Educacion tecnica de formacion profesional






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EDUCACION TECNICA DE FORMACION PROFESIONALlogo iai

FE Y ALEGRIA

INSTITUTO DE APRENDIZAJE INDUSTRIAL

MECANICA Y ELECTRONICA AUTOMOTRIZ



TEXTO GUIA

NIVEL: TECNICO SUPERIOR

DOCENTE: PROF. SOTERO NINA CONDORI

ORURO - BOLIVIA

TRANSMISIONES AUTOMATICAS

1.1. HISTORIA DE LAS CAJAS AUTOMÁTICAS.

El desarrollo de la transmisión automática se remonta a los primeros años de la década de 1930, aunque la primera transmisión automática verdadera (que no necesita embrague) no apareció en las líneas de producción sino hasta 1939. Su historia se origina en el Ford modelo T, cuyo engranaje planetario operaba con el pie, tomo parte en la impulsión de Mas de 15 millones unidades que salieron de la línea de montaje entre1908 y 1927. También ayudaron los logros de otras compañías: el trabajo de Chrysler sobre impulsión hidráulica y el desarrollo del sistema de control hidráulico por General Motors, así como su convertidor de Par como los más significativos.

Fue la división Hidra-Matic de General Motors, anteriormente la Detroit Transmisión división, la que inicialmente completo la primera transmisión totalmente automática en modelos de línea, en Octubre de 1939, seis meses después de haberse formado esa división. Sus transmisiones fueron fabricadas para los Oldsmobile. Un año después, Hidra-Matic producía unas 220 transmisiones diarias, y comenzaron los embarques para Cadillac.

Las transmisiones automáticas se usaron en algunos vehículos militares durante los años de la guerra, y su continuo desarrollo condujo al convertidor de Par, un ingenioso acoplamiento de impulsión, hidráulico, que casi no transmitía par a bajas velocidades del vehículo, pero a velocidad de crucero era un acoplamiento hidráulico muy eficiente.

Para 1950, todos los principales fabricantes de automóviles ofrecían transmisiones automáticas, y poco tiempo después en muchos modelos se ofrecía como equipo estándar. Así podemos decir que los principales elementos de la transmisión automática – el acoplamiento hidráulico, los engranajes planetarios y los sistemas de control hidráulico- aparecieron en los últimos años de la década de 1940.

Desde entonces, los ingenieros han cambiado el diseño, aplicación y ubicación de esos elementos, pero no han hecho cambios de importancia o adiciones a los elementos mismos. Ha habido otros desarrollos, como el cambio de velocidades controlado por computadora, que apareció en los primeros años de la década de 1980, pero el cambio automático mismo, desde el punto de vista del conductor, ha cambiado poco desde 1948.



Fig. 1.1

1.2. GENERALIDADES.

Una transmisión automática o "cambio automático" es una caja de cambios de automóviles u otro tipo de vehículos que puede encargarse por sí misma de cambiar la relación de cambio automáticamente a medida que el vehículo se mueve, liberando así al conductor de la tarea de cambiar de marcha manualmente. Dispositivos parecidos pero más grandes también se usan en las locomotoras diésel y máquinas de obras públicas, y en general cuando hay que transmitir un par muy elevado.

Tradicionalmente las desmultiplicaciones no se obtienen con engranajes paralelos, como en los cambios manuales, sino con engranajes epicicloidales. Mediante unos dispositivos de mando hidráulico adecuado se inmoviliza selectivamente uno o más de los componentes de dichos trenes epicicloidales, denominados también engranajes planetarios, El tipo predominante de transmisión automática es la que funciona hidráulicamente, usando un acoplamiento fluido o convertidor de par y un conjunto de engranajes planetarios para proporcionar una multiplicación del par.



Fig. 1.2 Esquema Completo de Una caja Automática

1.3. COMPARACIÓN DE CAJAS MANUALES Y AUTOMÁTICAS

Manual

Automática

Selección de cambios de forma manual

Selección de cambios de forma automática

Accionamiento mecánico

Accionamiento hidráulico

Uso de sincronizadores, coronas desplazables y piñones.

Uso de trenes epiciclodales

Horquillas

Freno y embrague

Embrague

Convertidor de par

Movimiento de palanca en H

Movimiento de la palanca de arriba hacia abajo (en I)

Mayor consumo urbano

Menor consumo urbano

Selección de cambios en mayor tiempo

Selección de cambios en menor tiempo

Precio accesible

Precio alto

Rápida reparación

Lenta en reparación

Menor peso

Mayor peso

Menores fallos

Mayores fallos

Engranajes

Distribuidor hidráulico (cuerpo de válvulas)

1.4. POSICIONES DEL BASTÓN DE LA CAJA.

La palanca de cambios corresponde a la palanca de cambios de engranaje del transeje manual. El conductor puede seleccionar el modo de conducción (avance o marcha atrás, punto muerto y estacionamiento) accionando esta palanca. Hay varios tipos de palanca de cambios. La palanca de cambios utilizada dependerá del vehículo y el nivel.


Fig. 1.3
1. Tipo alineado, 2. Tipo columna, 3. Tipo escalonado, 4. Tipo alineado con sistema de mando secuencial (E-shift)
Aunque existan pequeñas diferencias entre unas cajas automáticas y otras, hay seis, o siete diferentes posiciones de la palanca de cambio, casi universalmente aceptadas son, en este orden, de adelante hacia atrás.


P, R, N, D, 2, 1.

P, R, N, OD, D, 2, 1.

P, R, N, OD, D, 1.

P, R, N, OD, 3, 2, 1.

P, R, N, 4, 3, 2, 1.

Y otras.....

Fig. 1.4
La transmisión puede operarse en cualquier de una de estas seis o siete posiciones diferentes, mostrado en el cuadrante de cambio
P: Park o Parking (Aparcamiento Estacionar o estacionado). En la posición “P” la caja queda bloqueada mecánicamente, mediante una uña de enclavamiento, que se cierra sobre una corona dentada del eje de salida de la transmisión. La selección debe efectuarse con el vehículo totalmente detenido. En esta posición se da arranque del motor y puede hacerse únicamente en posición “P”, o en “N”. Un dispositivo eléctrico, evita que pueda efectuarse el arranque del motor, en cualquiera de las otras posiciones, por razones de seguridad. La posición “P” no debe seleccionarse hasta que el vehículo ha tenido una completa detención, en ningún caso debe seleccionar la posición “P”, con el vehículo en desplazamiento se producirán daños irreparables en la transmisión.
R: Reversa o Retroceso. En la posición R, inmediatamente queda seleccionada la marcha atrás. En la gran mayoría de las palancas selectoras, existe un gatillo o un botón que debe accionarse, para hacer posible el desplazamiento de la palanca, también por razones de seguridad y no accionarla accidentalmente a la posición “R” esta debe realizarse con el vehículo totalmente detenido, y con el acelerador totalmente suelto, junto con seleccionar “R” se enciende un par de lámparas blancas, en la parte posterior del vehículo, lo que avisa a los otros conductores o peatones, que la reversa está conectada.
N: Neutro o Neutral. La posición Neutral, permite al motor girar libremente sin desplazar al vehículo por medio de la transmisión, en algunos casos es necesaria, esta posición para arrancar el motor mientras el vehículo está en desplazamiento.
OD: Over-drive Sobre conducción o Sobre marcha (Automatismo total). El rango de la Sobre marcha, debe usarse para todas las condiciones normales para la máxima eficiencia, y economía de combustible. El rango de OD permite a la transmisión, operar en cada una de los cuatro cambios en forma totalmente automática.
Esta posición ofrece cambios totalmente automáticos, desde, 1°, a 2°, a 3°, a 4°, y viceversa, esto depende de: la velocidad del vehículo, el recorrido del acelerador, revoluciones por minuto del motor, y en algunos casos la depresión del múltiple de admisión. Con la palanca en OD, entra en juego un automatismo adicional, denominado “Kick- down”, (patada a fondo) que permite el paso rápido a una velocidad inferior, cuando se rueda en 4° o en 3° velocidad, el pedal del acelerador cuenta con un punto de resistencia casi al final de su carrera, que al vencerse, cuando se pisa a fondo, acciona él “Kick down”, dando entrada a la velocidad inmediatamente inferior. El sistema “Kick down” es ofrecer una rápida aceleración, mediante el paso a la velocidad inferior, tal como se hace normalmente en las cajas manuales normalmente, el sistema solamente actúa, si la velocidad a que se rueda en 4°a 3° es inferior a la máxima alcanzable; en 3° y 2° es inferior a la máxima alcanzable; en 2° y 1° respectivamente.
Al operar en el rango de la Sobre marcha, se pueden seleccionar cambios más bajo o más alto asta OD, con el vehículo en desplazamiento soltando el acelerador, y seleccionando manualmente un cambio más bajo manualmente, con la palanca selectora; esto depende de los requerimientos del momento.
La transmisión NO debe operarse en el rango de la Sobre marcha, al tirar cargas pesadas. Estas condiciones dan una carga extra al motor, y a la transmisión, estas condiciones producen daños de sobre esfuerzo, y recalentamiento a la caja, por consiguiente la transmisión debe conducirse en una selección más baja, manual para la máxima eficiencia.
D: Drive Conducción o conduciendo. Tercera manual, debe usarse cuando las condiciones de desplazamiento son usar sólo tres velocidades en el vehículo. Estas condiciones incluyen un remolque o conducir en terreno montuoso. El cambio es automático al igual que en el rango de la Sobre marcha para, primera, segunda, y tercera velocidad, excepto la transmisión no cambiará a cuarta velocidad, esta posición ofrece cambios totalmente automáticos, desde, 1°a 2° y 3°, y viceversa, dependiendo de la velocidad del vehículo, y de la apertura del acelerador, al igual que en la selección anterior con la palanca en “D”, entra en juego el automatismo adicional denominado “Kick down”.
2 – L2: low, baja, segunda velocidad, intermedia. Con esta selección de cambio, se comporta como una caja automática de sólo dos relaciones, 1° y 2°. Si se arranca, por tanto, en “2”, el cambio seleccionará automáticamente 1° y pasará a 2°, tan pronto como la velocidad del vehículo lo permita, sin esperar a la actuación del “Kick down”, además, impide a la transmisión operar en cualquier otro cambio ascendente, en forma automática, de otra manera en algunos modelos al seleccionar la posición 2 o L2, permite a la transmisión, empezar el desplazamiento del vehículo en la segunda velocidad.
Este cambio es útil bajo diversas situaciones, y condiciones como por ejemplo: superficies resbaladizas, como nieve o hielo, caminos arenosos, o fangosos, la posición “2”, es recomendable cuando se precisa una mayor retención del motor en descensos, proporciona frenaje adicional del motor al vehículo, produce el efecto de enganche, de acuerdo a la pendiente descendente, o ascendente, relativamente fuerte así mismo, cuando se desea contar con una aceleración más brillante, para la selección de esta posición no es necesario la detención total del vehículo; y tampoco es recomendable la selección a velocidades demasiado altas.
1, L: low, baja, primera velocidad. Con la palanca en esta posición, la 1° marcha permanece conectada cualquiera que sea el régimen de giro del motor, y la velocidad del vehículo, esta marcha se utiliza cuando se requiere un máximo efecto frenaje del motor, como es el caso, por ejemplo: el ascenso, o descenso, de pendiente muy pronunciadas. Esta selección debe realizarse, ya que el sistema a pesar de ser automático no tiene la capacidad de “pensar”, y determinar el cambio que necesita el vehículo en ese momento, solamente trabaja por medio de actuadores sean estos hidráulicos o eléctricos, esta selección también es recomendada cuando el vehículo queda atascado, sea en arena o en barro, en este caso la aceleración debe ser lo más lenta posible, cuanto más lento sea el desplazamiento mayor fuerza tendrá la transmisión, por la multiplicación del convertidor de torque.
Dispositivo “Kick-down”. Se trata de un sistema diseñado para obtener aceleraciones más brillantes en un momento dado, aprovechando al máximo la potencia que es capaz de dar el motor. El dispositivo actúa automáticamente, cambiando a una marcha inferior, cuando el acelerador se pisa a fondo, hasta superar un punto duro casi al final de su recorrido. El efecto es idéntico al que se produce en un automóvil con caja de cambios manual, al cambiar a una marcha inferior, y acelerar a fondo al iniciar una maniobra de adelantamiento, el motor eleva su régimen de revoluciones hasta acercarse al correspondiente a su máxima potencia, lo que se traduce en una enérgica aceleración, si la velocidad del vehículo antes de la maniobra era inferior, a la que corresponde al régimen de máxima potencia, en la velocidad más baja seleccionada por el sistema “Kick-down”.


Fig. 1.4

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