COMANDO DE EDUCACIÓN Y DOCTRINA DEL EJÉRCITO

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1 COMANDO DE EDUCACIÓN Y DOCTRINA DEL EJÉRCITO CARRERA PROFESIONAL TÉCNICA: Mecánica Automotriz TEMA: Implementación de un módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416 del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército - ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa. INTEGRANTES: ALO III Tco.MA ARONE YUCRA, Jaime Junior. ALO III Tco.MA PANTOJA QQUECHO, Victor Hugo. ALO III Tco.MA PASTOR VALDIVIA, David Gustavo. ALO III Tco.MA PORTOCARRERO FLORES, Daniel Jorks. ALO III Tco.MA PUERTA GUTIERREZ, Carloman David. ASESOR TÉCNICO: ASESOR METODOLÓGICO: Tco. (R) DURAND TRUJILLANO, Luis. My. (R) TEJADA SIALER, Álvaro. LIMA PERÚ 2012

2 AGRADECIMIENTO A nuestros profesores que nos apoyaron en todo momento.

3 DEDICATORIA A mis padres, profesores e instructores por ayudarnos a logras nuestro objetivos.

4 ÍNDICE CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA INTRODUCCIÓN: 1 1. PROBLEMA 1.1. Descripción de la realidad problemática Formulación del problema Sistematización del problema Justificación e importancia del problema Viabilidad 3 2. OBJETIVOS 2.1. General Específico 4 3. HIPÓTESIS, VARIABLES E INDICADORES 3.1. Hipótesis Hipótesis general Hipótesis especifica Variables Indicadores...5 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1.1. Marco teórico Antecedentes Bases teóricas Marco conceptual.22

5 CAPÍTULO III CONTENIDO Y ANÁLISIS 1. METODOLOGÍA 1.1. Diseño de la investigación Métodos para la investigación Población Muestra Instrumentos empleados de medición del trabajo Recolección y procesamiento de datos Análisis e interpretación de resultados.. 27 CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. Conclusiones y recomendaciones Sustentación práctica Referencias bibliográficas Anexos...34 Anexo 1: Matriz de consistencia. Anexo 2: Fotos y figuras del proyecto. