................................................................................................................... 18 Tren de engranes ................................................................................................................................................... 19 Flechas Cardán ........................................................................................................................................................ 20 Juntas homocinéticas ........................................................................................................................................... 21 LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página CAPÍTULO 4 TRANSEJES MANUALES Transejes manuales ................................................................................................................................................... 54 Tracción Trasera, RWD............................................................................................................................................ 55 Transeje Manual ......................................................................................................................................................... 55 Componentes principales ....................................................................................................................................... 56 Flecha de entrada................................................................................................................................................... 56 Flecha de salida....................................................................................................................................................... 56 Flecha intermedia .................................................................................................................................................. 56 Sincronizadores ...................................................................................................................................................... 57 Diferencial del transeje ....................................................................................................................................... 57 Caja del transeje ..................................................................................................................................................... 57 M86, Getrag ................................................................................................................................................................... 58 Transejes vs Transmisiones .................................................................................................................................. 59 Ventajas de los Transejes ....................................................................................................................................... 59 Desventajas de los Transejes ................................................................................................................................ 59 Operación ....................................................................................................................................................................... 60 Flujo de potencia ........................................................................................................................................................ 60 Neutral ........................................................................................................................................................................ 61 Primera ....................................................................................................................................................................... 61 6 CAPÍTULO 3 TRANSMISIONES MANUALES Transmisiones manuales ........................................................................................................................................ 35 Relaciones de engranaje ......................................................................................................................................... 35 Engranes complementarios................................................................................................................................... 36 Engranes rectos y helicoidales............................................................................................................................. 36 Relación de engranajes 1:1 ............................................................................................................................... 37 Reducción .................................................................................................................................................................. 37 Sobredirecta ............................................................................................................................................................. 38 Flechas ............................................................................................................................................................................. 38 Sincronizadores .......................................................................................................................................................... 40 Función de los sincronizadores ........................................................................................................................... 41 Maza y camisa .............................................................................................................................................................. 42 Operación del sincronizador................................................................................................................................. 43 Paso 1, Movimiento inicial de la camisa ..................................................................................................... 44 Paso 2, Anillo del sincro y cono de embrague .......................................................................................... 44 Paso 3, Bloqueo final ............................................................................................................................................ 44 Flujo de potencia ........................................................................................................................................................ 45 Lubricación.................................................................................................................................................................... 46 LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página CAPÍTULO 5 DIAGNOSTICO A LAS TRASNSMISIONES MANUALES Diagnostico a las transmisiones manuales. ................................................................................................... 68 Objetivos Particulares: ............................................................................................................................................. 68 Módulo 1 Embragues.......................................................................................................................................... 69 Diagnóstico del embrague ............................................................................................................................ 69 Al diagnosticar .................................................................................................................................................... 69 Síntomas típicos................................................................................................................................................. 70 Ruidos ..................................................................................................................................................................... 70 Condiciones de falla ......................................................................................................................................... 71 Ruidos en el sistema .................................................................................................................................... 71 El sistema vibra ............................................................................................................................................. 73 El sistema patina ........................................................................................................................................... 76 El sistema no corta ....................................................................................................................................... 79 Tabla 5.5 Diagnostico, causa y reparación del embrague.............................................................. 83 Ajuste del embrague ........................................................................................................................................ 85 Ajuste del mecanismo del embrague ....................................................................................................... 86 Ajuste del cable del embrague .................................................................................................................... 86 Purga ....................................................................................................................................................................... 87 Reparación............................................................................................................................................................ 88 Reparación del cojinete piloto .................................................................................................................... 88 Inspección del volante del cigüeñal.......................................................................................................... 89 Reparación del disco de fricción ................................................................................................................ 89 Reparación del plato de presión ................................................................................................................ 89 Reparación del collarín................................................................................................................................... 90 Reparación de la horquilla del embrague ............................................................................................. 90 Módulo 2 Diagnóstico de las transmisiones ............................................................................................ 91 Cambios duros .................................................................................................................................................... 92 Golpeteo de los dientes al hacer los cambios ...................................................................................... 92 Ruidos en la transmisión ............................................................................................................................... 93 7 Segunda ...................................................................................................................................................................... 62 Tercera ........................................................................................................................................................................ 62 Cuarta .......................................................................................................................................................................... 63 Quinta .......................................................................................................................................................................... 63 Engrane de reversa ............................................................................................................................................... 64 Flujo de potencia ........................................................................................................................................................ 64 Juntas homocinéticas vs universales ................................................................................................................ 65 Flechas cardán vs flechas propulsoras............................................................................................................. 65 Flechas propulsoras, FWD ..................................................................................................................................... 66 Página 8 Brincos de velocidad........................................................................................................................................ 93 No entra velocidad............................................................................................................................................ 94 Bloqueo en una velocidad ............................................................................................................................. 94 Traqueteo al acelerar o desacelerar......................................................................................................... 95 Fugas de fluido lubricante............................................................................................................................. 95 Prueba de giro del disco de embrague .................................................................................................... 95 Prueba de cambios estáticos........................................................................................................................ 96 Prueba de cambios dinámicos .................................................................................................................... 97 Prueba de reserva del pedal ........................................................................................................................ 98 Mantenimiento ................................................................................................................................................... 99 Problemas de lubricación.............................................................................................................................. 99 Tabla 5.5 Problemas de lubricación. ................................................................................................ 100 Fallas de impacto ............................................................................................................................................ 101 Tabla 5.6 Fallas de impacto. ................................................................................................................. 102 Fallas por fatiga ............................................................................................................................................... 103 Tabla 5.7 Fallas por fatiga. .................................................................................................................... 104 Módulo 3 Diagnóstico de los transejes ................................................................................................... 105 Diagnóstico de las flechas propulsoras ............................................................................................... 105 Ruido de chasquido al girar .................................................................................................................. 105 Golpeteo al acelerar desde una velocidad constante ............................................................... 106 Golpeteo al acelerar en los giros ........................................................................................................ 106 Vibración durante la aceleración ....................................................................................................... 