Descripción general del embrague Descripción
El embrague está situado entre el motor y el transeje manual (transmisión manual) y conecta y desconecta la potencia del motor mediante el accionamiento del pedal del embrague.
El embrague puede transmitir gradualmente potencia desde el motor hasta las ruedas motrices con el fin de arrancar con suavidad el vehículo, y cambiar los engra- najes de transmisión de acuerdo con las condiciones en las que circula el vehículo.
1. Requisitos del embrague
(1) Debe engranar sin problemas la transmisión y el motor.
(2) Una vez engranada la transmisión, debe transmitir la potencia por completo, sin deslizamiento.
(3) Debe desengranar la transmisión rápidamente y con precisión.
(1/2) El embrague consiste en una parte que funciona mecánicamente para transmi- tir la potencia, y en una parte que utiliza la presión hidráulica para transmitir la potencia.
OBSERVACIÓN:
Embrague de tipo cable
También existen embragues de tipo cable que conectan el pedal del embra- gue y la horquilla de desembrague mediante un cable.
(2/2)
Embrague
Pedal del embrague Depósito de líquido de embrague
Motor Transeje manual
Disco del embrague Placa de presión
cojinete de desembrague
horquilla de desembrague Volante
Cilindro de desembrague
Depósito de líquido de embrague
Cilindro maestro de embrague
Pedal del embrague
Tapa del embrague
Pedal del embrague Pedal del embrague 1. Resumen
El pedal del embrague genera pre- sión hidráulica desde el cilindro maestro con la fuerza con que se pisa el pedal.
Esta presión hidráulica se aplica al cilindro de desembrague y el embra- gue puede finalmente engranarse y desengranarse.
2. Juego libre del pedal del embrague El juego libre del pedal del embrague es la distancia que se puede pisar el pedal hasta que el cojinete de des- embrague presione contra el muelle del diafragma.
A medida que se desgasta el disco del embrague, se reduce el juego libre. Si el disco se desgasta aún más y no hay más juego libre, esto hace que el embrague patine. Por ello, es necesario ajustar la longitud de la varilla de empuje del cilindro de desembrague y mantener constante el juego libre.
Por ello, es necesario ajustar la lon- gitud de la varilla de empuje del cilin- dro de desembrague y mantener constante el juego libre.
En los modelos actuales, se utiliza un cilindro de desembrague
autoajustable, de forma que el juego libre del pedal del embrague no cam- bia.
La altura del pedal del embrague se ajusta con el perno de tope del pedal y el juego libre del pedal se ajusta con la longitud de la varilla de empuje.
REFERENCIA:
Pedal del embrague de tipo rotacional Los pedales de embrague de tipo rota- cional son pedales que utilizan la fuerza del muelle para reducir la fuerza nece- saria para el funcionamiento.
Cuando el pedal se pisa y sobrepasa cierta posición, la dirección de la fuerza de funcionamiento del muelle cambia y se añade a la fuerza con que se pisa el pedal.
El muelle está instalado entre el pedal del embrague y el soporte del pedal y se ejerce una fuerza en el muelle para mantenerlo constantemente extendido.
Existen varios tipos de pedales de embrague de tipo rotacional, con dife- rentes estructuras.
Juego libre del pedal Perno de tope del pedal Varilla de empuje
Cilindro maestro Cojinete de desembrague Muelle del diafragma
Disco del embrague
Cilindro de desembrague
Varilla de empuje
C
B
Fuerza del muelle
Fuerza para soltar el pedal
Soporte del pedal
Inicio de la presión Presión ligera Presión máxima
A A
A
C
C B
B
Fuerza del muelle
Fuerza de presión máxima
TFT (Toyota Free-Tronic)
El TFT (Toyota Free-Tronic) no tiene pedal de embrague y consiste en las piezas mostradas en el diagrama de la izquierda además de la estructura del embrague convencional.
Al realizar la operación de cambio, la ECU del TFT controla el actuador hidráulico en base a las señales proce- dentes de los sensores e interruptores para enviar la presión hidráulica al cilin- dro de desembrague y accionar automá- ticamente el embrague.
Dado que está equipado con un control de protección, advierte al conductor con un zumbador y un indicador luminoso para evitar que confunda el embrague.
(1/1) Cilindro maestro del embrague Cilindro maestro del embrague
1. Estructura y función
En el cilindro maestro del embrague, la presión hidráulica se genera mediante el deslizamiento del pistón.
La varilla de empuje del pistón está constantemente atraído hacia el pedal del embrague por el muelle de retorno del pedal. A continuación se explica la función del cilindro maestro del embrague.
Disco del embrague Cojinete de desembrague
Sensor de carrera
Gas N2
Acumulador
Bomba y motor de la bomba
Válvula de
seguridad Válvula de retención Interruptor
de presión
Cilindro de desembrague
Válvula solenoide de bobina
Actuador
Sensores / interruptores varios
TFT ECU
Indicador de advertencia Toyota free-tronic
Cámara
A(al cilindro de desembrague)
Biela
Muelle de compresión
Retén de muelle Pistón
Varilla de empuje Cámara
B
Muelle cónico Válvula de admisión
(1) Pedal del embrague pisado
Cuando se pisa el pedal del embrague, el pistón se mueve a la izquierda mediante la varilla de empuje.
El líquido de frenos del cilindro fluye a través de la vál- vula de entrada hasta el depósito y, al mismo tiempo, hasta el cilindro de desembrague.
Cuando el pistón se desplaza más a la izquierda, la biela está separada por el retén del muelle, y la vál- vula de entrada cierra el conducto al depósito mediante el muelle cónico; como resultado, se pro- duce una acumulación de presión hidráulica en la cámara A que se transmite al pistón del cilindro de desembrague.
(2) Pedal del embrague no presionado
Cuando se suelta el pedal del embrague, el muelle de compresión empuja de vuelta el pistón hacia la dere- cha y se reduce la presión hidráulica. A medida que el pistón regresa completamente, el retén del muelle tira de la biela hacia la derecha. Entonces, la válvula de entrada abre un conducto hasta el depósito y se conectan las cámaras A y B.
CONSEJO PARA EL MANTENIMIENTO:
Si se mezcla aire en el tubo de líquido, el aire se pre- suriza y no se genera la cantidad suficiente de presión de aceite. Entonces, el embrague es deficiente o los engranajes no pueden cambiar de marcha.
(1/1)
Estructura del embrague Cilindro de desembrague
El cilindro de desembrague mueve el pistón con la presión hidráulica del cilin- dro maestro y acciona la horquilla de desembrague a través de la varilla de empuje.
1. Cilindro de desembrague autoajustable
El muelle cónico del cilindro de des- embrague presiona constantemente la varilla de empuje contra la horqui- lla de desembrague con la fuerza del muelle para mantener constante el juego libre del pedal del embrague.
REFERENCIA:
Cilindro de desembrague ajustable Cuando la posición de la punta del mue- lle del diafragma ha cambiado debido al desgaste del disco de embrague, es necesario ajustar el juego libre con la varilla de empuje.
(1/1) Cojinete de desembrague de auto- centrado
El cojinete de desembrague absorbe la diferencia rotacional entre la horquilla de desembrague (que no gira) y el muelle del diafragma (que gira) para transmitir el movimiento de la horquilla de desem- brague al muelle del diafragma.
1. Cojinete de desembrague de auto- centrado
En los transejes de los vehículos FF, el cigüeñal y el eje de entrada se desplazan ligeramente. Esto provoca un ruido causado por la fricción entre el muelle del diafragma y el cojinete de desembrague.
Para evitar el ruido, este mecanismo suministra la alineación automática de la línea central entre el diafragma y el cojinete de desembrague.
(1/1)
desde el cilindro maestro
Muelle de retorno desde el
cilindro maestro Varilla de empuje
Varilla de empuje
Pistón Pistón
Horquilla de desembrague Horquilla de desembrague
Cojinete de desembrague Muelle del diafragma
Cojinete de desembrague Muelle del diafragma
Cilindro de desembrague autoajustable Cilindro de desembrague ajustable Muelle cónico
Retén del cojinete de desembrague
Cojinete de desembrague
Horquilla de desembrague Cojinete de desembrague
Línea central del eje de entrada (línea central del cojinete de desembrague)
Línea central del muelle del diafragma (línea central del cigüeñal)
Línea central del muelle del diafragma (línea central del cojinete de desembrague) Línea central del eje de entrada
Muelle del diafragma
Tapa del embrague
El objetivo principal de la tapa del embrague es conectar y desconectar la potencia del motor. Debe estar bien equilibrado mientras gira, y emitir eficaz- mente el calor en el momento en que se engrana el embrague. La tapa del embrague tiene un muelle que empuja la placa de presión contra el disco de embrague. Este muelle debe ser de espiral o de diafragma. Este último se utiliza en la mayoría de los embragues actuales.
1. Embrague de tipo muelle de dia- fragma
El muelle de diafragma está hecho de acero. Está remachado o aper- nado a la tapa del embrague. En cada lado del muelle de diafragma hay un anillo de pivote que actúa como un pivote mientras el muelle de diafragma está funcionando.
Los muelles de recuperación se utili- zan para conectar los muelles de dia- fragma a la placa de presión.
Los modelos recientes han adoptado una tapa de embrague del tipo DST (muelle de diafragma rotacional) En este tipo de tapa de embrague, las puntas de la tapa del embrague están dobladas para sujetar directa- mente el muelle de diafragma en la posición correcta.
Las correas están conectadas en dirección del acorde (tangencial) para transmitir el par de apriete.
(1/2)
Muelle de recuperación
Tapa del embrague Muelle del diafragma
Placa de presión Anillos de pivote
Tipo convencional
Muelle del diafragma
Tapa del embrague Cinta
Placa de presión
Tipo DST (Diaphragm Spring Turnover -rotación de muelle de diafragma-)
2. Características de los muelles de diafragma El gráfico de la izquierda muestra el movimiento de la placa de presión por el eje horizontal y la presión de la placa de presión por el eje vertical. La línea continua indica las características del muelle de diafragma, y la línea de puntos indica las características del muelle espiral.
(1) Condiciones normales (cuando el disco de embra- gue es completamente nuevo)
Cuando la presión aplicada a la placa de presión (P0) es igual para ambos tipos: el tipo con muelle espiral y con muelle de diafragma, cada presión se convierte en P2 y P'2 con el pedal del embrague pisado a fondo.
Esto significa que para el tipo de muelle de diafragma, la fuerza necesaria para pisar el pedal del embrague es menor que la necesaria para el tipo de muelle espiral en una cantidad representada por "a".
(2) Cuando el desgaste de la superficie de contacto del disco de embrague excede el límite permitido La presión aplicada a la placa de presión del tipo del muelle espiral se reduce a P'1.
Por otra parte, la presión aplicada a la placa de presión del embrague de tipo muelle de diafragma es de P1, e igual que P0.
Es decir, la capacidad de transmisión de potencia del embrague de tipo muelle de diafragma no disminuye hasta que se alcanza el límite de desgaste del disco.
A la inversa, la presión aplicada a la placa de presión del embrague de tipo muelle espiral disminuye hasta P'1.
Como resultado, se reduce la capacidad de transmisión, y el embrague patina.
(2/2)
Disco del embrague
El disco de embrague hace contacto uni- formemente con la superficie de fricción de la placa de presión y con el volante motor para transmitir con suavidad la potencia motriz. También suaviza el impacto durante el engrane del embrague.
1. Goma de torsión
La goma de torsión está incorporada al núcleo del embrague y suaviza el impacto rotacional del engrane del embrague moviéndose ligeramente en dirección circunferencial.
2. Placa amortiguadora
La placa amortiguadora está rema- chada entre las caras del embrague.
Cuando se engrana repentinamente el embrague, se absorbe el impacto por esta sección curvada para suavizar el choque del engranaje que cambia de posición y permitir que se transmita la potencia suavemente.
CONSEJO PARA EL MANTENI- MIENTO:
El desgaste y la ruptura de la goma de torsión de la placa amortiguadora causa una gran cantidad de impacto y ruido cuando se engrana el embrague.
(1/1)
a
Placa de presión
Movimiento de la placa de presión
Posición de la placa de presión al límite de desgaste del disco Posición normal
Posición de desembrague máxima
Presión normal
P'1 P1 P0 P2 P'2
Tipo muelle de diafragma Tipo muelle espiral
Revestimiento
Revestimiento
Remache
Goma de torsión
Goma de torsión Amortiguación del choque Núcleo del embrague
Placa amortiguadora
Descripción general del transeje manual Descripción
El transeje manual (transmisión manual) es un dispositivo que aumenta y reduce el régimen del motor mediante engrana- jes y lo convierte al par adecuado con el fin de transmitirlo a las ruedas motrices.
Si desea información sobre el diferencial contenido en el transeje manual, con- sulte “Tren de transmisión”.
1. Funciones del transeje
(1) Engranar/desengranar la potencia de accionamiento desde el motor mediante el accionamiento de la palanca de cambios.
(2) Aumentar el par cuando se arranca el vehículo o se suben cuestas.
(3) Accionar las ruedas a la misma velo- cidad durante la conducción a alta velocidad.
(4) Accionar las ruedas en marcha atrás.
(1/1)
Caja de engranajes
Cilindro mecánico
Engranaje de 5ª Engranaje de 4ª Engranaje de 3ª Engranaje de 2ª Engranaje de marcha atrás Engranaje de 1ª
Eje de entrada
Eje de salida
Diferencial
Transeje manual
Transmisión manual
Necesidad de los engranajes de cambio
El diagrama de la izquierda muestra las curvas de rendi- miento de la conducción, que indican la relación entre la fuerza motriz y la velocidad del vehículo desde la 1a hasta la 6a marcha.
1. Curvas de rendimiento de la conducción
Utópicamente, la línea curvada de la fuerza motriz del motor debería cambiar continuamente como A en el diagrama. Sin embargo, la fuerza motriz del transeje manual real cambia discontinuamente, desde la 1a hasta la 6a marcha.
Por tanto, la fuerza motriz del motor se transmitirá de forma efectiva cuando se estreche el área definida en el gráfico, aproximándose así a la curva ideal.
Se puede estimar como cercana a la curva ideal A de la fuerza motriz a medida que aumenta el número del engranaje de cambio. Sin embargo, el diseño del tran- seje se complica o hace que el uso del cambio sea complicado para el conductor.
Por estas razones, los números de engranaje de cam- bio posibles son 4ª, 5ª y 6ª.
El engranaje de 5ª se utiliza mucho.
(1) Arranque
El arranque del vehículo requiere una gran cantidad de potencia, por lo que se utiliza el engranaje de 1ª, que es el que tiene mayor fuerza motriz.
(2) Conducción
Tras arrancar, se utilizan las marchas 2ª y 3ª para aumentar la velocidad del vehículo.
Se utilizan estos engranajes porque con el engranaje de 1ª la velocidad del vehículo tiene un límite superior y porque no es necesaria tanta fuerza motriz.
(3) Conducción a alta velocidad
En conducción a alta velocidad, se utilizan los engra- najes de 4ª, 5ª y 6ª para aumentar aún más la veloci- dad del vehículo. Si se utilizan engranajes con poca fuerza motriz y se reduce la velocidad del motor, aumenta el consumo de combustible.
(4) Marcha atrás
Cuando se utiliza el engranaje de marcha atrás, se añade el piñón loco de marcha atrás, el engranaje de marcha atrás gira a la inversa, y el vehículo retrocede.
(1/1)
Velocidad del vehículo
Fuerza motriz
A 1a
2a
3ª 4a
5a 6a
Factor de reducción 1. Factor de reducción
El factor de reducción se expresa de la manera siguiente:
Por ejemplo, si el engranaje conducido tiene 38 dien- tes y el engranaje conductor tiene 12 dientes, el factor de reducción de este engranaje de 1ª será 38/12 = 3,166.
Cuando la rotación y el par del eje de entrada se transmiten al eje de salida, la velocidad de rotación disminuirá y el par aumentará en función del factor de reducción de los engranajes.
Par de salida = Par de entrada x Relación de engra- najes
Rpm de entrada = Rpm de salida x Relación de engra- najes
Esto indica que con un factor de reducción mayor el par aumenta y el número de rpm se reduce.
Es decir, se podrá conducir el vehículo a mayor velo- cidad cuanto menor sea el factor de reducción, aun- que disminuya la fuerza motriz.
(1/1) Mecanismos de funcionamiento
1. Control remoto
Los mecanismos de este tipo se conectan entre la palanca de cambios y el transeje con un cable, conexiones, etc.
Se utiliza en vehículos FF. Con este mecanismo es difícil se produzcan vibraciones y ruido, y se puede elegir libremente la posición de la palanca de cam- bios.
2. Control directo
Este tipo de mecanismo instala la palanca de cambios directamente en la transmisión. Se utiliza en vehícu- los FR, ya que permite realizar rápidamente las ope- raciones de cambio y ofrece un buen control.
(1/1)
Engranaje de 1ª (conducido: 38 dientes) Eje de entrada
Eje de salida
Engranaje de 1ª (conductor: 12 dientes)
Número de dientes del engranaje conducido Número de dientes del engranaje conductor
Palanca de cambios
Cable simétrico
Horquilla de cambio Palanca de cambios
Vía de transmisión de la potencia Los transejes manuales se encuentran en el extremo izquierdo o derecho de los motores montados transversalmente en vehículos FF.
Las transmisiones manuales se encuen- tran en la parte trasera de los motores montados verticalmente en vehículos FR.
1. Funcionamiento del transeje manual
• Punto muerto
La fuerza motriz del motor no se transmite desde el eje de entrada al eje de salida, por lo que no se aplica al diferencial.
Flecha azul: Transmisión de potencia Flecha roja: Sentido de rotación La longitud de la flecha indica la velocidad de rotación y el ancho de la flecha indica el par.
Cuanto más larga sea la flecha, mayor será la velocidad de rotación y cuanto más ancha sea, mayor será el par.
• Engranaje de 1ª
El engranaje del eje de salida que gira engranado con el engranaje de 1ª del eje de entrada transmite potencia al diferencial a través del engranaje impulsor.
Flecha azul: Transmisión de potencia Flecha roja: Sentido de rotación La longitud de la flecha indica la velocidad de rotación y el ancho de la flecha indica el par.
Cuanto más larga sea la flecha, mayor será la velocidad de rotación y cuanto más ancha sea, mayor será el par.
• Engranaje de 3ª
El engranaje del eje de salida que gira engranado con el engranaje de 3ª del eje de entrada transmite potencia al diferencial a través del engranaje impulsor.
Flecha azul: Transmisión de potencia Flecha roja: Sentido de rotación La longitud de la flecha indica la velocidad de rotación y el ancho de la flecha indica el par.
Cuanto más larga sea la flecha, mayor será la velocidad de rotación y cuanto más ancha sea, mayor será el par.
• Marcha atrás
El piñón loco de marcha atrás engrana con el engranaje de marcha atrás del eje de entrada.
El engranaje del eje de salida engra- nado con el piñón loco de marcha atrás transmite potencia al diferen- cial a través del engranaje impulsor para rotación de marcha atrás.
Flecha azul: Transmisión de potencia Flecha roja: Sentido de rotación Flecha violeta: Sentido de rotación del piñón loco de marcha atrás La longitud de la flecha indica la velocidad de rotación y el ancho de la flecha indica el par.
Cuanto más larga sea la flecha, mayor será la velocidad de rotación y cuanto más ancha sea, mayor será el par.
Flecha azul: Transmisión de potencia Flecha roja: Sentido de rotación La longitud de la flecha indica la velocidad de rotación y el ancho de la flecha indica el par.
Cuanto más larga sea la flecha, mayor será la velocidad de rotación y cuanto más ancha sea, mayor será el par.
REFERENCIA: Transmisión manual
En transmisiones manuales, el eje de entrada y el eje de salida se encuentran en el mismo eje y la contramarcha inte- gra el eje de entrada y el eje de salida para transmitir potencia.
(1/1) Estructura y función del mecanismo del cambio
sincronizado
Mecanismos de sincronización del cambio de mar- chas
1. Descripción
El mecanismo de sincronización del cambio de mar- chas se utiliza para evitar el "ruido de los engranaje" y suavizar el cambio de engranajes.
Este mecanismo se denomina "sincronización del cambio de marchas" ya que sincroniza dos engrana- jes con distintas velocidades de rotación mediante fuerza de fricción durante el cambio de engranaje.
Los transejes con mecanismo de sincronización del cambio de marchas ofrecen las siguientes ventajas.
(1) Eliminan la necesidad de que el conductor pise dos veces el pedal del embrague cada vez que se cambia de engranaje.
(2) Al cambiar de engranaje, permiten transmitir potencia con un retraso menor.
(3) También permiten realizar el cambio de forma más suave, sin dañar los engranajes.
2. Mecanismo de sincronización del cambio de mar- chas con chaveta
(1) Estructura
<1> Cada engranaje de avance del eje de entrada se engrana siempre con el engranaje correspondiente en el eje de salida.
Estos engranajes giran siempre, incluso después de que se engrane el embrague, ya que no están fijos en el eje y se mueven libremente.
(1/6)
Eje de entrada Eje de salida
Engranaje de 4ª Engranaje de 2ª Engranaje de marcha atrás
Engranaje de 3ª Engranaje de 1ª Engranaje de 5ª
Contramarcha
Eje de salida Eje de entrada
Sincronización de la 3a y 4a marcha
Sincronización de la 1a y 2a marcha
Sincronización para 5a marcha
<2> Las estrías del interior de los núcleos del embrague permiten a dichos núcleos engranar con los ejes. Además, el manguito de cubo engrana con la estría de la circun- ferencia exterior del núcleo del embrague y puede moverse a la dirección axial.
<3> El núcleo del embrague tiene tres ranuras en la dirección axial, en las que entran las chavetas del cam- bio. El muelle de chaveta empuja siempre la chaveta del cambio hacia el manguito de cubo.
<4> Cuando la palanca de cambio de engranaje está en la posición de punto muerto, el saliente de cada chaveta de cambio se ajusta den- tro de la ranura en el manguito de cubo.
<5> Hay un anillo sincronizador entre el núcleo del embrague y el cono de los engranajes de cambio que se empuja contra uno de estos conos.
En toda la superficie cónica del interior del anillo sincronizador hay pequeñas ranuras que mejoran la fricción. Además, el anillo también tiene tres ranuras en las que se ajustarán las chavetas del cambio.
(2/6)
Camisa del núcleo
Anillo sincronizador
Camisa del núcleo
Camisa del núcleo
Chaveta del cambio
Muelle de la chaveta (tipo muelle espiral)
Muelles de la chaveta Engranaje de cambio
Muelles de la chaveta
Ranura
Anillo sincronizador
Anillo sincronizador Núcleo del
embrague
Núcleo del embrague
Núcleo del embrague Chaveta del
cambio
Chaveta del cambio Cono
(2) Funcionamiento
<1> Punto muerto
Cada engranaje de cambio engrana con el engranaje condu- cido correspondiente y se mueve libremente por el eje.
<2> Inicio de la sincronización Cuando se mueve la palanca de cambios, la horquilla de cambio, que está ajustada en una ranura del man- guito de cubo, se mueve en la direc- ción indicada por la flecha.
Como el saliente del centro de la cha- veta del cambio se ajusta en la ranura del manguito de cubo, la cha- veta del cambio también se mueve simultáneamente en el sentido de la flecha, y empuja el anillo sincroniza- dor hacia la parte cónica del engra- naje de cambio, lo que inicia la sincronización.
<3> Fase intermedia de la sincroni- zación
Cuando se mueve un poco más la palanca de cambios, la fuerza apli- cada al manguito de cubo supera a la del muelle de la chaveta de cam- bio y el manguito de cubo se monta en el saliente de la chaveta.
<4> Fin de la sincronización
La fuerza aplicada al anillo sincro- nizador aumenta y empuja la parte cónica del engranaje de cambio.
Esto hace que la velocidad del engranaje de cambio se sincronice con la del manguito de cubo.
Cuando se igualan las velocidades del manguito de cubo y el engra- naje de cambio, el anillo sincroni- zador empieza a girar ligeramente en el sentido de rotación.
Como consecuencia, las estrías del manguito de cubo se engranan con las del anillo sincronizador.
<5> Fin del cambio
Cuando la estría del manguito de cubo engrana con la estría del anillo sincronizador, el manguito de cubo sigue moviéndose y engrana con la estría del engranaje de cambio. A continuación, finaliza el cambio.
CONSEJO PARA EL MANTENI- MIENTO:
Si se desgasta la circunferencia inte- rior del anillo sincronizador y la parte cónica del engranaje de cambio, estas dos velocidades no podrán sin- cronizarse. Se produce un ruido anormal o resulta difícil cambiar de engranaje.
(3/6)
Chaveta del cambio Camisa del núcleo
Anillo sincronizador
Engranaje de cambio Núcleo del
embrague
3. Mecanismo de sincronización del cambio de marchas de tipo doble o triple cono
A fin de aumentar la capacidad de sincronización del cambio de mar- chas, algunos modelos recientes han adoptado un mecanismo de sincroni- zación del cambio de marchas de doble o triple cono, especialmente para los engranajes de 2ª y 3ª.
(1) Mecanismo de sincronización del cambio de marchas de triple cono El mecanismo de sincronización del cambio de marchas de triple cono divide el anillo sincronizador en un anillo exterior, un anillo intermedio y un anillo interior.
Cuando la chaveta del cambio empuja el anillo exterior, éste y el anillo intermedio forman un solo cono; a continuación, el anillo inter- medio y el anillo interior forman otro cono individual.
Por otra parte, el anillo interior y la pieza del engranaje forman una sola parte cónica; así, estas tres partes cónicas son las que generan la fric- ción.
Por tanto, la capacidad de absorber las diferencias de velocidad de rota- ción entre engranajes es grande y se puede completar sin problemas el proceso de sincronización.
(2) Mecanismo de sincronización del cambio de marchas de tipo doble cono
El mecanismo de sincronización del cambio de marchas de doble cono es básicamente el mismo que el de triple cono, con la diferencia de que no proporciona sincronización entre el anillo interior y la pieza del engra- naje.
(4/6)
Anillo externo
Camisa del núcleo
Anillo interno Anillo externo Anillo intermedio Engranaje y
pieza de engranaje
Horquilla de cambio
Transmisión de potencia desde la camisa del núcleo Transmisión de potencia desde el engranaje
Anillo intermedio Anillo interno
Durante el cambio
4. Sincronización del cambio de mar- chas sin chaveta
En un mecanismo de sincronización del cambio de marchas sin chaveta, el muelle de la chaveta desempeña la función de chaveta del cambio y se utiliza para el engranaje de 5ª del transeje en algunos modelos.
(1) Estructura
<1> Manguito de cubo
Hay tres salientes ranurados en el interior del manguito de cubo para empujar el muelle de la chaveta durante la sincronización.
<2> Núcleo del embrague Hay tres muescas en torno al núcleo del embrague para fijar el anillo sincronizador y el muelle de la chaveta.
<3> Muelle de la chaveta
El muelle de chaveta tiene cuatro garras. Una de las garras sirve para fijar el muelle de chaveta, mientras que las otras tres sujetan las chavetas del cambio.
<4> Anillo sincronizador
Hay ranuras en las que las garras del muelle de la chaveta entran en tres puntos a lo largo de la circun- ferencia del anillo. La ranura está parcialmente biselada.
(5/6) 5. Mecanismo de sincronización del cambio a mar-
cha atrás
El anillo sincronizador para los engranajes de avance reduce la velocidad de rotación del eje de entrada antes de cambiar al engranaje de marcha atrás.
De esta manera, el piñón loco de marcha atrás y el engranaje de marcha atrás del eje de entrada se conectan suavemente.
En modelos recientes es cada vez más común el uso de mecanismos de sincronización del cambio de mar- chas para el engranaje de marcha atrás.
6. Mecanismo precancelación de la marcha atrás Cuando los engranajes cambian al engranaje de mar- cha atrás, la palanca interior de cambio Nº 3 entra en contacto con el pasador del eje de la horquilla de cambio N° 1 y mueve el eje de la horquilla de cambio N° 1 una distancia A en la dirección del "engranaje de 2ª". Esto hace que el anillo sincronizador del engra- naje de 2ª actúe para reducir la velocidad de rotación del eje de entrada.
El cambio del engranaje de marcha atrás finaliza cuando la palanca interior de cambio N° 3 se separa del pasador del eje de la horquilla de cambio N° 1.
(6/6)
Camisa del núcleo Muelle de la chaveta Núcleo del embrague
Anillo sincronizador Engranaje de 5ª
Engranaje de 5ª (1)
(3)
(4)
(2) Sincronización de tipo chaveta
de la 3a y 4a marcha
Sincronización de tipo chaveta de la 1a y 2a marcha
Sincronización sin chaveta de la 5a marcha
Pasador Engranaje de 2a Palanca interior de
cambio nº 1
Eje de la horquilla de cambio nº 1
Palanca interior de cambio nº 3
Eje de la horquilla de cambio nº 1
Anillo sincronizador
Eje de la horquilla de cambio nº 3
Palanca interior de cambio nº 3 6. Mecanismo precancelación de la marcha atrás
dirección de
"2a marcha"
Mecanismos de cambio de engranaje 1. Estructura
La palanca de cambios y la palanca de selección están dispuestas for- mando ángulos rectos con los ejes de las horquillas en la parte superior de la caja del transeje.
Se adopta un mecanismo de preven- ción de engrane doble y un meca- nismo de prevención de cambio accidental a marcha atrás.
Además, se adopta un mecanismo de retención del cambio y un meca- nismo de retención de marcha atrás en el eje de la horquilla de cambio.
(1/9) 2. Mecanismo de prevención de
engrane doble
Este mecanismo evita un posible cambio a dos engranajes a la vez.
Cuando se mueven dos horquillas de cambio simultáneamente, son atra- padas en la selección y se produce un engrane doble de los engranajes.
Como resultado, los engranajes no giran, el vehículo actúa como si los frenos se hubieran encasquillado y el enclavamiento de los neumáticos provoca una situación muy peligrosa.
Para evitar que la placa de bloqueo de la horquilla del cambio gire, se uti- liza un perno que permite que la palanca de cambios y de selección se deslice únicamente en la direc- ción seleccionada.
(2/9)
Eje de la palanca selectora y de cambios
Ejes de las horquillas
Horquilla de cambio nº 1
Horquilla de cambio nº 3
Horquilla de cambio nº 2 Horquilla de cambio nº 2
Horquilla de cambio nº 3
Horquilla de cambio nº 1 Horquilla de cambio de marcha atrás
Eje de la palanca selectora y de cambios
Perno
Palanca interior de cambio nº 1
Placa de bloqueo de la horquilla del cambio
Dirección de la palanca selectora
Dirección de la palanca de cambios
Horquilla de cambio nº 2 Horquilla de cambio nº 3
Cabeza de la horquilla del cambio
Horquilla de cambio nº 1 Horquilla de cambio de marcha atrás
3. Funcionamiento del mecanismo de prevención de engrane doble La placa de bloqueo de la horquilla del cambio está siempre encajada en dos de las tres ranuras de la cabeza de la horquilla del cambio y bloquea todas las horquillas del cambio salvo para el engranaje que se va a utilizar.
Por ejemplo, cuando se coloca la palanca de cambios en el engranaje de 1ª o 2ª, la placa de bloqueo de la horquilla del cambio y la palanca interior de cambio N° 1 se mueven a la derecha, como se indica en el diagrama de la izquierda.
La placa de bloqueo de la horquilla del cambio evita que las cabezas de las horquillas del cambio de 3ª/4ª y 5ª/marcha atrás se muevan, de forma que sólo se pueda mover la horquilla del cambio de 1ª/2ª.
(3/9) 4. Mecanismo de prevención de
cambio accidental a marcha atrás Si se cambia el transeje al engranaje de marcha atrás con el vehículo en marcha, podrían romperse el embra- gue y el transeje manual, y blo- quearse los neumáticos, lo que provocaría una situación muy peli- grosa.
Por tanto, este mecanismo está con- figurado de forma que el conductor tenga que cambiar a la posición de punto muerto antes de cambiar al engranaje de marcha atrás.
(4/9)
5a 3a 1a
ATR 4a 2a 5a 3a 1a
ATR 4a 2a
Palanca interior de cambio nº 1
Palanca interior de cambio nº 1
Cabeza de la horquilla del cambio
Placa de bloqueo de la horquilla del cambio
Pasador de restricción de marcha atrás
Palanca interior de cambio nº 2
5. Funcionamiento del mecanismo de prevención de cambio accidental a marcha atrás
(1) Al seleccionar el engranaje
Cuando se mueve la palanca de cambio de engranaje a la posición de selección de 5ª/marcha atrás (la posición de punto muerto entre los engranajes de 5ª y marcha atrás), la palanca interior de cambio Nº 2 se mueve en la dirección de "5ª/marcha atrás", girando el pasador de res- tricción de marcha atrás en la dirección indicada por la fle- cha A.
(2) Cambiar al engranaje de 5ª
Cuando el transeje cambia al engranaje de 5ª, la palanca interior de cambio N° 2 gira en el sentido indicado por la flecha B, liberando el pasador de restricción de marcha atrás.
Como consecuencia, un muelle de retorno devuelve el pasador de restricción de marcha atrás a su posición ori- ginal.
(3) Se intentó cambiar de un engranaje de 5ª a marcha atrás Si se intenta cambiar de engranaje directamente de 5ª a marcha atrás (de la manera indicada por la flecha C), la palanca interior de cambio N° 2 entra en contacto con el pasador de restricción de marcha atrás para evitar que el transeje cambie del engranaje de 5ª a marcha atrás.
(4) Cambiar al engranaje de marcha atrás
Tras devolver la palanca de cambio de engranaje a la posición de punto muerto entre los engranajes de 3ª y 4ª, y después de moverla a la posición de selección de 5ª/
marcha atrás, la configuración de la palanca interior de cambio N° 2 y el pasador de restricción de marcha atrás será la indicada en la ilustración de la izquierda.
En esta configuración, el cambio a marcha atrás gira la palanca interior de cambio N° 2 en la dirección indicada por la flecha D sin interferencia del pasador de restricción de marcha atrás.
(5/9) 6. Mecanismo unidireccional de mar-
cha atrás
El piñón loco de marcha atrás sólo se mueve cuando se cambia el transeje a marcha atrás. Cuando se cambia al engranaje de 5ª, el piñón loco de mar- cha atrás permanece en posición de punto muerto.
• Funcionamiento del mecanismo unidireccional de marcha atrás (1) Cambiar al engranaje de 5ª
Cuando se cambia el transeje al engra- naje de 5ª, el eje de la horquilla de cam- bio N° 3 se mueve a la derecha, empujando las bolas a las ranuras del eje de la horquilla de cambio Nº 2.
(2) Cambiar al engranaje de marcha atrás Cuando se cambia el transeje a marcha atrás, el anillo de retención montado en el eje de la horquilla de cambio Nº 3 mueve la horquilla de cambio de mar- cha atrás hacia la izquierda.
(3) Cambiar de marcha atrás a punto muerto
El eje de la horquilla de cambio N° 3,
Palanca interior de cambio nº 2
"5a/marcha atrás"
"5a/marcha atrás"
Muelle de retorno
Pasador de restricción de marcha atrás (1)
(3)
(2)
(4) A
C D
B
Interruptor de luz de marcha atrás
Horquilla de cambio nº 3
Eje de la horquilla de cambio nº 3 Eje de la horquilla de cambio nº 2 Cabeza de la horquilla del cambio
Bolas
Bolas
Cambio a 5a marcha Cambio a marcha atrás
Horquilla de cambio de marcha atrás
Eje de la horquilla de cambio nº 3
Eje de la horquilla de cambio nº 2
Horquilla de cambio de marcha atrás Anillo de retención Bola de retención
7. Mecanismo de retención del cam- bio
Hay tres ranuras en cada eje de la horquilla de cambio; al cambiar de engranaje, el muelle mueve la bola de retención hacia la ranura.
Esto no sólo evita que el transeje se salga del engranaje, sino que tam- bién mejora la sensación del conduc- tor al cambiar de engranajes.
(7/9) 8. Función del manguito de cubo
Para evitar que el engranaje se salga, la estría existente entre el manguito de cubo y el engranaje de cambio está ahusada, con forma biselada, lo que mejora el engrane del manguito y el engranaje.
Con este mismo fin, los dientes del engranaje de entrada, el piñón loco y el engranaje de marcha atrás tam- bién están ligeramente ahusados.
(1) Cuando se transmite la fuerza motriz desde un engranaje al manguito de cubo
Las estrías del engranaje engranan con todas las estrías del manguito de cubo.
(2) Cuando se transmite la fuerza motriz desde el manguito de cubo a un engranaje (durante el frenado de motor)
Un número inferior de estrías de engranaje engranan con el manguito de cubo. Esto hace que aumente la presión de engrane del manguito de cubo y el engranaje, con lo que se evita que el transeje se salga del engranaje.
CONSEJO PARA EL MANTENI- MIENTO:
Si la parte biselada de la estría del manguito de cubo está desgastada, el transeje se saldrá del engranaje.
(8/9)
Tapón roscado
Asiento del muelle de la bola de retención Muelle de compresión
Bola de retención Horquilla de cambio nº 1
Eje de la horquilla de cambio Horquilla de
cambio nº 3
Horquilla de cambio nº 2 FF
FR
Muelle
Ranura Bola de retención
Camisa del núcleo
Estría de la camisa del núcleo
Estría del engranaje
Bisel
Estría de la camisa del núcleo
Dientes de engranaje más finos Fuerza motriz transmitida uniformemente
Fuerza transmitida
Sin transmisión de fuerza Estría del engranaje
Fuerza motriz
Fuerza motriz
(durante el frenado del motor)
9. Mecanismo de retención de mar- cha atrás
También hay una ranura en la super- ficie superior de la horquilla de cam- bio de marcha atrás a la que un muelle empuja la bola de retención.
Cuando no se cambia el transeje a marcha atrás, esta ranura evita que el piñón loco de marcha se mueva.
Además, cuando se cambia el tran- seje a marcha atrás, indica al con- ductor si los engranajes se han engranado completamente.
(9/9)
Horquilla de cambio de marcha atrás
Horquilla de cambio de marcha atrás Conjunto de la bola de retención
Bola de retención Brazo de
marcha atrás
Brazo de marcha atrás Piñón loco de marcha atrás
Piñón loco de marcha atrás
Muelle
Ejercicio
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Capítulo
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Pregunta- 1
Los siguientes párrafos se refieren a los requisitos del embrague. Marque cada uno de estos párrafos como Verda- dero o Falso. .
Pregunta- 2
Los siguientes párrafos se refieren a las funciones del transeje/transmisión manual. Marque cada uno de estos párrafos como Verdadero o Falso.
.
No. Pregunta Verdadero o
falso
Respuestas correctas 1 Debe engranar sin problemas el transeje/transmisión y el motor. Verdadero
Falso
2 Una vez engranado el transeje/transmisión, debe transmitir poten- cia con el deslizamiento.
Verdadero Falso
3 Debe desengranar el transeje/transmisión con precisión y rapidez. Verdadero Falso
4 Debe engranar o desengranar el transeje/transmisión sin el funcio- namiento del pedal del embrague.
Verdadero Falso
No. Pregunta Verdadero o
falso
Respuestas correctas 1 Para engranar/desengranar la potencia del motor. Verdadero
Falso
2 Aumentar/disminuir el par del motor con los engranajes y transmitir el par adecuado a las ruedas motrices.
Verdadero Falso
3
Durante el arranque, utilice engranajes con poca fuerza motriz (relación de engranajes pequeña) con el fin de mejorar el consumo de combustible.
Verdadero Falso
4
Durante la conducción a alta velocidad, utilice engranajes con gran fuerza motriz (relación de engranajes grande) con el fin de conse- guir una salida de potencia elevada.
Verdadero Falso
Pregunta- 3
Los siguientes párrafos se refieren a las piezas del embrague. Seleccione el párrafo Falso como explicación de las piezas.
Pregunta- 4
La siguiente ilustración muestra el conducto de transmisión de potencia para un transeje manual. En la lista siguiente, seleccione la palabra adecuada para cada ilustración.
1. El cilindro de desembrague transmite la presión hidráulica desde el cilindro maestro hasta la horquilla de liberación.
2. Cuando se pisa el pedal del embrague, el disco del embrague está conectado con el volante motor y la placa de presión.
3. El conjunto de la tapa del embrague transmite/desengrana la potencia de salida del motor.
4. El cojinete de desembrague absorbe la diferencia rotacional entre la horquilla de desembrague y el mue- lle del diafragma.
1. 2.
3. 4.
a) Punto muerto b) Engranaje de 1ª c) Engranaje de 3ª d) Marcha atrás
Respuesta: 1. 2. 3. 4.
Pregunta- 5
La siguiente ilustración muestra las piezas del mecanismo de sincronización del cambio de marchas. En el grupo siguiente, elija las palabras que corresponden a los números del 1 al 4.
.
a) Engranaje de cambio b) Anillo sincronizador c) Núcleo del embrague d) Camisa del núcleo e) Chaveta del cambio f) Muelle de la chaveta
Respuesta: 1. 2. 3. 4.
1 2
3 4
