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Diseño de mecanismos de control de cajas de cambios. El diseño de una transmisión manual y cómo funciona El diseño de los mecanismos de control de la caja de cambios.

El diseño más simple del mecanismo de control de la caja de cambios se obtiene cuando está ubicado muy cerca del lugar de trabajo del conductor. Esta disposición de la caja de cambios es típica de turismos con diseño clásico, de turismos con tracción delantera y motor longitudinal delante del eje delantero, de camiones y autobuses con capó y semicapó y ruedas motrices traseras, para Jeeps 4 x 4. En estos casos, la palanca de control 1 montado sobre una rótula 2 directamente en la cubierta superior 3 caja de cambios (Fig. 3.16) y está equipada

Arroz. 3.16.

1 - palanca de cambio: 2 - cojinete esférico; 3 - tapa superior del cárter; 4 - abrazadera; 5 - émbolos; 6 - pasador de expansión; 7,8- casquillos de horquilla; 9- horquillas de cambio; 10 - agujero del castillo; 11 - controles deslizantes; 12 - soporte del extremo inferior de la palanca de cambios (con resorte) con un mango cómodo, cuya ubicación en relación con el cuerpo del conductor se selecciona de acuerdo con los requisitos ergonómicos.

Las partes principales del mecanismo de cambio de marcha son controles deslizantes // en los que se fijan rígidamente las horquillas de cambio 9 y casquillos de horquilla 7 y 8. Al cambiar, el extremo inferior de la palanca 1 encaja en la ranura del manguito 7 o 8 (o uno de los tenedores 9, que tiene tal ranura) y mueve el control deslizante correspondiente junto con la horquilla adjunta 9 hacia adelante o hacia atrás de acuerdo con el movimiento de la palanca. Este movimiento proporciona la carrera del embrague sincronizador, del embrague de cambio o de la marcha a cambiar necesaria para engranar la marcha seleccionada, dependiendo de cómo se realice el proceso de cambio en esta casilla (ver párrafos 3.3.1-3.3.3).

El uso de diferentes métodos para realizar el proceso de cambio de marcha en un diseño requiere golpes de la palanca de cambios significativamente diferentes. Se obtienen diferencias particularmente grandes en estas carreras cuando se utiliza el cambio para marchas inferiores moviendo los engranajes colocados sobre las estrías del eje secundario, y para marchas superiores mediante el uso de sincronizadores o acoplamientos de engranajes. Para reducir estas diferencias y hacer que el proceso de cambio sea más conveniente para el conductor, en el mecanismo de accionamiento del control deslizante para engranar la 1ª marcha y la marcha atrás en dichas cajas (Fig. 3.17) entre la palanca de cambios 3 y el casquillo de la horquilla 7 instala la palanca intermedia 8, ayudando a reducir casi a la mitad la carrera requerida de la palanca de cambios, pero al mismo tiempo aumenta la fuerza requerida para cambiar.

Para transmitir la acción de control al control deslizante. 4 es necesario insertar el extremo inferior de la palanca de cambios 3 en la ranura de la palanca intermedia 8, actuando sobre la horquilla 7 del cursor. Dado que esto se contrarresta con el énfasis 2 y pasador con resorte 9, Se requerirá fuerza lateral adicional en la palanca. 3. Es más, el énfasis 2 Se debe presionar hasta que el pasador salga completamente. 9 desde la palanca intermedia 8, de lo contrario este pasador, situado en el casquillo fijo, no permitirá que la palanca intermedia 8 girar sobre el eje /. Se utiliza un algoritmo de control no estándar para eliminar el acoplamiento accidental de la marcha atrás cuando el vehículo avanza. A veces, para ello, la palanca de cambios está equipada con un tope, que primero debe desactivarse antes de poner la marcha atrás, por ejemplo, levantando el adicional

Arroz. 3.17.

I- eje de la palanca intermedia; 2 - parada del extremo inferior de la palanca de cambios; 3 - el extremo inferior de la palanca de cambios; 4 - 1ª marcha y cursor de marcha atrás; 5 - control deslizante para 4ª y 5ª marchas; 6 - corredera para 2ª y 3ª marchas; 7 - tenedor tenedor;

8- palanca intermedia de 1ª marcha y cursor de marcha atrás; 9- alfiler

palanca del cuerpo en la manija de la palanca o, presionando la palanca hacia abajo, baje la palanca y la protuberancia especial ubicada en ella debajo del tope de bloqueo.

Para garantizar una posición neutral estable de la palanca de cambios (lo que facilita al conductor seleccionar y acoplar el casquillo de horquilla deseado con el extremo inferior de la palanca), se utilizan varias técnicas. La técnica más simple y común es crear un tope especial con resorte, cuyas opciones de diseño 12 y 2 mostrado en la Fig. 3.16 y 3.17. Para evitar el movimiento espontáneo de los controles deslizantes y garantizar su estado claro "encendido" o "apagado", se utilizan abrazaderas 4 en forma de bolas con resorte presionadas contra los orificios del control deslizante, el número de orificios corresponde al número de posiciones fijas de cada control deslizante (ver Fig. 3.16).

Uno de los requisitos para las cajas de cambios es la inadmisibilidad de engranar simultáneamente dos marchas, ya que esto amenaza con la aparición de dos flujos de fuerza cinemáticamente no coordinados y, como consecuencia, la rotura de los engranajes. Por lo tanto, el mecanismo de cambio contiene necesariamente dispositivos de bloqueo que eliminan la situación de movimiento simultáneo de dos controles deslizantes adyacentes debido a un movimiento fallido de la palanca de cambio por parte del conductor. En la Fig. 3.16 y 3.18 muestran opciones de diseño para una de las cerraduras más comunes en cajas de tres ejes, y la Fig. 3.18 le permite familiarizarse con su estructura y funcionamiento con más detalle. Todos los elementos de la cerradura están ubicados en la tapa de la caja de cambios (ver Fig. 3.16).

Arroz. 3.18. Funcionamiento del bloqueo del mecanismo del interruptor: a B C - diagramas del funcionamiento de la cerradura al mover varios controles deslizantes; 1,5 - controles deslizantes extremos; 2, 4 - émbolos; 3 - control deslizante medio; 6 - pasador de expansión

En la Fig. 3.18, A muestra la posición de las piezas de bloqueo en el caso de movimiento longitudinal del cursor central 3. Se puede observar que en este caso los émbolos de bloqueo están extendidos. 2 Y 4 desde los orificios laterales del control deslizante central y bloqueando los controles deslizantes exteriores con ellos 1 y 5 mecanismos de conmutación. En la Fig. 3.18, b la cerradura se muestra en la posición en la que se mueve el cursor exterior 7. Se puede ver que al mismo tiempo se extiende un émbolo desde su orificio lateral 2 y bloquea el control deslizante del medio con su cuerpo. 3. Además, a través del pasador de expansión ubicado en el orificio de la corredera intermedia 6 transmite la fuerza al émbolo 4, que bloquea el cursor exterior 5 con su cuerpo. De manera similar en la Fig. 3.18, V Se muestra la situación de mover el cursor exterior 5. Aquí el émbolo se extiende desde su orificio lateral. 4 y bloquea la corredera del medio 3, y gracias a su efecto en el pin 6 y luego al émbolo 2 el control deslizante más externo está bloqueado /.

Por lo tanto, cuando el conductor retira cualquier control deslizante de la posición neutral al cambiar de marcha, todos los demás controles deslizantes del dispositivo de control se bloquean en la misma posición neutral, de la cual cualquiera de ellos puede retirarse solo después de que el primer control deslizante regresa a la posición neutral. . Esto garantiza que sea imposible engranar dos marchas al mismo tiempo. En algunos diseños (Fig. 3.19), bloquear otros engranajes (deslizadores / y 2) cuando enciendes uno de ellos (control deslizante 3) se realiza mediante un soporte de bloqueo especial 7, que ingresa a la cavidad del casquillo de la horquilla del control deslizante cada vez que el extremo de la palanca de control de cambios sale de él 4.

Para turismos con tracción delantera y motor transversal, la caja de cambios se encuentra a una distancia suficiente

Arroz. 3.19.

1,2 - controles deslizantes bloqueados; 3 - control deslizante móvil; 4 - palanca de control; 5 - eje de la palanca de control; 6 - anticipo; 7 - soporte de bloqueo;
8 - horquilla de acoplamiento

Arroz. 3.20. Esquema ( a B C) varios diseños de accionamientos remotos de cajas de cambios:

1 - palanca de cambio; 2- deslizadores del mecanismo de cambio

lejos del conductor. La distancia entre el conductor y la transmisión es aún mayor en automóviles con motor central, camiones con cabina sobre motor, vehículos con motor trasero y es especialmente grande en autobuses con motor trasero. En todos estos casos, el diseño del mecanismo de conmutación en sí, por regla general, es muy similar a los discutidos en la Fig. 3.16-3.19, pero tienes que hacer un disco remoto para ello.

En la Fig. 3.20, a B C Se muestran algunos diagramas de accionamientos de control remoto de transmisiones utilizados en diseños de automóviles reales. La presencia de una gran cantidad de juntas deslizantes móviles en tales transmisiones conduce a un aumento notable en la fuerza sobre la palanca de cambios /. Además, debido al aumento de las holguras totales en la transmisión y la deformación elástica de sus piezas, la carrera de la palanca / necesaria para cambiar de marcha aumenta significativamente. Con una gran longitud de varillas de accionamiento, se crean problemas adicionales por su mayor tendencia a vibrar. Todo esto es una grave desventaja del accionamiento remoto mecánico, por lo que se utiliza cada vez más el control electrónico de los mecanismos de conmutación.

Introducción

1. Propósito

2. Estructura general de la caja de cambios.

3. Mando final con diferencial

4. Transmisiones automáticas

5. Mal funcionamiento de la caja de cambios

6. Conclusión

Literatura

Introducción

El coche tiene que moverse a velocidades desde muy bajas hasta cien o dos kilómetros por hora - y por lo tanto el rango en el que cambian las velocidades de las ruedas es enorme - una vez cada 50. Pero el motor de combustión interna es capaz de funcionar efectivamente sólo en el rango de 2000 a 6000 rpm, es decir, cambie la velocidad de rotación del cigüeñal sólo tres veces. Por lo tanto, hay que poner esa misma caja entre él y las ruedas para obtener la velocidad requerida a velocidades cercanas a las óptimas del motor.

En diferentes automóviles, el diseño de la caja de cambios puede diferir, pero el diagrama básico sigue siendo aproximadamente el mismo. En la segunda sección veremos su estructura general.

En el cuarto apartado descubriremos si es posible hacer funcionar la caja de cambios adaptándose automáticamente al modo de conducción. Veamos las tres opciones más comunes en la actualidad.

La quinta sección discutirá las principales averías de la caja de cambios y cómo eliminarlas.

Objetivo

El propósito de la caja de cambios es cambiar la fuerza de tracción, la velocidad y la dirección del vehículo. En los motores de automóvil, a medida que disminuye la velocidad de rotación del cigüeñal, el par aumenta ligeramente, alcanza un valor máximo y, con una disminución adicional, la velocidad de rotación también disminuye. Sin embargo, al conducir un automóvil en colinas, en carreteras en mal estado, al arrancar desde parado y al acelerar rápidamente, es necesario aumentar el par transmitido desde el motor a las ruedas motrices. Para ello sirve la caja de cambios, que también incluye una marcha que permite que el coche se mueva marcha atrás. Además, la caja de cambios garantiza que el motor esté desacoplado de la transmisión.

Una transmisión manual consta de un conjunto de engranajes que se engranan en varias combinaciones para formar varios engranajes o etapas con diferentes relaciones. Cuanto mayor sea el número de marchas, mejor se “adaptará” el coche a las diferentes condiciones de conducción. La caja de cambios debe funcionar silenciosamente y con un desgaste mínimo; Esto se logra mediante el uso de engranajes con dientes helicoidales.

Según el número de marchas hacia adelante, las transmisiones escalonadas se dividen en cuatro y cinco velocidades. Normalmente, las transmisiones de turismos, autobuses pequeños y camiones ligeros tienen cuatro etapas, mientras que las transmisiones de autobuses grandes y camiones pesados tienen cinco etapas.

Las transmisiones por pasos pueden ser simples o planetarias. La mayoría de los automóviles utilizan cajas de cambios escalonadas simples, en las que el cambio de marcha se produce de dos maneras: moviendo marchas o moviendo embragues.

A veces, los automóviles están equipados con transmisiones continuamente variables con un cambio suave en la relación de transmisión y cajas de cambios combinadas, que utilizan ambos métodos para cambiar la relación de transmisión.

En una caja de cambios escalonada simple (Fig. 1) hay tres ejes: motor (primario) A, conectado a través del embrague al cigüeñal del motor; conducido (secundario) B, conectado a través de una transmisión cardán y otros mecanismos a las ruedas motrices del automóvil; intermedio B. El engranaje impulsor 1 se fabrica como una sola unidad con el eje impulsor y está en constante acoplamiento con el engranaje impulsado 8, conectado rígidamente al eje intermedio. Cuando se acopla el embrague, los ejes motriz e intermedio giran.

Figura 1. Diagrama de una caja de cambios de tres velocidades: A - eje de transmisión; B - eje impulsado; B - eje intermedio; G - eje de la marcha atrás; 1–8 - marchas.

Los engranajes móviles 2 y 3 están instalados en el eje accionado, y los engranajes 7, 6 y 4, así como la rueda 8, están conectados rígidamente al eje intermedio. La relación entre el número de dientes del engranaje impulsado y el número de dientes de la rueda motriz, la inversa de la relación de sus velocidades de rotación, se llama relación de transmisión. Por ejemplo, la relación de transmisión de un engranaje que consta de los engranajes 8 y 1,

donde z8 es el número de dientes del engranaje conducido 8; z1 - número de dientes del engranaje impulsor 1.

Cuando cualquier engranaje del eje impulsado engrana con uno de los engranajes del eje intermedio, el par del motor se transmite a través de los ejes motriz, intermedio y conducido de la transmisión a la línea motriz y luego a las ruedas motrices del vehículo. Para engranar la primera marcha, se mueve la rueda 3 hacia adelante, engranándola con la marcha 6 de la primera marcha del eje intermedio. La relación de transmisión total de la primera marcha se determina como el producto de las relaciones de transmisión de los pares de engranajes individuales, es decir

donde z3 y z6 son los números de dientes de la rueda 3 y del engranaje 6, respectivamente.

Cuando se engrana la primera marcha, el par Mk en el eje impulsado de la caja de cambios aumenta u1 veces en comparación con el par del motor Md, es decir.

y tiene un valor máximo, ya que el engranaje 6 es el más pequeño de los engranajes del eje intermedio y la rueda 3 es el más grande de los engranajes del eje conducido.

La primera marcha se utiliza cuando se conduce el coche en las condiciones más difíciles de la carretera, en subidas pronunciadas, así como al arrancar en una carretera en mal estado y con carga.

La segunda marcha se asegura engranando las marchas 2 y 7. Luego

donde z2 y z7 son los números de dientes de los engranajes, 2 y 7, respectivamente.

La segunda marcha es intermedia. En el diagrama anterior de una caja de cambios de tres velocidades, es la única. Las transmisiones de cuatro y cinco velocidades pueden tener dos o incluso tres marchas intermedias.

Cuando se engrana la marcha directa (en este caso, la tercera), los ejes motriz y conducido se conectan directamente a través de las marchas 1 y 2 (u3 = 1). La transmisión directa es la transmisión principal que se utiliza cuando se conduce un automóvil por una buena carretera.

El cambio de marcha se realiza con el embrague desacoplado, lo que hace que las ruedas dentadas móviles (carro) del eje impulsado se engranen con las ruedas dentadas estacionarias del eje intermedio. Este compromiso va acompañado de impactos de las puntas de los dientes y su mayor desgaste. Por lo tanto, los automóviles suelen utilizar cajas de cambios con engranajes de engrane constante, que se caracterizan por una alta durabilidad.

Con el engranaje 4 del eje intermedio en constante engrane se encuentra el engranaje intermedio 5 de la marcha atrás, que en la Fig. 1 se muestra convencionalmente en el plano del dibujo. Para engranar la marcha atrás, se hace retroceder la marcha 3, engranándola con la rueda intermedia 5 de la marcha atrás, que gira libremente sobre su eje.

Diseño general de caja de cambios.

En diferentes automóviles, el diseño de la caja de cambios puede diferir, pero el diagrama básico sigue siendo aproximadamente el mismo. En esta sección veremos su estructura general.

La caja de cambios (Fig. 1) es mecánica, de tres vías y cuatro velocidades, con cuatro marchas adelante y una marcha atrás. Los engranajes de primera, segunda, tercera y cuarta marchas son helicoidales. Las marchas atrás motriz y conducida son de corte recto. El engranaje intermedio de marcha atrás es helicoidal.

Relaciones de transmisión de los pares de engranajes de la caja de cambios.

primera marcha................................................ 3.8

segunda marcha................................................ 2.118

tercera marcha................................................ 1.409

cuarta marcha................................ 0.964

reversa................................................ 4.156

Caja de cambios Se trata de una estructura de bloques divididos mediante tabiques en tres tramos. La primera sección del lado del volante alberga el engranaje principal. La segunda sección alberga los engranajes de la primera y segunda marcha y la marcha atrás, y la tercera sección alberga los engranajes de la tercera y cuarta marcha. La primera y segunda sección se comunican entre sí y tienen un orificio común para drenar el aceite, cerrado con un tapón con un imán permanente pegado para recoger las partículas metálicas atrapadas en el aceite. El tercer tramo comunica con la cavidad de la tapa trasera y también tiene un orificio para drenar el aceite, cerrado con el mismo tapón. En la tercera sección, entre los engranajes de tercera y cuarta, se instala un engranaje impulsor del velocímetro. La carcasa del embrague está unida a la parte delantera de la carcasa de la caja de cambios y la cubierta trasera está unida a la parte trasera. Los asientos de la caja de cambios están mecanizados junto con la caja del embrague, por lo que se reemplazan como un conjunto.

Arroz. 2. Caja de cambios:

1 - contraportada; 2 - varilla deslizante; 3 - sello; 4 - casquillo trasero 5 - casquillo delantero; 6 - tapa del cárter; 7 - junta; 8 - casquillo; 9 - engranaje impulsor de cuarta marcha; 10 - lavadora; 11 - centro; 12 - embrague de tercera y cuarta marcha; 13 - cojinete de agujas; 14 - anillo de bloqueo; 15 - tercera marcha; 16 - rodamiento de rodillos; 17 - eje intermedio; 18 - palanca; 19 - anillo de retención; 20 - eje de transmisión de la caja de cambios; 21 - tapa; 22 - engranaje impulsor (eje impulsado) del engranaje principal; 23 - tapa del cojinete delantero; 24 - tapón de drenaje de aceite; 25 - junta de ajuste; 26 - cojinete de empuje del engranaje impulsor; 27 - junta de ajuste; 28 - engranaje conducido de la primera marcha; 29 - lavadora; 30 - marcha atrás impulsada; 31 - engranaje impulsado de segunda marcha; 32 - engranaje accionado de tercera marcha; 33 - engranaje impulsor del velocímetro; 34 - engranaje impulsado de cuarta marcha; 35 - cojinete trasero del engranaje impulsor; 36 - carcasa de la caja de cambios; 37 - junta; 38 - lavadora; 39 - nuez; 40 - lavadora; 41 - eje estriado del engranaje de marcha atrás; 42 - engranaje de marcha atrás intermedio; 43 - marcha atrás accionada intermedia; 44 - casquillo del eje; 45 - eje del eje estriado; 46 - galleta; 47 - primavera; 48 - enchufe; 49 - engranaje impulsado del velocímetro; 50 - sello; 51 - engranaje impulsor; 52 - eje; 53 - caja de engranajes; 54 - engranaje; 55 - eje impulsado. Esquema de funcionamiento del sincronizador: a - posición de punto muerto; b - inicio de la sincronización; c - marcha engranada

Arroz. 3.

Eje de accionamiento La caja de cambios gira sobre dos cojinetes: el extremo delantero del eje está sobre un cojinete de agujas presionado en el perno del volante y el extremo trasero está sobre un cojinete instalado en el orificio de la carcasa de la caja de cambios. Un anillo partido de empuje montado en el eje impulsor evita que el cojinete y el eje se muevan hacia atrás. Se evita que avance gracias a la tapa del cojinete trasero, que está fijada con pernos con un par de apriete de 1,6-2 kgf-m. El extremo delantero del eje de transmisión está estriado para permitir un ajuste deslizante del disco impulsado por el embrague. En la parte media del eje, ubicado dentro de la caja de cambios, hay un engranaje helicoidal cortado, que está en constante engrane con el engranaje impulsado por la primera marcha y el engranaje intermedio impulsado por la marcha atrás. La fuerza axial generada cuando el par se transmite por el eje de transmisión es absorbida por el rodamiento de bolas. Detrás del engranaje en el extremo trasero del eje de transmisión hay estrías en espiral que engranan con el cubo del eje intermedio. El eje de transmisión está sellado mediante una junta de goma automóvil con rosca de aceite.

Eje intermedio La caja de cambios es hueca y solidaria con el engranaje impulsor de segunda marcha. El eje gira sobre dos cojinetes: un rodillo delantero y una bola trasera, instalados en el orificio de la carcasa de la caja de cambios. Los engranajes impulsores de la tercera y cuarta marcha giran sobre el eje intermedio sobre cojinetes de agujas de dos hileras. Para limitar los movimientos axiales que se producen en los engranajes helicoidales al transmitir el par, se instalan arandelas en forma de empuje. El recorrido axial requerido de los engranajes en el rango de 0,26-0,39 mm está garantizado por la longitud de los casquillos.

Eje estriado la marcha atrás se presiona en los orificios de las paredes delantera y media del cárter y, además, se sujeta mediante la orejeta de la tapa, que encaja en una ranura en el extremo delantero del eje. El diámetro del extremo delantero del eje es 27 mm mayor que el diámetro del resto en 0,04 mm. En consecuencia, se ha ampliado el orificio en la pared frontal del cárter, lo que facilita el montaje y desmontaje de la unidad.

eje impulsado está integrado con el engranaje impulsor del engranaje principal y gira sobre tres cojinetes presionados en la carcasa de la caja de cambios. El cojinete delantero es un cojinete cónico de empuje de dos hileras, presionado en la parte delantera trasera del cárter y recibe fuerzas radiales y axiales del engranaje principal. A partir de los movimientos axiales que surgen bajo la influencia de fuerzas axiales sobre los dientes de acero al transmitir el par, el rodamiento se fija con una tapa, que se fija al cárter con cuatro pernos con un par de 3,2-4 kgf-m.

Sincronizadores están destinados a igualar las velocidades de las partes giratorias de la transmisión de potencia al cambiar de marcha. La caja de cambios tiene dos sincronizadores: para cuarta y tercera marcha y para segunda y primera. Los sincronizadores tienen el mismo diseño y las mismas dimensiones, pero en el sincronizador de la segunda y primera marcha la marcha atrás sirve como embrague. El cubo sincronizador está equipado con estrías internas en las estrías del eje intermedio y se sujeta a él junto con otras piezas, arandelas y una tuerca. Se cortan estrías en la superficie exterior del cubo, a lo largo de las cuales puede moverse el embrague sincronizador. Además de las estrías, en el cubo están cortadas tres ranuras longitudinales a diferentes distancias entre sí, en las que se colocan tres galletas estampadas con protuberancias en el medio. Las galletas se presionan contra las estrías del acoplamiento mediante dos anillos elásticos y los salientes de las galletas encajan en la ranura anular del acoplamiento. Hay anillos de bloqueo de latón a ambos lados del cubo. En los extremos de estos anillos, de cara al cubo, hay tres ranuras en las que encajan los extremos de las galletas. Los anillos de bloqueo tienen una superficie cónica interna que coincide con la superficie cónica de las llantas del sincronizador de engranajes. Se cortan hilos finos en la superficie cónica de los anillos. La ranura cilíndrica en la superficie superior del embrague sincronizador incluye una horquilla de cambio. Rompe la película entre los anillos de bloqueo y la superficie cónica del engranaje de la transmisión engranada cuando entran en contacto, como resultado de lo cual se produce una mayor fricción entre el anillo y la superficie cónica. En el exterior, los anillos tienen dientes cortos y rectos, al igual que en las llantas sincronizadoras de engranajes adyacentes. Estos dientes corresponden a las depresiones entre las estrías del acoplamiento sincronizador, como resultado de lo cual el acoplamiento, moviéndose en dirección axial, puede engranar sus estrías con los dientes de los anillos de bloqueo y con las llantas dentadas. Los embragues y bujes se seleccionan como conjuntos en fábrica, lo que garantiza un deslizamiento suave y sencillo.

Acoplamientos en los cubos con espacio mínimo. En el automóvil ZIL-130 se utiliza un sincronizador de tipo inercial.

Arroz. 4. Mecanismos de conmutación y control de la caja de cambios:

1 - palanca; 2 - tapa; 3, 33 - primavera; 4 - copa de empuje; 5 - copa de bolas; 6 - tapa; 7 - funda de soporte; 8 - revestimiento; 9 - perno de bloqueo; 10 - palanca de marcha atrás; 11 - varilla de cambio de marcha atrás; 12 - varilla de cambio para tercera y cuarta marcha; 13 - bloqueo de las varillas superiores; 14 - varilla deslizante; 15 - empujador de cerradura; 16 - control deslizante de cambio de marchas; 17 - horquilla de tercera y cuarta marcha; 18 - tapa; 19 - primavera; 20 - bola de bloqueo; 21 - varilla de cambio para primera y segunda marcha; 22 - bloqueo de las varillas inferiores; 23 - contratuerca; 24 - lavadora; 25 - perno; 26 - nuez; 27 - acoplamiento; 28 - eje; 29 - cubierta del túnel del piso; 30 - tapa; 31 - control deslizante; 32 - copa guía; 34 - anillo amortiguador; 35 - soporte; 36 - perno de fijación del mecanismo; 37 - cuerpo; 38 - alfombra; 39 - anillo de retención.

Palanca de cambios se realiza mediante acoplamientos, horquillas y tres varillas móviles (Fig. 4), paralelas entre sí y situadas en la misma fila. Las varillas se mueven en orificios perforados en las paredes trasera e intermedia de la carcasa de la caja de cambios. Los extremos de las varillas que entran en la cavidad de la cubierta trasera tienen ranuras en las que encaja la corredera del interruptor. Para fijar las posiciones de trabajo de las varillas, en su superficie existen huecos, en los que encajan abrazaderas en forma de bolas, presionadas por resortes ubicados en los casquillos. Los casquillos se presionan en los orificios del cárter y se cierran con una tapa común. Para evitar que se engranen dos marchas a la vez, se instala un dispositivo de bloqueo, que consta de bloqueos superior e inferior y un empujador. La caja de cambios se controla mediante una palanca situada en el túnel del suelo de la carrocería. El dedo inferior de la palanca está conectado de forma pivotante al control deslizante del mecanismo de control de la caja de cambios. El control deslizante está conectado al control deslizante de la caja de cambios mediante un eje y un acoplamiento elástico de goma. En la cubierta trasera de la caja de cambios hay instalado un interruptor de luz de marcha atrás, que se activa mediante una protuberancia especial realizada en la varilla de marcha atrás.

Engranaje principal con diferencial

El engranaje principal aumenta el par y lo transmite desde el eje de transmisión a los semiejes en ángulo recto. El engranaje principal puede ser simple, que consta de un par de engranajes, y doble, que consta de dos pares de engranajes. Las relaciones de transmisión de las marchas principales de los coches son las siguientes: ZIL – 130 – 6,45; GAS – 53A – 6,83; GAS - 24 "Volga" - 4.1.

El engranaje principal con diferencial está ubicado entre la caja del embrague y la caja de la caja de cambios y está estructuralmente fabricado en el mismo bloque que la caja de cambios (Fig. 5). El engranaje impulsor del engranaje principal realiza simultáneamente las funciones del eje impulsado de la caja de cambios, que gira sobre tres soportes. Entre la brida del cojinete delantero y la pared frontal del cárter, se instalan cuñas para determinar la posición del engranaje impulsor. El engranaje impulsado del engranaje principal está atornillado a la carcasa del diferencial y gira junto con el diferencial sobre dos cojinetes cónicos instalados en las carcasas. Las carcasas de los cojinetes se insertan en los orificios laterales de la caja de cambios y la carcasa del embrague y se fijan con tuercas. Los cojinetes cónicos del engranaje conducido se fijan con tuercas de ajuste, que ajustan el juego lateral en el acoplamiento del par principal entre 0,1 y 0,22 mm. Las tuercas de ajuste se bloquean mediante topes que encajan en sus ranuras. La carcasa del diferencial alberga satélites y engranajes semiaxiales. Los engranajes del semieje tienen una ranura perfilada en la que se inserta el semieje mediante tuercas. Para proteger el engranaje principal del polvo y la suciedad, así como de las fugas de lubricante del cárter, se instala una cubierta protectora de goma en el semieje, dentro de la cual se colocan el cuerpo del manguito y el manguito. Los cuerpos del manguito tienen una rosca de drenaje de aceite: el cuerpo izquierdo es izquierdo, el derecho es derecho. Para distinguirlos se realiza una ranura (A) en el extremo de la manga del cuerpo izquierdo. Para proteger el dispositivo de manguito de la suciedad, se instala un deflector de suciedad en el semieje a una distancia de 224 mm de la brida.

Arroz. 5. Buje de rueda trasera, transmisión final y semiejes:

1 - nuez; 2 - pasador de chaveta 3 - arandela de empuje; 4 - gorro decorativo; 5 - puño; 6 - tambor de freno; 7 - tuerca de fijación de ruedas; 8 - escudo de freno; 9 - centro; 10 - palanca de suspensión trasera; 11 - accionamiento de horquilla cardán; 12 - brida; 13 - perno; 14 - pasador de bloqueo; 15 - semieje; 16 - tapa; 17 - pasador del eje; 18 - bloque de eje; 19- cuerpo del puño derecho; 20 - engranaje del eje; 21- cubierta; 22 - cuerpo izquierdo; 23 - puño; 24 - deflector de suciedad; 25 - cojinete transversal cardán; 26 - agujas de rodamiento; 27 - anillo de retención; 28 - sello; 29 - gorra; 30 - engrasador; 31 - travesaños; 32, - horquilla accionada; 33 - cojinete de cubo; 34 - manguito espaciador; 35 - carcasa de cojinetes; 36 - perno; 37 - perno de montaje del tambor de freno; 38 - disco de rueda; A - ranura en el cuerpo izquierdo 22.

El semieje está conectado a la junta universal mediante una junta estriada y está bloqueado con un pasador. La junta universal consta de dos horquillas, una cruz, cojinetes, puños y anillos de retención. El cubo de la rueda trasera gira sobre dos cojinetes cónicos (del mismo tamaño) presionados en la carcasa. Se instala un espaciador de plástico entre las pistas interiores de los rodamientos. Los cojinetes están protegidos por puños a ambos lados de la carcasa. Desde el lado de la rueda, el cubo se inserta en la carcasa hasta que se detiene en la pista interior del rodamiento. La parte estriada del buje incluye un eje con junta cardán. El eje está unido al cubo con una tuerca y una chaveta. La misma tuerca ajusta la holgura en los rodamientos. El tambor de freno está fijado a la brida del cubo con seis pernos.

Transmisiones automáticas

Hay tres tipos principales de transmisiones automáticas que son relevantes en la actualidad.

El coche tiene que moverse a velocidades que van desde el paso de un caracol hasta cien o dos kilómetros por hora -y por lo tanto el rango en el que cambian las velocidades de las ruedas es enorme- una vez cada 50. Pero el motor de combustión interna sólo puede funcionar eficazmente en rango de 2000–6000 rpm, entonces es posible cambiar la velocidad de rotación del cigüeñal solo tres veces. Por lo tanto, hay que poner esa misma caja entre él y las ruedas para obtener la velocidad requerida a velocidades cercanas a las óptimas del motor.

Por cierto, no todos los motores conocidos requieren el uso de un convertidor de este tipo en los engranajes. Por ejemplo, una máquina de vapor y un motor eléctrico desarrollan un par considerable, como dicen, "desde cero", por eso en los trolebuses (como en las locomotoras de vapor) no hay un tercer pedal ni una palanca de cambios.

Entonces, un motor de combustión interna para automóviles no es el mejor motor. Y como no existe un reemplazo inmediato, no será posible prescindir completamente de una caja de cambios en los próximos años. Pero puedes hacerlo funcionar, adaptándose automáticamente al modo de conducción, e incluso de varias formas. Veamos las tres opciones más comunes en la actualidad.

CAJA DE ENGRANAJES PLANETARIA CON CONVERTIDOR DE PAR

Paradoja: el dispositivo, el más complejo en términos de mecánica e hidráulica, se arraigó en los automóviles de serie, quizás antes que otros: en 1955, la literatura técnica estadounidense ya consideraba los diseños de una docena de "máquinas automáticas" de diferentes empresas. Y la primera caja de cambios planetaria de tres velocidades la creó Cadillac allá por... 1906.

Arroz. 6. Clásico “automático”: 1 – rueda de bomba; 2 – rueda de turbina; 3 – carcasa; 4 – unidad de control (funciona automáticamente o mediante comandos desde la palanca o botones en el volante); 5 – engranaje solar; 6 – engranajes satelitales; 7 – corona dentada.

Las cajas de cambios planetarias utilizadas en estas "máquinas automáticas" deben su nombre a los engranajes satélite que giran alrededor del engranaje central (solar), como los planetas. Una historia sobre el principio de funcionamiento de tales sistemas ocuparía demasiado espacio. Digamos que su uso en transmisiones automáticas se debe a la extrema simplicidad de cambiar la relación de transmisión: basta con desacelerar uno u otro elemento giratorio o conectarlos mediante un embrague de fricción especial. Estos procesos son relativamente fáciles de automatizar.

Pero no basta con cambiar de marcha: el coche no debe acelerar bruscamente. Por lo tanto, dicha caja siempre se complementa con un convertidor de par: cambia suavemente la relación entre las velocidades de rotación de los ejes de entrada y de salida (así como entre el par de entrada y de salida) en un rango bastante estrecho (generalmente de 1:1 a 1:2.3). Ahora, cuando en lugar de los habituales y pequeños caja manual Al montar una compleja unidad hidromecánica con engranajes (Fig. 1), el conductor puede relajarse y casi olvidarse de la palanca que tiene bajo la mano derecha y del pedal que tiene bajo el pie izquierdo. Casi, porque la marcha atrás o un modo especial para condiciones difíciles (y en Últimamente También hay modos para carreteras resbaladizas y aceleración intensa) aún tienes que activarlo tú mismo.

Hasta hace poco, los conductores rusos no estaban familiarizados con los placeres de conducir con transmisión automática, a excepción de los autobuses urbanos LiAZ, en los que el cambio de marcha iba acompañado de tirones notables y de los "transportistas miembros" del gobierno inaccesibles.

Observemos aquí las desventajas características de este diseño clásico: grandes pérdidas de potencia (y por lo tanto consumo excesivo de combustible y pérdida de dinámica), alto costo, complejidad y volumen. En cuanto a la fiabilidad, en las transmisiones automáticas modernas este problema se ha solucionado y con un mantenimiento adecuado la vida útil alcanza cientos de miles de kilómetros. (Es cierto que al comprar un automóvil extranjero usado, debe tener la máxima precaución, porque tan pronto como el propietario anterior llenó el convertidor de par con algo que no sea la marca Dexron o remolcó el automóvil caprichoso sin cargar las ruedas motrices en una grúa, usted está garantizó una reparación que costó más que las expectativas más pesimistas.)

CVT SIN PASOS

El dispositivo se conoce desde hace mucho tiempo y convence por su aparente sencillez: una correa trapezoidal y un par de poleas divididas (fig. 2). Al mover o extender los discos de uno de ellos, puede cambiar suavemente la relación de transmisión dentro de un rango bastante amplio. La CVT se utiliza desde hace mucho tiempo en vehículos ligeros como motos de nieve, cuatriciclos, etc., pero el problema de la fiabilidad ha impedido su implementación en un coche de tamaño completo. La transmisión de un par importante ejercía tal presión sobre la correa que era imposible hablar de su vida útil aceptable. Quizás sólo la empresa holandesa DAF fue la primera en atreverse a instalar una CVT en un turismo de serie, pero su sucesor “más grande” lo abandonó.

Arroz. 7. Variador de correa trapezoidal: 1 – “correa” del variador; 2 – polea partida; 3 – con un pequeño espacio entre las mejillas de la polea, la relación de transmisión es máxima; 4 – con un gran espacio – mínimo.

La tecnología de finales del siglo XX supuso un gran avance: un “cinturón” compuesto que constaba de una cinta de acero y segmentos trapezoidales de acero ensartados en ella. El sistema se llama CVT (Transmisión Variable Continua). Hoy en día está ganando posiciones en clases de coches cada vez más pesados y con motores potentes. Conducir un Honda Civic con CVT da una sensación completamente inusual: agregas gasolina, la aguja del tacómetro se congela alrededor de 4000 y suave, sin tirones ni caídas, la aceleración presiona el respaldo del asiento, mientras que la otra aguja en el velocímetro – ¡No me acercaré al número 200! El diseño del variador facilitó la implementación del modo de control manual: basta con ingresar varios valores fijos de la relación de transmisión en la memoria de la computadora, y se puede cambiar manualmente con una palanca o botones. Esto se hace, por ejemplo, en el nuevo FIAT Punto, donde hay… ¡siete “marchas”! En cuanto a la vida útil, con un funcionamiento adecuado también alcanza cientos de miles de kilómetros, y cambiar la “correa” técnicamente no es difícil, por no decir caro.

Por cierto, el problema de la transmisión de par elevado, que existía hasta hace poco, ya ha sido resuelto por los diseñadores de Audi, que utilizaron una "correa", cuyos eslabones de acero están interconectados por un tejido complejo y son capaces de transmitir hasta 280 Nm. Y los japoneses planean prescindir de la correa en un futuro próximo utilizando un variador de fricción cónico.

Arroz. 8. Variador de fricción cónico.

TRANSMISIÓN CUASI AUTOMÁTICA

Arroz. 9. Transmisión casi automática: 1 – horquilla de desembrague, controlada desde una unidad electrónica; 2 – resorte de disco; 3 – disco impulsado; 4 – volante; 5 – embragues de engranajes; 6 – engranajes; 7 – ejes.

Por desgracia, todavía no se ha encontrado nada más adecuado en el lenguaje automovilístico: las empresas utilizan sus propios nombres: “steptronic”, “selespeed”..., cuya esencia es la misma. Estamos hablando del control automático de una caja de cambios convencional de cinco velocidades y embrague (Fig. 3). Podemos decir que aquí el problema se resuelve de frente: en lugar de manos y pies, el pedal y la palanca están controlados por cilindros hidráulicos neumáticos o solenoides, y los comandos les dan un cerebro electrónico conectado a muchos sensores. Está claro que tal solución fue posible sólo recientemente, pero ya ha comenzado a reemplazar las máquinas tragamonedas clásicas con todas sus fuerzas. Después de todo, un sistema de este tipo, por definición, no implica pérdidas de potencia adicionales y, por lo tanto, no afecta la eficiencia ni la dinámica del automóvil. Además, un programa de control escrito correctamente garantizará la aceleración según el algoritmo óptimo, algo que normalmente sólo un conductor as es capaz de hacer. Además, no es difícil introducir el control "manual", mediante botones en el volante o una palanca en el piso. Además, la automatización no permitirá que el conductor cometa un error grave, por ejemplo, dar marcha atrás en el momento equivocado o en una marcha que no se corresponde con las capacidades del motor en este modo. El recurso no diferirá del recurso de una caja convencional, y tal vez incluso aumente: después de todo, la automatización se encargará de cambiar y acoplar suavemente el embrague. Bueno, la electrónica ahora se ha vuelto, quizás, más confiable que la mecánica. En NAMI se están llevando a cabo acontecimientos similares, y si no fuera por la falta crónica de dinero, ya estaríamos informando sobre las pruebas del Oka o Lada "automático".

¿En qué medida las comodidades "automáticas" cambian realmente el rendimiento de los automóviles? Pasemos a las interesantes pruebas de nuestros colegas alemanes. Tomaron un par de autos completamente idénticos, con y sin transmisión automática, y anotaron las características. El clásico "automático" con convertidor de par estuvo representado por "Porsche" y "Opel", CVT - por supuesto, "Honda", y la novedosa transmisión manual con control automático - por "Alfa Romeo" y "Mercedes" Clase A. . Los resultados lo confirmaron: el “automático” con convertidor de par es pesado, toma potencia y es glotón; el variador más ligero también empeora la dinámica, pero casi no aumenta el apetito; La transmisión automática es algo lenta, pero ahorra gasolina. Y la opción más interesante es el embrague automático en una de las versiones de la Clase A: apenas perjudica la dinámica e incluso reduce el consumo de combustible. Que esto es así lo demuestra también la experiencia editorial en el manejo del Oka-Prestige, equipado con un sistema EPS (para más información al respecto, consulte ZR, 1999, No. 7).

Bueno, ahora algunas estadísticas que todo lo saben. En el diagrama 1, las transmisiones manuales mecánicas se muestran en colores cálidos y las transmisiones automáticas en colores fríos. Como puede ver, la proporción de automóviles con transmisión automática está creciendo y en el año 2000 será aproximadamente del 17%. Al mismo tiempo, las cajas de cambios con convertidor de par, que en 1980 eran la única opción para las transmisiones automáticas, están perdiendo terreno constantemente frente a los sistemas de cajas de cambios manuales con control automático y CVT. Según algunas previsiones, en 2010 el convertidor de par será una reliquia. Aunque... Citroën acaba de ofrecer un Xara “automático” con caja de cambios planetaria, cuyo algoritmo de control permite ahorrar combustible en comparación con un “mecánico” conducido por un conductor medio. Del mismo diagrama se desprende claramente que en el año 2000 no habrá transmisiones manuales de cuatro velocidades en los coches nuevos; además, las unidades de seis velocidades serán cada vez más comunes. Si nos remontamos a la actualidad, la proporción de automóviles equipados con transmisión automática se muestra en el Diagrama 2: oscila entre el 4% (clase pequeña) y el 93% (clase lujo).

RATIO DE PRODUCCIÓN DE MÁQUINAS CON DIFERENTES TIPOS DE TRANSMISIONES

PARTICIPACIÓN DE VEHÍCULOS CON TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA (por clase)

Fallos de transmisión

Signos característicos:

Dificultad para cambiar de marcha;

Apagado espontáneo;

Ruido, fuga de aceite;

Inclusión simultánea de dos marchas;

Ruidos fuertes de golpes o chirridos durante el funcionamiento.

Es conveniente presentar en forma de tabla las principales averías de la caja de cambios y los métodos para eliminarlas.

Tabla 1.

CAUSAS DE MAL FUNCIONAMIENTO	MÉTODOS DE ELIMINACIÓN O PREVENCIÓN
Dificultad para cambiar de marcha
Las horquillas de cambio están flojas	Sujete las horquillas de forma segura
Horquillas dobladas y controles deslizantes atascados	Enderece o reemplace las horquillas dobladas. Eliminar el atasco de los controles deslizantes
Rebabas en la superficie interior de los dientes de acoplamientos sincronizadores o dientes de engranajes.	Eliminar rebabas
Posición incorrecta del tope de marcha atrás en la tapa lateral de la caja de cambios	Ajustar la posición de parada
Engranaje simultáneo de dos marchas	Desgaste de las cerraduras de varilla o del empujador de cerraduras.
Apagado de transmisión automática
Desgaste de los extremos y superficies de trabajo de los dientes de los acoplamientos sincronizadores y de los dientes de las abrazaderas.	Reemplazar piezas desgastadas
Aflojar los resortes de la abrazadera	Reemplazar resortes
Engranaje incompleto del engranaje	Comprueba el tamaño de la varilla y la horquilla. En caso de desgaste excesivo, reemplace
Mayor espacio libre entre la marcha atrás y el cubo	Reemplace las piezas desgastadas
Desgaste significativo de la horquilla de marcha atrás.	Reemplace el conjunto de la horquilla con galleta
Apagado arbitrario del interruptor, controles deslizantes.	Fijación poco fiable de la caja de cambios a la carcasa del embrague. Fijación poco fiable de horquillas. El resorte de las correderas está debilitado, los bordes de la ranura están desgastados.
Ruido en la caja de cambios
Desgaste del cojinete del eje	Reemplazar
Desgaste o desconchado de la superficie de trabajo de los dientes de los engranajes.	Reemplazar
Falta de aceite en la caja de cambios o nivel bajo de aceite	Comprobar el nivel de aceite y añadir si es necesario.
Embrague incompleto	Realizar ajuste
Las tuercas que sujetan las tapas de los cojinetes y las bridas cardán están flojas.	Apretar las tuercas
Mayor calentamiento de la caja de cambios.	Bajo nivel de aceite en el cárter o disminución significativa de su viscosidad. Presencia de partículas o virutas de metal en el aceite. Deformaciones en el engrane de engranajes o atascos de ejes en cojinetes
Fuga de aceite de la caja de cambios
Aumento del nivel de aceite en la carcasa de la caja de cambios.	Revisar el nivel de aceite
Desgaste de los sellos de la caja de cambios.	Reemplace los sellos de aceite dañados
Desgaste de casquillos de extensión de acero-babbit.	reemplace el cable de extensión ensamblado con casquillos o presione y taladre casquillos nuevos
Contaminación del respiradero	Limpiar el respiradero
Aflojar los tapones del cárter y el cable de extensión, los pernos de la tapa	Apriete los enchufes, apriete los tornillos.
Ruptura de juntas de tapa o mellas y daños a las superficies de contacto	Reemplace las juntas dañadas o limpie las muescas y esmerile las superficies de contacto

Conclusión

En este trabajo, se consideraron cuestiones como el propósito, el dispositivo, el principio de funcionamiento, el mal funcionamiento y las cajas de cambios. Descubrimos que, según el principio de funcionamiento, las cajas de cambios pueden ser mecánicas y automáticas, y examinamos sus diferencias.

También descubrimos que no todos los motores conocidos requieren el uso de un convertidor de este tipo en los engranajes. Por ejemplo, una máquina de vapor y un motor eléctrico desarrollan un par considerable, como dicen, "desde cero", por eso en los trolebuses (como en las locomotoras de vapor) no hay un tercer pedal ni una palanca de cambios. ICE para automóviles no es el mejor motor. Y como no existe un reemplazo inmediato, no será posible prescindir completamente de una caja de cambios en los próximos años.

En una de las secciones se analizan las principales averías de la caja de cambios y cómo solucionarlas.

Este trabajo se puede utilizar al estudiar un curso de automóvil, tanto en la escuela como en instituciones de educación secundaria especializada y superior.

Literatura

1. Coches Vershigora V.A., Pyatkov K.B., VAZ. – M.: “Transporte” 1973. – 366 p.

2. Ignatov A.P., Novokshenov K.V., Pyatkov K.B., Álbum sobre el diseño y funcionamiento de los automóviles VAZ-2108, VAZ-2109. – M.: “Tercera Roma” 1996. – 80 p.

3. Kalennikov V.M., Ilyin N.M., Buralev Yu.V., Categoría de automóvil B, 4ª ed., estereotipo. M.: Transporte, 1986. – 320 págs., ill., tabla.

4. Kalissky V.S. y otros, Coche: un libro de texto para un conductor de tercera clase, libro de texto. – M.: Transporte 1978. – 448 p., enfermo.

5. Mikhailovsky E.V., Serebryakov K.B., Tur E.Ya., Diseño de vehículos, Libro de texto. – M.: “Ingeniería Mecánica” 1987. – 350 p.

6. Rogovtsev V.L., Puzankov A.G., Oldfield V.D., Diseño y operación de vehículos, Libro de texto. – M.: “Transporte” 1996. – 430 p.

La transmisión manual de un automóvil está diseñada para cambiar el par y transmitirlo del motor a las ruedas. Desconecta el motor de las ruedas motrices del coche. Expliquemos en qué consiste una caja de cambios manual y cómo funciona.

La “caja” mecánica de un automóvil consta de:

caja del cigüeñal;
ejes primario, secundario e intermedio con engranajes;
eje adicional y marcha atrás;
sincronizadores;
mecanismo de cambio de marchas con dispositivos de bloqueo y bloqueo;
palanca de cambio.

Esquema de trabajo: 1 - eje de entrada; 2 - palanca de cambios; 3 - mecanismo de conmutación; 4 - eje secundario; 5 - tapón de drenaje; 6 - eje intermedio; 7 - cárter.

El cárter contiene los componentes principales de la transmisión. Está unido a la carcasa del embrague, que está montada en el motor. Porque Durante el funcionamiento, los engranajes experimentan cargas pesadas, deben estar bien lubricados. Por lo tanto, el cárter se llena hasta la mitad de su volumen con aceite de transmisión.

Los ejes giran sobre cojinetes instalados en el cárter. Tienen juegos de engranajes con diferente número de dientes.

Los sincronizadores son necesarios para un cambio de marchas suave, silencioso y sin golpes al igualar las velocidades angulares de los engranajes giratorios.

Mecanismo de conmutación sirve para cambiar de marcha en la caja y es controlado por el conductor mediante una palanca desde el interior del coche. En este caso, el dispositivo de bloqueo no permite que se engranen dos marchas simultáneamente, y el dispositivo de bloqueo impide que se apaguen espontáneamente.

Requisitos de la caja de cambios

Garantizar las mejores propiedades de tracción y economía de combustible
alta eficiencia
facilidad de control
conmutación sin golpes y funcionamiento silencioso
incapacidad para engranar dos marchas o retroceder al mismo tiempo al avanzar
retención confiable de las marchas en la posición engranada
simplicidad de diseño y bajo costo, tamaño y peso reducidos
facilidad de mantenimiento y reparación

Para satisfacer el primer requisito, es necesario seleccionar correctamente el número de etapas y sus relaciones de transmisión. Al aumentar el número de etapas se garantiza un mejor funcionamiento del motor en términos de dinamismo y economía de combustible. Pero el diseño se vuelve más complicado, aumentan las dimensiones totales y el peso de la transmisión.

La facilidad de control depende del método de cambio de marcha y del tipo de conducción. Los engranajes se cambian mediante engranajes móviles, acoplamientos de engranajes, sincronizadores, dispositivos de fricción o electromagnéticos. Para cambios sin golpes, se instalan sincronizadores, que complican el diseño y también aumentan el tamaño y el peso de la transmisión. Por tanto, los más extendidos son aquellos en los que las marchas superiores se conmutan mediante sincronizadores y las inferiores mediante acoplamientos de engranajes.

¿Cómo funcionan los engranajes?

Veamos un ejemplo de cómo cambia el par (rpm) en diferentes marchas.

a) Relación de transmisión de un par de engranajes
Tomemos dos marchas y contemos el número de dientes. La primera marcha tiene 20 dientes y la segunda 40. Esto significa que con dos revoluciones de la primera marcha, la segunda hará solo una revolución (la relación de transmisión es 2).

b) Relación de transmisión de dos engranajes
en la imagen b) El primer engranaje (“A”) tiene 20 dientes, el segundo (“B”) tiene 40, el tercero (“C”) tiene 20 y el cuarto (“D”) tiene 40. El resto es aritmética simple. El eje de entrada y el engranaje "A" giran a 2000 rpm. El engranaje “B” gira 2 veces más lento, es decir. tiene 1000 rpm, y porque los engranajes “B” y “C” están fijados en el mismo eje, luego la tercera marcha hace 1000 rpm. Entonces el engranaje “G” girará 2 veces más lento: 500 rpm. Del motor llegan 2000 rpm al eje de entrada y salen 500 rpm. En el eje intermedio en este momento - 1000 rpm.

En este ejemplo, la relación de transmisión del primer par de engranajes es dos y la del segundo par de engranajes también es dos. La relación de transmisión total de este esquema es 2x2=4. Es decir, el número de revoluciones del eje secundario disminuye 4 veces respecto al primario. Tenga en cuenta que si desengranamos los engranajes “B” y “D”, el eje secundario no girará. Al mismo tiempo, se detiene la transmisión de par a las ruedas motrices del automóvil, lo que corresponde a la marcha neutral.

Marcha atrás, es decir rotación del eje secundario en la otra dirección, lo proporciona un cuarto eje adicional con marcha atrás. Se necesita un eje adicional para obtener un número impar de pares de engranajes, luego el par cambia de dirección:

Diagrama de transmisión de par cuando se acopla la marcha atrás: 1 - eje de entrada; 2 - engranaje del eje de entrada; 3 - eje intermedio; 4 - eje de engranaje y marcha atrás; 5 - eje secundario.

Relaciones de transmisión

Dado que la “caja” tiene un gran conjunto de marchas, al acoplar diferentes pares tenemos la oportunidad de cambiar la relación de transmisión general. Veamos las relaciones de transmisión:

Transferencias	florero 2105	florero 2109
I	3,67	3,636
II	2,10	1,95
III	1,36	1,357
IV	1,00	0,941
V	0,82	0,784
R (inversa)	3,53	3,53

Dichos números se obtienen dividiendo el número de dientes de un engranaje por el número divisible de dientes del segundo y más a lo largo de la cadena. Si la relación de transmisión es igual a uno (1,00), esto significa que el eje secundario gira a la misma velocidad angular que el primario. El engranaje en el que la velocidad de rotación de los ejes es igual se suele llamar: derecho. Como regla general, este es el cuarto. La relación de quinta (o más alta) es menor que uno. Es necesario para conducir por carretera con una velocidad mínima del motor.

La primera y la marcha atrás son las "más fuertes". No es difícil para el motor hacer girar las ruedas, pero en este caso el coche se mueve lentamente. Y al conducir cuesta arriba en las "ágiles" quinta y cuarta marchas, el motor no tiene suficiente fuerza. Por lo tanto, hay que cambiar a marchas más bajas, pero “fuertes”.

Se requiere la primera marcha para comenzar a moverse. para que el motor pueda mover una máquina pesada. Luego, habiendo aumentado la velocidad y hecho una cierta reserva de inercia, puedes cambiar a segunda marcha, más débil pero más rápida, luego a tercera y así sucesivamente. El modo de conducción habitual es el cuarto (en ciudad) o el quinto (en carretera): son los más rápidos y económicos.

¿Qué tipos de mal funcionamiento ocurren?

Suelen aparecer como resultado de un manejo brusco de la palanca de cambios. Si el conductor “tira” constantemente de la palanca, es decir lo transfiere de una marcha a otra con un movimiento rápido y brusco; esto dará lugar a reparaciones. Si maneja la palanca de esta manera, el mecanismo de conmutación o los sincronizadores definitivamente fallarán.

La palanca de cambios se mueve con un movimiento tranquilo y suave, con micropausas en punto muerto para que se activen los sincronizadores, protegiendo las marchas de daños. Si lo maneja correctamente y cambia periódicamente el aceite en la “caja”, no se romperá hasta el final de su vida útil.

El ruido de funcionamiento, que depende principalmente del tipo de engranajes instalados, se reduce significativamente cuando los engranajes de corte recto se reemplazan por engranajes helicoidales. El funcionamiento adecuado también depende del mantenimiento oportuno.

) es uno de los dispositivos más comunes capaces de cambiar los pares del motor. Esta caja de cambios debe su nombre al método mecánico (manual) de cambio de marcha.

Una transmisión manual se clasifica como caja de cambios escalonada, ya que los pares en ella varían según los pasos. Un escenario es un par de engranajes que interactúan. Cada una de estas etapas proporciona una función de rotación que tiene una determinada velocidad angular o, en otras palabras, una determinada relación de transmisión.

La relación de transmisión es la relación entre el número de dientes del engranaje principal y un cierto número de dientes del engranaje impulsor. Por tanto, las diferentes etapas de una transmisión manual pueden tener diferentes relaciones de transmisión. La etapa de marcha baja tiene una relación de transmisión grande y la marcha alta tiene la relación más pequeña.

Los diseños de las cajas de cambios varían según el número de etapas. El diseño de la caja de cambios puede ser de cuatro, cinco o seis velocidades. Casi todos los coches modernos están equipados con una caja de cambios de cinco velocidades.

Además, entre la amplia variedad de transmisiones manuales, se distinguen dos tipos principales de cajas de cambios:

caja de cambios de tres ejes (los fabricantes la instalan en automóviles con tracción trasera),
y una caja de cambios de dos ejes (utilizada en turismos con tracción delantera). El principio de funcionamiento y el diseño de estas cajas también tienen grandes diferencias, por lo que las consideraremos por separado.

La caja de cambios de tres ejes consta de las siguientes partes:

eje primario (impulsor);
engranajes del eje impulsor;
eje intermedio;
secundario (eje impulsado);
embragues sincronizadores;
cárter (carcasa de la caja de cambios).

Funciones de los principales componentes de una transmisión manual.

Eje de accionamiento hace conexión con el embrague. En el eje de transmisión hay estrías necesarias para el disco de embrague impulsado. El par se transmite desde el eje de transmisión a través del engranaje.

Eje intermedio es paralelo al eje de entrada. En el eje intermedio hay un bloque de engranajes, que también está engranado con él.

eje impulsado Ubicado al lado del eje de transmisión en el mismo eje. El proceso técnico se realiza mediante un cojinete terminal ubicado en el eje de transmisión. En este caso, el bloque de engranajes ubicado en el eje conducido, por regla general, no está fijado al eje, lo que permite que gire libremente sobre él. El engranaje del eje conducido y del eje intermedio y el engranaje del eje intermedio funcionan engranados constantemente.

Embragues sincronizadores ubicado entre ciertos engranajes del eje impulsado. Las acciones de los sincronizadores se basan en la compatibilidad de las velocidades angulares del eje accionado con las velocidades angulares del propio eje mediante la fuerza de fricción. Estos acoplamientos pueden tener un fuerte acoplamiento con el eje impulsado y moverse a lo largo del eje impulsado en dirección longitudinal mediante una conexión estriada. Además, en los extremos del acoplamiento hay llantas dentadas que están conectadas a las llantas dentadas de un bloque de ciertos engranajes del eje accionado. Casi todas las cajas de cambios modernas están equipadas con sincronizadores instalados en todas las marchas.

Mecanismo de conmutación (dispositivo) La caja de tres ejes está ubicada en el cuerpo de la caja. Este mecanismo consta de una palanca de control y controles deslizantes con horquillas. El mecanismo de cambio tiene un dispositivo de bloqueo que evita que se engranen dos o tres marchas al mismo tiempo. Este mecanismo también puede equiparse con mando a distancia.

Caja de cambios contiene piezas estructurales y mecanismos, y también está destinado a almacenar aceite. El cárter puede estar hecho de aleación de magnesio o aluminio.

Diagrama de funcionamiento de una caja de cambios de tres ejes.

Cuando la palanca está en posición neutral, no se transmite torque a las ruedas motrices. Al mover la palanca de control, la horquilla requerida mueve el embrague sincronizador. Este embrague sincroniza las velocidades angulares del eje de transmisión y la marcha requerida. Una vez sincronizados, los dientes del embrague se engranan con los dientes del piñón, bloqueando así el engranaje en el eje impulsado. La función de la caja de cambios es transmitir par con una determinada relación de transmisión a las ruedas motrices desde el motor.

La caja de cambios también garantiza que el vehículo se mueva marcha atrás. El sentido de rotación se cambia mediante una marcha atrás, que se instala en un eje separado.

Composición de una caja de cambios de doble eje..

La caja de cambios de doble eje consta de las siguientes partes:

Eje de accionamiento;
bloque de engranajes del eje de transmisión;
eje secundario;
bloque de engranajes del eje secundario;
embragues sincronizadores;
engranaje principal;
diferencial;
mecanismo de cambio de marchas;
caja de cambios.

Diseño de caja de cambios de doble eje

Las funciones principales en una caja de cambios de dos ejes las realiza el eje de transmisión, en el que está firmemente fijado el bloque de engranajes. Es el eje de transmisión el que realiza la conexión con el embrague.

En el mismo eje que el eje motriz hay un eje conducido con un bloque de engranajes específico. Estos engranajes proporcionan un engrane constante con los engranajes del eje impulsor y pueden girar sobre el eje sin ninguna obstrucción. El engranaje impulsor también está firmemente fijado al eje impulsado. Entre estas marchas hay embragues sincronizadores.

Para reducir las dimensiones lineales y aumentar el número de etapas en la caja, en lugar de un eje, a veces se instalan dos o tres ejes accionados. Cada eje tiene un engranaje principal firmemente fijado. Este engranaje asegura el acoplamiento con el engranaje impulsado y opera tres engranajes principales.

La transmisión final, junto con el diferencial, puede transmitir par a las ruedas delanteras del vehículo desde el eje de salida. La función del diferencial es asegurar la rotación de ruedas que tienen diferentes velocidades angulares.

Los mecanismos de cambio de una caja de cambios de doble eje se manejan de forma remota y, por regla general, están ubicados separados de la propia carcasa de la caja de cambios. La conexión entre el mecanismo y la caja se realiza mediante varillas y cables. La conexión por cable es la más sencilla, por lo que se utiliza con mayor frecuencia en mecanismos de conmutación.

Este mecanismo consta de las siguientes partes:

palanca de control;
cables de selección de marchas;
palanca selectora de marchas;
cable de cambio de marchas;
varilla de cambio central con las horquillas necesarias;
dispositivo de bloqueo.

Cabe señalar que el concepto de “selección de marcha” significa el movimiento transversal de la palanca de control paralelo al eje del vehículo. El término “engranar una marcha” significa el recorrido longitudinal de la palanca (movimiento o recorrido hacia una marcha específica).

¿Cómo funciona una transmisión manual de dos ejes?

El esquema de funcionamiento de una caja de cambios de dos ejes es similar al de una caja de cambios de tres ejes. La atención se centra principalmente en el mecanismo de cambio de marchas.

Cuando se activa la marcha requerida, el movimiento de la palanca se divide en longitudinal y transversal. Cuando se activa el movimiento lateral de la palanca, la fuerza principal se transmitirá al cable para seleccionar la marcha requerida. El cable actuará sobre la palanca selectora de marchas. Esta palanca hará girar las varillas centrales alrededor de su eje, asegurando así la selección de marcha.

Cuando la palanca se mueve longitudinalmente, la fuerza se transmitirá al cable de cambio de marcha y luego a la propia palanca de cambio para la marcha requerida. A continuación, la palanca producirá el movimiento horizontal de la varilla con las horquillas. Cierta horquilla en la varilla moverá el embrague sincronizador y bloqueará el engranaje del eje impulsado. De este modo, los pares del motor se transmitirán a las ruedas motrices.

Transmisión automática

Una transmisión automática, que tiene el nombre abreviado AKPP, o a menudo en la vida cotidiana también se llama transmisión automática, es un dispositivo que sirve para cambiar el par. La transmisión automática se utiliza en la transmisión automática de automóviles. Una transmisión hidromecánica también suele denominarse transmisión automática.
La transmisión automática consta de los siguientes dispositivos:

Transmisión manual;
Convertidor de par;
sistema de control.
bomba de fluido de trabajo;
Sistema de refrigeración por fluido de trabajo.

En las transmisiones automáticas, que se instalan en turismos con tracción delantera, el diseño también incluye un diferencial y una transmisión final.
Un convertidor de par es un dispositivo que realiza la función de transmitir y cambiar el par motor a la caja de cambios.

