embrague y caja de cambio

7/23/2019 Embrague y Caja de Cambio

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MANUAL DE TRANSMISIONES

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SISTEMAS DE

TRANSMISION


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EMBRAGUES

El embrague es un elemento que se coloca entre el volante de inercia del motor y la caja de cambios. Se acciona por medio de un pedal que gobierna el conductor con su pie izquierdo.

Posicin de "desembragado"uando se pisa el pedal del embrague se desplaza el cojinete de empuje !acia el interior" sepresiona sobre el dia#ragma $o muelles% que desplaza el plato de presi&n" que libera el disco de#ricci&n. En esta posici&n" el embrague gira en vac'o" sin transmitir el movimiento del motor a lacaja de cambios.

Posicin de "embragado"Al soltar el pedal del embrague el cojinete de empuje no se aplica sobre el dia#ragma" por loqueeste ultimo empuja sobre el plato de presi&n que se aplica contra el disco de #ricci&n poruna desus caras y la otra cara se aplicar'a entonces sobre el volante motor. (a disposici&n

del disco deembrague" con sus leng)etas y muelles de absorci&n" !ace que el acoplamientono sea brusco"sino progresivo.

Nota: El elemento que presiona sobre el plato de presi&n cuando no se pisa el pedal delembraguepuede ser*

muelles * se utilizaban !ace muc!os a+os y consist'an en una serie de muelles queempujaban el plato de presi&n. Un ejemplo de utilizaci&n de este modelo de embrague esel m'tico Seat ,--.


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ia#ragma * es el sistema que se esta utilizando actualmente y lleva implantado desde!acetiempo en los autom&viles.


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Verificacin y sstitcin de! embrage

/ara que no e0ista resbalamiento entre el disco de embrague y el volante motor" la #uerza derozamiento del disco debe ser igual al es#uerzo de rotaci&n del motor $par motor%. Si es menor" elembrague patinar1. Esta #uerza de rozamiento disminuye cuando la super#icie de rozamiento deldisco es menor $colocaci&n de un disco inadecuado% o si los muelles o dia#ragma pierdenelasticidad y no e#ect2an el debido apriete sobre el plato de presi&n. uando disminuye elcoe#iciente de rozamiento $disco engrasado o deteriorado%" tambi3n lo !ace la #uerza derozamiento.on el uso" el disco de embrague adquiere un grado de pulimentaci&n importante" del que resultauna super#icie menos rugosa" lo que !ace disminuir el coe#iciente de ad!erencia. (legado a uncierto grado de desgaste" puede sobrevenir el deslizamiento" que se nota en la pr1ctica porque elmotor desarrolla mayor r3gimen de giro del que corresponde a la velocidad del ve!'culo $se4embala4%.uando se produzcan anormalidades en el #uncionamiento del embrague" deber1 precederse a

su comprobaci&n y a la reparaci&n correspondiente. (as aver'as m1s #recuentes en estemecanismoson*

El embrague patina " debido al desgaste e0cesivo de los #orros del disco" o a que dic!os#orros est1n engrasados. En este caso !ay que desmontar el embrague para comprobareldisco. Si patina a alta velocidad solamente" la causa ser1 posiblemente que los muellesodia#ragma !an perdido elasticidad o alguno est1 roto. El patinado tambi3n puede serdebido a un reglaje de#ectuoso.

5repidaci&n del coc!e al embragar " lo que indica que el disco no asientaconvenientemente en el volante del motor por estar de#ormado" o tambi3n #alta deprogresividad debida ade#ecto de los muelles del disco o dia#ragma del embrague. Estatrepidaci&n o retemblor tambi3n se produce cuando el disco est1 engrasado y el aceitese !a secado por e#ecto delcalor del patinado del disco.

(as velocidades 4rascan4 al entrar " debido a un reglaje de#ectuoso del embrague" que!ace que el disco no se suelte por completo y por lo tanto impide el desembragadocompleto.

Ruidos al pisar el pedal" producidos generalmente por el cojinete de empuje" cuyorodamiento a0ial est1 mal engrasado" en mal estado" o por rotura de alguna de las puntasdel dia#ragma.

ualquiera de estas aver'as implica el desmontaje del embrague para su comprobaci&n" e0ceptola de reglaje $guarda de embrague%" que puede subsanarse e#ectu1ndolo de manera que elrecorridolibre del pedal sea de dos a tres cent'metros" lo que se notar1 porque en este recorridoel pedal semueve sin di#icultad y" a partir de aqu'" o#rece una resistencia mayor debida a laacci&n de losmuelles del plato de

presi&n. (a regulaci&n del recorrido libre del pedal $guarda de embrague%puede e#ectuarse actuando en el dispositivo de regulaci&n que e0iste en el mecanismo demando" que une el cable con la !orquillade mando del embrague. Si el recorrido libre es nulo" ladistensi&n de los muelles de embraguepuede ser incompleta" lo que !ace patinar al disco y quese desgaste r1pidamente. Si el recorrido libre es grande" no se puede conseguir eldesembrague completo" con lo que las velocidadesentran mal y

rascan al entrar. omo quiera que este recorrido libredisminuye a medida que se desgastan los #orros del disco" deber1 e#ectuarse el reglajeperi&dicamente. En la #igura in#erior se represent& un sistema de mando del embrague" del tipode contacto permanente del tope con el dia#ragma" donde el muelle

$R% tiende a mantener el pedal separado del tope $6%" tanto como le permita la !orquilla dedesembrague $(%. 5irando de la punta del cable en el sentido $% !asta que el pedal apoye en el


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tope $6%" debe obtenerse un juego $7% de 8"9 mm" lo que se consigue mediante lacorrespondientetuerca de reglaje.


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Desarmar y armar n embrage

Al desmontar un embrague para su reparaci&n" !ay que tener en cuenta el marcar su posici&nsobre el volante" ya que en esta posici&n est1n compensados los desequilibrios antivibratorios deambos elementos: as' como para el desmontaje de la maza" es conveniente marcar todas suspiezas para volverlas a montar en el mismo lugar" ya que este elemento esta equilibrado enconjunto por el #abricante.


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omprobar el dia#ragma midiendo la altura de sus puntas que debe ser igual para todas y no tenerning2n tipo de desgaste en su zona de acoplamiento con el cojinete de empuje.

omprobar si las puntas de las leng)etas del dia#ragma presentan se+ales de desgaste e0cesivo opuntos quemados.

omprobar que las super#icies de asiento en el volante de inercia y en el plato de presi&n nopresenta de#ormaciones ni ralladuras: en caso contrario" es conveniente recti#icar estassuper#icies.


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omprobar el casquillo de apoyo del eje primario de la caja de cambios" no debe estar roto niestar e0cesivamente desgastado.

El cojinete a0ial de empuje debe estar engrasado y deber1 deslizarse suavemente por elcasquillogu'a.

omprobar la !olgura e0istente entre el disco de embrague y su acoplamiento sobre el ejeprimario de la caja de velocidades" que si es e0cesiva provoca la oscilaci&n del disco y!ace que el #uncionamiento sea ruidoso" por lo que deber1 cambiarse el disco. 5ambi3n secomprobara que el disco se desliza correctamente sobre el eje primario" procediendo a lalimpieza de los estriados si#uese necesario y al posterior engrase de los mismos" con grasa"

sin e0cederse para que esta grasa no se deslice durante la rotaci&n y engrase el disco deembrague.


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Se comprobara igualmente el desgaste de los #orros del disco midiendo su espesor. Si #uesein#erior al valor estipulado como m'nimo o si los remac!es a#loran a la super#icie de los #orros"deber1 sustituirse el disco.


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Si los #orros estuviesen engrasados" pueden limpiarse con tricloroetileno y un cepillo dealambres. ;ndependientemente deber1 corregirse la causa de este engrasamiento" que ser1debido a #uga delreten trasero del cig)e+al o el del primario de la cajade velocidades.(os muelles que dan progresividad al disco de embrague deber1n encontrarseen per#ecto estado.Si no #uera as' y alguno estuviera roto" deber1 cambiarse el disco.

Una vez comprobado el embrague y reparadas las posibles aver'as" se proceder1 a su montaje yala colocaci&n del conjunto en su posici&n sobre el volante motor. Antes de realizar el apriete delostornillo de #ijaci&n de la carcasa de embrague con el volante" es necesario centrar el discode embrague" para que entre luego #1cilmente en su alojamiento el primario de la caja develocidades. /ara e#ectuar este centrado puede disponerse de un eje primario del modeloconveniente" que seretira posteriormente una vez realizado el aprieto de los tornillos de #ijaci&nde la carcasa al volantemotor.


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Mecanismos de accionamiento de! embrage

En condiciones normales de #uncionamiento" el embrague se !alla siempre acoplado" es decir"embragado. Solamente se consigue su liberaci&n o desembragado cuando se aplica una #uerza

desde el pedal de accionamiento a trav3s de un collar'n de arrastre que desplaza la posici&n delmuelle de dia#ragma.El mecanismo de accionamiento del embrague tiene tambi3n una gran importancia en el#uncionamiento del mismo. E0isten dos tipos de accionamiento*

Accionamiento mec1nicoEn la #igura 9 presentamos un esquema que muestra el mecanismo en posici&n dereposoy ello en el caso de un accionamientomec1nico.(os elementos #undamentales de este sistema son* en primer lugar" el pedaldeaccionamiento $


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EDUCAR CON EL CORAZON DE DON BOSCO EVANGELIZAR EDUCANDO Y EDUCAREVANGELIZANDO MEDUANTE UNA FORMACION CONTINUA Y DE CALIDAD 120 AO

DEPRESENCIA SALESIANA EN TALCA

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Accionamiento idr#!ico

uando los embragues son grandes porque se prev3 la necesidad de la transmisi&n deelevados es#uerzos de par" se suele acudir al accionamiento !idr1ulico. (a di#erencia#undamental con el sistema que !emos visto en la pasada #igura 9 es s&lo que elaccionamiento de la palanca de arrastre se e#ect2a por medio de un empuje ejercido por uncilindro !idr1ulico. /ero veamos el sistema en el esquema que a!ora nos muestra la #igura ,.

El pedal $%" manda la presi&n resultante a un cilindro receptor $9% desde el que se accionadirectamente la palanca de arrastre $,%.A partir de este movimiento se comprende que el collar'n de arrastre $?% se desplaceempujadopor el manguito $@%" de modo que el muelle de dia#ragma invierte su posici&n ylibera la presi&ndel plato de presi&n sobre el disco de embrague.


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$a%as de cambio mana!es

El sistema de cambio de marc!as manual !a evolucionado notablemente desde los primerosmecanismos de caja de cambios de marc!as manuales sin dispositivos de sincronizaci&n !astalasactuales cajas de cambio sincronizadas de dos ejes.;ndependientemente de la disposici&n transversal o longitudinal y delantera o trasera" las actualescajas de cambios manuales son principalmente de dos tipos*

e tres ejes * un eje primario recibe el par del motor a trav3s del embrague y lo transmiteaun eje intermediario. ste a su vez lo transmite a un eje secundario de salida" coa0ial

conel eje primario" que acciona el grupo di#erencial. e dos ejes* un eje primario recibe el par del motor y lo transmite de #orma directa a uno

secundario de salida de par que acciona el grupo di#erencial.

