miércoles, 7 de diciembre de 2011

Caja Automatica:funcionamiento,Partes,tipos.Herramienta,Diagnostico

Introduccion:
La caja automática es un invento bastante viejo, se cree que fué evolucionando de un primer concepto ideado por un mecánico alemán que construía aviones a principios de los años 1900, pero no se aplicó a la industria automotríz hasta fines de la década del 30, cuando la GM lanza al mercado para su modelo Oldsmobile una transmisión totalmente automática denominada "Hydra-Matic drive", la cual solo podía hacer 2 cambios hacia adelante...
Para el año 1942 la Chrysler aplica a varios de sus modelos de lujo el mismo sistema, para fines de esa década, todas las marcas estadounidenses contaban con modelos con cambios automáticos.
Después de la segunda guerra mundial, la economía norteamericana crece de forma increíble siempre a la par de la industria automotríz, los autos son cada vez mas grandes, cómodos y hay versiones para todos los gustos, como el consumidor tiene con qué comprar estos bólidos, quiere cada vez mas "tecnología", y la tecnología viene de la mano con la comodidad, para este período los autos con cajas automáticas se vuelven sumamente populares, debido obviamente a la comodidad que brindan a la hora de conducir...


El cambio automático es un sistema de transmisión que es capaz por si mismo de seleccionar todas las marchas o relaciones sin la necesidad de la intervención directa del conductor. El cambio de una relación a otra se produce en función tanto de la velocidad del vehículo como del régimen 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 relación conforme el motor varía de régimen de giro. El resultado que aprecia el conductor es el de un cambio cómodo que no produce tirones y que le permite prestar toda su atención al tráfico. Por lo tanto el cambio automático no sólo proporciona más confort, sino que aporta al vehículo mayor seguridad activa.
Embrague hidráulico.
El embrague hidráulico que mas tarde evolucionara llamandose convertidor de par, actúa como embrague automático entre el motor y la caja de cambios que, en estos casos, suele ser automática o semiautomática. Dicho embrague permite que el motor gire al ralentí (en vacío) y además transmite el par motor cuando el conductor acelera. 
Funcionamiento
Cuando el motor gira, el aceite contenido en la carcasa es impulsado por la bomba, proyectándose por su periferia hacia la turbina, en cuyos alabes incide paralelamente al eje. Dicho aceite es arrastrado por la propia rotación de la bomba o rotor conductor, formándose así un torbellino tórico.
La energía cinética del aceite que choca contra los alabes de la turbina, produce en ella una fuerza que tiende a hacerla girar.
Cuando el motor gira a ralentí, la energía cinética del aceite es pequeña y la fuerza transmitida a la turbina es insuficiente para vencer el par resistente.
A medida que aumentan las revoluciones del motor, el torbellino de aceite se va haciendo más consistente, incidiendo con más fuerza sobre los alabes de la turbina.

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/embrague-hidraulico.jpg


Ventajas e inconvenientes de los embragues hidráulicos
Debido a la inevitable pérdida de energía por deslizamiento del aceite en su acoplamiento para obtener el par máximo, los vehículos equipados con este tipo de embrague consumen algo más de combustible que los equipados con un embrague normal de fricción. Presentan también la desventaja de un mayor coste económico, así como la necesidad de tener que acoplar una caja de cambios automática.
Como contrapartida de estos inconvenientes, la utilización del embrague hidráulico presenta las siguientes ventajas:

* Ausencia de desgaste.
* Duración ilimitada, incluso mucho mayor que la vida útil del vehículo.
* Las vibraciones por torsión en la transmisión están fuertemente amortiguadas, cualidad muy importante para su utilización en los motores Diesel.
* Arranque muy suave, debido a la progresividad en el deslizamiento.
* Bajo coste de entretenimiento, no exigiendo más atención que el cambio periódico de aceite cada 15 000 ó 20 000 km.

Convertidor de par
El convertidor de par tiene un funcionamiento que se asemeja al de un embrague hidráulico pero posee una diferencia fundamental, y es que el convertidor es capaz de aumentar por sí sólo el par del motor y transmitirlo.

