TRANSMISIONES I

MECANISMOS HIDRAULICOS DE TRANSMISION DE POTENCIA Características - Transmiten potencia desde el motor a la transmisión. - Utilizan energía de un fluido en movimiento para transmitir potencia. 1. Acoplamiento Hidráulico - Consta de los siguientes elementos: - Impelente (o bomba).- Fijado a la volante del motor. Es el miembro impulsor. Gira impulsado por la volante y empuja el aceite. - Turbina: Miembro impulsado. Es movida por el aceite proveniente de la bomba y transmite la potencia necesaria para mover la máquina. - Ambos están hechos de Aluminio por lo que sufre dilatación ante grandes temperaturas.

2. Convertidor de Par - También consta de un impelente y una turbina, cuyas paletas son curvas para acelerar el flujo del aceite en el caso de la turbina y para dirigir el flujo hacia el impelente en el caso de la turbina. - Consta además de un Estator que es un elemento estático que redirige el flujo de regreso al impelente en la dirección de giro. Esto incrementa la cantidad de par transferido desde el impelente a la turbina y hace que el par se multiplique. - Debido a que la potencia no se puede aumentar, el aumento de par se obtiene reduciendo la velocidad de salida. (Potencia = Torque x Velocidad de giro). - Mientras mayor sea la diferencia de velocidades entre la turbina y el impelente, mayor será la multiplicación de par.

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- El par máximo se da en la condición de calado, es decir cuando el eje de salida está detenido y el impelente sigue girando.

Flujo de Potencia - El convertidor se llena de aceite. - El impelente empuja el aceite hacia la turbina. - La turbina hace girar al eje de salida. - El estator provoca que las direcciones del aceite cambien. - El aceite abandona el convertidor de par.

Características y Ventajas - Multiplicación de Par = Incrementa la salida de par cuando trabaja contra - Automático = Permite el cambio sobre la marcha. 2

una carga.

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- Amortigua los choques = Vida útil mas prolongada a las piezas del tren de

fuerza.

Aplicaciones - En tractores de cadenas y en todas las máquinas de ruedas excepto las motoniveladoras. 2.1. Tipos de Convertidores a) De Embrague Unidireccional - Permite que el estator gire libremente cuando no es necesaria la multiplicación de par, haciendo que el convertidor funcione como un acoplamiento hidráulico. - Tiene los siguientes elementos adicionales: Una leva, rodillos, resortes y una maza. - Modo Cerrado.- Bajo carga, el aceite empuja los álabes del estator en sentido horario, por lo que los rodillos se traban y fijan al estator. En este caso el estator envía el aceite de regreso al impelente y multiplica el par. - Modo Abierto.- Cuando la velocidad del impelente y la turbina se incrementan, el aceite golpea la parte posterior de los álabes del estator, haciendo que este gire en sentido antihorario. Esto hace que el estator pueda girar libremente sin enviar el aceite de regreso al impelente. En este caso el convertidor funciona simplemente con un acople.

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Características y Ventajas - Fase de traba del estator = Multiplicación de par - Fase de giro libre = Menos aumento de temperatura y reduce el dor.

arrastre del converti-

Aplicaciones - En algunas mototraillas, retroexcavadoras cargadoras, camiones articulados y camiones de obra (OHT). b) De Capacidad Variable - Permite que el operador pueda limitar el incremento de fuerza en el convertidor de par para reducir el deslizamiento de las ruedas y desviar parte de la potencia del motor hacia el sistema hidráulico. - Puede funcionar a capacidades diferentes. Un cambio en la capacidad del impelente trae como resultado un cambio de par de salida. - Elementos adicionales: - Impelente Externo.- Es el segundo impelente dentro del convertidor de par. Esta unido a la caja del convertidor por un embrague accionado por un pistón. - Embrague del Impelente.- Es activado hidráulicamente y controlado por el sistema hidráulico de la transmisión. - A una presión del embrague del impelente máxima, el embrague se engancha por completo y no hay deslizamiento del embrague. Esto hace que el convertidor funcione como un convertidor convencional. - A una presión mínima, el embrague se desengancha. En este caso la capacidad del convertidor está al mínimo pues sólo el impelente interno envía aceite.

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Características y Ventajas - Disminuye el deslizamiento de las ruedas = Reduce el desgaste de los neumáticos. - Incrementa la potencia disponible del motor = Mejora el desempeño hidráulico. - Controlado por el operador = Permite el ajuste por parte del operador. Permite productividad máxima. Aplicaciones - Cargadores de ruedas grandes y mototraillas. c) De Embrague de Impelente (Impeller Clutch) - Hace posible la variación de par de salida del convertidor sobre una gama extensa. - Incluye una válvula de solenoide de embrague y un paquete de embrague de discos múltiples. - La válvula de solenoide del embrague del impelente, controlada por el módulo de control de la transmisión (ECM), se activa a través del pedal de freno izquierdo. - El embrague se activa hidráulicamente. Acopla al impelente con la caja del convertidor. - Cuando el ECM incrementa la corriente, se reduce la presión del embrague del impelente. - Cuando la corriente está en cero, la presión está al máximo y funciona como un convertidor convencional.

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Características y Ventajas - Disminuye el deslizamiento de la rueda = Menor desgaste de los neumáticos. - Incrementa la Potencia disponible = Desempeño hidráulico mejorado. - Pedal de freno Izquierdo controlado por el = Control de la máquina mejorado. operador. - Absorbe energía durante los cambios = Mejora la vida útil del embrague direccionales. = direccional de la transmisión. Aplicaciones - Cargadores de Rueda Grandes y Mototraillas. d) De embrague de traba (Lock-Up Clutch) - Proporciona conexión directa entre la transmisión y el motor. - Se engancha automáticamente cada vez que las condiciones de funcionamiento exigen transmisión mecánica, dando mayor eficiencia al tren de mando. - Está situado dentro de la caja del convertidor. - Engancha la turbina a la caja del convertidor haciendo que el impelente y la turbina giren a la misma velocidad que el motor. - El flujo de aceite hacia el embrague es controlado por la válvula solenoide del embrague que es activada por el ECM. - Condiciones para que se active: 1. Interruptor de habilitación en ON (conectado). En los camiones es automático. 2. La velocidad de salida del convertidor es mayor que las RPM especificadas para la activación. 3. La máquina ha estado en la velocidad y dirección actuales por al menos 2 segundos. 4. El pedal de freno izquierdo no debe estar oprimido. - Se desengancha durante un cambio o cuando la velocidad de salida del convertidor cae por debajo de las RPM especificadas para su activación. - Por seguridad no puede engancharse si la velocidad de salida es de sobrerevolución.

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Características y Ventajas - Transmisión mecánica = Acarreo más eficiente y mayor ahorro de combustible. Aplicaciones - Cargadores de Rueda Grandes, Mototraillas, Camiones Articulados y OHT. 3. Divisor de Par - Es un convertidor de par con engranajes planetarios integrados en su parte frontal. - Esto permite una división variable del par del motor entre el juego de engranajes planetario y el convertidor. - Las salidas del juego de engranajes y del convertidor están conectadas al eje de salida del divisor de par. - El convertidor proporciona multiplicación de par para las cargas pesadas mientras que el juego de engranajes planetario proporciona cerca del 30% de transmisión mecánica en situaciones de carga ligera. - La corona está empalmada a la turbina. - El solar está conectado a la volante del motor. - El portasatélites está empalmado al eje de salida. - Carga ligera: - El portasatélite tiene poca resistencia a la rotación. - El solar, el portasatélite y la corona giran a la misma velocidad. - El par del convertidor y de los planetarios se transmite a través del portasatélites. - No hay multiplicación porque la turbina-corona y el impelente-solar giran a la misma velocidad. - Calado: - El eje de salida se detiene por lo que el portasatélites también se detiene. - El solar gira con la volante por lo que la corona gira en sentido contrario, lo que origina que la turbina gire en sentido opuesto al impelente que gira con la volante. 8

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- Se tiene entonces multiplicación máxima de par.

Características y Ventajas - Multiplicación de par = Incrementa el par de salida cuando trabaja contra una carga. - Amortigua los golpes = Vida útil más prolongada para las piezas del tren de fuerza. - Transmisión mecánica = Eficiencia incrementada para carga ligera. Aplicaciones - Tractores de cadenas. 4. Pruebas a) Prueba de Calado (Stall) - El eje de salida está detenido (velocidad de salida cero). - Motor en máxima aceleración. - Se mide la velocidad del motor. - Si la velocidad es mayor a la especificada = Problema en el tren de mando - Si la velocidad es menor a la especificada = Problema en el motor. - Debe calarse en la mínima velocidad posible. - No debe calarse más de 20 segundos. - Se debe dejar por lo menos 2 minutos entre calado y calado. b) Válvula de Alivio de Entrada - Controla la presión máxima que llega al convertidor. - Evita daños cuando se arranca en frío. - Se mide la presión P3 con las RPM en alta y el aceite frío. c) Válvula de alivio de Salida

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- Mantiene la presión en el convertidor. - Evita la cavitación y asegura un funcionamiento eficiente. - Si la Presión es Baja = - Puede indicar desgaste en el convertidor. - Flujo Pobre de la Bomba. - Válvula de alivio defectuosa. - Si la Presión es Alta = - Válvula de alivio defectuosa. - Existe bloqueo en el sistema. - Se mide en la toma de presión de la válvula de alivio.

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