En ambos tipos de cajas manuales los pi+ones utilizados actualmente en los ejes son de dentado!elicoidal" el cual presenta la ventaja de que la transmisi&n de par se realiza a trav3s de dosdientes simult1neamente en lugar de uno como ocurre con el dentado recto tradicional siendoadem1s la longitud de engrane y la capacidad de carga mayor. Esta mayor suavidad en latransmisi&n de es#uerzo entre pi+ones se traduce en un menor ruido global de la caja decambios. En la marc!a atr1s se pueden utilizar pi+ones de dentado recto ya que a pesar desoportar peor lacarga su utilizaci&n es menor y adem1s tienen un costem1s reducido. En la actualidad el engrane de las distintas marc!as se realiza mediante


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dispositivos desincronizaci&n o 4sincronizadores4 que igualan la velocidad peri#3rica de los ejescon la velocidad


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interna de los pi+ones de #orma que se consiga un per#ecto engrane de la marc!a sin ruido y sinpeligro de posibles roturas de dentado. Es decir" las ruedas o pi+ones est1n permanentementeengranadas entre s' de #orma que una gira loca sobre uno de los ejes que es el que tiene que

engranar y la otra es solidaria en su movimiento al otro eje. El sincronizador tiene" por tanto" la#unci&n de un embrague de #ricci&n progresivo entre el eje y el pi+&n que gira libremente sobre 3l.(os sincronizadores suelen ir dispuestos en cualquiera de los ejes de #orma que el volumen totalocupado por la caja de cambios sea el m1s reducido posible. E0isten varios tipos desincronizadores de los cuales destacan* sincronizadores con cono y es#era de sincronizaci&n"sincronizadores con cono y cerrojo de sincronismo" sincronizadores con anillo el1stico" etc.El accionamiento de los sincronizadores se e#ect2a mediante un varillaje de cambio que act2amediante !orquillas sobre los sincronizadores desplaz1ndolos a0ialmente a trav3s del eje yembragando en cada momento la marc!a correspondiente. (os dispositivos de accionamiento delas distintas marc!as dependen del tipo de cambio y de la ubicaci&n de la palanca de cambio.A continuaci&n se van a estudiar los dos tipos de cajas de cambios. (a primera caja de cambiosesuna caja manual de tres ejes con disposici&n longitudinal de un ve!'culo de propulsi&n trasera.(a segunda" es una caja manual de dos ejes con disposici&n transversal" de un ve!'culo contracci&ndelantera con tracci&n delantera por lo que el grupo c&nicodi#erencial va acoplado en lasalida dela propia caja de cambios.

(a situaci&n de la caja de cambios en el ve!'culo depender1 de la colocaci&n del motor y del tipode transmisi&n ya sea est1 delantera o trasera.


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Estas dos disposiciones de la caja de cambios en el ve!'culo son las mas utilizadas" aunque e0iste alguna mas" como la de motor delantero longitudinal y tracci&n a las ruedas delanteras.

$a%a de cambios mana! de tres e%es.

Este tipo de cajas es el m1s tradicional de los usados en los ve!'culos actuales y tiene la ventajaprincipal de que al transmitir el par a trav3s de tres ejes" los es#uerzos en los pi+ones sonmenores"por lo que el dise+o de 3stos puede realizarse en materiales de calidadmedia.En la #igura in#erior se muestra un corte longitudinal de una caja de cambios manual decuatrovelocidades dispuesto longitudinalmente. El par motor se transmite desde el cig)e+al delmotor!asta la caja de cambios a trav3s del embrague $C%. A la salida del embrague va conectadoel eje primario $A% girando ambos de #orma solidaria. e #orma coa0ial al eje primario" yapoy1ndose en3ste a trav3s de rodamiento de agujas" gira el eje secundario $M% transmitiendoel pardesmultiplicado !acia el grupo c&nico di#erencial. (a transmisi&n y desmultiplicaci&n del

par serealiza entre ambos ejes a trav3s del eje intermediario $%.

El eje primario $A% del que #orma parte el pi+&n de arrastre $B%" que engrana en toma constanteconel pi+&n $% del 1rbol intermediario $%" en el que est1n labrados" adem1s" los pi+ones $E" 6 yG%" que por ello son solidarios del 1rbol intermediario $%. on estos pi+ones engranan lospi+ones $D"; y 7%" montados locos sobre el 1rbol secundario $M%" con interposici&n de cojinetes deagujas" demanera que giran libremente sobre el eje arrastrados por los respectivos pares deltrenintermediario.


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El eje primario recibe movimiento del motor" con interposici&n del embrague $C% y el secundariodamovimiento a la transmisi&n" di#erencial y" por tanto" a las ruedas. 5odos los ejes se apoyan enlacarcasa del cambio por medio de cojinetes de bolas" !aci3ndolo la punta del eje secundario en

elinterior del pi+&n $B% del primario" con interposici&n de un cojinete de agujas./ara transmitir el movimiento que llega desde el primario al 1rbol secundario" es necesario !acersolidario de este eje a cualquiera de los pi+ones montados locos sobre 3l. e esta manera" elgirose transmite desde el primario !asta el tren #ijo o intermediario" por medio de los pi+ones detomaconstante $B y %" obteni3ndose el arrastre de los pi+ones del secundario engranados conellos"que giran locos sobre este eje. Si cualquiera de ellos se !ace solidario del eje" se obtendr1el girode 3ste.

(a toma de velocidad se consigue por medio de sincronizadores $ y M%" compuestosesencialmente por un conjunto montado en un estriado sobre el eje secundario" pudi3ndosedesplazar lateralmente un cierto recorrido. En este desplazamiento sobre el estriado elsincronizador se acopla con los pi+ones que giran locos sobre el 1rbol secundario.

En la #igura in#erior se muestra el despiece de una caja de cambios de engranajes !elicoidales"consincronizadores" similar a la descrita anteriormente. El eje primario 9 #orma en uno de suse0tremosel pi+&n de toma constante $de dientes !elicoidales%. Sobre el eje se monta el cojinetede bolas >"en el que apoya sobre la carcasa de la caja de cambios" mientras que la punta del ejese aloja enel casquillo de bronce


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&ncionamiento'

onstituida una caja de cambios como se !a e0plicado" las distintas relaciones se obtienen por lacombinaci&n de los di#erentes pi+ones" en consecuencia con sus dimensiones.En las cajas de cambio de tres ejes" el sistema de engranajes de doble reducci&n es el utilizadogeneralmente en las cajas de cambio" pues resulta mas compacto y presenta la ventajasustancial de tener alineados entre si los ejes de entrada y salida. /ara la obtenci&n de lasdistintasrelaciones o velocidades" el conductor acciona una palanca de cambios" mediante lacual" seproduce el desplazamiento de los distintos cubos de sincronizaci&n $sincronizadores%"queengranan con los pi+ones que transmiten el movimiento.


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En esta caja de cambios $#igura superior% se produce una doble reducci&n cuando los pi+ones de4toma constante4 $B y % son de distintas dimensiones $n de dientes%. /or eso para calcular lareducci&n" tendremos utilizar la siguiente #ormula para la saber el valor de reducci&n. /or ejemplo

en


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*+ )e!ocidadEl desplazamiento del sincronizador de


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-+ )e!ocidad

El desplazamiento del sincronizador de =HJ>H $% !acia la izquierda" produce el enclavamiento delcorrespondiente pi+&n de arrastre o toma constante $B% del eje primario" que se !ace solidariocon el eje secundario" sin intervenci&n del eje intermediario en este caso. on ello" el giro estransmitido desde el eje primario como muestra la #igura in#erior" obteni3ndose una cone0i&ndirecta sin reducci&n de velocidad. En esta velocidad se obtiene una transmisi&n de giro sinreducci&n de la velocidad. (a velocidad del motor es igual a la que sale de la caja de cambios"porello aumenta la velocidad y el par disminuye.

Marca atr#s $MA.%

uando se selecciona esta velocidad" se produce el desplazamiento del pi+&n de reenvi& $5%" empujado por un manguito. Al moverse el pi+&n de reenvi&" engrana con otros dos pi+ones cuya


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particularidad es que tienen los dientes rectos en vez de inclinados como los dem1s pi+ones dela caja de cambios. Estos pi+ones pertenecen a los ejes intermediario y secundariorespectivamente. on esto se consigue una nueva relaci&n" e invertir el giro del tren

secundario con respecto alprimario. (a reducci&n de giro depende de los pi+ones situados en eleje intermediario y secundariopor que el pi+&n de reenvio act2a 2nicamente como inversor degiro. (a reducci&n de giro suele serparecida a la de


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puede ser sincronizado con eldel eje secundario. /or esta causa" las maniobras del cambio develocidad deben ser realizadas


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desembragando el motor" para volver a embragar progresivamente una vez lograda la selecci&ndela nueva relaci&n deseada.

En la #igura in#erior tenemos un sincronizador con 4#iador de bola4" donde puede verse el dentado

e0terior o au0iliar $


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/ara realizar una maniobra de cambio de velocidad" el conductor lleva la palanca a la posici&ndeseada y" con esta acci&n" se produce el desplazamiento del manguito deslizante" que pormediodel #iador de bola $,%" desplaza consigo el cubo deslizante $?%" cuya super#icie c&nicainterna empieza a #rotar contra el cono del pi+&n loco que" debido a ello" tiende a igualar suvelocidad de giro con la del cubo sincronizador $que gira solidario con el eje secundario%.;nstantes despu3s" alcontinuar desplazandose el manguito deslizante venciendo la acci&n del#iador" se produce elengrane de la misma con el dentado au0iliar del pi+&n loco sin ocasionargolpes ni ruidos en esta operaci&n" dado que las velocidades de ambas piezas ya est1nsincronizadas. En estascondiciones" el pi+&n loco queda solidario del eje secundario" por lo que

al producirse la acci&n de embragado" ser1 arrastrado por el giro del motor con la relaci&nseleccionada.


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TRANSMI$ION

(a transmisi&n del movimiento de la caja de cambios a las ruedas necesita de unos elementosquese van a encargar de este cometido. Estos elementos van a depender principalmente de laposici&n que ocupe el motor en el ve!'culo $delantero" trasero% y de la posici&n de las ruedasmotrices $4tracci&n4 delantera" 4propulsi&n4 trasera" tracci&n total >0>%. Estos elementos detransmisi&n est1n sometidos a es#uerzos constantes de torsi&n: en consecuencia" debendise+arsepara sopotar estos es#uerzos sin de#ormaci&n y ser capaces de transmitir todo el parmotor a lasruedas.omo el motor y caja de cambios van #ijos al bastidor y las ruedas van montadas sobre unsistema elastico de suspensi&n" 3stas se !allan sometidas a continuos desplazamientos devaiv3n por las irregularidades del terreno. /or lo tanto el enlace entre la caja de cambios y lasruedas no puedeser r'gido" sino que !a de estar preparado para adaptarse a esasde#ormaciones. Seg2n la situaci&n del grupo motopropulsor y de las ruedas motrices en elve!'culo" se emplean di#erentes sistemas de transmisi&n" acoplando juntas y semiarbolesadaptados al sistema elegido.

En los ve!'culos con motor delantero y propulsi&n trasera" el enlace caja de cambiospuente trasero con di#erencial se realiza por medio de de un 1rbol de transmisi&n quellevaadaptado un sistema de juntas el1sticas para absorber las de#ormaciones oscilantesdelpuente. En este sistema" el enlace del di#erencial con las ruedas se realiza por mediodeunos semiarboles rigidos llamados palieres" alojados en el interior del puente trasero.

En los ve!'culos con motor y propulsi&n traseros o motor y tracci&n delanteros" latransmisi&n se realiza directamente desde la caja de cambios a las ruedas. En este casono e0iste puente di#erencial ni 1rbol de transmisi&n. El di#erencial esta #ormando conjuntocon la caja de cambios y la uni&n de este conjunto con las ruedas se !ace por medio deunenlace que no puede ser rigido. on este #in se usan semiarboles con interposici&ndejuntas el1sticas que permitan el movimiento oscilante de la rueda cuando el ve!'culoestaen movimiento.


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ualquiera que sea el sistema de juntas empleadas en la transmisi&n" estas deben cumplir


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la condici&n de ser oscilantes y deslizantes" para permitir los desplazamientos de la rueday a la vez adaptarse a las variaciones de longitud producidas en los semiarboles porcausade esos desplazamientos.