106 CONCLUSIONES............................................................................................................................................107 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................................... ...109 LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Capítulo 1 Introducción a las transmisiones manuales Objetivos: En este capítulo se contempla una introducción a las transmisiones manuales, a su principio de funcionamiento, partes principales, diferencias entre una transmisión y un transeje así como elementos externos que participan en la transmisión de potencia en un automóvil. Identificar las diferencias entre las transmisiones y los transejes manuales. Identificar principales las del partes conjunto de la FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Gilberto Blas Pale 9 transmisión. Capítulo 1 Introducción a las Transmisiones Manuales ¡Actúa en vez de suplicar, sacrifícate sin esperanza de gloria ni recompensa! Si quieres conocer los milagros, hazlos tú antes. Sólo así podrá cumplirse tu peculiar destino. Ludwig van Beethoven (1770-1827) Compositor y músico alemán. E l motor produce energía mediante el encendido de la mezcla de gasolina vaporizada y aire en las cámaras de combustión del mismo, esto crea una elevada presión que empuja los pistones hacia abajo y cuyos esfuerzos se transmiten a través de las bielas a las manivelas, y, en definitiva, hacen que el cigüeñal gire. En la parte posterior del cigüeñal se encuentra el volante del motor cuya cara posterior, que presenta una superficie plana y lisa, sirve de miembro conductor del embrague en transmisiones manuales, que al ponerse en contacto con el volante, transmite el movimiento de rotación del cigüeñal a través de aquel y de sí mismo a los restantes miembros del tren de transmisión. Antes de proseguir el estudio de la caja de cambios, será conveniente examinar con cierto detalle la acción de los engranajes. Averigüemos que ocurre cuando la energía se transmite de una rueda dentada a otra. La velocidad de rotación relativa entre dos de ellas (relación de transmisión) viene dada por el número de dientes de las ruedas. Por ejemplo, cuando dos ruedas dentadas tienen el mismo número de dientes, giran a la misma velocidad, sin embrago, cuando un piñón tiene más dientes que otro, el pequeño gira, más deprisa que el grande. Así pues un piñón con 12 dientes, girara a doble velocidad que uno con 24 dientes y su relación de Página 10 transmisión es 2:1. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Si el piñón de 12 dientes engranara con otro de 36 dientes, aquel giraría a triple velocidad que este, y su relación se transmisión seria 3:1. Con el número relativo de dientes de los piñones engranados, no solo cambia la relación de transmisión, sino también el par motor, un par motor es lo mismo que un momento de torsión o de giro. Por ejemplo cuando se afloja la tapa de un bote, se está aplicando sobre ella un momento de torsión o par. Esta magnitud se mide en libras-pie (lb-ft). No hay que confundir el par con el trabajo, el cual se mide en pies-libra (ft-lb), aunque ambas unidades son equivalentes, en unidades métricas son, respectivamente, el metro-kilogramo peso (m-kg) o metro kilopondio (m-kp). Para calcular el par, se multiplica la fuerza (en libras o en kilopondios) por la distancia (en pies o en metros) de su punto de aplicación al centro de giro. Supóngase, por ejemplo, que se tiene una llave fija a 1 pie (30cm) de longitud, y se emplea para apretar una tuerca, aplicando una fuerza de 10 lb (4.535 kg), sobre el extremo de la llave, se estaría ejerciendo sobre la tuerca un par de 10lb-ft (1.38 kg). Si la fuerza aplicada fuera de 20 lb (9.071 kg), el par ejercido seria de 20 lb-ft (2.76 kgm), y si la longitud de la llave fuera de 2 pies (60 cm), aplicando una fuerza de 10 lb, el par en la tuerca seria de 20 lb-ft. Todo eje o engranaje que gira tiene aplicado un par motor. Los pistones y las bielas de un motor empujan a los codos del cigüeñal y le aplican un par motor que le hace girar, así el par aplicado a los ejes o engranajes se mide como una fuerza de dirección constante, con un punto de aplicación situado a cierta distancia del Página 11 centro del eje o engranaje. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tomemos como ejemplo la figura 1.0, supóngase que el diente del piñón motriz empuja al conducido con una fuerza de 25 lb (11.34 kg), esta fuerza aplicada la distancia de 1 pies (0.304 m) (radio o distancia desde el centro del piñón motriz), significa un par de 25 lb-ft (3.45 kgm), es decir el piñón pequeño (motriz) está transmitiendo un par de 25 lb-ft. La fuerza de 25 lb actúa a través del piñón pequeño sobre los dientes del grande, pero a una Figura 1.0 Transmisión del par en 2 engranes. Fuente: Crouse, William H. Transmisión y caja de cambios del automóvil: descripción, funcionamiento y conservación. distancia de 2 pies (0.608m) del centro. Por tanto el par sobre el piñón grande es de 50 lb-ft (6.9 kgm). Características • La potencia es transferida del motor a la flecha de entrada de la transmisión a través del disco de fricción. • Las transmisiones manuales están diseñadas para adecuar la velocidad y par de las llantas tractoras a la velocidad y par que genera el motor. • La transmisión proporciona al conductor la selección adecuada de relación de engranajes para optimizar la operación del vehículo. • Los engranes son cambiados de manera manual para disminuir las revoluciones del motor mientras se incrementa la velocidad del vehículo. • Las transmisiones manuales requieren al embrague para conectar y desconectar al motor de la transmisión. • El embrague permite la aplicación y liberación gradual del par motor. • Las transmisiones manuales se identifican por el número de cambios hacia delante y la distancia de la línea central entre la flecha de salida y la Página 12 contraflecha. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Transeje Manual Un transeje manual tiene dos partes principales: El transeje manual y el transeje diferencial. Son usados en los vehículos de tracción delantera y combinan a la transmisión y diferencial en una sola unidad, permite a las ruedas cercanas al motor propulsar al vehículo. Un transeje manual emplea un disco de fricción y una caja de velocidades manual. Cuenta con múltiples relaciones de velocidad delante y una reversa. El nombre hacia relación de de los componentes varía de acuerdo a la localización y funcionamiento de cada uno de ellos. Por ejemplo se incluye la flecha de salida, también conocida como flecha de piñón la cual cuenta con un engrane o estrella que conduce el tren de engranesdel diferencial. Los sistemas de tracción trasera fueron comunes durante muchos años empleando transmisiones longitudinales para propulsar al vehículo a través de las ruedas traseras. El ensamble de la caja engranes. guarda Las transmisiones todos los cajas son de las fabricadas Figura 2.1 Flujo de potencia en etapa neutral en una transmisión manual. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. normalmente de aluminio de alta resistencia que reduce el peso de la caja. La transmisión se sujeta de la parte trasera del motor localizado en el frente del Página propulsoras las cuales mueven a las ruedas tractoras. 13 vehículo. El diferencial divide la potencia del tren motriz y la transfiere a las flechas LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Figura 1.2 Tren de engranes transmisión manual 5 velocidades. Fuente: Propia. Figura 1.3 Tren de engranes transmisión manual 5 velocidades. Fuente: Propia. Componentes principales Los componentes principales de las transmisiones y transejes son similares. La campana se encuentra hecha de aluminio y cubre al ensamble del embrague conecta a la transmisión con la parte posterior del motor. El cojinete de empuje Página transmisión. 14 está montado en un cilindro esclavo concéntrico a la flecha de entrada de la LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA La caja de la transmisión está hecha de fundición de aluminio y está amoldada para acomodar en su interior al tren de engranes, también guarda en su interior el fluido de lubricación del tren de engranes y soporta a los rodamientos y flechas de la transmisión. La extensión de la caja cubre la flecha de salida y cuenta con el sello trasero de aceite. Se atornilla a la parte trasera de la caja, sin embargo no todos los vehículos con transejes manuales cuentan con extensiones de la caja. En un extremo cuenta con una pestaña que es atornillada a la campana, en el otro extremo cuenta con un sello por el cual pasa la flecha de salida para conectarse con la flecha cardán. Página 15 Figura 1.4 Componentes principales de una transmisión. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Flecha de entrada La flecha de entrada o flecha de mando conecta al embrague con los engranes de la contra flecha para transferirles el movimiento rotatorio del volante del cigüeñal. El extremo exterior de la flecha cuenta con un estriado. El extremo interior cuenta con un engrane que ha sido maquinado en la flecha. Figura 1.5 Flecha de entrada. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Contra flecha También es conocida como el tren de engranes y engrana la entrada con la salida. Está localizada a un lado y ligeramente debajo de la flecha de entrada. Transmisiones Página 16 Figura 1.6 Contra flecha. Fuente: Operación de Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Flecha de salida También conocida como flecha principal, es donde se encuentran montados los engranes de las velocidades y los sincronizadores. La flecha de salida trasera pasa a través de la extensión de la caja y conecta con la flecha cardán que se encarga de mover a las ruedas traseras. Figura 1.7 Flecha de salida. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Rodamientos o baleros Existen 3 tipos de rodamientos en la transmisión: de bolas, rodillos y agujas. Los rodamientos están diseñados para reducir la fricción entre los componentes que se encuentran girando dentro de la transmisión. Los baleros se encuentran lubricados por la aspersión de aceite que logra la rotación de los engranes. Los rodamientos antifricción se alojan entre la caja y las flechas de la transmisión o entre los engranes de las velocidades y Figura 1.8 Rodamiento de agujas. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Figura 1.9 Rodamiento de bolas. Fuente: Internet. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Figura 1.10 Rodamiento rodillos. Fuente: Propia. de Página 17 las flechas. Los baleros deben ser capaces de operar bajo diferentes condiciones incluyendo tremendas cargas, variaciones severas de temperatura, acciones abrasivas, y entorno corrosivo. Las características críticas de los rodamientos incluyen: resistencia de carga del rodamiento, conformidad, capacidad de incrustación, resistencia a la corrosión, resistencia a la trituración y expansión. Los retenes son empleados para mantener al rodamiento en un solo lugar. Horquillas de cambios Las horquillas de cambios transfieren el movimiento a las camisas del sincronizador desde el tren de engranes y encajan alrededor de las camisas del sincronizador. La horquilla de cambios entra en un canal en la camisa del sincronizador y está conectada a la palanca de cambios mediante un mecanismo de barras o un riel de cambios. Cuando se mueve la palanca de cambios, la horquilla y la camisa del sincronizador son movidas por el mecanismo a través del riel para engranar la relación de engranaje deseada. Página Figura 1.12 Horquilla de cambios. Fuente: Internet. 18 Figura 1.11 Horquilla de cambios. Fuente: Internet. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tren de engranes Están clasificados en los siguientes grupos: engrane de la flecha de entrada, engranes de la contra flecha, engranes de la flecha de salida y engrane intermedio de reversa. Las transmisiones manuales en los vehículos de pasajeros todavía emplean sincronizadores para eliminar el proceso del doble embragado. Los sincronizadores previenen el choque y desbaste de los dientes de los engranes durante el engranaje, permitiendo que el anillo y el engrane realicen un contacto antes que los dientes de enganche del sincronizador hagan girar a la flecha de salida con la velocidad de relación seleccionada mediante la palanca de cambios. Lo anterior permite que el anillo, la relación de engranaje y la flecha de salida sincronicen su velocidad antes de que se bloqueen los dientes del sincronizador. Una transmisión completamente sincronizada significa que todas sus relaciones hacia el frente emplean un sincronizador. Figura 1.14 Tren de engranes y horquillas. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página 19 Figura 1.13 Tren de engranes. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Flechas Cardán Un ensamble común de la flecha cardán incluye un yugo deslizable delantero, juntas universales, la flecha cardán y un yugo fijo trasero. Entrega la potencia que sale de la transmisión al ensamble del eje trasero del vehículo y le permiten al ensamble del eje trasero cierto movimiento. También cuentan con ajuste longitudinal mediante un deslizamiento del yugo delantero, proporcionando una transferencia de potencia más suave. Los vehículos con tracción delantera no cuentan con este ensamble cardán. Figura 1.15 Flechas cardán. Fuente: Internet. Página 20 Figura 1.16 Flecha cardán. Fuente: Internet LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Juntas homocinéticas Son también llamadas juntas de velocidad constante o juntas CV (Constant Velocity), son empleadas para transferir el par motor con variaciones angulares de las flechas grandes de manera suave y eficiente. Son usadas para reducir las fluctuaciones del par y las vibraciones torsionales, se emplean en los transejes y en algunas transmisiones. Las juntas CV se componen de 4 partes principales: 1. La sección exterior, con canales en la superficie interior 2. Los rodamientos que se encuentran en una jaula 3. Las bolas interiores, cuentan con Figura 1.17 Junta homocinética. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. rodamientos para girar sobre los canales interiores de la sección exterior 4. Una bota de hule para proteger a la unidad del polvo y la humedad. Estas Página 21 juntas transfieren la potencia de una manera muy suave LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Capítulo 2 El sistema de embrague Objetivos: Identificar las partes principales y el principio de funcionamiento del Gilberto Blas Pale FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA 22 sistema de embrague. Página En este segundo capítulo se describe el sistema de embrague, el cual es una parte fundamental en el funcionamiento tanto de la transmisión como del transeje manuales. Capítulo 2 El sistema de embrague Considero más valiente al que conquista sus deseos que al que conquista a sus enemigos ya que la victoria más dura es la victoria sobre uno mismo. Aristóteles 384 AC-322 AC. Filósofo griego. Ensamble del embrague E l ensamble del embrague conecta y desconecta mecánicamente a las transmisiones/transejes manuales del motor. El embrague permite al motor continuar su operación mientras el vehículo está parado, sin ponerlo en neutral. Los componentes principales del ensamble del embrague incluyen piloto, al cojinete volante del cigüeñal, disco de fricción, plato de presión, cojinete de empuje, maestro, cilindro y cilindro esclavo concéntrico. Embrague Está localizado Figura 2.1 Ensamble del embrague. Fuente: Operación de Manuales GM MÉXICO. Transmisiones entre el motor y la transmisión, es el primer componente del tren de potencia y es movido por el cigüeñal. Le permite al conductor controlar el flujo de potencia del motor hacia la transmisión o transeje. Solamente los vehículos con transmisiones manuales requieren de un embrague, las transmisiones automáticas utilizan un acoplamiento mediante fluidos y Página transmisión a bajas velocidades. 23 emplean un convertidor de par el cual automáticamente desconecta al motor de la LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Principio de operación El flujo de potencia es transferido a través de los engranes de la transmisión a las flechas propulsoras y finalmente a las ruedas. La potencia de salida del motor es transferida hacia la transmisión cuando los platos conductor y conducido giran a la misma velocidad y son presionados uno contra otro mediante un resorte de diafragma en el plato de presión. El flujo de potencia está controlado por ambos platos, el conductor que se encuentra sujeto al motor y el conducido que se encuentra sujeto a la transmisión. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Figura 2.3 Embrague acoplado. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. 24 Figura 2.2 Embrague desacoplado. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Sistema Hidráulico Los embragues empleados en los vehículos actuales son hidráulicos y son accionados por el conductor a través de la presión del pedal. Estos embragues son auto ajustables y son de operación más fácil que los actuados por barras, los sistemas hidráulicos contienen un depósito para el cilindro maestro, un cilindro maestro y un cilindro esclavo como en los sistemas de frenos de los vehículos. Emplean la presión del fluido para mover el cojinete de empuje contra el resorte de diafragma y así liberar el disco de fricción. El cilindro esclavo es concéntrico a la flecha de entrada y mueve al cojinete de empuje o collarín para liberar el plato de presión. El cojinete de empuje es un rodamiento de bolas sellado que actúa sobre los brazos del diafragma que funcionan como palancas liberando el embrague, se mueve a través de un eje terminal en la parte delantera de la transmisión. El cojinete guía es un buje o rodamiento donde se apoya el extremo delantero de la flecha de entrada de la transmisión. El volante del cigüeñal cuenta con una zona de montaje para el ensamble del embrague además de una superficie plana para el disco de embrague. El disco de embrague es un disco de fricción ranurado o atornillado a la flecha de entrada de la transmisión y presionado contra la cara del volante del cigüeñal. El plato de presión consiste en un resorte pre cargado LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Operación de Página Figura 2.4 Embrague hidráulico. Fuente: Transmisiones Manuales GM MÉXICO. 25 que empuja al disco de fricción contra el volante del cigüeñal. Cojinete guía El cojinete guía tiene dos funciones principales, la primera es que se introduce al final del cigüeñal en el centro del volante para servir de apoyo a la flecha de entrada de la transmisión. La segunda es que le permite a la flecha de entrada de la transmisión rotar a una velocidad diferente cuando el embrague se encuentra separado del volante. El cojinete guía puede ser un buje de bronce impregnado con aceite o un rodamiento sellado de rodillos o bolas. Usualmente es un buje de bronce. El extremo de la flecha de entrada de la transmisión cuenta con un pequeño muñón Figura 2.5 Cojinete guía. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. maquinado en el final. Este muñón se inserta dentro del cojinete guía, este previene el movimiento no deseado de la flecha de entrada y del disco de fricción durante la operación del embrague. Ayuda a centrar la flecha de entrada con el volante del cigüeñal durante el ensamble y la operación. Volante del cigüeñal El volante del cigüeñal es la base donde se monta el plato de presión. La función es la de emparejar los pulsos de potencia del motor para transferirlos a la transmisión y típicamente está fabricado de hierro nodular que reduce el desgaste y la deformación causadas por la fricción y el calentamiento. La cara es lisa proporcionado una consistente superficie de fricción. En su perímetro exterior cuenta con un dentado empleado por el piñón de la marcha para encender el motor. Página 26 Figura 2.6 Volante del cigüeñal. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Plato de Presión El plato de presión está atornillado a la cara del volante del cigüeñal. Los tornillos del volante deben ser remplazados en todos los vehículos cuando se remueva o reemplace el volante. También en todos los vehículos los tornillos del volante deben ajustarse con un agente sellador, sin embargo un empleo excesivo de este agente afectará los efectos Figura 2.7 Plato de presión. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. positivos de su uso. El disco de fricción es presionado contra la cara del volante del cigüeñal y mantenido unido mediante la acción del resorte en el plato de presión. Disco de embrague También llamado disco de fricción, típicamente consiste de 3 partes: • Una maza ranurada • Un ensamble de amortiguación • Una placa de acero cubierta con el material de fricción El disco de fricción entra en las estrías del extremo de la flecha de entrada de la transmisión y se encuentra ubicado entre el volante y el plato de presión. Flecha y disco giran a la misma velocidad. El disco es libre de moverse sobre la flecha de entrada a través de las estrías. La habilidad de la maza de moverse por las estrías de la flecha de entrada debe ser revisada en cada instalación del disco de fricción para asegurarse de que no exista arrastre o que se atore la maza al deslizarse sobre la flecha. Al volante y al plato de presión generalmente se les llama platos conductores porque se encuentran transfiriendo la fuerza del motor. Al disco de Página los platos conductores. 27 fricción generalmente se le llama plato conducido debido a que recibe la fuerza de LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Maza Placa de acero cubierta con el material de fricción. Ensamble de amortiguación. Figura 2.8 Disco de embrague. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. Resortes de torsión Son pequeños resortes helicoidales localizados en la cara del disco entre la maza y el material de fricción. También son llamados resortes de amortiguación y precisamente absorben o eliminan las vibraciones generadas por el motor durante el contacto inicial mediante la compresión de los mismos. De esta manera se aísla el paso de las vibraciones del motor a la trasmisión ya que de otra manera sufriría daños. Los resortes de fricción permiten que el centro o maza y la superficie del material de fricción giren en diferentes sentidos de manera momentánea. Los resortes de la cara del disco, también llamados resortes de amortiguación están hechos de placas delgadas de metal localizadas debajo del material de fricción. Estos resortes tienen una pequeña curva o doblez. Estos resortes le permiten al Figura 2.9 torsión. Fuente: Transmisiones MÉXICO. Resortes Operación Manuales de de GM material de fricción flexionarse hacia el interior para tener un acoplamiento del embrague más suave. El material de fricción también llamado revestimiento o pastas está hecho de sustancias con alta resistencia a la temperatura. Cuentan con canales que permiten enfriar y liberar al disco del volante. Las pastas son remachadas al disco y deben ser capaces de resistir la fricción de deslizamiento cuando el plato profundidad en las cabezas de los remaches que los sujetan. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página del disco. El espesor de las pastas puede ser inspeccionado con un medidor de 28 presiona al disco contra el volante. Los remaches unen las pastas en ambas caras Plato de presión Es un dispositivo con un resorte pre cargado que puede aplicar o liberar el disco de fricción sobre el volante. Se encuentra atornillado al volante y aplica presión al disco de fricción mediante el uso de un resorte. Como se encuentra atornillado al volante gira a las mismas revoluciones del cigüeñal. El disco de fricción se encuentra localizado entre el volante y el plato de presión. El plato de presión tipo diafragma empleado en algunos vehículos emplean un sistema de liberación del embrague por empuje. Figura 2.10 Plato de presión. Fuente: Operación de Manuales GM MÉXICO. Transmisiones Accionamiento centrífugo Un plato de presión semi-centrífugo emplea un sistema de brazos lastrados con contrapesos y como resultado de la fuerza centrifuga, al girar más rápido se incrementa la presión sobre el disco de fricción. Esta fuerza de aplicación extra impide que el embrague sufra deslizamientos. También permite el uso de resortes de diafragma de menor fuerza que reducen la fuerza para accionar el embrague conductor. Página Figura 2.11 Accionamiento centrifugo. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. 29 desde el pedal por parte del LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Resorte de diafragma Es una pieza cónica de resorte de acero que ha sido especialmente estampada para tener una mayor flexibilidad. Este tipo de plato de presión funciona de manera similar al que contiene un resorte helicoidal. El resorte de diafragma está ranurado en forma radial, es decir, desde el centro a la periferia. Se Figura 2.12 Resorte de diafragma. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. encuentra montado en el plato de presión con la cara exterior tocando la parte trasera del plato de presión. Cuando el centro del resorte de diafragma se empuja hacia el motor, la periferia exterior se mueve alejándose del motor, forzando al resorte a estar casi plano. En los extremos del resorte se fija el disco de fricción que se despega del volante. Al liberar el centro del cono el resorte vuelve a su forma original, empujando al disco de fricción nuevamente hacia el volante. Cojinete de empuje El cojinete de empuje es un rodamiento de bolas que se inserta en el collarín, montado en el frente de la transmisión. Reduce la fricción entre el plato de presión y el cilindro esclavo concéntrico formando una unidad sellada llena de grasa. Se encuentra conectado hidráulicamente al pedal de embrague y es movido por el cilindro esclavo que presiona el centro del resorte de diafragma, separando los platos conductor y conducido cuando el pedal de embrague es presionado. Página 30 Figura 2.13 Cojinete de empuje. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Mecanismo de liberación del embrague Le permite al conductor liberar el embrague. Generalmente consiste del ensamble del pedal del embrague, un circuito hidráulico y la horquilla del embrague. Muchas armadoras incluyen al cojinete de empuje como parte del mecanismo de liberación del embrague. El actuador hidráulico de liberación incluye: el cilindro maestro del embrague, el cilindro esclavo, las líneas hidráulicas y un amortiguador hidráulico en algunos modelos. El sistema emplea al cilindro maestro para convertir la energía mecánica en energía hidráulica. Un sistema hidráulico simple transfiere el movimiento del pedal al cojinete de empuje. Un depósito de fluido hidráulico del embrague está situado sobre el cilindro para guardar fluido extra. Una tapa con sello es enroscada en el depósito para eliminar las fugas y mantener al polvo y agua fuera del sistema. El cilindro maestro del embrague generalmente se monta al frente del tablero. Una varilla de empuje conecta al pedal de embrague con el pistón del cilindro. Cuando el pedal es presionado, la varilla empuja al vástago y fuerza al fluido hidráulico en el depósito a mover el cilindro esclavo. El interruptor del embrague se monta también en el ensamble del pedal del embrague. La línea hidráulica se compone de tuberías de hule compuesto y líneas de tubo metálico que mueven fluido a alta presión hacia el cilindro esclavo. Cuando se produce la presión en el cilindro del embrague, el fluido fluye a través de las líneas. Cuando se presiona al pedal de embrague, la presión hidráulica del cilindro maestro fuerza al cilindro esclavo a moverse hacia el frente. El actuador empuja al cojinete de empuje para ponerse en contacto con los brazos de liberación del plato de empuje. Una válvula check en el cilindro del embrague evita que el fluido de las líneas entre al depósito. Como resultado el fluido recorre las líneas hidráulicas y fricción. Cuando el pedal del embrague es liberado, un resorte en el ensamble del LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página la varilla de empuje actúan sobre la horquilla del embrague para liberar el disco de 31 mueve al pistón del cilindro esclavo hacia delante. El pistón del cilindro esclavo y pedal lo retrae. Otros resortes en el interior de los cilindros regresan a los pistones a sus posiciones originales. El fluido regresa a través de las líneas dentro del depósito a través de la válvula check. Interruptor del pedal del embrague En algunos vehículos este interruptor evita que el motor encienda a menos que el pedal del embrague se encuentra presionado. El interruptor de posición del pedal del embrague sirve como un dispositivo de seguridad para evitar que el motor encienda y conecte a la transmisión cuando ésta se encuentra engranada en una velocidad diferente a neutral. Puede encontrar interruptores ajustables y no ajustables. Los circuitos del cilindro de ignición y el solenoide del motor de marcha se encuentran en serie con este interruptor. A menos que el interruptor se cierre, cuando se presiona el pedal del embrague, no le llegará energía al solenoide de la marcha. Página 32 Figura 2.14 Interruptor del pedal de embrague. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Campana del embrague La caja del embrague, también llamada campana se atornilla a la parte trasera del motor, cubriendo el ensamble del embrague. Puede ser fabricada de aluminio o magnesio. La caja de la transmisión se atornilla a la parte trasera de esta campana. La parte baja, al frente de la campana tiene usualmente una cubierta delgada de metal, esta puede ser separada para inspeccionar la rueda dentada del volante o cuando el motor requiere ser separado del ensamble del embrague. Un acceso está dispuesto en una cara lateral de la campana para que pase la tubería del sistema hidráulico. Página 33 Figura 2.15 Campana del embrague. Fuente: Operación de Transmisiones Manuales GM MÉXICO. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Capítulo 3 Transmisiones manuales Objetivos: Identificar las partes principales y el principio de funcionamiento de Gilberto Blas Pale FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA 34 las transmisiones manuales. Página En este capítulo se detalla el funcionamiento de una transmisión manual, así como cada uno de sus componentes. Capítulo 3 Transmisiones manuales Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber. Albert Einstein 1879-1955. Físico y científico alemán L as transmisiones manuales se identifican por el número de velocidades al frente y por la distancia medida entre las líneas centrales de la flecha de salida y de la contraflecha. Típicamente una transmisión cuenta con 5 velocidades al frente. Relaciones de engranaje Dos engranes conectados a través de sus dientes son llamados colectivamente relación de engranes. Un engrane es el conductor y otro es el conducido. En una transmisión, el engrane conductor recibe la potencia del cigüeñal del motor mediante el embrague. El engrane conducido envía la potencia que le proporciona el conductor hacia el diferencial y luego hacia las ruedas tractoras. Figura 3.1 Tren de engranes. Fuente: Propia. En una relación de engranajes, donde existe un engrane conductor y un engrane conducido, ambos giran en direcciones opuestas. Sin embargo si se colocan un tercer engrane, formando un tren de engranaje, el engrane central conocido como loco sólo transfiere la potencia del conductor al conducido pero logra que el conductor y el conducido giren en la misma dirección. Por lo tanto si se tiene un tren con un número de engranes impar, los engranes conductor y conducido el tren cuenta con un número de engranes par, el Página conductor y el conducido girarán en direcciones opuestas. Figura 3.2 Tren de engranes. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. 35 (inicial y final) girarán en la misma dirección. Obviamente si LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Las relaciones de engranaje son fabricadas de tal manera que no se desarrolle un patrón de desgaste debido a que entren en contacto los mismos dientes siempre. Tiene que existir suficiente espacio, basta con unas milésimas de pulgada para lubricación, expansión y cualquier irregularidad en tamaño. Engranes complementarios Una relación con diente de engrane complementario se forma con un arreglo de engranes cuyos dientes son diferentes, es decir no cuentan con valores comunes. Esta es la mejor configuración para los engranes debido a que un diente del engrane conducido entrará en contacto con cada uno de los dientes del engrane conductor antes de repetir uno. Esto permite un desgaste uniforme de todos los dientes y no de un par en particular, incrementando la vida de la caja de velocidades. Engranes rectos y helicoidales Existen dos tipos diferentes de engranes en las transmisiones manuales: rectos y helicoidales. Las ventajas de los engranes rectos son sus bajos costos de manufactura y su alta resistencia. Las desventajas de los engranes rectos y la razón por la cual sólo son empleados en la relación de reversa en algunos vehículos es que son ruidosos. Los Figura 3.3 Engranes rectos. Fuente: Propia. engranes helicoidales cuentan con un corte angulado de sus dientes lo cual permite que sean muy silenciosos especialmente en altas velocidades. Y debido a su diseño angular, varios dientes entran en contacto al mismo tiempo, por lo que son más 3.4 Engranes helicoidales. Fuente: LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Figura Propia. 