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/convertidor-despiece.jpg

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/conver-par-seccion.jpg


Funcionamiento 
Al girar la bomba accionada directamente por el movimiento del cigüeñal, el aceite se impulsa desde la rueda de bomba hasta la rueda turbina. A la salida de ésta el aceite tropieza con los alabes del reactor que tienen una curvatura opuesta a los de las ruedas de bomba y turbina. Esta corriente de aceite empuja al reactor en un giro de sentido contrario al de la bomba y la turbina. Como el reactor no puede realizar ese giro ya que está retenido por la rueda libre, el aceite se frena y el empuje se transmite a través del aceite sobre la bomba. De esta forma mientras exista diferencia de velocidad de giro entre la bomba y la turbina el momento de giro (par) será mayor en la turbina que en la bomba. El par cedido por la turbina será pues la suma del transmitido por la bomba a través del aceite y del par adicional que se produce por reacción desde el reactor sobre la bomba y que a su vez es transmitido de nuevo sobre la turbina. Cuanto mayor sea la diferencia de giro entre turbina y bomba mayor será la diferencia de par entre la entrada y la salida del convertidor, llegando a ser a la salida hasta tres veces superior.
Conforme disminuye la diferencia de velocidad va disminuyendo la desviación de la corriente de aceite y por lo tanto el empuje adicional sobre la turbina con lo que la relación de par entre salida y entrada va disminuyendo progresivamente.

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/convertidor-par-funcion2.jpg


Engranaje planetario
También llamado "engranaje epicicloidal", son utilizados por las cajas de cambio automáticas. Estos engranajes están accionados mediante sistemas de mando normalmente hidráulicos o electrónicos que accionan frenos y embragues que controlan los movimientos de los distintos elementos de los engranajes.
La ventaja fundamental de los engranajes planetarios frente a los engranajes utilizados por las cajas de cambio manuales es que su forma es mas compacta y permiten un reparto de par en distintos puntos a través de los satélites, pudiendo transmitir pares mas elevados.

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/epicicloidal-foto.jpg


Las relaciones que se pueden obtener en un tren epicicloidal dependen de si ante una entrada o giro de uno de sus elementos existe otro que haga de reacción. En función de la elección del elemento que hace de entrada o que hace de reacción se obtienen cuatro relaciones distintas que se pueden identificar con tres posibles marchas y una marcha invertida. El funcionamiento de un tren epicicloidal es el siguiente:

* 1ª relación: si el movimiento entra por el planetario y se frena la corona, los satélites se ven arrastrados por su engrane con el planetario rodando por el interior de la corona fija. Esto produce el movimiento del portasatélites. El resultado es una desmultiplicación del giro de forma que el portasatélites se mueve de forma mucho más lenta que el planetario o entrada.

* 2ª relación: si el movimiento entra por la corona y se frena el planetario, los satélites se ven arrastrados rodando sobre el planetario por el movimiento de la corona. El efecto es el movimiento del portasatélites con una desmultiplicación menor que en el caso anterior.

* 3ª relación: si el movimiento entra por el planetario y, la corona o el portasatélites se hace solidario en su movimiento al planetario mediante un embrague entonces todo el conjunto gira simultáneamente produciéndose una transmisión directa girando todo el conjunto a la misma velocidad que el motor.

* 4ª relación: si el movimiento entra por el planetario y se frena el portasatélites, se provoca el giro de los planetarios sobre su propio eje y a su vez estos producen el movimiento de la corona en sentido contrario, invirtiendose el sentido de giro y produciéndose una desmultiplicación grande.

http://i454.photobucket.com/albums/qq270/macrodisio/epicicloidal-funcionamiento.jpg


Caja de cambios automática Hidramatic
Esta caja cuenta con cuatro velocidades y marcha atrás, esta formada por un embrague hidráulico o convertidor de par y tres trenes de engranajes epicicloidales (I - II - III), que comunican movimiento del motor al árbol de transmisión de forma automática y progresiva según la velocidad del vehículo. 
Que son las siglas P R N D y para que sirven.
Estas siglas están en inglés y significan:
P: Parking, esta posición es la que nos indica que el motor está frenado, así mismo las ruedas delanteras, en vehículos modernos no se puede dar marcha al motor si no se encuentra la caja en P.
R: Reverse, marcha atrás o reversa.
N: Neutral, igual que con cambios manuales, se usa para empujar el auto o para dar arranque nuevamente.
D: Drive, ubicando la palanca en esta posición el vehículo inicia su marcha y efectúa los cambios normalmente.

Básicamente estas son las principales funciones, pero dependiendo de la marca o fabricante pueden haber variaciones, como por ejemplo;

Como las cajas automáticas no tienen la versatilidad de las manuales, cuentan con otros sistemas para equiparar funciones, si la caja fuera de tres marchas, vas a ver debajo de la D un 2 y 1, su función es hacer de segunda y primera marcha respectivamente, esto significa que, si se tiene que forzar mas el motor y se necesitan mas revoluciones poniendo el 1 nunca subirá a segunda marcha, esto da un extremado torque, lo mismo con el 2, aquí solo vas a tener dos cambios.
El "overdrive" u "OD" es un sistema que a bajas revoluciones da mas elasticidad al motor, viene a ser como una quinta. En muchos autos y casi todas la SUV´s y camionetas grandes, este sistema se puede desactivar mediante un botón, pero generalmente viene antes de la D normal.

CONVERTIDOR DE PAR
-Su función es la de transmitir la potencia del motor a la directa de la caja, por medio de dos turbinas. Entre ambas hay un estator que optimiza la presión. A la izquierda, un convertidor; debajo, un estator
http://1.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRklXpdHsI/AAAAAAAAABU/O8us8jQjkcU/s320/convertidor.jpg
http://1.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRkviagdgI/AAAAAAAAABc/FX9YIZ4RqVw/s320/convertidor+2.gif

Al elemento conductor se le llama impulsor o bomba, porque es el que recibe el movimiento del motor, al que está unido, e impulsa el aceite contra el conducido.El elemento conducido se llama turbina, y va acoplada a la caja de cambios.Pero el convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a mejorar las condiciones de funcionamiento en la circulación del aceite, se trata del estátor.Está montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los elementos del convertidor giran a una velocidad aproximadamente igual. Sin embargo cuando tiene lugar un incremento del par, que conlleva una reducción de la velocidad, el estátor para y actúa como un elemento de reacción, es decir que el aceite se desvía en los bordes de salida de la turbina a una dirección más favorable antes de que se introduzca en la bomba. Gracias a esto el aumento máximo del para producido es algo superior al doble.

TAMBOR
-Contiene los paquetes de discos de metal y fibra, seguros, resortes, gomas y pistones. Estos elementos, al apretar o liberar los discos de fibra, accionan las distintas machas.

http://4.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRlCTfQcWI/AAAAAAAAABk/o4Pg7RPU9O4/s320/tambor.jpg

BOMBA DE ACEITE
Las más comunes son las bombas de engranajes o de paletas. Su función es la de generar unos 12 kilogramos de presión para la caja de cambios. Es muy importante controlar el estado de la bomba de aceite para evitar las fugas de presión.
http://4.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRlRRhUtdI/AAAAAAAAABs/Jdm9Yd3ipqw/s320/bomba.jpg

BANDAS
-Flejes metálicos con fibra por dentro, anclados de distintos modos y accionados por servo. En la imagen, una banda nueva y otra que debió ser cambiada.
http://3.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRlg295NLI/AAAAAAAAAB0/IA5CP_itP_0/s320/bada.jpg

CONJUNTO PLANETARIO
Grupo de eje solar y engranajes, ubicado generalmente en la parte final de la caja. En la foto, un eje solar (abajo) y un conjunto planetario
http://3.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRmKMokEqI/AAAAAAAAAB8/RIHgc7uSUB4/s320/conjunto+planetario.jpg
EMBRAGUE UNIDIRECCIONAL
-Rueda dentada que gira en un solo sentido
http://2.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRmkKxzP6I/AAAAAAAAACE/o3FDLnB7TLg/s320/embrah.jpg

GOBERNADORA

-Válvula que regula presión y fuerza centrífuga del eje de salida en contacto con la caja de válvulas Hoy la mayoria son electrónicas y simplifican mucho este sistema.

http://1.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRnCNR6VaI/AAAAAAAAACM/7fUtPmGnX6Y/s320/goberna.jpg

CAJA DE VALVULAS
-Tienen cuerpos de aluminio o, en algunos casos, de fundición. La mayoría de las válvulas son de acero, y accionan todo el funcionamiento de la caja.
A la derecha, una caja de válvulas electrónica triptronic, modelo ZF5HP19; debajo, una caja A 500.

http://4.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRnRmK3nnI/AAAAAAAAACU/TjQH5gN44vs/s320/caja+de+valvulas.jpg

CAJA DE SOLENOIDES

Hay dos tipos de solenoides (electroimanes): los que realizan algunas o todas las marchas y los que regulan la presión dentro de la caja, y por eso se llaman actuadores. Los solenoides y los sensores están en contacto directo con el aceite hidráulico
http://4.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRn6RkculI/AAAAAAAAACc/d5IjzLnGWAU/s320/caja+de+selenoides.jpg