En los ve!'culos con tracci&n a las > ruedas $>0>%" la transmisi&n del movimiento a lasruedas se complica ya que se necesitan mas elementos" como otro 1rbol de transmisi&n

que transmita el movimiento generalmente a las ruedas traseras" esto viene acompa+adocon el uso de otro di#erencial.


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/rbo!es de transmisin

Estan sometidos en su #uncionamiento a es#uerzos constantes de torsi&n que soncontrarrestadospor la elastidad del material. /or este motivo est1n dise+ados para que aguantenel m10imo derevoluciones sin de#ormarse. Se #abrican en tubo de acero el1stico" con su secci&nlongitudinal en #orma de uso $mas grueso en el medio que en los e0tremos% y per#ectamenteequilibrados para no#avorecer los es#uerzos en ning2n

punto determinado.Ademas del es#uerzo de tors'on" el 1rbol de transmisi&nest1 sometido a otro de oscilaci&n alrededor de su centro #ijo de rotaci&n. ebido a estemovimiento de oscilaci&n se modi#ican continuamente las longitudes de las uniones" dandocomo resultado un movimiento a0ial del 1rbolde transmisi&n

Arbo!es de transmisin con %ntas ni)ersa!es cardan

(a juntas cardan son las mas empleadas en la actualidad" ya que pueden transmitir un gran parmotor y permite desplazamientos angulares de !asta


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(a oscilacion de la velocidad es mayor cuanto mayor sea el 1ngulo $A" de la #igura in#erior%aunque" normalmente" este 1ngulo en los ve!'culos es muy peque+o y" por tanto" lasvariaciones develocidad son pr1cticamente despreciables.

(a junta cardan esta constituida por dos !orquillas $


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Estos 1rboles no su#ren" generalmente" aver'as de ning2n tipo" salvo rotura del propio 1rbol" encuyo caso !ay que cambiar el conjunto" ya que no admite reparaci&n. El 2nico desgaste quepueden su#rir esta en los cojinetes de la cruceta" en cuyo caso se sustituyen 3stos o se procede a

cambiar la cruceta.(a protecci&n del acoplamiento estriado la asegura el casquillo guardapolvo $?% y el engrase delasart'culaciones de la junta cardan se e#ectua con grase consistente por los engrasadores $@%.

Arbo!es con %ntas ni)ersa!es e!#sticas

Estos 1rboles se emplean cuando el puente trasero va #ijo a la carroceria o para seccionesintermedias de transmisi&n: por tanto" no necesitan transmitir el giro con grandes variacionesangulares. omo juntas se emplean discos de tejido o art'culaciones de goma interpuesta entredos bridas sujetas con pernos de uni&n.(as juntas de disco" permiten un 1ngulo de desviaci&n de = a 9 y estan constituidas por uno odosdiscos el1sticos $tejido de tela engomada%" interpuestos entre la brida del puente o caja de

cambiosy la brida de transmisi&n.

(as juntas con art'culaciones de goma $silentblocL%" al ser mas elasticas que los discos" permitendesviaciones angulares de 9 a @. 5ienen la ventaja de amortiguar las oscilaciones y ruidos en latransmisi&n: adem1s" pueden eliminar el elemento deslizante" debido a su propia elasticidadtransversal" cuando va montada entre elementos #ijos.


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Semi#rbo!es de transmisin o 0a!ieres

(os semiarboles o palieres pueden ser rigidos o articulados $para suspensiones independiente%tienen la misi&n de transmitir el movimiento desde el di#erencial a las ruedas. Estan constituidosporun eje de acero #orjado" uno de sus e0tremos se acopla al planetario del di#erencial y" elotroe0tremo se acopla al cubo de la rueda.


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En ve!iculos con motor delantero y propulsi&n trasera dotada de puente trasero #lotante $sinsuspensi&n independiente% se emplean para el montaje de estos semi1rboles" varios sistemas*

Montaje semi#lotante * En este sistema el palier $


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Montaje #lotante * En este montaje $el mas utilizado en los camiones% el cubo de la ruedase apoya en el mang&n del puente $=% a trav3s de dos cojinetes $>%" quedando as'alineada la rueda que soporta el peso del ve!'culo. El palier queda liberado de todo

es#uerzo" ya quesolamente tiene que transmitir el giro delas ruedas.En los montajes semi#lotantes y tres cuartos #lotante" el palier no puedeser e0traido delpuente sin !aber antes liberado a la rueda del peso del ve!'culo" cosaque no ocurre con este ultimo sistema en el que" como puede verse" el palier quedatotalmente libre.

Semi#rbo!es 0ara transmisin con motor y 0ro0!sin traseros y ss0ensininde0endienteUno de los mas empleados es el que se ve en la #igura in#erior" donde el palier $


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El 1rbol $>% de la rueda se acopla por medio de su estriado a la junta el1stica $9%" que consiste enun manguito o taco de cauc!o con un estriado interior" para que su acoplamieno al 1rbol de larueda sea el1stico" sujeto al mismo con la tuerca $,%. (a junta el1stica $9% se une al manguito $=%ytransmite as' el movimiento desde el planetario a la rueda montada en la cabeza del 1rbol$>%.(a junta el1stica $9% y los patines $8% constituyen el sistema oscilante que !ace que el giropuedatransmitirse a la rueda en cualquier posici&n de la misma" debido a las desigualdades delterreno.El sistema va montado al aire y lleva un protector de goma $F% para evitar que entrepolvo en elinterior de la caja de cambios.

tro tipo de semiarbol para motor y propulsi&n traseros es el que se ve en la #igura in#erior queconsiste en interponer una junta cardan" la cual se une por uno de sus e0tremos al planetario y"porel otro lado" al palier y cubo de rueda.En este sistema el palier no va montado al aire" sino dentro de una trompeta que va unida alcarterpor un sistema que permite adaptarse a las incidencias del terreno" apoy1ndose al palieren estatrompeta con interposici&n del rodamiento.


