Crapodinas de embrague *

Las cajas de velocidades

En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad e incremento del torque.

En función de que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y, a su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene por consecuencia una fuerza menor. De esta manera la caja de cambios permite que se mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se desee desplazar el vehículo.

La caja de cambios tiene la misión de reducir el número de revoluciones del motor e invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague. Acoplado a ella va el sistema de transmisión.

Constitución de la caja de velocidades

La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles.

*Árbol primario.
*Árbol intermedio.
*Árbol secundario.
*Eje de marcha atrás.

Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, en una carcasa llamada cárter de la caja de cambios, que suele ser de fundición gris, aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos el diferencial, así como de recipiente para el aceite de engrasar.

Clasificación de las cajas de velocidades

Existen varios tipos de cajas de cambios y diversas maneras de clasificarlas. Hasta el momento en que no se habían desarrollado sistemas de control electrónico la distinción era mucho más sencilla e intuitiva ya que describía su construcción y funcionamiento. En tanto que se han desarrollado sistemas de control electrónico para cajas se da la paradoja que existen cajas manuales con posiblidad de accionamiento automatizado ( p.ej.: Alfa Romeo ) y cajas automáticas con posibilidad de intervención manual. La clasificación en función de su accionamiento es una de las clasificaciones aceptadas por mayor número de autores:

'''Manuales o mecánicas:'''

Tradicionalmente se denominan cajas mecánicas a aquellas que se componen de elementos estructurales (carcasas y mandos) y funcionales (engranajes, ejes, rodamientos, etc) de tipo mecánico. En este tipo de cajas de cambio la selección de las diferentes velocidades se realiza mediante mando mecánico, aunque éste puede estar automatizado.

Los elementos sometidos a rozamiento: ejes, engranajes, sincronizadores, o selectores están lubricados mediante baño de aceite -específico para engranajes- en el cárter aislados del exterior mediante juntas que garantizan la estanqueidad.

Los acoplamientos en el interior se realizan mediante mecanismos compuestos de balancín|balancines y ejes guiados por cojinetes. El accionamiento de los mecanismos internos desde el exterior de la caja -y que debería accionar un eventual conductor- se realizan mediante cables flexibles no alargables o varillas rígidas.

Las distintas velocidades de que consta la caja están sincronizadas. Esto es; disponen de mecanismos de sincronización que permiten igualar las velocidades de los distintos ejes de que consta la caja durante el cambio de una a otra.

La conexión cinemática entre el motor y la caja de cambios se realiza mediante el embrague.

Dentro de éste grupo se encuentra la caja de cambios manual automatizado DSG -en Idioma alemán|alemán Direkt Schaltgetriebe- del grupo Volkswagen que permite el funcionamiento manual y automático.

 Las cajas de velocidades automáticas

Este tipo de cajas tradicionalmente utilizan engranajes engranaje|epicicloidales y como elemento de conexión entre el motor y la propia caja utilizan un convertidor de par en vez del clásico embrague, aunque su cometido es el mismo, conectar y desconectar el movimiento del motor con la caja.

Las cajas de cambio de actual aplicación en los vehículos automóviles, además de la gestión automática en la selección de las distintas velocidades que las caracteriza permiten la posibilidad de intervenir de forma manual de forma similar a como se realiza en las cajas manuales.

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CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES POR SU ORIGEN

Aceites lubricantes minerales: Los aceites minerales proceden del Petroleo, y son elaborados del mismo despues de múltiples procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías. El petroleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafínico.

Aceites lubricantes Sintéticos: Los Aceites Sintéticos no tienen su origen directo del Crudo o petroleo, sino que son creados de Sub-productos petrolíferos combinados en procesos de laboratorio. Al ser más largo y complejo su elaboración, resultan más caros que los aceites minerales. Dentro de los aceites Sintéticos, estos se puden clasificar en:

• OLIGOMEROS OLEFINICOS
• ESTERES ORGANICO
• POLIGLICOLES
• FOSFATO ESTERES

Aceites lubricantes semi-sintéticos. Los Semi-Sintéticos se obtienen de una mezcla de aceites sintéticos y minerales. Las propiedades de los aceites Semi-Sintéticos son también muy superiores a los de los minerales, ya que retienen las propiedades y características de los aceites sintéticos.

¿Qué hace un lubricante?
El trabajo principal del lubricante es evitar que las piezas metálicas entren en contacto para que así no haya fricción y por ende desgaste dentro del motor o piezas en movimiento. Adicionalmente, su trabajo es disipar el calor que se genera por la fricción, además de transferirlo fuera del ciclo de la combustión.

Otra de las funciones de un buen aceite, es que debe mantener en suspensión todos los contaminantes que son creados por la combustión de la gasolina, como lo son los silicatos y ácidos; el lubricante debe limpiar los motores internamente de estos depósitos que son dañinos.

Hace unos años los lubricantes no podían soportar estos trabajos extremos y convertían su composición química en herrumbre y barnices. Esto bloqueaba todos los conductos de lubricación en el motor y no permitía la correcta lubricación de las partes causando las averías y lo peor es que esto pasaba en solo minutos o en un periodo corto de tiempo. Esto fue el catalizador de la elaboración de nuevos lubricantes donde estos fueran mas avanzados tecnológicamente, muchos de los cuales eran fabricados manualmente en laboratorios y no con bases minerales convencionales.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES

Hay varias organizaciones que han emitido normas para la clasificación de los aceites lubricantes como son:

• SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros Automotrices
• API (American Petroleum Institute) – Instituto Americano del Petróleo
• ASTM (American Society for Testing Materials) - Sociedad Americana de Prueba de Materiales
• Otras clasificaciones de fabricantes, etc.

SAE - GRADO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE
El índice SAE, indica como es el flujo de los aceites a determinadas temperaturas, es decir, su viscosidad. Esto no tiene que ver con la calidad del aceite, contenido de aditivos, funcionamiento o aplicación para condiciones de servicio especializado.

La clasificación S.A.E. está basada en la viscosidad del aceite a dos temperaturas, en grados Farenheit, 0ºF y 210ºF, equivalentes a -18º C y 99º C, estableciendo ocho grados S.A.E. para los monogrados y seis para los multigrados.

Por ejemplo, un aceite SAE 10W 50, indica la viscosidad del aceite medida a -18 grados y a 100 grados, en ese orden. Nos dice  que el aceite se comporta en frío como un SAE 10 y en caliente como un SAE 50. Así que, para una mayor protección en frío, se deberá recurrir a un aceite que tenga el primer número lo más bajo posible y para obtener un mayor grado de protección en caliente, se deberá incorporar un aceite que posea un elevado número para la segunda.

Entre más bajo sea el grado de viscosidad para invierno (0W, 5W, 15W, 20W, 25W, etc.) el aceite es mas fluido en bajas temperaturas, por lo tanto facilita la lubricación al momento del arranque cuando el motor está frío o en bajas temperaturas.

Entre mayor sea la viscosidad para el verano (W20, W30, W40, W50, W60, etc.) mayor es la viscosidad a temperaturas altas, lo que provee un mayor protección al motor en temperaturas calientes.

Los motores modernos son diseñados para funcionen con lubricantes multigrado que le provean una protección a los cambios bruscos de temperatura. En el trópico los lubricantes multigrado ayudan a conservar el motor bien lubricado en las situaciones en las que el desgaste es mayor, tal como lo es el momento del arranque y las continuas paradas y aceleradas que se dan al manejar en la ciudad.

La viscosidad de un aceite proviene de la fricción interna del mismo: entre mas viscoso sea el aceite, mayor será la fricción interna del aceite. El utilizar un aceite con baja viscosidad en un motor (generalmente SAE 0W30) la fricción interna del aceite será menor, resultando en un consumo menor de combustible, ya que el motor hará menos esfuerzo para mover los pistones, etc. No obstante se debe tener mucha precaución al elegir la viscosidad adecuada para su vehículo, ya que el utilizar un lubricante que no sea lo suficientemente viscoso para su motor puede resultar en daños severos en el motor. Consulte el manual de su vehículo para saber cual es la viscosidad que recomienda el fabricante del motor.

La principal diferencia entre aceite para motor de motocicleta y aceite para motor de vehículo radica en que la mayoría de motocicletas con motores de 4 tiempos tienen la caja de velocidades y sistema de embrague incluido en el motor por lo que el aceite debe cumplir ambas funciones, lubricar el motor, caja de cambios y embrague; en estas motocicletas el aceite debe tener propiedades para reducir el desgaste en los piñones de la caja de cambios.

Por el contrario, los aceites para motores de vehículos solo deben cumplir la función de lubricar los componentes del motor.

La diferencia de los aceites diesel y gasolina son por las necesidades de cada uno, son por los tipos de motores son diferentes, mas que todo en lo relacionado a los aditivos detergentes y dispersantes que debe tener el aceite. No obstante todos los lubricantes L cumplen con los requerimientos de ambos tipos de lubricantes, por lo tanto cumplen con las normas y estándares tanto para motores Diesel como para motores Gasolina. No siendo de especificaciones de calidad similares

El único requisito que debe cumplir un lubricante para ser utilizado en un motor con convertidor catalítico es que tenga bajos niveles de fósforo, ya que el fósforo destruye los escapes con convertidor catalítico.

API - CATEGORIA DE SERVICIO

Los rangos de servicio API, definen una calidad mínima que debe de tener el aceite. Los rangos que comienzan con la letra C (Compression (compresión)– por su sigla en ingles) son para motores tipo DIESEL, mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles) son para motores tipo GASOLINA. La segunda letra indica la FECHA o época de los rangos, según tabla adjunta.

Las especificaciones API varían dependiendo de sí son lubricantes Diesel o Gasolina:

• Para Gasolina, los listados comienzan por la ‘S' SPARK (que significa S servicio o S de SPARK PLUG), seguido de otra letra que denota el standard utilizado. ‘SL' es el tope de grado, que ha remplazado actualmente a SJ, y SH.
• Para los motores Diesel la primera letra es la C (que significa COMPRESIÓN o categoría de Comerciales) CI es el grado mas alto, técnicamente el CI-4 Para los de trabajo pesado pero el CH-4 es él mas usado y más adecuado para la mayoría de las aplicaciones.
• Hoy en día tenemos los lubricantes para flotas mixtas los cuales llevaran la homologación Diesel y Gasolina, esto debido a que estos lubricantes pasan las pruebas y requerimientos de ambas normas.

A continuación una breve reseña de los Ratings de API tanto para Gasolina como para Diesel.

ACEA. Son presididas por el sufijo G para gasolina y D o PD para diesel. Adicionalmente tienen aprobaciones numerales por cada fabricante de vehículos. La ACEA reemplazo la CCMC en el 1996 debido a que se necesitaba una mejor lectura en los test.

Las especificaciones ACEA

• A1 FUEL ECONOMY GASOLINA
• A2 STANDARD PERFORMANCE LEVEL
• A3 HIGH PERFORMANCE AND-OR EXTENDED DRAIN INTERVALS
• B1 FUEL DIESEL ECONOMY
• B2 STANDARD PERFORMANCE LEVEL
• B3 HIGH PERFORMANCE

ADlTIVOS DE LOS ACEITES LUBRICANTES INDUSTRIALES

ADITIVOS ANTIDESGASTE: La finalidad de los lubricantes es evitar la fricción directa entre dos superficies que están en movimiento, y estos aditivos permanecen pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una película de aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies.

ADITIVOS DETERGENTES: La función de estos aditivos es lavar las partes interiores en el motor, que se ensucian por las partículas de polvo, carbonilla, etc., que entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc.

ADITIVOS DISPERSANTES: Este tipo de  aditivos pone en suspensión las partículas que el aditivo detergente lavó y las disipa en millones de partes, reduciendo su impacto para la zona a lubricar.

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El sistema de arranque automotriz

Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor.

Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque.

Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.

Finalidad del Sistema de Arranque

El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión.

Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.

Función de la marcha

Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.

Funcionamiento del motor de arranque

El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor.

La relación de transmisión entre el anillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el piñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor.

Estructura del motor de arranque

La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico

El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos:

1. Conjunto de Solenoide o mando magnético
2. Conjunto del Motor de Arranque propiamente
3. Conjunto del impulsor o Bendix

Las partes que conforman al conjunto del Motor de Arranque propiamente dicho, son semejantes a las del generador teniendo una diferencia en el bobinado de los campos y del inducido. Además hay una diferencia muy notoria, el arrancador consume corriente. Ambos trabajan en base a los principios del magnetismo y del electromagnetismo.

Dichas partes son las siguientes

1. Núcleo magnético
2. Resorte de recuperación del núcleo magnético del solenoide
3. Collar palanca de conexión del mecanismo de impulsión
4. Conjunto de resorte y eje Bendix
5. Bocina del extremo posterior del eje del inducido
6. Anillo de tope del mando de impulsión o Bendix
7. Tambor de embrague del mecanismo de impulsión
8. Resorte de amortiguación de l retorno del mecanismo impulsor
9. Zapatas polares o conjuntos de las bobinas de campo y sus núcleos
10. Inducido
11. Conjunto porta escobilla
12. Escobillas de cobre
13. Tapa delantera, su bocina y fieltro
14. Pernos pasantes con sus anillos de presión
15. Casco o carcasa.

La carcasa o casco es de hierro dulce, el bobinado el campo y del inducido es de alambre grueso especial de cobre; las escobillas son de cobre, las demás partes son semejantes a las del generador.

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