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J.H.G. S.T.F.
Grupos reductores y diferenciales
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EL GRUPO REDUCTOR
En los vehículos, las multiplicaciones y/oreducciones del par motor que seobtienen en la caja de cambios no sonsuficientes para optimizar al máximo lapotencia que el motor produce.
Por ello las revoluciones de salida de lacaja de cambios se transforman denuevo en el grupo reductor, hastaconseguir una relación de transmisiónadecuada a las condiciones de marcha.
La relación de transmisión del gruporeductor aumenta el par desarrolladopor el motor en la misma proporción,que se reduce el régimen de giro desalida.
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EL GRUPO REDUCTOR
El grupo reductor esta formado pordos ruedas dentadas de diferentetamaño engranadas entre si.
La menor se conoce como piñón y esla rueda conductora del grupo Z1.
La mayor Z2 es conocida comocorona, se trata de la rueda conducidaque transmite el movimiento aldiferencial.
Nº de dientes del piñón conducidoRt = -------------------------------------------
Nº de dientes del piñón conductor
Z2 conducidoRt = -------------------
Z1 conductora
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EL GRUPO REDUCTOR
Caja de cambios manual de cinco velocidades OAF y grupo
Velocidad Rtcambio Rtgrupo Rtcambio x Rtgrupo Rttotal
1ª 38:11 3.455/1 68:15 4.533/1 3.455x4.533= 15.66/1
2º 43:22 1.955/1 68:15 4.533/1 1.955x4.533= 8.86/1
3º 41:32 1.281/1 68:15 4.533/1 1.281x4.533= 5.80/1
4º 39:40 0.975/1 68:15 4.533/1 0.975x4.533= 4.41/1
5º 39:48 0.813/1 68:15 4.533/1 0.813x4.533= 3.68/1
M.A. 35:11x24:11 3.182/1 68:15 4.533/1 3.182x4.533= 14.42/1
La relación de transmisión total del grupo reductor (Rt grupo)permite reducir por su valor las distintas velocidades delcambio, multiplicando en la misma proporción el par detransmisión.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
El grupo reductor y su relación de transmisión dependen deltipo de vehículo (automóvil, camión, motocicleta, etc.).
Se diseña teniendo en cuenta, principalmente, la posición delmotor y la del eje motriz.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para automóviles
Los automóviles emplean dos tipos de grupos reductores:
Piñón y corona condentado helicoidal.
Piñón cónico ycorona circular dedentado cónico
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para automóviles
Piñón y corona con dentado helicoidal:
Se emplean en la mayoría deautomóviles de tracción delantera.
La caja de cambios, el gruporeductor y el diferencial forman unconjunto compacto, que permitecolocar el motor en posicióntransversal.
Los ejes de entrada y salida defuerza de todo el conjunto seencuentran paralelos entre si.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para automóviles
Piñón cónico y corona circular de dentado cónico:
Se emplean en automóviles demotor longitudinal y propulsióntrasera o tracción delantera.
El conjunto piñón y corona seconoce como “grupo cónico”
El grupo cónico distribuyeel giro de rotación entreejes que se encuentranperpendiculares entre si, detal modo que la entrada y lasalida de fuerza seencuentran a 90º.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para automóviles
Piñón cónico y corona circular de dentado cónico:
Los grupos cónicos pueden ser de dentado:Recto.
Helicoidal.
Las diferencias mas significativas estriban enque el dentado helicoidal:Proporciona mayor superficie de ataque entre losdientes.
El funcionamiento es mas silencioso.
Los vehículos con carrocería depiso bajo disponen de gruposcónicos de “tipo hipoide”:Llevan el centro del eje de lacorona del diferencial mas alto queel del piñón.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para vehículos industriales
Los vehículos industriales emplean de manera generalizada elgrupo cónico.
El motor se monta, con respecto al bastidor,longitudinalmente y los ejes propulsores se colocan en laparte trasera.
Un árbol de transmisión une la salida de fuerza de la caja decambios con el piñón del grupo cónico.
El grupo cónico, el diferencial y los palieres forman unconjunto que se conoce como puente trasero.
Los puentes traseros de los vehículos industriales estasometidos a importantes esfuerzos, siendo por tanto muyrobustos y de grandes dimensiones.
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EL GRUPO REDUCTOR
Tipos de grupos reductores
Grupo reductor para motocicletas
Los grupos reductores que mas se emplean en lasmotocicletas son:
Piñones, unidos por medio de una cadena de eslabones.
Ruedas dentadas rectas, unidos por medio de una correadentada.
Piñón y corona dentada de tipo hipoide (TransmisiónParalever).
La relación de transmisión se dispone según el nº de dientesde los piñones o ruedas dentadas
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EL DIFERENCIAL
Se coloca en el/los eje/s motriz/ces de los vehículos de almenos cuatro ruedas.
Cumple dos misiones en la transmisión del movimiento a lasruedas:
Repartir por igual el parde giro que sale de lacaja de cambios hacialos semiarboles (ruedas) .
Compensar las diferenciasde giro de los ejes de lasruedas, cuando el vehículotoma una curva.
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EL DIFERENCIAL
Funcionamiento del diferencial en línea recta:
Cuando el vehículocircula en línea recta, lasdos ruedas de un mismoeje recorren igualdistancia.
El diferencial en estasituación no necesitacompensar el par de giroentre ruedas ya que estese reparte al 50%.
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EL DIFERENCIAL
Al describir el vehículo una curva ensu trayectoria, la rueda exterior realizamayor recorrido que la interior.
Para que no exista deslizamientoentre las dos ruedas del mismoeje de tracción o propulsión, larueda exterior debe girar masrápido que la interior.
El mecanismo del diferencialpermite tomar las curvas sin quela rueda interior arrastre.
El mecanismo compensa lasdiferencias de giro y lasrevoluciones, de manera que losvalores que pierde un semieje, setransmiten al otro.
Funcionamiento del diferencial al describir una curva:
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EL DIFERENCIAL
El giro transmitido secompensaproporcionalmente entrelas ruedas; si, porejemplo, una ruedaexterior gira el 60%, lainterior girara al 40%.
El diferencial pierde sueficacia cuando unneumático del mismo ejepatina. En esta situación,el neumático opuesto aldeslizamiento queda fijosobre el terreno y todo elpar se transmite alneumático que gira sinadherencia
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EL DIFERENCIAL
El diferencial también se monta en vehículos 4x4 para repartir elgiro y compensar las diferencias del mismo entre los dos ejes(delantero y trasero).
Se comporta de manera similar a cuando se monta en el ejemotriz, repartiendo el par a los diferenciales delantero y traserocomo si de ruedas se tratara y compensando las diferencias de giro.El par de giro que pierde un eje lo gana el otro.
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EL DIFERENCIAL
Tipos de diferenciales
TIPOS
CONVENCIONALES O DE GIRO LIBRE
CONTROLADOS
TORSEN
De dientes rectos
Con bloqueo manual
Autoblocantes
Por discos de fricción
Por conos de fricción
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Constitución del diferencial de giro libre
El mas empleado y sencillo es el diferencial de dientes rectos.
Esta constituido por:Carcasa.
Planetarios.
Satélites.
Rodamientos.
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Constitución del diferencial de giro libre
Carcasa:
Se fabrica de fundición.
En ella se acopla la corona delgrupo reductor y el conjuntodiferencial.
Es el elemento que actúa de soporte del resto de piezas.
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Constitución del diferencial de giro libre
Planetarios:
A ellos se le acoplan lospalieres o semipalieres a travésde su eje ranurado.
Son dos piñones de dentadorecto y forma cónica,enfrentados entre si
planetarios
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Constitución del diferencial de giro libre
Satélites:
Actúan como cuñasempujando a losplanetarios cuando secircula en línea recta.
Son piñones, en numero de dos ocuatro, de dentado recto y formacónica, que van engranados conlos piñones planetarios.
Transmiten el giro entreplanetarios al tomar unacurva, frenando uno deestos.
satélite
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Constitución del diferencial de giro libre
Rodamientos:
Deben soportar grandesesfuerzos axiales y radiales.
Los mas empleados son losde rodillos cónicos.
En su montaje necesitan deun ajuste de precarga, paralo cual es requisitoindispensable el seguir lasindicaciones del fabricante.
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Funcionamiento del diferencial sin bloqueo
El diferencial es un conjunto mecánico capaz de realizar dosfunciones con el mismo mecanismo, dependiendo de laresistencia a la rodadura de los neumáticos con el suelo.
1) Misma resistencia de rodadura:
El diferencial reparte el par a los dos planetarios al 50%.
El diferencial actúa como un conjunto; los satélites atacancontra los planetarios y los obliga a gira al mismo numerode revoluciones.
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Funcionamiento del diferencial sin bloqueo
El diferencial es un conjunto mecánico capaz de realizar dosfunciones con el mismo mecanismo, dependiendo de laresistencia a la rodadura de los neumáticos con el suelo.
2) Necesita compensar las diferencias de giro del eje motriz:
El planetario de la rueda que ofrece mayor resistencia algiro se frena.
Al frenarse el planetario, los satélites giran sobre su eje peroen sentido contrario entre ellos y trasmitiendo el giroperdido al otro planetario.
De esta manera, se regulande forma automática lasrevoluciones que pierde uneje, compensándolas en elotro.
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EL DIFERENCIAL
Diferencial de giro libre (sin bloqueo o convencional)
Funcionamiento del diferencial sin bloqueo
La compensación del nº de revoluciones es un problema paraeste tipo de diferenciales, ya que, en situaciones extremas denieve, barro, etc. y sin ningún control adicional de bloqueo, sila rueda pierde toda la adherencia patina, perdiendo por esarueda el par de giro de la transmisión.
100% 0%
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EL DIFERENCIAL
Diferenciales controlados
Diferenciales con bloqueo
Los vehículos que circulan o trabajan en terrenos deslizantesnecesitan un dispositivo de bloqueo o anulación deldiferencial.
El bloqueo permite al conductor activar y anular el efectodiferencial.
El diferencial bloqueado permitirá circular al vehículo en línearecta para salvar situaciones de difícil acceso y suelosdeslizantes con peligro de derrapaje de una de las ruedas.
Con el diferencial bloqueadoy ante una curva, el vehículoserá inestable tendiendo adeslizar hacia el exterior dela curva arrastrando una delas ruedas, el bloqueo sedebe desacoplar cuando seanecesario.
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EL DIFERENCIAL
Diferenciales controlados
Diferenciales autoblocantes
Los diferenciales que incorporan dispositivos autoblocantesrealizan las mismas funciones que los diferenciales normalesrepartiendo y compensando las diferencias de giro.
Estos diferenciales incorporan un mecanismo que permiteanular el efecto diferencial en las situaciones de perdida totalde adherencia de una rueda. Se activa automáticamente sinque el conductor intervenga como en el bloqueo manual.
Los tipos mas comunes son:Diferencial autoblocante por discos de fricción “trac-lok”.
Diferencial autoblocante por conos de fricción.
Diferencial Torsen.