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Semi1rboles para ve!'culos con tracci&n delantera $palieres%

(os ve!'culos con motor y tracci&n delanteras deben utilizar para transmitir el movimiento de lacaja de cambios $di#erencial% a las ruedas" un sistema de transmisi&n con unas juntas quepermitan tanto el movimiento oscilante de la suspensi&n como el movimiento de orientaci&n delas ruedas"ya que estas ruedas ademas de ser motrices son directrices.


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/ara este tipo de transmisiones no puede utilizarse juntas cardan" pues como ya se !acomentadoanteriormente" las velocidades de los dos 1rboles unidos a este tipo de juntas"

cuando est1n#ormando un cierto 1ngulo" no son iguales en todo momento. (a velocidad de giroque reciben de la caja de cambios es regular" pero a la salida de la junta" en cada vueltaaumenta dos veces y disminuye otras dos" lo que signi#ica un giro de impulsos cuando el1ngulo #ormado por los dos1ngulos es grande" como ocurre cuando el ve!'culo toma una curva.En una tracci&n delantera !ay que tener presente que el 1rbol intermedio alcanza#1cilmente1ngulos del orden de 8- con el 1rbolde salida del di#erencial como consecuencia delos desplazamientos de la suspensi&n. /or otraparte" el 1rbol conducido" que ataca a la ruedamotriz y directriz" alcanza 1ngulos de unos >- conel 1rbol intermedio como consecuencia delgiro de orientaci&n de las ruedas.

/ara evitar los inconvenientes de las juntas cardan en transmisiones delanteras se utilizan juntas!omocin3ticas de las que e0isten varios dise+os*

1nta omocin2tica 3!aencer4S0icer

onsiste en dos juntas cardan unidas por una pieza de doble !orquilla" de #orma que el giroalterado por una de ellas es recti#icado por la otra" transmitiendose as' un movimiento uni#orme alas ruedas. Esta junta se puede decir que se compone de dos juntas cardan simples que seacoplan entre s' mediante un 1rbol muy corto. Adem1s posee un dispositivo de centradoconstituido por una r&tula y una peque+a es#era" de manera que pueden deslizar a lo largo del1rbol conducido.

En el otro e0tremo del palier" o sea en la uni&n al di#erencial" se acopla otra junta cardandeslizante" o bien en este lado del palier se dispone de una junta deslizante del tipo Glaencer .Estajunta esta constituida por un tr'pode $


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Esta junta es de engrase permanente y se caracteriza por su reducido volumen. 5iene unrendimiento muy elevado y muy poca resistencia al deslizamiento" la junta tr'pode deslizante

Glaencer se comporta !omocineticamente bajo cualquier 1ngulo" con una gran capacidad para latransmisi&n de pares y un elevado rendimiento mec1nico. A esta junta se le denomina G. ;$interior%pues siempre se coloca en el lado del di#erencial.


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En los ve!'culos con tracci&n delantera se suele acompa+ar la junta anterior con una junta!omocin3tica GlaenzerSpicer $G. E" por utilizarse en el lado rueda% o con una junta

!omocin3ticade bolas denominada Rzeppa.

1nta omocin2tica R.e00a

(a junta del tipo Rzeppa o mas conocida por 4junta !omocin3tica de bolas4 es la mas utilizada!oyen d'a. Esta junta suele utilizarse combinada con la Glaenzer tr'pode deslizante $ver#igurasuperior%" esta ultima montada en el lado caja de cambios y junta Rzeppa en lado rueda"puestrabaja per#ectamente bajo condiciones de gran angularidad.Esta junta debido a su complejidad constructiva no se !a impuesto su utilizaci&n !asta no !acemuc!os a+os.(a junta Rzeppa consta de seis bolas que se alojan en una jaula especial o caja de bolas $?%. Asu vez" las bolas son solidarias del 1rbol conductor y del conducido: este acoplamiento seproduce debido a que las bolas tambi3n se alojan en unas gargantas toricas" que est1nespaciadasuni#ormemente a lo largo de dos piezas interior y e0terior. (a pieza e0terior $=%"en #orma decampana" esta unida al 1rbol conducido" en el lado rueda. (a pieza interior $@% es eln2cleo del ejeconductor" eje que" a su vez" se une a la junta !omocin3tica que sale de lacaja de cambios.(a disposici&n de las bolas y las gargantas !ace que sean dos bolas las quetransmiten el par"mientras que las otras cuatro aseguran el plano bisector. 5ras una peque+arotaci&n" otras dosbolas son las que pasan a transmitir el par" mientras que las dos bolas queacaban de trabajarpasan al lado bisector. Una de las ventajas de la junta Rzeppa es su largavida" superiorgeneralmente a la del autom&vil $esto es en teor'a" por que en la practicavemos muc!osautom&viles tirados en la carretera debido a la perdida de la grasa que estaen el interior delguardapolvos y que provoca una aver'a en la junta !omocin3tica%.


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emos que la junta !omocin3tica Rzeppa es uno de los componentes mec1nicos del autom&vilmas complejos y que juega un papel muy destacado dentro de su #uncionamiento" controlandotanto la tracci&n como la direcci&n de las ruedas" de !ay la gran precisi&n necesaria en elprocesode #abricaci&n de la misma.