36 fuertes y más durables. Relación de engranajes 1:1 Si en una relación los dos engranes cuentan con el mismo tamaño y el mismo número de dientes se dice que cuentan con una relación uno a uno (1:1). Por cada rotación del engrane conductor el engrane conducido también dará una vuelta. La potencia del motor entonces es acoplada directamente a la flecha de salida sin hacer cambios en el par motor o la velocidad. Esto por ejemplo puede suceder en una relación de cuarta velocidad generalmente. Figura 3.5 Relación de engranes 1:1. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Reducción Un ejemplo de una relación baja o reducción es por ejemplo 3.95:1. Esto significa que el engrane conductor debe rotar casi cuatro vueltas para que el conducido gire una sola vuelta. La salida entonces se vuelve lenta pero se multiplica la salida de par hacia las ruedas casi 4 veces. Este es el caso de las relaciones de primera y reversa Figura 3.6 Reducción. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Página mover al vehículo y baja velocidad. 37 donde se requiere mucha fuerza para LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Sobredirecta Un ejemplo de la relación de sobredirecta puede ser 0.79:1. Cada vez que el engrane conductor gire una vuelta, el engrane conducido girará 1.27 veces. Esto permite que la velocidad de entrada sea reducida mientras la velocidad de salida permanece alta. Aquí la multiplicación del par es negativa, es decir, hay menor par a la salida pero mayor velocidad. Este es el caso de la relación de quinta velocidad en la mayoría de las transmisiones de 5 velocidades. Figura 3.7 Relación de sobredirecta. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Flechas Una transmisión cuenta generalmente con cuatro flechas. • Flecha de entrada o de mando. • Contraflecha. • Flecha de salida o principal. Página 38 • Flecha de reversa. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA La flecha de entrada se encuentra localizada al frente de la transmisión. Se conecta y desconecta al motor mediante el embrague. La flecha de entrada gira cuando el embrague se encuentra conectado al volante del cigüeñal. Para que la flecha de salida gire en la misma dirección de la flecha de entrada es necesario usar a la contraflecha dentro de una transmisión. La flecha de entrada se engrana con la contraflecha, de tal manera que esta gira también cuando el embrague se conecta al volante del cigüeñal. Los engranes de la Figura 3.8 Flecha de entrada y flecha de salida. Fuente: Propia. contraflecha están conectados siempre a los engranes de velocidad en la flecha de salida o flecha principal. La flecha de salida sostiene los engranes de velocidad que ajustan el par motor de salida hacia las ruedas. La flecha de salida por tanto hace girar a las ruedas. Siempre que un vehículo está girando la flecha de salida también se encuentra rotando el diferencial. Los engranes de velocidad montados en la flecha de salida giran sobre ella gracias a un rodamiento de rodillos. Cuando una relación se selecciona, la horquilla mueve al sincronizador adecuado para que éste iguale las velocidades de entrada y de salida y entonces bloquea el engrane de velocidad con la flecha de salida. Cuando el engrane de reversa es seleccionado, la flecha de reversa conecta al engrane loco o intermedio entre la contraflecha y la flecha de salida. introducción de reversa, tren el la de Con flecha la de engranes Figura 3.9 Flechas en una transmisión. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Página con diferentes direcciones de rotación. 39 alcanza un número impar por lo que el engrane conductor y el conducido cuentan LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Sincronizadores El sincronizador es un tambor que se desliza hacia delante y hacia atrás sobre una zona estriada de la flecha de mando mediante las horquillas de cambio. El ensamble de un sincronizador consiste de varios componentes, incluyendo una maza, una camisa, uno o dos bloques de anillos, tres insertos y resortes. El interior de la maza se encuentra estriado para moverse sobre la flecha. La camisa se ajusta sobre la maza. El bloque de anillos o anillo están ajustados a la camisa y maza del sincronizador, así como a la relación de engranes de selección. Las llaves están ajustadas a la maza, camisa y bloque de anillos. Los conos de embrague y los resortes generan tensión en los insertos. Una transmisión de 5 velocidades cuenta con tres ensambles de sincronizadores: uno para las relaciones de primera y segunda, otro para tercera y cuarta velocidad y finalmente el tercero para las relaciones de quinta y reversa. La transmisión Tremec de 6 velocidades emplea un sincronizador de cono triple para primera y segunda, un sincronizador de doble cono para tercera, cuarta, quinta y sexta y finalmente un sincronizador de cono simple para reversa. Figura 3.11 Camisa. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Figura 3.12 Disco de fricción. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Figura 3.13 Disco del embrague. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página 40 Figura 3.10 Maza. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Función de los sincronizadores Un sincronizador tiene dos funciones: • Evita que los dientes de los engranes choquen, hagan ruido y se desgasten. • Bloquea la relación deseada con la flecha de salida. Los sincronizadores facilitan al conductor la acción de cambiar las relaciones de velocidad Figura 3.14 Velocidad asíncrona. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. mediante la igualación de velocidad de las partes en movimiento antes de ser bloqueadas. La flecha de entrada y la contraflecha giran a la velocidad del motor, mientras que la flecha de salida gira a la velocidad de las ruedas menos la relación del diferencial. Las mazas de los sincronizadores están fijadas a la flecha de salida a través de un estriado, de manera que giran a la velocidad de la flecha de salida. Generalmente un sincronizador consiste de una camisa deslizante con un tope en ranura, una maza, un engrane, una superficie cónica, un sincronizador o anillo bloqueante y llaves. Figura 3.15 Igualando velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Cada maza del sincronizador cuenta con tres insertos que se encuentran ajustados con encastres de resorte y balín para asistir la alineación del bloque de anillos. Estos insertos también ayudan en el centrado de la camisa y la maza cuando el ensamble del sincronizador no se encuentra en uso. Los anillos de bloqueo están sujetos a la maza y no pueden girar sobre la maza debido a las llaves. Los anillos de bloqueo están hechos de fibra, LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Figura 3.16 Velocidad sincronizada. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. 41 latón o metal sinterizado. Maza y camisa Los dientes de la superficie exterior del sincronizador están alineados con las estrías internas de la camisa y los dientes externos del engrane de velocidad. La camisa cuenta con un estriado interno que coincide con el estriado externo de la maza de manera que gira como una sola unidad, pero la camisa puede deslizarse sobre la maza. La camisa además tiene un canal maquinado externo en donde se encaja la horquilla que mueve a la camisa para seleccionar una velocidad. El claro entre la horquilla y la camisa es crítico y debe ser revisado cuando se inspeccione debido a una queja en los cambios. Otra medición crítica es el claro entre los anillos del sincronizador y las ranuras del engrane. Página 42 Figura 3.17 Maza y camisa. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Operación del sincronizador Típicamente la operación se describe en seis pasos básicos. Para simplificar y clarificar el proceso lo reduciremos a 3 pasos y lo agruparemos en el movimiento de la horquilla cuando ejerce presión al ensamble del sincronizador. Esencialmente los 3 mayores pasos en la operación del sincronizador son: Movimiento inicial de la camisa y la llave mediante la aplicación de presión de la horquilla Presión al cono del engrane por parte del anillo del sincronizador de manera que se igualen las velocidades del ensamble del sincronizador y del engrane de velocidad Continuación de presión por parte de la horquilla para bloquear el giro del engrane con el ensamble del sincronizador y por lo tanto de la flecha de salida En el momento en que se igualan las velocidades del engrane de velocidad y del ensamble del sincronizador se bloquean ambos y el cambio se completa. Página 43 Figura 3.18 Operación del sincronizador. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Paso 1, Movimiento inicial de la camisa La horquilla de cambio empuja la camisa hacia delante para engranar con el engrane de velocidad. Las llaves con resorte precargado siguen a la camisa y se mueven con ella. Las llaves presionan los anillos de bloqueo suavemente sobre la superficie del cono. Paso 2, Anillo del sincro y cono de embrague Esto logra que las velocidades del engrane y del ensamble del sincronizador se igualen. La horquilla de cambios continua presionando a la camisa contra el engrane de velocidad. Los encastres bajo los insertos se encuentran comprimidos causando que la camisa tenga mayor fuerza sobre los insertos. Las llaves presionan el anillo bloqueador sobre el cono de embrague, embragando las superficies con mayor fuerza. Mientras el embragado del cono comienza a trabajar, el anillo bloqueador cambia su posición mientras trata de rotar a la misma velocidad que en engrane de velocidad. La horquilla de cambios empuja aún más la camisa y sus dientes comienzan a tocar los del anillo de bloqueo. Los dientes de la camisa empujan al anillo de bloqueo sobre la superficie del cono del engrane con mayor fuerza. La horquilla de cambios continúa empujando la camisa del sincronizador. Como resultado en cono de embrague permite al engrane de velocidad, partes del sincronizador y flecha de salida girar a la misma velocidad. Esto significa que la flecha principal acelerará al engrane de velocidad, contraflecha y flecha de entrada durante un cambio descendente o los frenará un poco durante un cambio ascendente. Paso 3, Bloqueo final Cuando giran a la misma velocidad el engrane de velocidad y el anillo de bloqueo, la camisa emplea sus chaflanes para cambiar el anillo de bloqueo y deslizarse pasándolo. La horquilla de cambios continua empujando a la camisa Página de embragado en el engrane de velocidad. 44 sobre el embrague. Los dientes en los chaflanes hacen contacto con los dientes LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Mientras se transfiere el par del engrane a la camisa, el diseño de los dientes del embrague y de la camisa permite que ambas partes se mantengan juntas. Un chaflán y un biselado trasero son empleados en el embrague del engrane, camisa y anillos de bloqueo. Este ángulo varía de acuerdo del engrane de velocidad que se traté. Verificar que al instalar estos componentes, se encuentren montados en las posiciones apropiadas. Flujo de potencia El flujo de potencia es la trayectoria que toma la potencia desde el motor hasta las ruedas tractoras. En este curso el flujo de potencia contempla el proceso de transferir la potencia desde la flecha de entrada, a través de los engranes de velocidad hasta la flecha de salida y finalmente hasta las ruedas tractoras. En neutral la palanca de cambios se encuentra centrada debido a la acción de los resortes en la torre de cambios. El seguro de émbolo de la flecha de cambios se encuentra accionado y todas las horquillas de cambio con sus correspondientes sincronizadores se encuentran en la posición de neutral. En cualquier momento en que la flecha de entrada se encuentre girando, también la contraflecha y los engranes de velocidad giran. Y cuando la flecha de salida se encuentre rotando o estacionaria, también los sincronizadores están rotando o estacionarios junto con la flecha de mando. En la posición de neutral el flujo de potencia desde el motor acaba en los engranes de velocidad de la flecha de mando, sin embargo ésta no gira. Cualquier rotación o fuerza de frenado sobre las ruedas sólo llega a mover a los sincronizadores, debido a que las fuerzas de entrada y salida no se encuentran Figura 3.19 Flujo de potencia. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Página 45 conectadas. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Lubricación Las partes internas de la transmisión requieren tres cosas para una apropiada lubricación: • Tener el fluido correcto en el nivel adecuado • Salpicoteo de fluido para distribuir el lubricante a todas las partes y • Evitar que el fluido lubricante se encuentre contaminado Bajo condiciones de servicio normal, los cambios regulares de fluido no son requeridos. De cualquier manera, si el fluido se encuentra contaminado o no es el adecuado para el tipo de transmisión habrá que cambiarlo. La mayoría de las transmisiones cuentan con un orificio de purga y un puerto de llenado. Ambos puertos deben ser abiertos para vaciar el fluido contaminado, para después llenarlo hasta el nivel adecuado. Siga las instrucciones de los lubricantes especificados en el manual de servicio. El aceite utilizado tiene que cumplir con varias características: Viscosidad: Bastante delgado para desplazarse entre los sincronizadores para permitir el cambio suave Bastante delgado para dejar girar a los engranajes en el frío sin transmitir fuerza o causar resistencia Bastante delgado para circular entre las piezas para enfriarlas Bastante delgado para penetrar entre los bujes y cojinetes Bastante resistente para mantenerse en los dientes de engranajes para lubricarlos en forma hidrodinámica Aditivos para extrema presión (EP): Página golpes 46 Bastante para lubricar en forma marginal y resistir las fuerzas, cargas y LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Nivel y calidad que no dañan al bronce Nivel y calidad que permitan trabajar a los sincronizadores Compatible con los materiales utilizados en los sincronizadores Para determinar la viscosidad deberíamos consultar nuestro manual de propietario, concesionario o el manual de recomendaciones que tienen los mejores distribuidores de aceites. En general podemos considerar esto: Figura 3.20 Internet. Transmisiones manuales Viscosidades de autos y de aceites. Fuente: camiones: Estas transmisiones normalmente llevan mayor carga y no requieren tanta compatibilidad de materiales para frenar tan suavemente como la transmisión automática, pero tienen sus sincronizadores que deben frenar para enganchar sin daños. Aceites que no se desplazan, sea por viscosidad o aditivos, causan cambios bruscos y alto desgaste de los puntos, dientes o ralladuras del sincronizador, eventualmente evitando su evitando su frenado y sincronización. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página desgaste que topa contra el engranaje antes de frenar en el cono del engranaje, 47 llegada al otro disco para frenarlo. El sincronizador de esta foto que tiene tanto Cuando movemos la palanca para hacer un cambio en la transmisión manual, el anillo sincronizador resbala sobre su eje hacia su contraparte, apretándolo y forzándolo a desplazar el lubricante de su lugar. Entre más viscoso el aceite, más tarda en salir, causando mayor fuerza en la palanca y mayor desgaste de los puntos del sincronizador. Por esto no se recomienda aceites SAE 140, SAE 85W 140 u otros aceites viscosos en autos y camionetas. Solamente en ciertos camiones con sincronizadores grandes. Figura 3.21 Desgaste y daño de los engranajes de enganche del sincronizador. Fuente: Internet. No hay autos, camionetas, vagonetas, ni jeeps donde recomiendan SAE 140 o SAE 85W-140. Todos usarán uno de los siguientes: GL-3 SAE 75W-80 GL-4 SAE 75W-90 GL-4 SAE 80W-90 GL-5 SAE 75W-90 (transmisiones no sincronizadas) GL-5 SAE 80W-90(transmisiones no sincronizadas) Dexron III / Mercon Dexron VI Mercon VI Página Mercon SP 48 Mercon V LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Aceite de Motor Aceites Sintético Especial Aceite para transmisiones TO-4 El uso de un aceite más viscoso (SAE 140 o SAE 85W-140) causará problemas de circulación, sincronización, calor, degradación rápida del aceite, consumo de combustible. Una vez que el lubricante ha sido expulsado y se queda con lubricación límite, las características de los aditivos anti-desgaste o extrema presión determinan cuanto más tardará la sincronización y cuán suave será. Si tarda mucho, se gastarán los puntos que están entrando en contacto y se romperán los puntos de enganche. Si el aceite es muy resbaloso, como un GL-5, este proceso será más lento, causando mayor desgaste. Si el aceite tiene un bajo coeficiente de fricción en el momento de poca diferencia en velocidad, el enlace y enganche será casi instantáneo. Selección de Aditivos (en la formulación del aceite) La selección de aditivos depende de la protección necesaria a los engranajes contra extrema presión. Nunca de debe adicionar aditivos al aceite. El API tiene las siguientes categorías de protección: GL-1: Obsoleto – No tiene ninguna protección contra extrema presión. GL-2: Obsoleto – Tiene muy poca protección contra extrema presión. GL-3: Técnicamente Obsoleto – Reducida protección contra extrema presión pero mejor sincronización que el GL-4. Requerido para Jeep, Mitsubishi e otras marcas. GL-4: Vigente – Protección recomendada para la mayoría de las transmisiones. Mejor protección de sincronizadores que el GL-5. Mejor GL-5: Vigente – Pueden proveer desde 40 a 75 libras de protección en Página prueba Timken®. No recomendado para transmisiones sincronizadas. 