COMPARATIVA DE CAJAS DE VELOCIDADES DEL JETTA

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LIBRES

Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Puebla

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   INGENIERÍA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES

FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN

COMPARATIVA DE CAJAS DE VELOCIDADES DEL JETTA

PRESENTA:

MOISES NÚÑEZ GALINDO

OSCAR ROMERO HERNANDEZ

JUAN ANTONIO RAMÍREZ CALDERON

LEONARDO PEREZ SOLANO

ADOLFO SOLANO MORENO

DANIEL LLANOS ROBLES

LIBRES, PUEBLA,  07 octubre 2015

INDICE

INTRODUCCIÓN        

Justificación        

Objetivos        

Objetivo principal        

Objetivos secundarios        

Capítulo I        

Caja de velocidades manual        

Engranaje        

Clasificación de las cajas de cambio        

Capitulo II        

Caja de velocidades automática DSG        

Funcionamiento        

    Mecatrónica: electrónica y mecánica en una carcasa.        

    Proceso de cambios.        

Ventajas        

CONCLUSION        

Bibliografía        

Glosario        

INTRODUCCIÓN

Cuando  se  arranca un  automóvil,  y  se  desea  poner  en movimiento,  es necesario hacer funcionar la caja de velocidades para transmitir la fuerza del motor hacia las ruedas. El tren motriz ó caja de velocidades tipo estándar, es un mecanismo muy completo y  que  brinda  la  posibilidad  de  hacer  mover  un automóvil  a  distintas  velocidades.

Una transmisión manual ó estándar, es una caja que no puede alterar la velocidad por sí sola, sino que el conductor debe hacerlo. Por lo tanto, se diferencia de una caja automática, en que ésta si puede cambiar por sí sola. La caja de cambios es un mecanismo situado como elemento de transmisión entre el motor y las ruedas, (y más concretamente entre la transmisión y el embrague), cuya función es la de “adecuar el par del motor a la resistencia que presenta el vehículo bajo ciertas condiciones de marcha”, variando la relación entre el número de  revoluciones del  motor  y  el  de  las  ruedas  motrices  del  vehículo,  e  incluso invirtiendo  el  sentido  de  giro  de  las  mismas  cuando  sea necesario.  Se  comporta por tanto, como un “transformador de velocidad” y un “convertidor mecánico de par”. Las características de una caja de velocidades es que contienen engranes, que no son más que ruedas con dientes a lo largo de toda su circunferencia, y que en su conjunto  componen un  tren de engranes,  que  tiene  la  capacidad de multiplicar  el par  entregado  por  el  motor.  Esta  fuerza  crea  una  potencia,  que  es  la  que  se transmite hacia las ruedas.

Las diversas marchas aprovechan la potencia según su relación de transmisión, la cual está en función del número de dientes del engrane; y que está diseñada para romper  el  estado  de  reposo  del  vehículo,  haciendo  trabajar  las  ruedas  en  contra de  la  resistencia  del  terreno.  Estas  relaciones  de  transmisión  nos  dicen  la capacidad de trabajo que puede realizar el automóvil y el mejor aprovechamiento del par entregado por el motor y el combustible que se consume. Para  que  se  tenga  una  idea  más  clara  de  lo  que  son  las  transmisiones,  cómo funcionan y cuál es la mejor opción, se presentaran algunos datos, para tener un mayor  conocimiento  del  tema  cuando  se  escuche  la  frase  “manual”

Una transmisión automática o "caja automática" 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 epicicloides. Mediante unos dispositivos de mando hidráulico adecuado se inmoviliza selectivamente uno o más de los componentes de dichos trenes epicicloides, denominados también engranajes planetarios

Justificación

El motivo de esta investigación es ampliar nuestro panorama con respecto a la amplia gama de mecanismos en las cajas de velocidades para adquirir nuevos conocimientos en una de las ramas de la carrera de ingeniería en sistemas automotrices. Así también darnos cuenta que es más factible en las cajas de los motores vw como Beattle Jetta Golf. Que traen dos tipos de caja de cambios la manual o estándar o la automática DSG

Objetivos

Objetivo principal

Conocer cuál es la caja con mejor rendimiento y eficacia

Objetivos secundarios

- conocer el funcionamiento de las cajas estándar o manual

- conocer el funcionamiento de las cajas de velocidades automáticas

- conocer los componentes de las cajas de velocidades

-conocer el tipo de fuerzas mecánicas que actúan en estas mecanismos

Capítulo I

Caja de velocidades manual.

En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades (también llamada simplemente caja) es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente en ascenso. (MENÉNDEZ)

Donde:

•          P es la potencia (en W)

•          M es el par motor (en N·m)

•          W es la velocidad angular (en rad/s)

En función de esto, si la velocidad de giro (velocidad angular) transmitida a las ruedas es menor, el par motor aumenta, suponiendo que el motor entrega una potencia constante.

La caja de cambios tiene pues la misión de reducir el número de revoluciones del motor, según el par necesario en cada instante. Además de 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, en transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.

         Existe además otra razón para su uso. Debido a las características de construcción del motor de combustión interna, las curvas de par, potencia y rendimiento (razón entre potencia obtenida en la combustión y potencia útil entregada a la salida), tienen esta forma:

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Ilustración 1 Esquema de curva par-velocidad

         Obsérvese que hay una zona en la cual el motor está entregando una potencia elevada, con un alto par y un rendimiento también elevado. Es deseable que el motor siempre estuviera funcionando en estas condiciones, sin embargo, cuando la velocidad del motor sobrepasa esta zona, se pierde par, además de que el rendimiento desciende rápidamente. Puede ser, que incluso si no se cambia de marcha, el motor no suministre suficiente par como para continuar acelerando el vehículo, además de todos los inconvenientes que supone tener elementos girando a velocidades tan altas como 7000-8000 rpm (para un motor corriente, esto supone alto desgaste, además de ruidos e incrementos demasiado elevados de temperatura, y a largo plazo puede originar el fallo de alguna pieza). Debido a esto, es necesario reducir la velocidad del motor al sobrepasar esta zona (o bien aumentarla si lo que se hace es frenar el vehículo). Como no interesa alterar la velocidad del vehículo según las necesidades del motor, sino al contrario, se instala una caja de cambios que permite modificar la relación existente entre la velocidad angular de giro de las ruedas del vehículo y el giro del cigüeñal (rpm que indica el tacómetro del vehículo). A través de las relaciones cinemáticas de engranajes, se demuestra que esta relación es de tipo lineal. (ZAYAS, 2012)

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