Sistemas De Transmision De Fuerza Vehicular

SISTEMA DE TRANSMISION DE FUERZA

El sistema para transmitir la fuerza producida por el motor a las ruedas de un vehículo, ha sido motivo para desarrollar y unificar numerosos componentes y así crear un sistema de transmisión de fuerza.

Como principios fundamentales de este sistema, se tiene que:

La fuerza desarrolla¬da por el motor, determina la velocidad con la cual el vehículo puede operar.

La cantidad de fuerza desarrollada es por lo tanto determinada directamente por la ve¬locidad de operación del motor. Teniéndo¬se como regla básica: si el motor trabaja más rápido, se desarrolla más fuerza.

Por ejemplo, un motor debe trabajar a 4000 revoluciones por minuto para desa¬rrollar la suficiente fuerza y el vehículo pue¬da alcanzar una velocidad de 110Km por hora, no obstante, esto es realmente prác¬tico, el problema surge cuando se intenta conectar el motor directamente a las rue¬das del vehículo.

Esto se debe a que una llanta de tamaño mediano gira a solo 1000 revoluciones por minuto para obtener una velocidad de 110 Km/h, siendo por lo tanto imposible el conectar directamente el mo¬tor a las ruedas en ésta velocidad.

Para esto se requiere de un sistema que tenga la función de reducir la velocidad de salida del motor en los intervalos de apli¬cación a las ruedas y en tales condiciones el motor trabaje lo suficiente y desarrolle la fuerza requerida.

La solución a este problema, se obtiene utilizando un componente conocido como engranaje reductor de transmisión para conectar el motor a las ruedas. Un engra¬naje de diseño cónico recto acoplado con cada una de las flechas de las ruedas permi¬te a este mecanismo cambiar la dirección de fuerza Torsional. Los engranes de re¬ducción normalmente usados, disminuyen la velocidad del motor 4:1 - 5:1.

Una complicación en el sistema aparece posteriormente, esto, sin embargo, se de¬be a que el vehículo no es siempre condu¬cido a una velocidad constante, siendo ne¬cesario variar la fuerza del motor según las condiciones y requerimientos del camino. Un solo mecanismo de reducción no pue¬de hacer la función de variar las necesida¬des de fuerza y velocidad.

El motor debe ejercer mayor torque (fuerza de rotación) para iniciar el movi-miento del vehículo, para acelerar de una velocidad baja o subir una cuesta y mante¬ner el vehículo a una velocidad constante. Por otra parte, la velocidad en la cual opera el motor, determina la cantidad de torque desarrollado. El torque máximo es produ¬cido aproximadamente en el punto medio de rango de velocidad del motor, posterior a ésta velocidad la cantidad de torque dis¬minuye rápidamente.

Como aplicación práctica de este princi¬pio, un motor que está operando a bajas revoluciones no puede producir el sufi¬ciente torque para poner en movimiento al vehículo, ni acelerar o subir cuestas pro¬nunciadas. Para llevar a cabo estos movi¬mientos, el torque debe multiplicarse.

Esto es controlado por la transmisión. La transmisión contiene una serie de rela¬ciones de engranes que cubren el rango completo de velocidad de un vehículo en particular. Estas relaciones tienen dos pro¬pósitos:

1) Cada relación multiplica el torque producido por el motor: y

2) Cada relación permite al motor operar rápida y continuamente para desarrollar más torque y fuerza hasta alcanzar el pun¬to por la cual el vehículo puede operar únicamente a través del engranaje reductor final.

La transmisión también tiene una fun¬ción adicional. Sirve como un método de desconexión del mecanismo entre el mot¬or y las ruedas. Esta desconexión es necesaria en los momentos de operación, cuando el motor es arrancado y los engranes son cambiados. Para esto, cuando el con¬ductor quiere poner en movimiento el vehículo, el motor y la transmisión deben conectarse suavemente. Esta suavidad es obtenida mediante un componente cono¬cido como embrague.

Otro componente, el engranaje final, también funciona para obtener una operación suave del vehículo.

El mecanismo diferencial, entra en acc¬ión cuando el vehículo es conducido en una curva. Cuando esto ocurre, la rueda en el lado exterior de la curva gira más rápido que la rueda interior, debido al mecanismo de engranes incorporados que permite dic¬ha operación.

Otros dos componentes del sistema de transmisión de fuerza son utilizados para conectar la transmisión al engranaje final y las ruedas. Nombrándolos, éstos son: la flecha cardán que se encuentra entre la transmisión y el eje trasero, los semiejes entre el engranaje final y las ruedas.

Tal como fue descrito en párrafos anteriores, el sistema de transmisión de fuerza consta básicamente de un embrague, una transmisión y un engranaje final que los conectan a las flechas. Cuando estos com¬ponentes están combinados para formar el sistema de transmisión de fuerza, el siste¬ma puede ser operado manualmente (en¬teramente por el conductor del vehículo), semi-automáticamente y completamente automático.

No obstante, éstos son los elementos básicos, las variaciones en tales diseños y las posiciones son debido a la ubicación del motor y la cantidad de automatización. Por ejemplo, cuando el motor se encuentra en la parte delantera del vehículo para im¬pulsar las ruedas traseras, el sistema de transmisión de fuerza tiene una posición lineal, siendo colocada en línea recta entre el motor y eje trasero. Por otro lado, cuan¬do el motor está colocado en la parte trase¬ra del vehículo, la transmisión y compo¬nentes del eje trasero están generalmente combinados. Como una opción adicional, cuando el motor se encuentra en la parte delantera del vehículo pero usado para im¬pulsar las ruedas delanteras, la transmi¬sión y el engranaje final son combinados. En este caso, un arreglo especial permite que las ruedas sean gobernadas.

EMBRAGUE

En los sistemas de transmisión manual, siempre hay un embrague. Este se encuent¬ra entre el motor y la transmisión; los dos componentes que se conectan y desco¬nectan durante la operación del sistema.

CONSTRUCCION DEL EMBRAGUE

TIPOS DE EMBRAGUE

Los embragues están clasificados como embragues mecánicos y embragues hidráulicos. El embrague mecánico es también llamado embrague de fricción. El embrague de fricción acopla y desacopla los miembros de mando y mandados me¬cánicamente, utilizando fricción generada entre dos superficies. Esta operación es controlada aplicando o desaplicando el pedal del embrague.

El embrague hidráuli¬co utiliza líquido para transmitir fuerza del motor a la transmisión.

EMBRAGUE DE FRICCION

El embrague de fricción transmite fuerza, es decir, fuerza de fricción entre el dis¬co del embrague

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