49 protección contra extremas presiones que el GL-3. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA GL-6: Técnicamente Obsoleto - Por no tener el equipo para comprobar el nivel de protección. Actualmente en producción por ciertas compañías que quieren ofrecer una mayor protección. Normalmente provee 60 libras de protección en prueba Timken®. MT-1: Vigente – Una especificación adicional que garantiza menos oxidación y mayor vida útil de un GL-4 o GL-5 común. La mayoría de los aceites GL-4 y GL-5 en el mundo utilizan un compuesto de Azufre y Fósforo para proveer la protección contra extrema presión. Estos aditivos mezclan bien con el aceite y forman una capa sacrificial químicamente adherida a las superficies de los engranajes. Cuando las presiones son fuertes, se pela esta capa de los dientes y es reemplazada por otra hasta agotarse los aditivos, cuando esto ocurre (a veces muy pronto) se produce fricción y desgaste directo. El Azufre/Fósforo reacciona con la humedad originando ácidos corrosivos que atacan principalmente los componentes de metales amarillos, es importante buscar un producto que utilice un compuesto Azufre/Fósforo neutralizado para ser menos agresivos en presencia del bronce y atacar menos a las superficies de las piezas. Un aceite GL-4 normalmente tiene 50% de la cantidad de Azufre/Fósforo que un aceite GL-5. La mayoría de los fabricantes recomiendan GL-4 en transmisiones para que el mecanismo de los sincronizadores pueda funcionar. Si usamos un aceite GL-5 con Azufre/Fósforo en una caja que requiere GL-4, patina el sincronizador, se calienta, quema la película, degrada al aceite y no sincroniza bien. Varias fábricas de autos publican manuales sin entender esta diferencia. Efectivamente el auto pasara el periodo de garantía con GL-5 en el primer cambio, los cambios serán más duras y el desgaste mayor. Página 50 pero LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Algunos aceites para Diferenciales GL-5 utilizan Borato Inorgánico en vez de Azufre/Fósforo. El Borato Inorgánico adhiere eléctricamente a las superficies y es más resbaladizo. Esto reduce el desgaste, baja la temperatura de operación, extiende la vida del aceite y reduce el consumo de combustible. Widman International S.R.L. ofrece varios productos para la protección de su transmisión cuando se requiere un GL-4 o GL-5: AMERICAN Transmission Oil GL-3 SAE 75W-80: Especialmente diseñado para transmisiones sincronizadas de Mitsubishi y Nissan. AMERICAN Gear Oil GL-4 SAE 75W-90: Un aceite multigrado para protección en clima frío con 60 libras de protección contra extrema presión con Azufre/Fósforo neutralizado para proteger las superficies de los sincronizadores. Recomendado para la mayoría de las transmisiones manuales. AMERICAN 100% Synthetic Transmission Oil GL-4 SAE 75W-90: Un aceite sintético para condiciones severas, máxima protección y recomendaciones de Mercedes Benz. AMERICAN Gear Oil GL-5/GL-6 SAE 75W-90: Un aceite multigrado para protección en clima fría y 60 libras de protección contra extrema presión con Azufre/Fósforo. No se recomienda su uso en transmisiones donde el fabricante recomienda GL-4. AMERICAN Gear Oil GL-4 SAE 80W-90: Azufre/Fósforo neutralizado para no dañar el bronce de los sincronizadores. Muy viscoso para la mayoría de las transmisiones de autos y camionetas donde se recomienda SAE 75W90. AMERICAN Gear Oil GL-5/GL-6 SAE 80W-90: Provee más de 60 libras de protección contra extrema presión con Azufre/Fósforo neutralizado para reducir problemas en las superficies del bronce. No se recomienda su uso Página GL-4). 51 en transmisiones sincronizadas (donde el fabricante debería recomendar LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA AMERICAN Supreme Ultra Gear Oil SAE 80W-90: Provee más de 75 libras de protección en prueba Timken® con la formulación especial de aditivos con Borato Inorgánico para eliminar totalmente reacciones químicas y deterioro en los metales amarillos, reduce el desgaste, las temperaturas y el consumo de combustible. AMERICAN 100% Synthetic Synchromesh Transmission Fluid: Sincronización correcto para vehículos de última generación de Honda, Página 52 Chevrolet, y otras marcas. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Capítulo 4 Transejes manuales Objetivos: Identificar las partes principales y el principio de funcionamiento de Gilberto Blas Pale FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA 53 los transejes manuales. Página En este capítulo se describe el funcionamiento de un transeje manual, y las partes que lo constituyen. Capítulo 4 Transejes manuales Así como el hierro se oxida por falta de uso, también la inactividad destruye el intelecto. Leonardo Da Vinci 1452-1519. Pintor, escultor e inventor italiano. E l transeje fue una de las primeras variaciones en el diseño de las transmisiones basada en la línea de transmisión de potencia del vehículo. Los automóviles son impulsados de tres maneras: por las ruedas traseras, por las ruedas delanteras o por las cuatro ruedas. El tipo de sistema de tracción determina si es necesaria una transmisión o un Figura 4.1 Tren de engranes diferencial. Fuente: Propia. y transeje. Los vehículos con tracción trasera (RWD, Rear Wheel Drive) normalmente emplean una transmisión. Los engranes se encuentran dentro de una caja de aluminio llamada el ensamble de la caja de la transmisión. La transmisión se encuentra fijada a la parte trasera del motor, el cual se encuentra en la Figura 4.2 Caja del transeje vista superior. Fuente: Propia. parte delantera del vehículo y ambos se encuentran posicionados de forma longitudinal al vehículo. Por otro lado los vehículos impulsados con las ruedas delanteras (FWD, Front Wheel Drive) deben tener todo el tren motriz en la parte delantera del vehículo y se encuentran equipados con un transeje que agrupa en una sola unidad a la transmisión,diferencial y 54 Figura 4.3 Caja del transeje vista lateral. Fuente: Propia. Página flechas propulsoras. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tracción Trasera, RWD En los vehículos de tracción trasera (RWD), la transmisión transfiere la potencia hacia la flecha o eje cardan y esta se encuentra Figura 4.4 Motor, transmisión y flecha cardan (RWD). Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. conectando a la flecha de salida de la transmisión con el eje diferencial trasero. El diferencial divide la línea de transmisión de potencia y la redirige a cada una de las flechas propulsoras traseras, las cuales se encuentran conectadas a las ruedas traseras para mover al vehículo. Transeje Manual Un transeje manual es una unidad compacta que combina al tren de engranes de la transmisión, el diferencial y las flechas propulsoras que mueven a las ruedas dentro de una caja de aluminio localizada al frente del vehículo. Esencialmente un transeje es una transmisión manual con la adición de un Figura 4.5 Motor, transeje y flechas propulsoras (FWD). Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. diferencia l y esto se emplea para ahorrar espacio. Un transeje manual emplea un sistema de embrague estándar actuado por el pie para conectar y desconectar al motor y transeje. Este transeje manual cuenta con varias relaciones de velocidad hacia delante y una Figura 4.6 Diferencial, tren de engranes y palanca de cambios. Fuente: Propia. Página le permite al operario realizar los cambios de velocidad. 55 relación hacia atrás. Una palanca de cambios LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Componentes principales Las partes básicas del transeje manual son las siguientes: Flecha de entrada del transeje, unidad con un estriado al disco del embrague, cual el gira los engranajes del transeje. Figura 4.7 Flecha de entrada. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Flecha de salida del transeje, transfiere el par al diferencial. Figura 4.8 Flecha de salida. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Flecha intermedia, se emplea para mantener a la flecha de salida girando en la misma dirección al Página Figura 4.9 Flecha intermedia. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. 56 hacer los cambios. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Sincronizadores del transeje, con una maza de centro estriado la cual bloquea el libre giro de los engranes con sus flechas durante el engranado. Figura 4.10 Sincronizador. Fuente: Propia. Diferencial del transeje, transfiere el par de la caja de velocidades hacia las flechas propulsoras conectadas a las llantas y les permite girar a diferentes velocidades. Figura 4.11 Diferencial. Fuente: Propia. Caja del transeje, un bastidor de aluminio que cubre y soporta los componentes internos del transeje. Página 57 Figura 4.12 Caja del transeje. Fuente: Propia. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA M86, Getrag Es un ejemplo de un transeje de 5 velocidades que incluye 3 constantes del diseño de los transejes: - Flecha de entrada - Flecha de salida - Flecha intermedia Este transeje de 5 velocidades cuenta con un diseño de engranado constante y una relación de reversa completamente sincronizada. La M86 cuenta con 2 engranes de velocidad en la flecha intermedia (primera y segunda). Tiene 3 engranes de velocidad en la flecha de entrada (tercera, cuarta y quinta) y un engrane de velocidad (reversa) en la flecha de salida. También en la flecha de salida existen 3 engranes conducidos (tercera, cuarta y quinta). Existen 3 flechas de horquillas de cambios separadas y en cada una se monta una horquilla que activa a los anillos del sincronizador para seleccionar la velocidad montada en cada una de las 3 flechas. El cojinete de empuje del embrague se encuentra operado por un cilindro esclavo concéntrico a la flecha de entrada en la caja del embrague. Este cilindro esclavo concéntrico permite una sensación más lineal del embrague que los sistemas de palanca externa. En la flecha de entrada se montan los ensambles de los sincronizadores de tercera y Figura 4.13 Transeje de 5 velocidades M86 Getrag. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México cuarta velocidad. La flecha intermedia soporta los de primera y segunda y la flecha Página 58 de salida los ensambles de los sincronizadores de quinta y reversa. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Transejes vs Transmisiones La diferencia principal entre las transmisiones y los transejes consiste en que los transejes la potencia fluye del motor al diferencial sin necesidad de una flecha cardan. El transeje guarda dentro de sí al diferencial para mover a las ruedas delanteras. Esta configuración reduce el número de partes móviles, el peso de la unidad y en general apunta hacia un mejor consumo de combustible del vehículo además de contar con un mejor desempeño sin disminuir la durabilidad. Ventajas de los Transejes El diseño de un transeje cuenta con una gran cantidad de ventajas. El peso total del tren motriz cae sobre las ruedas tractoras mejorando la adherencia de las llantas sobre superficies mojadas (se disminuyen los patinamientos). El tren motriz puede ser completamente empacado con una sola unidad, liberando espacio para contar con una mejor habitabilidad al interior del vehículo. Los vehículos FWD son típicamente más estables que los RWD debido a que la fuerza del motor se enfoca a las ruedas que tienen la dirección de vehículo jalando al vehículo adelante del centro de gravedad, en vez de empujarlo por detrás del centro de gravedad. La ausencia de una flecha cardán y un eje diferencial trasero da como resultado una disminución en la inercia mecánica y por lo tanto se obtiene una mejor eficiencia mecánica y mejor rendimiento de combustible. Desventajas de los Transejes Una combinación del par y dirección en la misma rueda puede resultar negativa en los vehículos de alto desempeño. Esto trae como resultado que bajo una aceleración a fondo el vehículo se jalonee hacia un lado o al otro. Esto ha sido eliminado mediante el uso de flechas propulsoras del mismo tamaño. Otra desventaja es que la capacidad de arrastre es menor en un FWD que en un RWD, ya que el remolcar un peso reduce la tracción en las ruedas delanteras debido al Página patinen un poco. 59 efecto de palanca sobre el eje trasero, causando que las delanteras se levanten y LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Operación Los sincronizadores en un transeje son idénticos a los sincronizadores en las transmisiones longitudinales. El interior de la maza se encuentra estriado para girar con la flecha del transeje donde se encuentra montado. Una horquilla de cambios mueve al sincronizador en uno de los engranes de velocidad que se encuentran girando libremente, para que la camisa entre en contacto con él y bloquee al engrane con la flecha. El transeje de 5 velocidades cuenta con 3 ensambles de sincronizadores: uno para la velocidad de primera y segunda, uno para tercera y cuarta y otro para quinta y reversa. Flujo de potencia Consiste en la trayectoria que sigue la potencia del motor hacia las ruedas. El flujo de potencia en un transeje es diferente al de una transmisión debido a que LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Figura 4.14 Flujo de potencia en un transeje. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México 60 debe hacer un giro de 90° antes de entrar a las ruedas tractoras. Neutral Cuando el transeje se encuentra en neutral, el motor hace girar a la flecha de entrada. La potencia no es transferida al diferencial debido a que los sincronizadores no han bloqueado el giro de los engranes con la flecha de salida. Figura 4.15 Flujo de potencia en estado neutral. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Primera La horquilla de cambios desliza el sincronizador de 1-2 hasta engranar con el engrane de primera con relación de 3.58:1. Los dientes del sincronizador hacen contacto con los pequeños dientes laterales del engrane de primera. El engrane de primera es entonces bloqueado a girar con su flecha. La potencia fluye a través del engrane de primera de la flecha de entrada, el engrane de primera de la flecha de salida, el piñón, la corona y el arreglo de engranes en el diferencial para finalmente llegar a las flechas propulsoras. Como el engrane de primera en la flecha de entrada es mucho menor que el engrane de primera en la Figura 4.16 Flujo de potencia en primera velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Página motor debe rotar varias veces antes de que la flecha de un giro. 61 flecha de salida, ocurre una reducción, es decir que el par se incrementa porque el LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Segunda Cuando el transeje se cambia a la relación de segunda velocidad, el sincronizador de 1-2 se mueve para engranar con el engrane de segunda velocidad en la flecha de entrada con una relación de 2.02:1. La potencia fluye del engrane de segunda velocidad hacia el diferencial y del diferencial fluye hacia las flechas propulsoras y finalmente a las ruedas tractoras. Figura 4.17 Flujo de potencia en segunda velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Tercera Cuando el transeje es engranado en la relación de tercera velocidad, 1.35:1, el sincronizador de 1-2 es cambiado a neutral de tal manera que los engranes de primera y segunda velocidad giran libres sobre la flecha. Al mismo tiempo el sincronizador de tercera y cuarta se desliza hasta entrar en contacto con el engrane de tercera. Este engrane es bloqueado para que gire con su flecha. La potencia fluye hacia el diferencial como sucede en la relación de segunda. Página 62 Figura 4.18 Flujo de potencia en tercera velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Cuarta Cuando el transeje se encuentra en cuarta velocidad, el sincronizador de 3-4 se mueve hasta hacer contacto con el engrane de cuarta velocidad. La potencia fluye desde el engrane de cuarta hacia el diferencial y finalmente a las ruedas delanteras. En este caso la relación alcanzada es de 0.98:1 que es numéricamente menor a las anteriores. Esto causa una multiplicación de velocidad en la salida. Si comparamos la rotación con las otras relaciones, aquí el motor gira más lento mientras el diferencial y las flechas propulsoras giran más rápido. Esto le permite alcanzar al vehículo velocidades crucero de carretera con Figura 4.19 Flujo de potencia en cuarta velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. el motor poco revolucionado. Esto es la sobredirecta. Quinta Cuando la horquilla de quinta y reversa mueve a su sincronizador hacia el engrane de quinta, el transeje M86 opera en una relación 0.69:1, también en relación de sobredirecta LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Figura 4.20 Flujo de potencia en quinta velocidad. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. 63 pues las ruedas giran más rápido que el motor. Engrane de reversa Cuando el transeje se cambia a reversa, el engrane loco de la reversa se mueve para engranar con los engranes de reversa de la flecha de entrada y de salida. El engrane loco permite cambiar la dirección de giro de las ruedas. Figura 4.21 Engrane aplicar. Fuente: Propia. de reversa sin Figura 4.22 Engrane aplicado. Fuente: Propia de reversa Flujo de potencia Las flechas propulsoras de las ruedas, también llamadas medias flechas, son el enlace mecánico entre el transeje y las ruedas delanteras. Su propósito es transferir el par del motor a las ruedas tractoras y deben ser capaces de transmitir el par motor a las ruedas sin variaciones de vibraciones y deben permitir el giro de estas también. El componente que le permite a las flechas propulsoras hacer lo Página 64 anterior son las juntas homocinéticas o CV. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Juntas homocinéticas vs universales Una junta homocinética difiere de una junta universal en que proporciona un movimiento uniforme sin importar las variaciones en el ángulo de la junta. En otras palabras, la flecha propulsora no se acelera o desacelera cuando la junta se Figura 4.23 Junta universal. Fuente: transmisiones manuales GM México. Operación de dobla un cierto ángulo. La velocidad rotacional permanece constante y cambia únicamente con la velocidad de la flecha de entrada inclusive en ángulos extremos de operación. Cuando se dañan, las juntas homocinéticas pueden ser reparadas y cualquier daño a las botas debe inmediatamente. ser Las reparado flechas propulsoras no son reparables, deben ser remplazadas cuando se encuentre cualquier daño. Figura 4.24 Junta homocinética. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Flechas cardán vs flechas propulsoras Las diferencias principales entre las flechas propulsoras y flechas cardán son que las propulsoras cuentan con juntas homocinéticas en vez de las universales Página 65 de los cardanes y además son mucho más cortas en longitud. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Flechas propulsoras, FWD Las flechas propulsoras de los sistemas FWD operan a un tercio de la velocidad de las flechas propulsoras traseras. Esto es debido a que las flechas delanteras acoplan directamente las llantas con la reducción final en el diferencial dentro del ensamble del transeje. La velocidad rotacional más baja cuenta con la ventaja de eliminar Figura 4.25 Flecha propulsora. Fuente: internet. vibraciones resultantes de altas velocidades. Las flechas propulsoras son ensambles flexibles que consisten de una junta interior de 3 bolas y una junta homocinética exterior conectadas por una flecha eje. La junta interior es completamente flexible y puede pivotear hacia adentro y hacia fuera. Estas flechas son usadas para transmitir la fuerza rotacional del transeje al ensamble de las ruedas y llantas. Las juntas interiores cuentan con un diseño de 3 bolas sin un retén limitador de sobre extensión. Si se encuentran en un sistema manual, la junta interior incluye un estriado macho que se ensambla con el transeje a través de anillos de seguridad. Los transejes automáticos emplean un estriado hembra. Figura 4.26 Flecha propulsora. Fuente: transmisiones manuales GM México. Operación de Las juntas exteriores son del tipo Rzeppa, diseño de junta homocinética. El extremo de la flecha que entra en el rodamiento de la rueda y ensamble de la flechas propulsoras para añadir durabilidad y reducir el ruido del rodamiento. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página Este diseño evita el juego entre el rodamiento de la maza y el ensamble de las 66 maza cuenta con un estriado helicoidal para asegurar un ajuste a presión preciso. Capítulo 5 Diagnostico a las transmisiones manuales Objetivos: En este último capítulo se presentan los principales síntomas de falla de las transmisiones y ejes manuales, también se identifica Conocer los síntomas de falla de las transmisiones. Periodos de mantenimiento. transmisiones Proceso de diagnostico de las transejes manuales así como componentes. de sus transmisiones y transejes. Gilberto Blas Pale FIME XALAPA LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página y 67 los periodos de mantenimiento y el proceso de diagnóstico de las Capítulo 5 Diagnostico a las transmisiones manuales Objetivos Particulares: Módulo 1 Embragues • Identificar los procedimientos de diagnóstico, mantenimiento, ajuste y reparación de losembragues. Módulo 2 Transmisiones • Identificar los procedimientos de diagnóstico, mantenimiento, ajuste y reparación de las transmisiones. Módulo 3 Transejes • Identificar los procedimientos de diagnóstico, mantenimiento, ajuste y reparación Página 68 de los transejes. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Capítulo 5 Diagnostico a las transmisiones manuales. Educar a un joven no es hacerle aprender algo que no sabía, sino hacer de él alguien que no existía. John Ruskin 1819-1900. Crítico y escritor británico. Módulo 1 Embragues Identificar los procedimientos de diagnóstico, mantenimiento, ajuste y reparación del embrague. Diagnóstico del embrague C uando exista la necesidad de diagnosticar el embrague, reúna toda la información acerca de los hábitos de manejo del conductor y la queja que tenga. Realice una prueba de manejo y observe el desempeño del embrague en términos de ruido, vibración, deslizamiento, amarre o jaloneo. Emplee esta información, la estrategia básica de diagnóstico y su conocimiento sobre la operación de los componentes para determinar qué es lo que está fallando. Usted debe determinar si la falla fue resultado de un desgaste normal por el uso, malas técnicas de manejo, ajuste incorrecto del embrague u otras causas. Al diagnosticar Es importante que usted examine los componentes del embrague de cerca para determinar la causa de la queja del cliente. Un volante azulado o fracturado muestra sobrecalentamiento. Grietas en la superficie del volante pueden causar un desgaste del disco de fricción. En este caso el embrague se amarra o vibra durante la aceleración. Vibración del embrague, ruidos anormales y daños a Página cojinete de empuje hace ruido, la acción de liberación del embrague se reduce. 69 la transmisión pueden ser causados por un daño en el rodamiento piloto. Si el LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Debido a esto el embrague puede arrastrar aún y cuando el pedal se encuentra completamente accionado. Un viaje insuficiente del pedal puede ser causado por partes dobladas y puede provocar un deslizamiento del embrague. Síntomas típicos Pedal esponjoso o duro al accionarse El sistema no corta el torque o par del motor Deslizamiento o patinamiento del disco de embrague Ruidos anormales Vibración Ruidos Chillidos, vibraciones o zumbidos son ruidos causados por un daño en los rodamientos del sistema de embrague. Otro tipo de ruidos como los crujidos son causados por vibraciones en el sistema de liberación del embrague. Para determinar la fuente de la vibración se debe poner el vehículo en neutral, accionar el freno de estacionamiento y arrancar el motor: Gruñidos o rechinidos con el disco acoplado al volante es provocado por el rodamiento de la flecha de mando de la transmisión. Chillidos mientras se libera el disco, manteniendo el pie en el pedal de embrague, es causado por el cojinete piloto. Crujidos que se intensifican cuando se Figura 5.1 Embrague vista lateral. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. Página rodamiento del collarín. 70 acciona el pedal de embrague lentamente son causados por daños en el LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Condiciones de falla Podemos agrupar en cuatro grandes categorías los síntomas de falla del sistema de embrague: 1.- Ruidos en el sistema 2.- El sistema vibra 3.- El sistema patina 4.- El sistema no corta el torque Ruidos en el sistema Tabla 5.1 Ruidos en el sistema Estriado de la masa desgastado o destruido 1. Motor y trasmisión desalineados 2. Estriado de la flecha de mando dañado 3. Cojinete piloto desgastado Ranuras desgastadas 1. Excesiva precarga en el collarín, causada por recargar el pie en el pedal de embrague 2. Ajuste incorrecto del sistema de liberación Página 71 3. Sistema hidráulico defectuoso LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.1 en Ruidos en el sistema Tabla 5.1 Ruidos el sistema (Continuación) Ensamble de amortiguación roto 1. Manejo inadecuado por acoplamiento del embrague a altas revoluciones Rondana lateral desgastada 1. Conducir en velocidades altas (4ta y 5ta) a bajas revoluciones 2. Flecha de mando descentrada Candelero desgastado 1. Horquilla o buje desgastado o roto 2. Horquilla desalineada Nota: Para que el embrague funcione adecuadamente la superficie del candelero debe ser suave y exactamente paralela a la Página 72 flecha de mando. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.1 en Ruidos en el sistema Tabla 5.1 Ruidos el sistema (Continuación) Material de fricción incrustado 1. Uso severo del freno de motor Lengüetas desgastadas 1. Collarín dañado y/o bloqueado 2. Horquilla doblada o desgastada Nota: El collarín fue bloqueado y dejo de girar, las marcas de contacto en las lengüetas fueron causadas por abrasión y calor de la fricción con el rodamiento del collarín. El collarín puede fundirse, ponerse azul o destruirse. El sistema vibra Las vibraciones del sistema se generan debido a las sacudidas durante el acoplamiento del embrague con el volante, la causa más común de esto es la contaminación del disco de fricción. Inspeccione la campana antes de retirarla buscando fugas de aceite para repararlas. Tenga mucho cuidado al instalar un disco nuevo manipulándolo con las manos limpias y antes de instalarlo limpie el volante y el plato de presión con una solución de base alcohol. Verifique el sistema de liberación buscando desgaste o daño, Página adecuada y esto causa vibración. 73 componentes en mal estado evitan que el disco haga contacto de manera LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.2 El sistema vibra Embrague contaminado 1. Fugas en la trasmisión o en los sellos del motor Nota: En los vehículos de alto kilometraje, siempre reemplace los sellos de las flechas de mando y principal. Contaminación del material de fricción 1. Fugas en la trasmisión o en los sellos del motor 2. Contaminación del disco durante la instalación Cubierta doblada del embrague 1. Daño antes de la instalación 2. Puntos de fijación del volante desalineados Página 74 3. Instalación inadecuada del embrague LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.2 El sistema vibra (Continuación) Tabla 5.2 El sistema vibra Lubricación excesiva 1. Del estriado en la flecha de mando Nota: Al encender el motor se esparce por el plato de presión. Marcas de vibración 1. Incorrecta instalación del embrague deformado al ser atornillado al volante Nota: Las marcas de vibración fueron causadas por la actuación desigual de las lengüetas del diafragma. Un desgaste excesivo también se presentara en la cara opuesta a las marcas de vibración. Lengüetas excéntricamente desgastadas 1. Collarín descentrado 2. Candelero desgastado 3. Falta de guías del volante Nota: Un lado del plato de presión presentara marcas de vibración y el lado Página 75 opuesto ligero desgaste de las lengüetas. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.2 El sistema vibra (Continuación) Tabla 5.2 El sistema vibra Desgaste excesivo de las lengüetas 1. Excesiva precarga del collarín causada por conducir con el pie en el pedal de embrague 2. Mala instalación del collarín 3. Juego libre insuficiente Nota: El collarín se puede bloquear o hacer ruido antes de que se desarrolle un deslizamiento. Maza rota 1. Falta de alineación del disco con la trasmisión 2. Flecha de mando forzada a entrar en la maza Nota: Las marcas de abrasión en la cara de entrada del estriado del disco indican que la flecha de mando fue forzada a entrar en la maza. Nunca fuerce a la trasmisión para entrar en el disco, ni use los tornillos de sujeción de la campana para jalar la transmisión a su lugar. El sistema patina Un deslizamiento inicial al acoplarse el disco con el volante es necesario para un accionamiento suave del embrague, sin embargo una vez que el embrague se acopla éste no debe patinar ya que un deslizamiento excesivo genera un sobrecalentamiento en el disco de fricción que daña al plato de presión Página El desgaste de las pastas por el uso normal es la causa más común de que el 76 y al volante. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA sistema patine, pero si esto se presenta en un vehículo nuevo la causa es contaminación por grasa y aceite, ajuste incorrecto del sistema de liberación o rectificado inadecuado del volante. Tabla 5.3 El sistema patina Pastas desgastadas Si el vehículo tiene alto kilometraje el desgaste es normal. Si tiene bajo kilometraje se puede deber a: 1. Conducir con el pie en el pedal 2. Excesiva carga del motor 3. Sistema de libración defectuoso 4. Volante mal rectificado 5. Motor modificado Plato de presión sobrecalentado 1. Conducir con el pie en el pedal 2. Collarín dañado o mal ajustado 3. Motor modificado Asentamiento irregular de las pastas, del lado del volante 1. No hubo reemplazo del volante 2. El volante no fue rectificado o fue mal rectificado Nota: La superficie de contacto del volante debe estar plana y liza para que el disco Página 77 funcione correctamente. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.3 Tabla El sistema 5.3 El sistema patina (Continuación) patina Pastas quemadas 1. Conducir con el pie en el pedal 2. Pastas contaminadas por aceite o grasa 3. Volante mas o en exceso rectificado Desgaste irregular de las pastas 1. Conducir con el pie en el pedal 2. Sistema de liberación mal ajustado 3. Motor modificado Marcas de calentamiento en el plato de presión 1. Contaminación por aceite 2. Volante mal rectificado y fuera de Página 78 tolerancias LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.3 Tabla El sistema 5.3 El sistema patina (Continuación) patina Plato opresor rayado 1. Pastas totalmente desgastadas 2. Collarín dañado 3. Excesivo rectificado del volante Pastas contaminadas 1. Fugas en la trasmisión o los sellos del motor Nota: Lubrique el estriado de la flecha de mando con una pequeña cantidad de grasa y deslice el disco para distribuirla en una capa delgada. Retire el disco y limpie el exceso de grasa. El sistema no corta El sistema no corta porque el disco de fricción no libera completamente al volante y continúa transfiriendo par o torque del motor a la transmisión. Las causas de esto incluyen un excesivo juego libre, aire en el sistema hidráulico y atascamiento o desgaste en los componentes del mecanismo de liberación o que Página 79 el disco se encuentre doblado. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.4 El sistema no corta Muelle deformada 1. Excesivo juego en las flechas homocinéticas o tren motriz 2. Aplicación errónea de velocidades 3. Almacenamiento y manejo inadecuado Disco torcido 1. Montaje inapropiado de la transmisión durante la instalación 2. Disco instalado al revés Pasta desprendida 1. Manejo incorrecto abusando del embrague o empleando una velocidad errónea 2. Daños por golpe o uso del disco Página 80 incorrecto LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.4 Tabla El sistema 5.4 El sistema no cortano (Continuación) corta Cubierta del cable rota 1. Ruteo incorrecto del cable 2. Chicote roto o desgastado Nota: Siempre reemplace el cable Segmentos de disco rotos 1. Cojinete piloto desgastado o roto 2. Motor y transmisión desalineados 3. Se dejo colgar al motor y la transmisión durante la instalación Interferencia del volante 1. Excesivo rectificado del volante que provoca que el disco haga contacto con los tornillos de sujeción del volante Página 81 2. Instalación del disco a revés LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.4 Tabla El sistema 5.4 El sistema no cortano (Continuación) corta Marcas de contacto Página 82 1. Incorrecta instalación del collarín LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.5 Diagnostico, causa y reparación del embrague Síntomas Causas Acciones Cilindro maestro del embrague atascado. 1. Inspeccione que el pistón del cilindro maestro se mueva libremente y corra la carrera completa. 2. Repare o remplace cilindro maestro si requiere. Cambios duros o no corta. Aire en el sistema hidráulico del embrague. Purgue el sistema hidráulico del embrague. Refiérase al manual de servicio. Cilindro actuador embrague atascado. del 1. Inspeccione que el pistón del cilindro maestro se mueva libremente y corra la carrera completa. 2. Repare o remplace el cilindro maestro si se requiere. o 1. Quite cualquier cosa extraña que pueda hacer contacto con el pedal 2. Inspeccione que los cojinetes del pedal le permitan tener una facilidad de movimiento. Disco de fricción contaminado con grasa o aceite. 1. Remplace el pedal si se encuentra dañado. 2. Repare la fuga de aceite. 3. Repare la fuga de grasa. 4. Limpie la contaminación de los componentes. 5. Si los contaminantes no se El pedal pegajoso. Deslizamiento del embrague. el se está atascado Remplace el ensamble del embrague Página Cara del disco de embrague desgastada. 83 pueden remover, remplace el ensamble del embrague. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.5 Diagnostico, y reparación del embrague Tabla 5.5 Diagnostico, causa y causa reparacion del embrague (Continuación) Síntomas del embrague, Embrague ruidoso. Acciones Traqueteo del embrague en marcha mínima con el disco embragado. Remplace el disco de fricción, debido a la falla de los resortes. Embrague instalado de forma inapropiada. Remueva el embrague e instálelo de forma adecuada. Ensamble de amortiguación del disco de embrague desgastado o dañado. 1. Inspeccione el disco de embrague buscando resortes rotos o desgastados. 2. Remplace el ensamble del embrague. Rodamiento piloto dañado o desgastado. Cojinete de empuje dañado o desgastado. Remplace el rodamiento piloto. Aire en el sistema hidráulico. Purgue el sistema hidráulico. Nivel bajo maestro. 1. Inspeccione el cilindro maestro por cualquier fuga, también en las líneas y el actuador del embrague. 2. Repare o remplace componentes dañados. en el cilindro Pedal de embrague esponjoso. Bajo esfuerzo en el pedal. Remplace empuje. el cojinete de Plato de presión del embrague desajustado. Ajuste el plato de presión del embrague Fluido hidráulico incorrecto. 1. Inspeccione que el cilindro maestro cuente con el fluido correcto. 2. Vacíe el sistema hidráulico Pedal del embrague duro de accionar. y agregue el fluido correcto. 1. Inspeccione que el fluido hidráulico no contenga agua. 2. Inspeccione que el fluido Página Fluido hidráulico contaminado. 84 Vibración traqueteo. Causas LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.5 Diagnostico, y reparación del embrague Tabla 5.5 Diagnostico, causa y causa reparacion del embrague (Continuación) Síntomas Causas Acciones hidráulico no contenga polvo o escombros. 3. Vacíe el sistema hidráulico y llénelo correcto. Ajuste frecuente embrague. con el fluido Atascamiento del pedal del embrague. 1. Inspeccione si el pedal se atasca. 2. Repare o remplace el pedal. Deslizamiento embrague. Refiérase a deslizamiento del embrague. excesivo del del Excesivo desgaste del embrague Revise el uso del vehículo. Revise los hábitos de manejo del conductor. Excesiva torsión en el tren Realice motriz. vibraciones. Refiérase al diagnóstico y corrección de la vibración en el tren motriz. Caja del volante y embrague desalineado. del Vibración del embrague. Embrague fuera de balance. un análisis de Remplace la caja dañada del embrague o la caja frontal de la transmisión. Refiérase al ensamble y desensamble de la transmisión en el manual de servicio. Remplace el ensamble del embrague. Refiérase al manual de servicio. Ajuste del embrague El ajuste del embrague involucra calibrar la correcta cantidad de juego en el Página al momento de su liberación. Poco juego provoca un deslizamiento del embrague. 85 mecanismo de liberación. Mucho juego libre puede causar arrastre del embrague LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Es importante que usted conozca como ajustar los tres mecanismos básicos de liberación del embrague. Los vehículos con platos de presión autoajustables requieren que el plato de presión sea calibrado antes de montarlo en el vehículo. Si el embrague se encuentra en el vehículo siga los procedimientos adecuados indicados en el manual de servicio para el ajuste del embrague sobre el vehículo. El embrague y el plato de presión serán ajustados automáticamente durante el uso normal del embrague. Un plato de presión autoajustable debe ser remplazado como un conjunto que incluye el disco de fricción y el plato de presión. Ajuste del mecanismo del embrague El mecanismo del embrague es ajustado en la parte de la varilla de empuje que se encuentra conectada a la horquilla del embrague. Un extremo de la varilla cuenta con una rosca. La longitud efectiva de la varilla puede aumentarse para elevar el pedal del embrague y disminuir su viaje. También esta longitud puede ser acortada para bajar el pedal del embrague e incrementar el viaje del pedal. Para cambiar el ajuste del embrague afloje las tuercas de la varilla de empuje. Puede necesitar sujetar la parte sin rosca de la varilla con unas pinzas de presión para liberarlos. Gire las tuercas hasta que obtenga el viaje adecuado del pedal del embrague. Ajuste del cable del embrague Así como es necesario el ajuste del mecanismo de liberación del cable, también el cable del embrague requiere ajuste de manera periódica para mantener la altura correcta del pedal y el viaje adecuado. Usualmente la cubierta del cable Página del cable se aumenta o disminuye. 86 cuenta con un tornillo de ajuste. Cuando se gira la tuerca la longitud de la cubierta LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA En la mayoría de los casos, para incrementar el viaje del pedal de embrague se gira la tuerca de la cubierta del cable para disminuir su longitud. Para disminuir el viaje del pedal del embrague, se aumenta el tamaño de la cubierta del cable del embrague. Algunos mecanismos de liberación con cable cuentan con un mecanismo de ajuste automático. Si el embrague requiere un ajuste, el ajustador automático del embrague puede tener una falla o el embrague puede estar seriamente dañado. Purga La purga es el único procedimiento de mantenimiento común para el embrague. Cada vez que se abra el sistema hidráulico es necesario purgar todo el aire del sistema. El uso de una bomba de vacío es necesario para los algunos vehículos. La purga del sistema hidráulico también es necesaria cuando el nivel del fluido ha caído por debajo del mínimo o cuando se realiza un procedimiento de servicio al embrague. Si el fluido hidráulico contiene agua, se ve sucio o contiene partículas el sistema de embrague se encuentra contaminado y es necesario su reemplazo. El drenado remueve la contaminación presente en el circuito hidráulico así como también se remplaza el vehículo. Todos los sistemas con embrague hidráulico de los vehículos GM emplean fluido hidráulico para embrague. Asegúrese de seguir los procedimientos indicados en los manuales de servicio para realizar un procedimiento de purga apropiado después de dar servicio al embrague. Cuando se inspeccione el sistema hidráulico ponga especial atención a la condición y ruteo de las mangueras, asegúrese de que no se encuentren cerca Página 87 de otros componentes del vehículo. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Reparación Cuando se remueva el embrague cada componente debe ser limpiado e inspeccionado cuidadosamente. Inspeccione el plato de presión buscando ralladuras, torcimientos o puntos calientes, busque desgaste o deterioro del plato de fricción y desgaste o ruido por parte del cojinete de empuje. Precaución: Sea cuidadoso al limpiar las partes del embrague. No use aire comprimido para soplar el polvo en las partes del embrague. Un disco de embrague usualmente contiene asbesto que es una sustancia que potencialmente propicia el cáncer. Limpie los componentes del embrague con un trapo limpio. Utilice una lija para pulir la superficie del volante del cigüeñal y la cara de contacto del plato de presión. No emplee solventes con trazas de aceite para limpiar las superficies de fricción (disco de fricción, volante y cara del plato de presión). No enjuague el cojinete de empuje en solvente ya que esto podría eliminar la grasa y arruinarlo. Reparación del cojinete piloto El rodamiento piloto debe ser remplazado junto con el disco de embrague. Si se trata de un rodamiento de rodillos, gire el rodamiento con los dedos y perciba si existe rugosidad o desgaste. Si es necesario remplace el rodamiento. El rodamiento piloto puede ser removido del cigüeñal con un martillo. Unos pequeños golpes son suficientes para sacar el rodamiento fuera del cigüeñal. No utilice grasa a presión para quitarlo debido a que un daño en el motor puede ser provocado. Cheque el asentamiento del nuevo rodamiento piloto deslizando el extremo de la flecha de entrada en su interior. Luego instale el nuevo Página 88 rodamiento piloto dentro del extremo del cigüeñal. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Ahora proceda a instalar el resto de los componentes del embrague. No llene completamente la cavidad porque la grasa puede chorrearse sobre el disco de fricción cuando usted instale la transmisión o el transeje. Inspección del volante del cigüeñal Inspeccione de cerca el volante del cigüeñal. Observe si existen áreas decoloradas o grietas. Mida el descentramiento con un indicador de carátula. Si está torcido o dañado remplace el volante del cigüeñal. Si se trata de un volante de doble masa inspeccione ambos. Además inspeccione la rueda dentada en el volante. Si existen dientes dañados o astillados un nuevo volante o rueda dentada deben ser instalados. Reparación del disco de fricción Para checar el desgaste del disco, inspeccione la profundidad de las cavidades de los remaches en varios lugares. Entre más cerca se encuentren las remaches de la superficie de fricción, más gastado se encuentra el disco. Normalmente el disco de fricción es remplazado cada vez que se desensambla el embrague para su reparación. El disco es el componente del ensamble del embrague que se desgasta con mayor frecuencia. Reparación del plato de presión Inspeccione el plato de presión siguiendo la información de servicio. Observe si existe contacto disparejo del cojinete de empuje, si el resorte de diafragma se encuentra disparejo y si el mecanismo autoajustable se encuentra roto. Los Página 89 vehículos actuales requieren el reemplazo de componentes sospechosos. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Reparación del collarín El collarín está sujeto a un desgaste considerable y frecuentemente es la causa de la queja del cliente. Para checar la funcionalidad del collarín inserte sus dedos dentro del rodamiento, después gire el interior mientras lo empuja tratando de detectar cualquier rugosidad, debe girar de manera suave. En algunos vehículos se remplaza junto con el actuador y en algunos vehículos se remplaza de forma separada. Inspeccione los resortes de retorno y los retenes del rodamiento. El reemplazo de componentes sospechosos puede ser necesario. Reparación de la horquilla del embrague Inspeccione ambos lados de la horquilla cuidadosamente. También revise el punto de pivoteo en la campana. La bola o seguro del pivote no debe estar dañada y debe encontrarse apretada. Remplace las partes dañadas si es necesario. Página 90 Coloque una pequeña cantidad de grasa en el punto de pivoteo de la horquilla. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Módulo 2 Diagnóstico de las transmisiones Las transmisiones y los transejes pueden prescindir de servicio o mantenimiento durante una gran cantidad de kilómetros recorridos. Sin embargo, ocasionalmente algunas quejas requieren servicio a la caja. Cambios de velocidad, cambios descendentes a alta velocidad y uso inadecuado del embrague pueden ocasionar daño a los componentes internos de la transmisión. Un muy alto kilometraje también puede afectar sus partes. Cuando diagnostique una queja del cliente, reúna toda la información acerca de los hábitos de manejo del cliente. Lleve a cabo una prueba de manejo y observe el comportamiento de la transmisión. Identifique los engranes con falla y también determine si la falla ocurre a cierta velocidad. Debe determinar si la queja de la fue provocada debido a un desgaste normal, técnicas inadecuadas de manejo, ajuste incorrecto del embrague o cualquier otra condición. Los síntomas típicos de falla son: Cambios duros Golpeteo de dientes al hacer los cambios Cambios ruidosos Brinco de velocidad No entra una velocidad en particular Bloqueo en una velocidad Traqueteo al acelerar o desacelerar Fuga de fluidos Cuando analice la queja realice las inspecciones preliminares observando el buscando daños obvios o condiciones potenciales que puedan causar la queja. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página de la transmisión. Inspeccione los componentes más accesibles o visibles 91 estado de los componentes y sistemas que pudiesen estar afectando la operación Revise el nivel de fluido y su condición, además de la presencia de fugas. Observe si existen montantes rotos o sueltos de la transmisión. Inspeccione la operación del embrague. Escuche ruidos inusuales mientras ejecuta los cambios de velocidad. Compare el esfuerzo para hacer los cambios en la transmisión con el motor apagado y andando. Revise si existen boletines de servicio. Cambios duros La transmisión no realiza un cambio suave, o lo hace con dificultad de una velocidad a otra. Un cambio duro intermitente puede ser causado por una falla intermitente del embrague. Una varilla de cambios doblada o desalineada puede provocar un cambio duro. Inspeccione la operación del mecanismo del embrague. Los embragues autoajustables pueden encontrarse entre ajustes y no dar la liberación completa del embrague. Esto puede sentirse como un pedal de embrague bajo. Después de varias aplicaciones, el embrague debe ajustarse y dar la sensación adecuada del pedal. Golpeteo de los dientes al hacer los cambios Ruido en la transmisión al hacer los cambios. Un rechinido se escucha cuando la camisa del sincronizador se engrana con los dientes de selección del engrane de velocidad. Una condición es sospechosa cuando esta condición solamente ocurre en un engrane. Estos rechinidos son provocados usualmente por un ajuste incorrecto del mecanismo de la transmisión. Si están seriamente dañados, los engranes dentro revoluciones del vehículo o por apresurar el cambio. Si esto ocurre en más de un LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página El choque de engranes puede ser causado por hacer un cambio a altas 92 de la transmisión no engranan de manera apropiada. engrane el embrague no está liberando a la transmisión de manera adecuada para una correcta operación. Si el embrague se encuentra arrastrando, los dientes de los sincronizadores rechinan especialmente con el cambio de neutral a velocidad. Ruidos en la transmisión El ruido puede ser un aullido o vibración causado por daños en los rodamientos. También puede ser causado por un componente con falla que está causando un ruido por vibración. Los ruidos en la transmisión le indican al técnico experimentado donde puede estar la falla al hacer el diagnóstico. Por ejemplo, si el ruido se provoca en todos los engranes, entonces una parte común a todos ellos presenta falla. Por otro lado si solo se presenta en un engrane en particular, el problema está relacionado solo con aquellas partes que actúan con él. Cuando las transmisiones hacen ruidos como rugidos, zumbidos o chirridos, revise los lubricantes primero para determinar si el fluido tiene un nivel bajo o se encuentra contaminado. Si la transmisión se encuentra en neutral con el motor operando y se escucha un pequeño sonido, esto es una condición normal del giro de los engranes de velocidad. Brincos de velocidad Un desengrane ocurre durante la aceleración o desaceleración. Cuando las transmisiones brincan desde una velocidad a neutral, la palanca de cambios usualmente brinca a la posición de punto neutro. Si la transmisión brinca durante una desaceleración, inspeccione los componentes que pueden permitir que las flechas o engranes se inclinen ya que si sucede esto la camisa del sincronizador Página 93 se desengrana de los dientes del engrane de velocidad. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Si la transmisión se brinca durante una aceleración inspeccione los componentes que impiden el ajuste correcto entre el sincronizador y el engrane de velocidad. Un engranado insuficiente de los dientes del selector del engrane de velocidad bajo condiciones de par puede causar que la transmisión brinque. No entra velocidad La palanca de velocidad no entra en una velocidad en particular o cuando se encuentra en una velocidad la potencia del motor no es entregada a la transmisión. Si la transmisión no hace el cambio a una velocidad, esta condición puede ser causada por un componente roto que afecta solo a ese engrane de velocidad en particular. Si se trata de una condición intermitente entonces otros componentes del tren pueden estar fallando. Refiérase al manual de servicio para seguir los procedimientos adecuados. Bloqueo en una velocidad La palanca no puede moverse a otra velocidad. Esto es debido a que los dientes del engrane de velocidad se encuentran rotos. Usualmente sucede lo anterior debido a que trozos de metal derivados de dientes rotos se introducen entre los engranes y los bloquean. Revise el ensamble de cambios de la transmisión y el mecanismo si la transmisión se encuentra bloqueada en una velocidad. Busque varillas de cambios dobladas, mecanismos dañados, bujes y brazos de cambios. Revise el ajuste del mecanismo. Las transmisiones con un riel de cambios con desgaste o daños en el Página 94 riel, retenes y horquillas puede ser la causa. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Traqueteo al acelerar o desacelerar Todas las transmisiones manuales cuentan con un juego libre que puede causar un pequeño traqueteo. Al diagnosticar compárela con un vehículo similar. Un traqueteo interno en la transmisión es causado por desgaste entre dos componentes o por un ensamble inadecuado, que puede causar otros síntomas. Fugas de fluido lubricante Signos visibles de fugas en la transmisión. Muchas fugas de lubricantes son causadas por empaques rotos, sellos dañados, tornillos sueltos, daños a la caja, bastidores o cubiertas. Revise el nivel de fluido de la transmisión. Emplear el tipo incorrecto de fluido puede afectar las propiedades de sellado de los sellos. Asegúrese de emplear el tipo correcto de fluido. Lo mismo pasa si no se emplean los sellos recomendados por el fabricante. Refiérase al manual de servicio. Prueba de giro del disco de embrague 1.- Aplique freno de estacionamiento y bloquee las ruedas 2.- Cambie la transmisión a neutral 3.- Encienda el motor, déjelo en marcha mínima 4.- Suelte el pedal de embrague 5.- Presione el pedal de embrague y espere 9 segundos 6.- Cambie la transmisión a reversa No debe escuchar ruidos de tallado, ya que esto indica un viaje incorrecto del como daños en el ensamble de amortiguación, pastas, resortes, lengüetas del entre otros. Página diafragma, muelles deformada 95 disco de fricción, pérdida de movimiento, embrague desalineado o fallas internas LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Prueba de cambios estáticos La prueba de cambios estáticos ayuda a encontrar fallas en los componentes del mecanismo de cambios y de los sincronizadores. Esta prueba se realiza con el motor apagado: Aplique el freno de estacionamiento Cambie la palanca de cambios a todas las velocidades Perciba la sensación de los movimientos de la palanca de cambios y mientras cambia de un embrague a otro busque atascamientos en los rieles de cambios. Un técnico debe ser capaz de sentir la operación de los seguros de embolo cuando se cambia de una relación a otra. Al cambiar haga lo siguiente: Note un esfuerzo inusual al realizar un cambio Escuche ruidos inusuales Haga pruebas de lo siguiente: Un bloqueo que evite el movimiento completo de la palanca de cambios Movimiento inusual de la palanca de cambios Atascamiento de la palanca de cambios Atascamiento de los rieles de cambios o de los seguros de émbolo Atascamiento del mecanismo de cambios Página 96 Ajuste incorrecto del mecanismo de cambios. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Prueba de cambios dinámicos La prueba de cambios dinámica ayuda a encontrar fallas en la operación de los componentes del ensamble del embrague, mecanismo de cambios y sincronizadores. Esta prueba se realiza con el motor encendido y cuenta con los siguientes pasos: Lleve el vehículo a una zona alejada de otros vehículos, edificios o personas Presione el pedal del embrague para liberar el embrague Cambie la transmisión a neutral Encienda el motor y deje que alcance su velocidad en marcha mínima Conecte el embrague Con la transmisión en neutral escuche ruidos inusuales Libere el embrague y cambie la palanca a la posición de reversa Mueva la palanca de cambios y sienta el accionamiento de la camisa del sincronizador para solo liberarla del engrane de velocidad Conecte el embrague Ahora libere el embrague y mueva la palanca hasta engranar la reversa nuevamente Al conectar el embrague, el vehículo se mueve una pequeña distancia y usted debe: Buscar cualquier anormalidad en la operación del embrague o cambios Escuchar ruidos inusuales Liberar el embrague y repita este proceso para todas las demás Página 97 velocidades de la transmisión LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Revise: Atascamiento de los seguros de émbolo o de los rieles de cambio Atascamiento de las mangas del sincronizador Choque de engranes en otros engranes además del que sospechaba Si ocurre un cambio anormal, realice una prueba de camino Prueba de reserva del pedal Encienda el motor, ponga en neutral y suelte el pedal de embrague Mueva la palanca a primera hasta que sienta presión Lentamente presione el pedal de embrague hasta que entre velocidad Mida la distancia desde el piso hasta el pedal Si la distancia es mayor o igual a una pulgada el sistema trabaja correctamente, pero si la distancia es menor a una pulgada indica que necesitamos: Revisar el sistema hidráulico del embrague buscando fugas Inspeccionar si existe aire en el sistema Buscar algún daño en el plato de presión Figura 5.2 Prueba de reserva del pedal. Fuente: Operación de transmisiones manuales GM México. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Página 98 Revisar la superficie de contacto con el disco Mantenimiento La única operación requerida para el mantenimiento de la transmisión es checar el nivel de fluido lubricante. Siga las especificaciones mostradas en los manuales de servicio electrónicos. Si el fluido no se encuentra contaminado y se emplea el tipo correcto para la aplicación específica, entonces la única operación de mantenimiento es checar que se encuentre en el nivel adecuado. Problemas de lubricación Cuando el lubricante es térmicamente estresado o contaminado el grado de viscosidad baja y el lubricante ya no es capaz de mantener la barrera entre los Página 99 componentes. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.5 Problemas de lubricación Lubricante inapropiado Cuando se hace uso de lubricante incorrecto se reduce la vida de los baleros, engranes, bujes y arandelas. Además causan un afilamiento en los dientes de los engranes. Lubricante contaminado Agua, material ajeno, rebabas y material de asentamiento normal causa fricción entre los componentes, generando calor y rompiéndose la película de aceite y originando escoriación o picado en las superficies de contactos. Observado principalmente en tazas de rodamiento y arandelas de fricción con ralladuras, pitting y fusión de material a las superficies en condiciones severas. Bajo nivel de lubricante Creara fricción que causara sobrecalentamiento, rompiendo la película de y protectora aceite, finalmente causara daños costosos de Página 100 reparación. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Fallas de impacto Una falla de impacto se debe a una repentina aplicación de carga lo suficientemente severa para exceder la resistencia del material, causando fracturas o desprendimientos inmediatos de material. Las causas comunes de esto son entre otras: Enganchar el remolque bruscamente Patinar las ruedas sobre superficies firmes Destrabar los frenos amarrados Arranques bruscos liberando súbitamente el embrague Página 101 Cambios bruscos al frenar con motor. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.6 Fallas de impacto Falla de impacto Desprendimiento de material. Fractura plana Provocada por un amarrón. Fractura a 45° Página 102 Enfrenado constante. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Fallas por fatiga Las fallas por fatiga son generadas por la destrucción progresiva de una flecha o el diente de un engrane. A una rotación extremadamente alta las fuerzas de torsión producen fracturas iníciales y ésta avanza hacia el centro del componente hasta que la falla se completa y es causada generalmente por sobrecargas. Las causas más comunes son sobrecargar al vehículo más allá del límite de su Página 103 capacidad y someterlo a un abuso de operación. Pueden dividirse en: LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Tabla 5.7 Fallas por fatiga Fallas superficiales Las fallas superficiales son usualmente identificadas por rupturas, picaduras y desprendimiento de material en la superficie del diente y son generalmente ligeras causadas pero por repetitivas sobrecargas. Fallas torsionales Normalmente se presentan con un patrón de fractura tipo estrella. Una sobrecarga inicial grande podría iniciar la ruptura y esta progresa hacia el centro del núcleo. Repetidas sobrecargas finalmente fracturan la flecha. Fallas de doblez Las fallas de doblez son causadas en las flechas por las fuerzas de doblez que provocan desprendimiento de material, hasta que la parte se debilite y Página fracture completamente. 104 con sobrecargas la fisura avanza LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Módulo 3 Diagnóstico de los transejes Los transejes sufren los mismos síntomas que las transmisiones y diferenciales. Engranes, flechas, rodamientos, sellos y otras partes pueden sufrir desgaste debido al tiempo o al uso prolongado. Al igual que el motor, el embrague, la transmisión, el diferencial y las flechas propulsoras se encuentran ubicados en el compartimiento bajo el cofre de tal manera que los ruidos y otros síntomas pueden ser difíciles de aislar. Realice una prueba de camino para verificar la queja del cliente, lleve a cabo varias pruebas de cambios y revise ruidos anormales o vibraciones bajo diferentes condiciones de manejo. Use esta información, la EBD, su conocimiento en la operación de los transejes además de la información en los manuales electrónicos de servicio para determinar los componentes que presentan falla. Diagnóstico de las flechas propulsoras Ruido de chasquido al girar Un ruido de chasquido al girar el vehículo puede ser causado cuando la junta exterior de la flecha de propulsión se encuentra desgastada o dañada. Este ruido puede ser más aparente cuando se realizan operaciones de giro y aceleración de manera simultánea. Este ruido es causado por un despaste o daño sobre los rodamientos o pistas de las juntas homocinéticas. Comúnmente, este daño o desgaste es provocado por la pérdida de grasa lubricante dentro de la bota o debido a la entrada de Página 105 materiales ajenos o contaminantes. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Golpeteo al acelerar desde una velocidad constante Un golpeteo al acelerar desde una velocidad constante o desde el arranque puede ser causado por un daño o desgaste en la junta interior de la flecha de propulsión. La causa común de este daño o desgaste es la pérdida de grasa lubricante o la presencia de contaminación en el interior. Esto ocurre debido a la rasgadura o daño en el sello de la junta interior. Golpeteo al acelerar en los giros Puede ser causado por un desgaste o daño en ambas juntas. La pérdida de lubricantes o la presencia de contaminación es la causa de lo anterior. Vibración durante la aceleración Para diagnosticar este tipo de síntoma es necesario referirse al manual de Página 106 servicio en la sección de diagnóstico y corrección de vibraciones. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Conclusiones E l ímpetu y necesidad que tiene el hombre por conocer, diseñar y crear maquinas capaces de realizar diversos trabajos que faciliten tareas humanas, o que simplemente brinden comodidad, lo ha llevado a realizar diversas investigaciones y a la creación de maquinas muy complejas, tal es el caso del automóvil. Como ya se menciono podemos dividir el automóvil en cinco partes principales, y una de ellas es el tren de transmisión, el presente trabajo nos describe el funcionamiento de una transmisión manual, sus partes principales y un diagnostico para posibles fallas que se puedan presentar. La transmisión manual se encarga de transmitir la potencia generada por el motor hacia las ruedas tractoras, y tal proceso es el que se describe en este trabajo, cabe mencionar que a pesar de que la modalidad del trabajo es tipo monografía, se ha tenido la oportunidad de realizar también investigación de campo. La investigación de campo que se realizó no solo nos permite ampliar la investigación documental, sino también ampliar el conocimiento adquirido y corroborar lo que nos describe la investigación documental, si bien no se ha comprobado toda la información, si se ha justificado gran parte de ella ya que se ha observado la composición interna de una transmisión, así como su Página 107 funcionamiento, tanto dentro del vehículo como fuera de éste. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Lo anterior no demerita la información documental, ni mucho menos pone en duda su veracidad, solo se menciona la importancia que tuvo el poder realizar la investigación de campo, así como sembrar ese deseo por la investigación, la innovación y el descubrimiento de las cosas que nos rodean, ya que como ingenieros, tenemos o debemos tener ese ímpetu por conocer las cosas físicamente, más allá de la teoría es importante tener un conocimiento práctico. Finalmente podemos mencionar que este trabajo nos brida un panorama general tanto teórico como practico del funcionamiento que tiene una transmisión manual, y que tal funcionamiento tiene extensa aplicación y relación con los conocimientos adquiridos en la carrera de Ingeniería Mecánica Eléctrica, tomando en cuenta que aún hay mucho por aprender y conocer, y que solamente es una introducción a todas las aplicaciones que conlleva la ingeniería y que cada día se Página 108 extiende más, ya que las innovaciones tecnológicas están en constante desarrollo. LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA Bibliografía Crouse, William H. Transmisión y caja de cambios del automóvil: descripción, funcionamiento y conservación. México: Publicaciones Marcombo, 1984. 443 pp. Traducción de: Automotive transmisions and power trains. Clasificación LC: TL262 C76 Operación de Transmisiones Manuales. Curso M17043.03 D1 D2 GM TRAINING MÉXICO Noviembre 2010 Diagnóstico de Transmisiones Manuales. Curso M17043.05D MÉXICO Agosto 2007 GM TRAINING Página 109 http://www.widman.biz/Seleccion/manual.html LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA
