IDENTIFICACION Y RECONOCIMIENTO DEL TIPO DE TREN EPICICLOIDAL DE UNA CAJA DE CAMBIOS AUTOMATICAUniversidad Politcnica Salesiana del EcuadorCepeda Landin Carlos Cesar [footnoteRef:1], Rivera Carabajo Juan Andres[footnoteRef:2]. [1: ,* Estudiante de Ingeniera Automotriz de la Universidad Politcnica Salesiana Sede Cuenca Campus El Vecino. Autor para correspondencia: ccepedal@est.ups.edu.ec ] [2: Estudiante de Ingeniera Automotriz de la Universidad Politcnica Salesiana Sede Cuenca Campus El vecino. Autor para correspondencia: jriverac1@est.ups.edu.ec ]

ResumenAbstract

El presente informe se detalla la identificacin y reconocimiento de los elementos que conforman una caja de cambios automtica, empezando por la identificacin del tipo de tren epicicloidal del que est conformada, adems de la realizacin de la comprobacin de las marchas que se obtiene al activar o bloquear los diferentes elementos del tren, de esta manera se obtendr las diferentes relaciones de transmisin y velocidades, de la caja a analizar. La caja asignada estaba compuesta por un tren epicicloidal tipo Ravigneaux, de la que se obtienen cuatro velocidades y una marcha atrs, luego del anlisis de composicin de la caja, se analiz el estado de los diferentes elementos principales que interfieren en el funcionamiento, por lo que se realiz las diferentes comprobaciones, donde se pudo verificar que todos los diferentes elementos se encontraban en un buen estado por lo que se concluy que se pueden seguir utilizando, realizada la verificacin, se procedi al armado de la caja de cambios siguiendo el proceso inverso al del desarmado, de esta manera se coloc todos los elementos para una posteros comprobacin del funcionamiento.

Palabras Clave: Caja de cambios automtica, Tren epicicloidal, Ravigneaux, Velocidad, Transmisin.The present report the identification and recognition of the elements that make up an automatic transmission, starting with identifying the type of epicyclic train is formed, besides conducting checking marches obtained by activating or detailed block the different elements of the train, thus the transmission ratios and different speeds of the box to be analyzed is obtained. Box assigned consisted of an epicyclic train type Ravigneaux, of which four speeds and one reverse are obtained after analysis of composition of the box, the state of the various main elements affecting the operation was analyzed, so that different tests, where we could verify that all the different elements were in a good condition so it was concluded that can still be used, following the verification was done, we proceeded to the assembly of the gearbox in the reverse process the disassembly, so all the elements for a posteriors operation check was placed.

Keywords: Automatic transmission, epicyclic train, Ravigneaux, Speed, Transmission.

Cepeda y Rivera / Caja de velocidades.

Cepeda y Rivera / Desmontaje de un sistema de embrague en un vehculo.

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1. Introduccin1.1. Caja de cambios automtica El cambio automtico es un sistema de transmisin que es capaz por s mismo de seleccionar todas las marchas o relaciones sin la necesidad de la intervencin directa del conductor. El cambio de una relacin a otra se produce en funcin tanto de la velocidad del vehculo como del rgimen de giro del motor, por lo que el conductor no necesita ni de pedal de embrague ni de palanca de cambios. El simple hecho de pisar el pedal del acelerador provoca el cambio de relacin conforme el motor vara de rgimen de giro. El resultado que aprecia el conductor es el de un cambio cmodo que no produce tirones y que le permite prestar toda su atencin al trfico. Por lo tanto el cambio automtico no slo proporciona ms confort, sino que aporta al vehculo mayor seguridad activa [1].

1.2. Elementos que conforman el sistema de una de caja de cambios automtica Los elementos fundamentales que componen la mayora de los cambios automticos actuales son [1]: Un convertidor hidrulico de par que vara y ajusta de forma automtica su par de salida, al par que necesita la transmisin. Un tren epicicloidal o una combinacin de ellos que establecen las distintas relaciones del cambio. Un mecanismo de mando que selecciona automticamente las relaciones de los trenes epicicloidales. Este sistema de mando puede ser tanto mecnico como hidrulico, electrnico o una combinacin de ellos.1.3. Principales tipos de cambios automticos Los principales cambios automticos son los siguientes [2]: Los cambios automticos epicicloidales: estn formados por engranajes planetarios donde las distintas relaciones de transmisin se realizan liberando o bloqueando el giro de alguno de los tres elementos que componen el tren (planetario, satlite y corona).

Dentro de los cambios automticos epicicloidales los ms utilizados son: Conjunto epicicloidal Simpson. Conjunto epicicloidal Ravigneaux. Conjunto epicicloidal Wilson.

2. Caja de cambios automtica Ravigneaux. Se compone de 2 trenes epicicloidales con un portasatlites comn.El portasatlites lleva dos juegos de satlites: Satlites cortos de dimetro grande, que engranan en un pin central pequeo. Satlites largos de dimetro pequeo, que engranan en un pin central grande y en los satlites cortos.El cambio Ravigneaux posee slo una corona, que comprende los satlites cortos. Mediante la corona tiene lugar siempre la salida de fuerza.Con los cambios Ravigneaux se pueden disear cajas con 4 marchas adelante y una marcha atrs.Por razn de su tipo se construccin compacto, es especialmente apropiado para vehculos de traccin delantera [3].

Figura 1. Tren epicicloidal tipo Ravigneaux. 1) Corona.2) Satlites cortos.3) Eje portasatlites.4) Planeta grande.5) Planeta pequeo.6) Satlite largo.2.1. 2.2. Elementos que interfieren en la obtencin de las velocidades del tren Ravigneaux

Tabla 1. Elementos activados en la obtencin de las velocidades.EmbraguesFrenosRueda libre

E1E2E3F1F2RL

1era velocidad XX

2da Velocidad XX

3ra Velocidad XX

4ta VelocidadXX

Marcha atrs XX

2.3. Elementos del tren Ravigneaux2.3.1. Componentes de mando:

E 1: embrague 1E 2: embrague 2E 3: embrague 3F 1: freno 1F 2: freno 2R L: rueda libre

3.1.2. Componentes de conjunto planetario:P 1: planetario pequeoP 2: planetario grandeS 1: satlite corto S 2: satlite largo C: coronaPs: portasatlites

2.4. Esquema del flujo de velocidades del tipo Ravigneaux

Figura 2. Esquema del flujo de velocidades Ravigneaux.

2.5. Esquema representativo del flujo de la primera velocidad

Figura 3. Flujo primera velocidad. Embrague E2 activado, freno F2 conectado. La entrada de movimiento de la turbina se conecta al planetario P1. El porta satlites est bloqueado por el freno F2 y la rueda libre. La salida del movimiento se realiza por la corona.

2.6. Esquema representativo del flujo de la segunda velocidad

Figura 4. Flujo segunda velocidad. Embrague E2 activado, freno F1 conectado. La entrada de movimiento de la turbina se conecta al planetario P1. El planetario P2, se encuentra bloqueado por el freno F1. La salida del movimiento se realiza por la corona.

2.7. Esquema representativo del flujo de la tercera velocidad

Figura 5. Flujo tercera velocidad. Embrague E2 y E1 activado. La entrada de movimiento de la turbina se conecta al planetario P1y al planetario P2. So obtiene el giro solidario de todos los elementos obteniendo una relacin de velocidad 1 : 1. La salida del movimiento se realiza por la corona.

2.8. Esquema representativo del flujo de la cuarta velocidad

Figura 6. Flujo cuarta velocidad. Embrague E3 activado, freno F1 conectado. La entrada de movimiento de la bomba se conecta al planetario portasatlites Ps. El planetario P2, se encuentra bloqueado por el freno F1. La salida del movimiento se realiza por la corona.

2.9. Esquema representativo del flujo de la marcha atrs

Figura 7. Flujo marcha atrs. Embrague E1 activado, freno F2 conectado. La entrada de movimiento de la turbina se conecta al planetario P2. El portasatlites Ps, se encuentra bloqueado por el freno F2 y la rueda libre RL. La salida del movimiento se realiza por la corona.

2.10. 2.11. Relacin de transmisin del tren Ravigneaux Datos: Corona: 74 dientes (z1) Satlite largo: 20 dientes (z2) Satlite corto: 22 dientes (z3) Corona diferencial: 74 dientes (z4) Planetario pequeo: 26 dientes (z5) Planetario grande: 34 dientes (z6)

2.11.1. Relacin primera velocidad Portasatlites fijo. Planetario 1 recibe movimiento. Salida del movimiento por la corona.

2.11.2. Relacin segunda velocidad Planetario grande fijo. Entrada de movimiento por el planetario 1. Salida del movimiento por la corona.

2.11.3. Relacin tercera velocidad Entrada de movimiento por el planetario grande y pequeo. Se produce el giro solidario de todo el conjunto.

2.11.4. Relacin cuarta velocidad Planetario grande fijo. El movimiento entra por el portasatlites. La salida del movimiento se da por la corona.

2.11.5. Relacin marcha atrs Portasatlites fijo. Entrada del movimiento por el satlite grande. El movimiento sale por la corona.

2.10 Proceso de desmontaje Inspeccin previa (posicin de piezas) Desmontaje de sensores. Retirar pernos del alojamiento del transeje. (Eje primario). Retirar el convertidor de par. Retirar los pernos del embregue. Retirar el cojinete de empuje, cubo de embrague multidisco, etc. Desmontar el conjunto de engranaje. Retirar el eje de trinquete de enclavamiento de estacionamiento. Desmontar el conjunto de embrague multidisco. Retirar el embrague unidireccional. Desmontar el freno de banda. Desmontar el anillo resorte y el muelle de retorno del pistn. Retirar la tapa posterior de la caja automtica. Desmontar el conjunto de embrague directo. Retirar la gua del cojinete del embrague directo. Desmontar la corona del conjunto epicicloidales. Desmontar el embrague unidireccional. Retirar el maguito exterior del embrague unidireccional. Desmontar la tapa delantera de la caja automtica para el posterior desarmado del conjunto diferencial. Desmontar el conjunto diferencial.

Figura 8. Proceso de desmontaje.

2.11 Verificacin de averas de caja de cambios automticaProceso de inspeccin

Discos de friccin y discos de presin.Inspeccin visualNo se encuentran ralladuras quemaduras, decoraciones.

Guas de rotor y las arandelas de plstico.Inspeccin visualNo se encuentran ralladuras quemaduras, decoraciones.

Rodamiento de torrington.Inspeccin visual, audio.Rodamiento en buen estado libre y sin sonido.

Seguros de retencin.Inspeccin visual.No se encuentran en ralladura y flexibilidad.

BujesInspeccin visual.No se encuentran picaduras, degastes, ralladuras, etc.

EjesInspeccin visual.Se encuentra lisa sin hoyos, ni ralladuras.

BombaInspeccin de superficies.Superficies de la bomba en buen estado, lisas.

TamborInspeccin visual.No se encuentran ralladuras, manchas, y la medida con el gauge en perfectas condiciones.

Conjunto de engranajes epicicloidales.Inspeccin visual, gauge.Est en el rango de juego, no tiene ralladuras ni picaduras.

CoronaInspeccin visual.Buenas condiciones

Embrague unidireccionalInspeccin visual.No tiene ralladuras, hendiduras, etc.

2.12 Proceso de armado Colocar el cojinete de empuje y gua de cojinete. Montar la tapa delantera para el posterior montaje del diferencial. Colocar el manguito exterior del embrague unidireccional. Montar el embrague unidireccional. Montar el conjunto de engranajes. Colocar la gua del cojinete del embrague directo. Montar el conjunto del embrague directo. Colocar el cojinete de agujas. Colocar los anillos de los sellos de aceite de la tapa posterior. Colocar la tapa posterior de la caja automtica. Montar el freno. Montar el conjunto de embrague. Colocar los muelles, el pasador del trinquete y el trinquete de enclavamiento de estacionamiento. Montar el conjunto de engranaje Colocar el cojinete de empuje, el cubo de embrague multidisco, el cojinete de agujas y las guas del cojinete de la caja de transeje. Colocar el cojinete de empuje del embrague de avance. Colocar los pernos para el posterior montaje del embrague. Montar el convertidor de par. Colocar los pernos de alojamiento de transeje (eje primario). Montar los sensores que se encuentran en la caja de cambios automtica.

Figura 8. Proceso de desmontaje. 3. ResultadosSe obtuvo la identificacin de qu tipo de caja de cambios, la relacin de trasmisin correspondiente, el funcionamiento de cada velocidad como se detall anteriormente en el presente documento.4. Conclusiones

Conocer el funcionamiento de cada elemento de la caja de cambios. Manipulacin correcta de los elemento en el proceso de desmontaje y montaje. Conocer las posibles averas que se producen en este tipo de caja de cambios. Identificacin del tipo de caja y conocer su relacin de trasmisin. Realizar el funcionamiento de cada velocidad de la caja automtica. 5. Referencias