SENSOR
-Hay de velocidad -de entrada y de salida- y de temperatura. Los sensores informan a la computadora qué tienen que hacer los actuadores (solenoides) en la caja de válvulas
http://1.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRoSEKCDtI/AAAAAAAAACk/-z2IM_e-PIQ/s320/sensor.jpg

DISCOS

Existen discos de fibra y de metal. Efectúan las distintas relaciones de acuerdo con la combinación de los tambores que los contienen. Se encuentran intercalados y en cantidades de 2 de cada uno y hasta 6 de cada uno. Las marchas altas suelen ser las que menos discos contienen.

http://2.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRo4EeTtkI/AAAAAAAAACs/jdzywsE2og0/s320/v.jpg

COMPUTADORA
Componente electrónico que hace de nexo entre los sensores y actuadores de las cajas automáticas. Las partes eléctricas en las cajas automáticas simplificaron mucho las cajas de válvulas y gobernadoras, además de ofrecer una confiabilidad superior

http://2.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRpLF9P9zI/AAAAAAAAAC0/OGhaiT1jtaY/s320/com.jpg

DIAFRAGMA 
Cumple la función de un resorte, regresando a su posición pasiva al pistón que frena el paquete de discos dentro del tambor. Hay resortes de distintos tipos y calidades. En la foto, un diafragma nuevo y uno roto

http://2.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRpdhExNDI/AAAAAAAAAC8/M10xi8A9GFg/s320/diafrag.jpg

CONJUNTO ELECTRONICO
En este caso es el de una caja. Los dos iguales son de lock-up y accionamiento de 4ta; los otros dos son la reguladora de presión de gobernadora y el sensor de esta reguladora y de temperatura de la caja.

http://3.bp.blogspot.com/__lFcNSRPzG4/TMRpqkz6fQI/AAAAAAAAADE/6aBWdSHwTIQ/s320/electro.jpg

Fallas mas comunes

1) salida. Esa pequeña piscina del aceite rosáceo que usted ve cuando usted mueve su vehículo desde su punto de estacionamiento por la mañana es una muestra del apuro. Las transmisiones pueden escaparse de casi 20 diversos sellos del external que algunas son muy simples reparar, mientras que otras requieren procedimientos más implicados del servicio. En todo caso, la idea es tener el vehículo mirado enseguida por un taller de reparaciones calificado de la transmisión porque, como un motor que consiga bajo en el aceite, una transmisión que es baja en el líquido puede fallar totalmente en orden muy corta.
2) sacudida. Una sensación a veces de sacudida o bucking es experimentada, especialmente a las velocidades de la carretera. Mientras que ésta puede ser una aplicación la consonancia pobre del motor, podría también ser un malfuncionamiento en la transmisión. Llévelo un experto que pueda decir la diferencia y diagnosticarla para usted.
3) impulsión o revés retrasada. Perceptiblemente más de largo de la vacilación normal para que su transmisión dedique un engranaje una vez que el desplazador se pone en “D” o “R” es otra muestra de un malfuncionamiento de la transmisión. Estos retardos se pueden causar por cualquier cosa de un nivel flúido bajo o de una venda que esté necesitando el ajuste a un paquete interno del sello o del embrague de la transmisión que esté fallando. Una vez más más pronto algo que está más adelante el momento adecuado de conseguirlo comprobado hacia fuera.
4) una condición neutral en la aceleración enérgica de una parada o al circundar de una vuelta. Ésta es una muestra clásica de una condición flúida baja. Recuerde, desemejante de un motor donde puede ser normal que un poco de aceite sea consumido en un cierto plazo, si una transmisión es baja en el líquido se está escapando.
5) olor ardiendo. Un olor quemado puede ser una muestra de una transmisión que esté recalentando o se esté escapando el líquido sobre el extractor. Esto necesita ser tratada inmediatamente si el aceite de motor o el líquido de transmisión gotea sobre un extractor caliente que podría coger en el fuego.
6) comprueba la luz del motor. Las transmisiones de hoy están controladas por ordenador y una luz del motor del cheque puede ser una indicación de un problema del transporte, incluso si usted no tiene un síntoma de la capacidad de arrastrarse todavía. Las computadoras modernas del automóvil son extremadamente sensibles y pueden detectar un resbalón de la transmisión o funcionar incorrectamente que sería imperceptible al conductor. ¡La luz se adelanta decirle que que algo es incorrecta en alguna parte escuche él y consiga su coche comprobado hacia fuera!
7) el deslizarse de la transmisión. El deslizarse es una condición donde el motor revving pero los plenos poderes no están consiguiendo a las ruedas. El deslizarse se puede causar por una variedad transmisión funciona incorrectamente ningunos cuyo debe ser no hecho caso.