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Una de las ventajas de la junta Rzeppa es su larga vida" superior generalmente a la del autom&vil$esto es en teor'a" por que en la practica vemos muc!os autom&viles tirados en la carretera debidoa la perdida de la grasa que esta en el interior del guardapolvos y que provoca una aver'a en la

junta !omocin3tica%. Los f!"#$%&'s (' )&o*+,#-'s %o .-#$% )% *%&'%#*#'%&o ."','%,o

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tras juntas !omocin3ticas menos utilizadas o ya en desuso son*

1nta omocin2tica Tracta

esarrollada en los a+os 8- del siglo pasado" se trata de una junta sencilla y relativamente#1cilde #abricar. (os 1rboles de entrada y salida incorporan unas !orquillas que se acoplan adospiezas centrales" que !acen el e#ecto del 1rbol intermedio de las juntas. Estas dospiezascentrales" que denominaremos 4nueces4 por su enorme parecido con este alimento.(asnueces son mac!o y !embra" y se acoplan entre s' de manera que los elementos quetransmiten el movimiento est1n siempre en el plano bisector.(os 1ngulos a los que puede trabajar esta junta son importantes: no obstante" cuandoalcanzanvalores del orden de >9 no permiten la transmisi&n de pares de elevado valor. (aangularidadde la junta viene limitada por la geometr'a y la resistencia: en esas condicionessurgenmovimientos relativos entre las piezas que dan lugar a rozamientos intensos queproducenincrementos de temperatura. Ello limitara la vida de la junta" por lo que los pares atransmitirbajo 1ngulos #uertes tienen que ser mas bajos que los que podr'a transmitir conlos arbolesconductor y conducido en prolongaci&n uno del otro.


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1nta omocin2tica 5endi647eiss

Esta junta como la Rzeppa utiliza bolas que proporcionan las puntos de contacto propulsores"en est1 no !ay jaula que controle las bolas" las cuales van per#ectamente ajustadas en suspistas entre las dos mitades del acoplamiento. (as cuatro bolas deslizantes son #ijadas porunabola interior taladrada que gira sobre un pasador alojado en el semieje e0terior. El planode lospuntos de contacto se mantiene en la bisectriz del 1ngulo de los dos semiejes" pero laposici&nde las bolas se consigue por el 4roce del rodamiento4 entre las cuatro bolas y suspistas.


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Traccin -6-

on este art'culo queremos dar una visi&n del #uncionamiento de la transmisi&n de los ve!'culoscon tracci&n a las > ruedas" y mas en concreto" a la utilizada en los turismos. Ko queremos entraren el #uncionamiento de los todoterreno $o##road%" aunque en alg2n momento !aremos re#erenciaaellos.

(os ve!'culos con tracci&n a las > ruedas se dividen en dos categor'as*

5racci&n total opcional* tienen tracci&n permanente s&lo en las ruedas posteriores" notienen di#erencial central y la tracci&n delantera se enganc!a con una palanca" quedandobloqueada. Esto quiere decir que permanentemente las > ruedas giran a la mismavelocidad. Este tipo de tracci&n se utiliza mas en todoterrenos $o##road%.

5racci&n total permanente* El sistema consiste en un di#erencial central que distribuye la

tracci&n a las > ruedas y puede tener un control de embrague viscoso que transmite mastracci&n a uno de los ejes cuando el otro pierde ad!erencia. Este tipo de tracci&n se usamas en turismos que circulan por carreteras que por caminos $o##road%.

(a gran di#erencia entre los ve!'culos de tracci&n permanente y los enganc!ables es que estos2ltimos no se pueden mantener en carretera con tracci&n en las > ruedas porque se calientan.S&lo debe usarse cuando las condiciones del camino lo e0igen. (os permanentes est1ndise+ados para #uncionar todo el tiempo y" si bien la distribuci&n de tracci&n puede variar deacuerdo al terreno"nunca se desenganc!an.

Traccin tota! 0ermanenteMas utilizada en los turismos" tiene la particularidad de utilizar un di#erencial central" estedi#erencial es independiente del di#erencial que tiene cada uno de los ejes $delantero y trasero%.


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El la #igura in#erior tenemos un esquema del sistema de transmisi&n del Audi


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El #uncionamiento de este sistema $tambi3n llamado di#erencial bloqueable o controlado% consisteen enclavar uno de los planetarios $


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/ara estudiar el #uncionamiento del 4di#erencial central4 tenemos la #igura in#erior donde se ve lacaja de cambios" que es igual a la utilizada en cualquier autom&vil sin tracci&n a las > ruedas" ladi#erencia esta en la incorporaci&n del di#erencial central y la #orma de como reparte el par detracci&n a cada uno de los ejes $ruedas delanteras y ruedas traseras%.emos que el 1rbol secundario de la caja de cambios se divide en dos arboles $si lo comparamoscon una caja de cambios para ve!'culos sin tracci&n a las > ruedas%. Uno seria un 1rbol en #ormade manguito que gira solidario con los pi+ones de las marc!as =H" >H y 9H y el sincronizador de


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El accionamiento del bloqueo del di#erencial central en este caso es manual como vemos en la#igura in#erior" pero como !emos comentado antes* el accionamiento podr'a ser el3ctrico"neum1tico" !idr1ulico.Este tipo de bloqueo solamente puede utilizarse a bajas velocidades y en terreno con pocaad!erencia y se recomienda desconectarlo una vez que !emos pasado la zona de malaad!erenciapara las ruedas.


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NPor 82 se ti!i.a n diferencia! centra!O. Al tomar una curva las ruedas del tren delantero

giraran con radio di#erente al las del trasero" por llegar estas al cambio de direcci&n conantelaci&n"si no dispusi3ramos de un di#erencial que reduzca la velocidad en el puente traseroparaaumentarla en el puente delantero y as' evitar que se genere una deslizamiento entre losneum1ticos" y una marcada tendencia a seguir recto por parte del ve!'culo.

El di#erencial central tiene un sistema de bloqueo igual que el di#erencial trasero" deaccionamientomanual. Este di#erencial sirve como !emos dic!os anteriormente para repartir elpar motor al 9-P acada uno de los ejes $delantero y trasero%" pero se adapta a las peque+asdi#erencias de velocidadque puede !aber entre ambos ejes" debido a las curvas" aceleraciones odeceleraciones #uertes.NCue ocurre cuando uno de los ejes entra en una zona de la calzada muy deslizanteO. (o queocurre es que todo el par del motor se nos va a ese eje" acelerandose sus ruedas" mientras quelasruedas del otro eje se quedan paradas $no tienen tracci&n% por lo que el ve!'culo no se mueve

o perdemos el control sobre 3l" lo mismo que nos pasaba con el di#erencial trasero. /arasolucionareste problema tenemos el bloqueo del di#erencial que convierte la transmisi&n enun solo eje" mandando el 9-P del para motor a cada eje $delantero" trasero%independientemente del estado dead!erencia de la carretera.

Diferencia! centra! asim2trico

Este di#erencial tiene la particularidad de !acer un reparto asim3trico de par entre los dos ejes$delantero y trasero%. Entregando mas porcentaje al eje que normalmente consideramos como4motriz4. /ara conseguir este e#ecto se le da un diametro di#erente a los planetarios que #orman eldi#erencial.


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E6isten otros ti0os de diferencia!es centra!es

tros di#erenciales centrales son el* 6erguson o visco acoplador" el embrague multidisco oDalde0 y el di#erencial 5orsen que se puede situar tambi3n como central. Si quieres sabermas sobre di#erenciales centrales y tracci&n a las > ruedas visita la secci&n de di#erencialesautoblocantes.

Traccin 0ermanente en )e9c!os de a!tas 0restaciones

(a tracci&n >0> en ve!'culos de altas prestaciones" se utiliza principalmente para poder transmitirtoda la potencia que desarrolla el motor a las > ruedas" buscando siempre las m10imasprestaciones del ve!'culo" asi como la seguridad. Estas caracter'sticas se consiguen con laayudade una buena gesti&n electr&nica. El embrague mutidisco Dalde0 es uno de los sistemasquegestionado electronicamente permite la tracci&n permanente del ve!'culo.


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Traccin tota! o0ciona!

Este tipo de tracci&n mas utilizada en ve!'culos todoterreno $o##road% que les permite circular por

terrenos accidentados: si la ruedas de uno de los ejes pierde tracci&n" se puede trasladar la#uerza impulsora al otro eje de #orma manual mediante unapalanca.Dasta !ace poco tiempo" este tipo de ve!'culos utilizaban en e0clusiva la propulsi&ndel trentrasero con cone0i&n manual del tren delantero: pero actualmente se emplea tambien latransmisi&n integral permantente con di#erencial central o con viscoacoplador. Sin embargo" loquees com2n a cualquier ve!'culo todoterreno es la caja de trans#erencia oreductora.(a reductora va acoplada a la caja de cambios" con salida para doble transmisi&n aambos trenes.Esta caja es accionada por una palanca adicional situada al lado de la palanca decambios y puede transmitir" seg2n su posici&n" el movimiento a los dos ejes o solamente altrasero. (a relaci&n demarc!as mas larga es la de 4normal4 o de carretera y la 4corta4 oreductora selecciona unadesmultiplicaci&n que oscila generalmente entre 8 y = a


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&ncionamientoEn el #uncionamiento de la caja de trans#erencia adopta las siguiente posiciones*

/osici&n ** cuando arrancamos el ve!'culo con las velocidades normales" de la caja decambios" y tenemos la palanca de trans#er en 8D" quiere decirse que !emos arrancado elve!'culo" solamente con tracci&n en las ruedas del eje trasero" para una conducci&nnormal. /roduciendo movimiento" al 1rbol trasero" el 1rbol de transmisi&n delantero" notiene movimiento" ya que aunque los bujes est1n rodando" no e0iste movimiento en lospalieres.

/osici&n - * se pasa la palanca a la posici&n >(" el sincronizado !a conectado con elpi+&n $>0>%" que transmite movimiento" a la transmisi&n delantera" esta" comienza" a girarylos cubos delanteros" autom1ticamente se conectan produciendose la transmisi&n >0>.5enemos al ve!'culo con tracci&n >0> con una marc!a normal $larga% o directa.

/osici&n -;* se pasa la palanca del trans#er a la posici&n >(" la tracci&n sigue estando enlas > ruedas" pero a!ora entra en #uncionamiento el eje intermedio que va !a reducir elnumero de revoluciones $marc!a corta% que se transmiten a las ruedas traseras ydelanteras" como contrapartida vamos a tener un aumento de par que nos sirva para salirde situaciones di#'ciles cuando el terreno as' lo requiera.

Alguien se puede preguntar el porque no !emos !ablado de la posici&n 8(" esta posibilidad no secontempla debido a que una marc!a corta para 8 ruedas" con el aumento de par tan importanteque se produce" puede provocar aver'as en el grupo c&nico y di#erencial as' como la rotura depalieres. /ara evitar esto" los ve!'culos que lleven reductora y tracci&n a las > ruedas" llevan unadispositivo mec1nico" que no permite meter la reductora sin antes meter la tracci&n total.

tra disposici&n de caja reductora es la que se ve en la #igura in#erior" este sistema es mas

sencilloque el anterior ya que solo nos permite dos posibilidades" propulsi&n al eje trasero conuna marc!a directa $larga%" y tracci&n a las > ruedas con una marc!a reducida $corta% queaumenta el par. (areductora es como una caja de cambios de dos velocidades" directa $larga% yreducida $corta%" enesta divide por dos apro0imadamente el giro que sale de la caja de cambios"con lo que el par semultiplica por el mismo #actor que se divide la velocidad. (a reductora cuentatambi3n con undispositivo para transmitir o no el giro al puente delantero" con lo que la #uerzase divide entre losdos ejes en lugar de uno.


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$bos de reda

A di#erencia que en los autom&viles los todoterrenos tienen una particularidad que los !acedi#erentes. Dasta !ace alg2n tiempo" en muc!os ve!'culos conectar la doble tracci&n signi#icabados pasos* conectar la doble tracci&n desde el interior del ve!'culo" con una palanca" y bajarse yconectar los cubos de las ruedas delanteras" para as' enganc!ar las mazas de las ruedas a lospalieres o semiejes. Este sistema luego #ue reemplazado en muc!os ve!'culos" aunque demaneras no siempre satis#actorias.


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0> se oye un ruido de carraca y al tocar los cubos de rueda estos est1ndemasiadocalientes.


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embrague y caja de cambio

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