El diseño del convertidor de par consta de las siguientes partes principales:

rueda del reactor;
rueda de turbina;
rueda de bomba;
rueda libre;
embrague de bloqueo;
carcasa del convertidor de par.

Una rueda de bomba está conectada al cigüeñal del motor, mientras que la rueda de turbina está conectada directamente a una transmisión manual. En el espacio entre la turbina y las ruedas de la bomba se encuentra una rueda del reactor, que es una pieza completamente estacionaria. Las ruedas del convertidor de par tienen palas de una forma específica que permiten que el fluido de trabajo pase libremente. Vale la pena señalar que para este propósito se proporcionan canales en las palas.

El embrague de bloqueo realiza la función de bloquear el transformador, que es necesario en algunos modos de funcionamiento del vehículo. Como regla general, todos los elementos ubicados en la carcasa del convertidor de par están llenos de fluido de trabajo. El convertidor de par opera en un ciclo cerrado. El flujo de fluido se transfiere desde la rueda de la bomba a la rueda de la turbina y luego a la rueda del reactor. La velocidad del flujo se ve reforzada por el diseño de las palas. El par aumenta debido al flujo de fluido de trabajo, que se dirige a la rueda de la bomba. El par del convertidor de par puede desarrollar su valor máximo a la velocidad más baja. El cigüeñal del motor aumenta la velocidad de rotación al aumentar la velocidad angular de la turbina y las ruedas de la bomba, y el flujo de fluido cambia de dirección. La rueda de reacción comienza a girar sólo cuando se acopla la rueda libre. En el modo de acoplamiento de fluido, un convertidor de par puede funcionar, mientras solo transmite par.
El convertidor de par se bloquea cuando se cierra el embrague de bloqueo con un aumento adicional de velocidad. El par se transmite directamente del motor a la caja de cambios.

Como parte de una transmisión automática, la mecánica sirve para cambiar el par y también puede garantizar que el coche se mueva marcha atrás. Las transmisiones automáticas cuentan en su diseño con cajas de cambios planetarias, que se caracterizan por su tamaño compacto y la capacidad de funcionar de forma autónoma. Una caja de cambios mecánica consta de varias cajas de cambios planetarias, que están conectadas en serie para trabajar juntas. Alguna combinación de cajas de engranajes planetarios puede proporcionar el número requerido de etapas de operación. Los modernos están equipados con cajas de cambios de seis, siete y ocho velocidades.
Una caja de cambios planetaria suele tener un juego de engranajes planetarios que consta de las siguientes partes:

engranaje de anillo
equipo solar;
satélites;
condujo.

Cuando varios elementos del engranaje planetario, como la corona, el planeta y el portador, están bloqueados, se transmite la rotación. Los frenos de fricción y el embrague proporcionan el bloqueo necesario. Todos los elementos del engranaje planetario están bloqueados por el embrague, mientras proporcionan par a la transmisión. Elementos específicos sujetan el freno conectándolos a la caja. El freno y el embrague funcionan mediante cilindros hidráulicos controlados desde el módulo de distribución. El embrague de rueda libre, que está ubicado en el diseño de la caja de cambios, realiza la función de evitar que el soporte gire en la dirección opuesta. El freno de fricción y el embrague son los mecanismos utilizados para cambiar de marcha en una transmisión automática.

El funcionamiento de una transmisión automática consiste en ejecutar un determinado algoritmo de apagado y encendido de los frenos y el embrague. La bomba de engranajes realiza la función de transmitir fluido de trabajo en la transmisión automática. El cubo del convertidor de par impulsa la bomba. La transmisión automática tiene un sistema correspondiente que enfría el fluido de trabajo. El sistema de enfriamiento del motor contiene un intercambiador de calor que ayuda a enfriar el fluido de trabajo. Algunos diseños de transmisión automática tienen un radiador separado en su diseño.
Las transmisiones automáticas modernas se controlan mediante un sistema electrónico que consta de los siguientes elementos:

unidad de control de transmisión electrónica;
módulo de distribución;
sensores de entrada;
palanca selectora.

El sistema utiliza los siguientes sensores en su funcionamiento:

temperatura del fluido de trabajo;
posición de la palanca selectora;
posición del pedal del acelerador.
Velocidad de rotación en la entrada de la caja de cambios.

La unidad de control electrónico ubicada en la transmisión automática procesa las señales de los sensores y controla las señales que van al árbol de levas. Durante su funcionamiento, este sistema utiliza un programa que proporciona un algoritmo flexible para cambiar a marchas más bajas y más altas. La unidad de control del motor interactúa con la unidad de control de la transmisión.

El sistema de transmisión automática cuenta con un módulo de distribución, el cual consta de electroválvulas que realizan la función de controlar el fluido de trabajo y cambiar de marcha. La unidad electrónica controla el funcionamiento de las válvulas solenoides.
La palanca selectora controla directamente la transmisión automática.

El modo de funcionamiento requerido de la transmisión automática se logra moviendo la palanca a la posición adecuada:

norte – modo neutral;
D – movimiento hacia adelante en modo de cambio de marcha automático;
P – modo de estacionamiento;
R – modo inverso;
S – modo deportivo.

Algunas transmisiones permiten una rápida aceleración del automóvil utilizando el modo "Kick-Down" al cambiar de marcha rápidamente.

Unidad de velocidad variable

Un variador es un tipo especial de transmisión mecánica continuamente variable que es capaz de cambiar suavemente la relación entre la velocidad de rotación y el par en todo el rango de fuerzas y velocidades de tracción. La principal ventaja de una CVT o transmisión continuamente variable es el uso óptimo del motor al coordinar la carga en el vehículo con el funcionamiento del cigüeñal, lo que resulta en una alta economía de combustible.

El variador tiene un nombre universal: Transmisión continuamente variable (transmisión con una relación de transmisión que varía suavemente) y una abreviatura: CVT. Dada la potencia máxima de las CVT, se suelen utilizar en turismos; sin embargo, teniendo en cuenta los nuevos desarrollos en la industria del automóvil, el ámbito de su aplicación se amplía constantemente.

En forma simplificada, la estructura de una caja de cambios CVT se ve así:

un dispositivo responsable de desacoplar la transmisión y el motor (es decir, posición neutral);
directamente variador;
mecanismo que proporciona marcha atrás;
control de la caja de cambios.

Para garantizar la posición neutral de la caja de cambios, se diseñan los siguientes dispositivos:

Embrague centrífugo automático. Este tipo de embrague está implementado en el sistema Transmatic;
Embrague electromagnético controlado electrónicamente. Un ejemplo es la caja de cambios Hyper CVT de los coches de la marca;
el llamado embrague multidisco “húmedo” con control electrónico. Implementado en el sistema en automóviles de la marca y ;
convertidor de par o convertidor de par. Disponible en caja de cambios Lineartronic en turismos, Ecotronic en turismos y Extroid en turismos de la marca.

En la práctica, en la industria automotriz se utilizan dos tipos de variador: de correa trapezoidal y toroidal.

Descripción del dispositivo variador de correa trapezoidal.

Normalmente, una transmisión por correa trapezoidal tiene una o dos transmisiones por correa, que incluyen dos poleas sujetas con una correa trapezoidal. Una polea es una conexión de dos discos cónicos que se separan o deslizan, variando así su diámetro. El cinturón en sí consta de placas metálicas cónicas. Así, debido a la fricción que se produce entre la polea y la pared lateral de la correa trapezoidal, se transmite la rotación. Las CVT Lineartronic utilizan una cadena de metal, por eso se llaman cadena en V.

Características del variador de correa trapezoidal.

Debido a las características específicas del dispositivo, la transmisión CVT no tiene la capacidad de retroceder. Para proporcionar marcha atrás, se utilizan diseños especiales en dichas cajas de cambios. Normalmente, en estos diseños se utiliza una de las clases de cajas de cambios mecánicas: una caja de cambios diferencial (o planetaria).

Los fabricantes suelen equipar las transmisiones CVT con sistemas de control electrónico que sincronizan el diámetro de las poleas con el modo de velocidad del motor y también controlan el embrague y el funcionamiento de la caja de cambios planetaria.

Hay una palanca de interruptor para controlar el variador. Estos modos corresponden a los modos de funcionamiento de una transmisión automática. A veces, un variador puede tener la capacidad de seleccionar relaciones de transmisión en un modo específico. Esta función está diseñada para eliminar el factor subjetivo de la percepción negativa del conductor sobre la constancia del régimen del motor al acelerar.

Transferir caso

La transmisión de un automóvil consta de muchos elementos estructurales, pero el más importante de ellos, por supuesto, es la caja de cambios. Este módulo realiza varias funciones a la vez:

cambia el par del motor;
cambia la velocidad y dirección del vehículo;
sirve para la separación a largo plazo del motor y la transmisión.

Existen varios tipos de cajas de cambios, que se diferencian entre sí por sus principios de funcionamiento y determinan en gran medida el tipo de transmisión del vehículo:

cajas escalonadas;
cajas continuas;
Cajas tipo combinación.

En las cajas de cambios escalonadas, el par de la unidad de potencia cambia paso a paso, es decir, cada etapa proporciona rotación a una velocidad angular rígidamente establecida o, en otras palabras, tiene una relación de transmisión específica. Este término se refiere a la relación entre el número de dientes de los engranajes impulsado y motriz. Por tanto, todas las etapas de una caja de este tipo tienen diferentes relaciones de transmisión, teniendo las etapas inferiores relaciones de transmisión mayores y las superiores, correspondientemente más pequeñas.

A su vez, las transmisiones manuales se dividen en dos tipos:

cajas mecánicas;
robótico.

Una transmisión manual (en la vida cotidiana a menudo se la llama simplemente "mecánica" y se abrevia como transmisión manual) no es más que una caja de cambios cilíndrica de etapas múltiples, en la que el cambio de marcha se realiza manualmente. Una caja de cambios de este tipo puede tener un número diferente de pasos y, en consecuencia, una caja de cambios manual puede tener cuatro, cinco, seis, siete velocidades y, en algunos casos, tener más pasos.

En comparación con otras cajas de cambios, la transmisión manual tiene varias ventajas. En primer lugar, esta es la simplicidad del diseño, de la que surge otra ventaja: la confiabilidad. Otra característica importante es la posibilidad de control manual en todos los modos de conducción del vehículo. Estas cualidades han hecho que la transmisión manual sea la más común entre todos los tipos de cajas de cambios. Sin embargo, recientemente ha habido un aumento en la popularidad de las transmisiones automáticas, lo cual se discutirá un poco más adelante.

Una caja de cambios robótica (a veces también llamada caja de cambios automatizada, pero en el lenguaje común simplemente “robot”) es una variación de una caja de cambios manual, donde las funciones de cambio de marcha y activación/desactivación del embrague están automatizadas. Los "robots" modernos están equipados con un doble embrague, gracias al cual el par se transmite sin interrumpir el flujo de potencia. Además, las cajas de cambios robóticas de doble embrague reducen significativamente el consumo de combustible y proporcionan una mayor dinámica de aceleración en comparación con otros tipos de cajas de cambios. Estas cualidades han dado a los “robots” una gran popularidad, que no hace más que aumentar cada año. De hecho, el "robot" combina la comodidad de una transmisión automática con la confiabilidad y eficiencia de una transmisión manual. Hoy en día, las cajas de cambios preselectivas se pueden ver tanto en automóviles económicos de fabricantes como, etc., como en automóviles de clase premium (,). Las más famosas son la caja de cambios Direct Shift (), la caja de cambios Sequential M (SMG) y las cajas de cambios robóticas Easytronic.

En cuanto a las transmisiones continuamente variables, incluyen principalmente una caja de cambios CVT, que comúnmente se denomina simplemente "variador". La principal diferencia entre una caja de este tipo y sus contrapartes escalonadas es que sus relaciones de transmisión cambian suavemente. Este efecto se logra mediante la conversión mecánica o hidráulica del par.

Gracias a este diseño, los automóviles equipados con CVT tienen características dinámicas óptimas. Al mismo tiempo, las cajas CVT también tienen sus limitaciones. Uno de los más importantes es la limitación de la cantidad de par transmitido. Además, algunos diseños tienen problemas de confiabilidad y vida útil general. Como regla general, las CVT se instalan en automóviles de fabricación japonesa (,). En cuanto a las empresas europeas, aquí la empresa utiliza con mayor frecuencia cajas CVT. Los diseños más famosos de cajas de cambios CVT son Extroid y Multitronic.

Las cajas de cambios automáticas (comúnmente llamadas “automáticas”, abreviadas como) utilizan un principio de funcionamiento combinado. Una transmisión automática clásica consta de un convertidor de par, que sustituye al embrague mecánico y proporciona un cambio continuo del par, y una caja de cambios manual, que suele tener la forma de una caja de cambios planetaria. Además, una transmisión automática moderna incluye componentes tales como un sistema de enfriamiento del fluido de trabajo, una bomba para suministrar el fluido de trabajo y un sistema de control de la transmisión. Las transmisiones automáticas modernas tienen siete (las llamadas 7G-Tronic) y, en algunos casos, incluso ocho marchas.

Las transmisiones automáticas tienen ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen una alta confiabilidad y un cambio de marcha suave. Las desventajas de estas cajas de cambios suelen incluir una baja dinámica de aceleración y un mayor consumo de combustible (en comparación con otras cajas de cambios). Recientemente, han aparecido en el mercado transmisiones automáticas que proporcionan una función para simular el cambio manual (Steptronic).

Hoy en día, el término "transmisión automática" significa no solo una caja de cambios clásica basada en un convertidor de par, sino también cajas de cambios CVT y robóticas. Todas estas cajas están controladas electrónicamente.

Otro tipo de transmisión automática es la denominada caja de cambios adaptativa, que es capaz de adaptarse al estilo de conducción del conductor.

Embrague

El embrague de un automóvil está diseñado para transferir el par de manera suave y sin impactos desde el cigüeñal del motor a la caja de cambios. Hoy en día, la gran mayoría de coches cuentan con embrague monodisco. Esta unidad de automóvil fue desarrollada a finales del siglo XIX. Hasta ahora, el motor estaba conectado a la caja de cambios mediante una correa de cuero de tensión variable. El embrague del automóvil tiene su propia carcasa y está instalado en el motor y la caja de cambios ya está conectada a él.

La tarea más importante de un embrague moderno, independientemente de su diseño y dispositivo, es desconectar y conectar suavemente el motor a la transmisión del vehículo. Además, el embrague protege las piezas y componentes de la transmisión de sobrecargas repentinas. El embrague de un automóvil puede ser de fricción, hidráulico o electromagnético. Actualmente se utilizan ampliamente los embragues de fricción, que a su vez se dividen en subtipos:

monodisco;
dos discos;
multidisco.

También vale la pena señalar que también existe el llamado "embrague húmedo". En un diseño de embrague húmedo, las placas impulsadas y de presión funcionan en algún tipo de fluido, que suele ser un aceite especial. En una unidad seca no se utiliza ningún fluido y la conexión entre el motor y la caja de cambios se realiza mediante fricción seca.

Dispositivo de embrague

Como ya se mencionó, en este momento casi todos los turismos con transmisión manual utilizan un embrague monodisco seco. Las unidades de dos y múltiples discos se instalan en camiones o coches deportivos potentes.

Un embrague monodisco seco consta de los siguientes componentes principales:

El disco impulsor, que también es el volante en el que se monta la corona dentada del motor de arranque, está rígidamente unido a cigüeñal motor del coche. El volante puede constar de una o dos partes. El disco de transmisión, que consta de dos partes, se llama bimasa y permite suavizar al máximo las sacudidas cuando se embraga. La mayoría de los coches tienen un volante simple.

La carcasa del plato de presión del embrague, más a menudo llamada cesta, está unida al volante. La cesta contiene directamente un disco de presión, que se fija en la carcasa mediante un resorte de diafragma especial. Se instala un disco impulsado entre el disco impulsor y el disco de presión, que tiene estrías en el cubo para la conexión al eje de entrada. control y está rígidamente sujeto entre el volante y la canasta del embrague. Los discos motrices de la mayoría de los turismos están equipados con resortes amortiguadores, que ayudan a suavizar las sacudidas y vibraciones.

El cojinete de presión, o como se le llama más a menudo, el cojinete de desembrague, se encuentra en el embrague de desembrague, directamente en la carcasa de la caja de cambios. El cojinete de desembrague está diseñado para actuar sobre el resorte del diafragma de la canasta del embrague, que a su vez mueve la placa de presión. El rodamiento se mueve mediante una horquilla, sobre la que actúa un cable o un embrague hidráulico.

El embrague de doble disco de tipo seco consta de casi los mismos elementos estructurales. Las únicas diferencias son la presencia de un segundo disco impulsado y un espaciador entre ellos. Un embrague de este tipo es capaz de transmitir mucho más par del motor a la transmisión y tiene una vida útil bastante larga. Sin embargo, como ha demostrado la práctica, una simple unidad monodisco es suficiente para un turismo.

Cómo funciona el embrague de un coche

A pesar de que el dispositivo de embrague parece muy complejo, el principio de funcionamiento es bastante sencillo. Cuando presiona el pedal, la horquilla con un cojinete de desembrague actúa sobre el resorte de diafragma, alejando así la placa de presión del volante a una cierta distancia y soltando la conducida: el embrague se desacopla y el motor se desconecta del volante. control. Cuando se presiona el pedal del embrague, el conductor tiene la oportunidad de activarlo, desactivarlo o cambiar de marcha.

Cuando se suelta el pedal, la horquilla aleja el cojinete de presión de los pétalos de la cesta, presionando así la placa de presión contra el volante. Debido al hecho de que entre el volante y la cesta hay un disco impulsado con forros de fricción, se produce una transmisión suave del par. Cuanto más suavemente se suelte el pedal del embrague, más suave se transmitirá el par.

Tiptronic

Un mecanismo de cambio de caja avanzado que permite controlar la dinámica del vehículo en cualquier modo de funcionamiento del motor se denomina comúnmente Tiptronic. Independientemente de si está frenando, acelerando o conduciendo en una marcha más baja, Tiptronic hace un excelente trabajo controlando la dinámica, lo que distingue la transmisión con función Tiptronic de una transmisión automática convencional.

Los automovilistas conocieron por primera vez la marca Tiptronic en 1989; fue entonces cuando el famoso gigante de la industria automovilística alemana la registró. Inicialmente, Tiptronic se desarrolló exclusivamente para automóviles deportivos que necesitaban un mecanismo de cambio de marcha conveniente a altas velocidades. El sistema permitió cambiar de marcha más rápido debido a la trayectoria más corta de la palanca de control.
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Muchos automóviles de la empresa están equipados con cajas de cambios con este sistema. El sistema Tiptronic se utiliza en cajas de cambios robóticas, S-Tronic y CVT. En los automóviles, se implementa un análogo de Tiptronic: Steptronic. El nombre del sistema Tiptronic se ha convertido en un nombre familiar debido a la difusión del modo manual en las transmisiones automáticas.

Existe la idea errónea de que Tiptronic es un elemento separado de la transmisión automática que permite cambiar al control manual, pero no es así. Tiptronic no es un diseño, sino una función: la caja de cambios está diseñada y ensamblada con el sistema Tiptronic. A la hora de elegir un coche, muchos automovilistas interesados en este sistema creen en las promesas del vendedor de que Tiptronic se podrá instalar más adelante en la caja de cambios clásica. ¡Sepa que esto es un engaño!

Para activar el modo Tiptronic, utilice la palanca selectora de transmisión automática. Para que quede más claro, preste atención a la corredera selectora: tiene un corte especial en el que se indican los símbolos "+" y "-".

Hay modelos de automóviles en los que hay un interruptor especial en el volante que permite cambiar al control manual de la caja de cambios. Estas levas de cambio a menudo se denominan “levas de cambio” y una vez que seleccionas una marcha específica verás su imagen en la pantalla de información.

La unidad electrónica que controla el funcionamiento de la caja de cambios tiene un programa especial diseñado para iniciar el sistema. Dos dispositivos se encargan de activar la función Tiptronic: un interruptor en el selector de marchas y un interruptor debajo del volante.

El selector de marchas puede equiparse con varios interruptores (1-3). Un interruptor es responsable de encender y apagar, los otros dos le permiten cambiar a marchas más bajas y más altas. Cuando se presiona el interruptor, la señal ingresa a la unidad electrónica, en la que se activa el algoritmo del programa. El cambio de marcha se realiza a través de la unidad de control.

Al presionar las levas, el conductor activa el mecanismo que cambia la transmisión automática al modo manual, sin cambiar la palanca selectora. Si ya no es necesario utilizar los interruptores de la columna de dirección y el conductor no los utiliza durante algún tiempo, el sistema activa un algoritmo que devuelve la caja de cambios al funcionamiento automático. Esto es muy útil para los entusiastas de los automóviles novatos: incluso si el conductor olvida cambiar el modo, el algoritmo "inteligente" hará todo por sí solo.

La función Tiptronic implementada en el variador se activa como resultado de un algoritmo programado de relaciones de transmisión fijas en el variador.

multitrónico

La CVT multitronic es la mejor transmisión continuamente variable jamás creada en el mundo. Gracias al uso de este dispositivo, no sólo aumenta el confort de conducción, sino que también se logra una eficiencia de combustible increíblemente alta del motor y se mejoran significativamente las cualidades dinámicas. vehículo. Multitronic suele instalarse en coches Audi premium.
Esta caja de cambios consta de ocho dispositivos que garantizan un viaje en coche verdaderamente ideal. El embrague húmedo aquí es una combinación de embragues multidisco de avance y retroceso. Para evitar el sobrecalentamiento de los embragues, la caja de cambios prevé su enfriamiento forzado mediante un flujo separado de fluido de trabajo. Los embragues instalados en multitronics se comparan favorablemente con los convertidores de par utilizados en las transmisiones automáticas convencionales. En comparación con estos últimos, los acoplamientos son más compactos, ligeros y fáciles de operar.
Para garantizar una conducción cómoda al dar marcha atrás, se utiliza un mecanismo planetario. Cuando la máquina avanza, el embrague de avance bloquea completamente la caja de cambios. Al moverse en la dirección opuesta, el embrague de marcha atrás comienza a funcionar, bloqueando la corona dentada, lo que obliga a la caja de cambios planetaria a moverse en la otra dirección. Al mismo tiempo, no será posible desarrollar una velocidad excesivamente alta: al dar marcha atrás, está limitada electrónicamente.

Multitronic también utiliza un variador, que es necesario para cambiar suavemente la relación de transmisión. Este dispositivo consta de una polea motriz y una polea conducida, cada una de las cuales incluye dos discos con una superficie cónica. El disco impulsor está conectado a través de un engranaje intermedio al cigüeñal, mientras que el par del disco impulsado va al engranaje principal. Además, cada polea tiene un disco móvil, lo que permite cambiar el diámetro de la polea durante el funcionamiento.

Se introdujo por primera vez en multitrónica. solución técnica, lo que permitió aumentar significativamente el número de relaciones de transmisión. Esto se logró mediante el uso de una cadena de metal que funciona lo más silenciosamente posible. La reducción de ruido se logró mediante el uso de enlaces de diferentes tamaños.
El accionamiento de ambas poleas incluye cilindros hidráulicos de presión y ajuste. Si lo primero es necesario para presionar la cadena contra los discos, entonces se utiliza el cilindro hidráulico de ajuste para ajustar la relación de transmisión.
Utilizado en multitrónica sistema único control de transmisión, que consta de una unidad hidráulica, sensores de entrada y una unidad de control electrónico.
El primero de los elementos enumerados se encarga del funcionamiento de los embragues y su refrigeración mediante bomba de eyección, del funcionamiento de los cilindros de sujeción y ajuste y del ajuste de la presión del fluido de trabajo.
La circulación del fluido de trabajo está garantizada por una bomba de aceite de engranajes. Se enfría mediante un intercambiador de calor aceite-agua, que es parte integral del sistema de refrigeración del motor.

Todos los sensores de entrada se dividen en los siguientes dispositivos:

sensor de control de presión de fluido
sensor de temperatura
Sensores de velocidad en la salida y entrada de la caja de cambios.
Sensor que monitorea la posición de la palanca selectora.

La selección de la relación de transmisión óptima, según los deseos del conductor y las condiciones de la carretera, se realiza mediante la unidad de control electrónico. A partir de las señales procedentes de los sensores, la unidad de control determina la presión óptima del fluido de trabajo en un momento determinado y proporciona esta presión influyendo en las válvulas magnéticas.
Los modos de control del multitronic, que tiene conexión mecánica con la palanca selectora, coinciden con los modos de transmisión automática. Además, para acelerar rápidamente el coche, esta caja dispone de un modo Kick-Down. Aquí también se implementa la función Tiptronic, especialmente para aquellos que están acostumbrados a utilizar una transmisión manual.

Caja de cambios robótica DSG

Actualmente, el consorcio AG se dedica a la producción de un DSG robótico, conocido como Direct Shift Gearbox, que se instala en casi todos los modelos modernos de turismos producidos en serie y garantiza cambios de marcha rápidos sin interrumpir la potencia del motor. Son estas cualidades de la caja las que atraen en mayor medida la atención de los automovilistas.

Cuando se utiliza una caja de cambios robótica, se logra un suministro continuo de par directamente desde el motor a las ruedas a través de dos embragues y sus correspondientes filas de engranajes. Los diseños de la nueva caja de cambios robótica DSG cuentan con seis y siete etapas.

La séptima caja de cambios tiene un par de aproximadamente 250 Nm y se instala en los automóviles de las clases B y C, así como en ciertos modelos de la clase D. La caja de cambios de seis velocidades genera un par de casi 350 Nm. Suele instalarse en turismos con motor más potente.

a la caja de cambios DSG Se incluyen los siguientes dispositivos:

- engranaje principal
- dos filas de engranajes
- 2do embrague
- diferenciales
- sistema de control de la caja de cambios
- cárter (carcasa)

diagrama de caja DSG

En la nueva caja, el par se transmite a dos filas de engranajes mediante un embrague que incluye un disco impulsor. Su funcionamiento está garantizado por un volante conectado al disco a través del cubo de entrada, que, a su vez, interactúa con dos embragues multidisco de fricción conectados a las filas de engranajes mediante el mismo cubo principal.
La caja de cambios de doble embrague y seis velocidades es de tipo húmedo, ya que está llena de aceite, mientras que la de siete velocidades tiene embrague convencional. Este diseño del DSG permite un consumo de aceite de sólo 1,7 litros, lo que reduce significativamente el consumo de energía y aumenta la eficiencia del motor. También juega un papel importante la bomba de aceite eléctrica, que sustituyó a la hidráulica.
La primera fila de mecanismos de caja de cambios se utiliza al conducir marcha atrás y tiene un número impar de marchas. Un número par de marchas de transmisión es responsable de impulsar el automóvil hacia adelante. Ambas filas tienen la forma de ejes primario y secundario, equipados con bloques de engranajes.
Para cambiar de marcha y controlar el embrague se han desarrollado sistemas especiales que están equipados con:

- sensores de entrada
- Unidad de control electrónico
- actuadores
- unidad de control electrohidráulico.

Todo el sistema está integrado en un único módulo, conocido como Mecatrónico, ubicado en el cárter. Los sensores de entrada monitorean la velocidad de rotación en la entrada y salida de la caja de cambios robótica DSG, la temperatura y presión del aceite y la posición de las horquillas al engranar las marchas. unidad electronica El control se realiza mediante un algoritmo de control de la caja de cambios basado en señales de sensores.
El funcionamiento de los circuitos de control hidráulico de la caja de cambios robótica es monitoreado por una unidad de control electrohidráulico, que cuenta con los siguientes dispositivos:

- multiplexor
- Válvulas solenoides
- carretes de distribución
- válvulas de control de presión

El multiplexor integrado en la caja de cambios controla el funcionamiento de los cilindros de cambio mediante válvulas solenoides. Las válvulas de control de presión y las válvulas solenoides son los mecanismos principales en el sistema de control de la caja robótica Direct Shift Gearbox. Las válvulas electromagnéticas cambian de marcha y los carretes del distribuidor se activan mediante la palanca selectora.
El funcionamiento del nuevo DSG se realiza engranando secuencialmente las marchas de todas las filas, y durante el funcionamiento de una de las marchas, la automática selecciona la segunda y la prepara para el engrane, lo que realiza el sincronizador y el embrague. Esta operación se controla electrónicamente con un servomotor hidráulico.
Todas las innovaciones utilizadas en el DSG permiten que el automóvil gane rápidamente velocidad, lo que se utiliza con éxito en los autos deportivos y no permite perder preciosos segundos. Al crearlo, el objetivo era reducir las pérdidas de par, que generan cargas pesadas en la transmisión y el embrague. Los entusiastas de los automóviles han observado que el nuevo modelo de caja de cambios es más suave, funciona bien en automóviles con menos par y permite un importante ahorro de combustible.

La mayoría de los motores de combustión interna tienen un gran inconveniente. Esta es una discrepancia entre la velocidad de rotación del volante y la velocidad de rotación de las ruedas. A menudo, la mayoría de las unidades de potencia giran a velocidades de hasta 6000; hacer girar las ruedas a tales velocidades es simplemente inaceptable. Para quienes conocen la estructura de un coche, la caja de cambios es un mecanismo familiar. Para aquellos que no lo saben, este artículo aclarará las cosas.

Además, el par máximo en la mayoría de las unidades sólo es posible en un pequeño rango de revoluciones. Esto está en algún punto entre el número mínimo de revoluciones y el máximo. Mayor poder sólo se puede desarrollar a la velocidad máxima del volante.

Por ejemplo, el motor VAZ-2106 produce indicadores de rendimiento de 800-5400 rpm. Pero Nivel maximo El par aparece a velocidades medias. Para que el motor funcione en modos óptimos en diversas condiciones, se utilizan sistemas de transmisión. En los automóviles, se utiliza una transmisión manual como sistema de transmisión. Consideremos el propósito y el diseño de la caja de cambios.

¿Cómo funciona?

Si hablamos brevemente sobre los principios de funcionamiento, aquí varias marchas en la caja pueden acoplarse y desacoplarse a voluntad del conductor. En este caso se forman engranajes con diferentes relaciones de transmisión.

Siempre se utiliza una transmisión manual que funciona junto con el sistema de embrague. Se trata de un apagado del motor de combustión interna y de la transmisión. Es necesario apagar el motor al cambiar de marcha. El diseño de una transmisión manual no prevé la posibilidad de que un gran par pase a través del sistema de transmisión en el momento de cambiar de marcha.

Ejes y engranajes

Las transmisiones manuales tradicionales son un conjunto específico de ejes que se montan en una carcasa o cárter. Estos ejes giran alrededor de sus ejes a través de cojinetes. Los engranajes están montados directamente sobre los ejes. El diseño de la caja de cambios puede ser diferente dependiendo del número de ejes. Por tanto, se distingue entre un sistema de dos ejes y un sistema de tres ejes.

Sistemas de tres ejes

Estas cajas de cambios se utilizan como parte de transmisiones de vehículos equipados con tracción trasera. Aquí podemos destacar la presencia de dispositivos de sincronización, así como ruedas especiales que son rígidas en marchas normales. También hay una marcha reversible para dar marcha atrás.

El diseño de la caja de cambios requiere ejes especiales. Estos son los ejes primario y secundario, así como un eje especial entre ellos.

Entonces, el eje principal o primario trabaja directamente con el motor a través del sistema de embrague. El eje impulsado funciona en conjunto con el cardán. Pero el intermedio está diseñado para transferir energía de rotación del eje impulsor al impulsado.

Características de diseño de la transmisión.

En la mayoría de los diseños de caja, tanto el eje primario como el secundario están montados uno detrás del otro. En este caso, el conducido dispone de un soporte a base de rodamiento, que, a su vez, va montado en la parte trasera del eje motriz. El diseño de una transmisión manual no prevé ninguna conexión rígida entre estos ejes. Pueden trabajar libremente independientemente unos de otros.

En cuanto al eje intermedio, en la mayoría de los diseños se encuentra entre el propulsor y el conducido. Todos estos ejes están equipados con un bloque de engranajes. Para reducir el ruido y las vibraciones durante el funcionamiento de este sistema, los dientes de las ruedas están hechos oblicuos.

Sólo hay un engranaje en el eje de transmisión. Está montado rígidamente. Se encarga de transmitir el par al eje intermedio. El eje secundario, o impulsado, está equipado con un bloque de engranajes que pueden girar libremente, pero no son capaces de moverse a lo largo del eje longitudinal. Para engranar la transmisión, se pueden bloquear mediante un dispositivo de bloqueo. En este estado, podrán recibir energía de rotación del eje.

Frente a cada rueda de los ejes primario y secundario hay engranajes que están montados rígidamente en el eje intermedio. Están constantemente engranados con otros engranajes. El eje de transmisión está equipado con un solo engranaje; el par siempre se transmite desde el eje de entrada al eje intermedio. La inclusión de uno u otro engranaje se produce debido a la conexión de un engranaje específico montado en el eje impulsado.

¿Cómo se cambian las marchas?

El diseño de la caja de cambios no es sólo un conjunto de ejes y engranajes. Estos también son acoplamientos especiales. No son como engranajes y tienen un diseño diferente. Cada uno de ellos está firmemente sujeto a su propio eje y gira con él. Pueden moverse a lo largo del eje longitudinal.

En el lado de los engranajes del eje impulsado, que se dirigen hacia los acoplamientos, se instalan anillos u horquillas especiales. Otras coronas se encuentran directamente sobre los acoplamientos.

Cuando el conductor mueve la palanca y quiere seleccionar otra marcha, las horquillas se activan mediante un accionamiento especial mediante controles deslizantes, que mueven los embragues longitudinalmente. Un sistema de bloqueo especial no permite engranar varias marchas a la vez. Esto es muy posible si la palanca incluyera dos controles deslizantes. El mecanismo de bloqueo bloquea los controles deslizantes en una posición neutral en el momento en que se mueve el tercer control deslizante. Esto impide el funcionamiento de dos marchas al mismo tiempo.

Luego, el embrague se dirige a la marcha deseada. Sus coronas se encuentran. Durante todo este tiempo el acoplamiento gira junto con su eje. Se conecta al engranaje, bloqueándolo. Luego comienzan a girar juntos y la caja de cambios transmite la rotación a la tracción a las ruedas.

Sincronizadores

El diseño de la caja de cambios también incluye dispositivos especiales. Con el principio de funcionamiento descrito anteriormente, la caja de cambios funcionará con ruido, vibración y golpes. Además, el conductor tendrá que adivinar cuándo el embrague y la marcha funcionarán a la misma velocidad. De lo contrario, la marcha deseada simplemente no se activará.

Las cajas modernas no utilizan los acoplamientos más habituales y sencillos. En tales modelos se utilizan los llamados sincronizadores. Están diseñados para igualar la velocidad de rotación del engranaje y el embrague. También evitan que el embrague bloquee la rueda.

Diseño y principio de funcionamiento de una caja de cambios de dos ejes.

Hay los mismos ejes motriz y motriz, ya familiares, pero no hay uno intermedio. Estas cajas se instalan en coches con tracción delantera. Los ejes giran en ejes paralelos y se montan uno tras otro. El momento de rotación se transmite desde uno de los engranajes al engranaje conducido fijado en el eje conducido mediante un sincronizador. No existe posibilidad de transmisión directa y el principio de funcionamiento es el mismo que en el sistema de tres ejes.

Ventajas

Entre las ventajas se encuentran las dimensiones compactas y la alta eficiencia. Esto se consigue gracias a un menor número de marchas. La desventaja es la imposibilidad de utilizar la transmisión directa. Y una caja de este tipo solo se puede utilizar en turismos debido a las dificultades con las relaciones de transmisión grandes.

Dispositivo de caja de cambios VAZ

Los automóviles VAZ utilizan transmisiones manuales de cinco velocidades. A menudo, el diseño es un sistema de dos ejes. Este sistema también está equipado con un diferencial. Los engranajes impulsores de la 1.ª a la 4.ª marcha están instalados en el eje de entrada y la 5.ª marcha es extraíble. Están conectados a los engranajes impulsados.

El diseño del sistema de cambio consta de una palanca, una rótula, un sistema de varilla y un mecanismo para seleccionar la marcha requerida.

En general, la mayoría de los modelos están equipados con dicha caja. Es una versión modernizada del modelo de 4 velocidades y sus piezas están lo más unificadas posible.

De manual a automático

Cuando la estructura y funcionamiento de la caja de cambios está más o menos claro, podemos considerar el funcionamiento de una transmisión automática. Esto es mucho más interesante. Muchos principiantes están seguros de que una máquina automática es solo una caja y un convertidor de par.

El convertidor de par es un sistema independiente. Consta de dos máquinas con cuchillas. Esta es una bomba centrífuga y también una turbina. Entre estas dos máquinas hay un reactor. Este es un dispositivo de guía especial. La rueda de la bomba está rígidamente unida al cigüeñal del motor de combustión interna. La rueda de la turbina está en conexión rígida con el eje de la caja de cambios. Dependiendo del modo en que funcione el motor, el reactor puede girar o quedar bloqueado por el embrague de rueda libre.

La transmisión automática es un poco más complicada. La energía se gasta bombeando petróleo. Aquí se come una buena cantidad. Además, el funcionamiento de la bomba consume mucha energía útil, lo que crea presión en los canales de aceite. En estas cajas la eficiencia es menor que en las mecánicas.

La energía rotacional se transmite mediante flujos de aceite. Una bomba los arroja a la turbina. Hay espacios entre la bomba y la turbina y las palas tienen una geometría especial que mejora la circulación del fluido. Como no existe una conexión rígida con el motor y la caja de cambios, es posible detener el motor incluso con la marcha engranada.

Engranajes planetarios

Si gira algunos elementos, pero al mismo tiempo arregla otros, puede cambiar las relaciones de transmisión. Los sistemas planetarios reciben rotación del eje del convertidor de par.

El diseño de una transmisión automática se diferencia de una "mecánica" estándar en que se puede acoplar cualquier marcha y no habrá interrupción en el flujo de potencia. Si se desconecta una marcha, se conecta inmediatamente la otra. Al mismo tiempo, el conductor no siente sacudidas. Pero no se trata de cajas deportivas.

11.07.2023

Embrague

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