8) desplazamiento áspero y comienzo incorrecto del engranaje. Un cambio duro o un comienzo incorrecto del engranaje por sí mismo o conjuntamente con una luz del motor del cheque puede ser una muestra que su transmisión está en un modo “casero” a prueba de averías” o “blando ordenado computadora. Esto se puede accionar por la computadora de su vehículo cuando detecta una avería de la transmisión.
Para poder diagnosticar cualquier problema de una transmisión es imprescindible entender como funcionan estos mecanismos. Al saber como operan las transmisiones, se puede aplicar la lógica básica para determinar las causas del problema.
1. Revisar las quejas del conductor y/o probar el vehículo en el camino
2. Determinar si la transmisión realiza sus cambios de forma adecuada o presenta una acción de patinaje, jaloneo o vibración, cambios bruscos o retardados, en el caso de no tener tracción determinar si es un problema del sistema hidráulico de la transmisión o electrónico o bien del sistema de flechas de tracción o en el caso de contar con diferencial revisar un problema mecánico en ese sistema.
3. Revisar de forma minuciosa la transmisión para localizar fugas de aceite que puedan ocasionar fallas en el sistema y determinar la acción necesaria.
4. Escuchar los ruidos de la transmisión al meter velocidad y circulando el vehículo, determinar la acción necesaria.
5. Revisar si el aceite esta a nivel o tiene aroma a quemado diagnosticar la causa y determinar la acción necesaria.
6. Realizar pruebas de potencia de arranque del vehículo para determinar el porcentaje de patinaje de la transmisión y determinar la acción necesaria.
7. Realizar pruebas recorrido para determinar la frecuencia de los cambios así como el accionar del sistema de sobre marcha, determinar la acción necesaria.

Formato Para Diagnostico
Marca:
Submarca:
Año Modelo:
Version:
N. De Puertas:
Motor:
Transmision:
Equipo Electrico (Seguros Y Cristales):
Aire Acondicionado:
Modificaciones En Motor:
Modificaciones En Carroceria:
Modificaciones En Suspension, Rines Y Llantas:
Describe Brevemente La Falla Con Tus Propias Palabras.
A) Si El Auto No Arranca Describe:
B) En General:

LA FALLA COMENZO DE REPENTE O DESPUES DE ALGUN GOLPE O REPARACION?

LO HAN REVISADO AN ALGUN TALLER Y/O AGENCIA?

Diagnostico y Reparación de las partes e integrados internos de la transmisión
1. Inspeccionar visualmente si hay daños en la bomba de aceite , cuerpo de válvulas y tambores, cambiarlos de ser necesario
2. Revisar y probar los solenoides electromagnéticos de cambios en el caso de transmisiones electrónicas según especificaciones del fabricante, cambiarlos si es necesario.
3. Cambiar el juego completo de discos, bandas, ligas y separadores.
4. Revisar el desgaste de engranes y partes móviles de la transmisión, cambiarlos si es necesario.
5. Empacar todos los componentes del casco de la transmisión.
6. Cambiar los retenes de Turbina, colilla y selector , así como filtro de aceite o cedazo según sea el caso.
7. Cambiar convertidor ( Turbina)



Herramientas Especiales

-Extractor de retenes de
aceite de palieres
-Palanca para el desmontaje
de retenes de aceite
-Herramienta de desmontaje
de palieres
-Herramienta de desmontaje
del palier
16-089
-Barra de soporte del motor
21-140
-Adaptador para 21-140
21-140-01
-Adaptador para 21-140
21-140-03
-Extractor para el retén de
aceite del piñón de ataque
15048 (15-048
-Herramienta para el
desmontaje de las pistas de
cojinete del eje secundario
15074 (15-074)
-Soporte de taller
15105 (15-105)
-Extractor del piñón de 5ª
16035 (16-035)
-Extractor de inercia
15053 (15-053)
-Herramienta para el
desmontaje y montaje del
retén del eje selector
16019 (16-019)
-Extractor (herramienta
básica)
15050A (15-050A
-Manguito para 15-050 A
17048 (17-048
-Mandril para el montaje del
cojinete del diferencial
15025A (15-025A

-HERRAMIENTAS BASICAS(MAS COMERCIALES)

-Pinzas de seguros
-Matraca
-Llaves
-Maneral
-Dados
-Desarmador plano
-Desarmador de cruz

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada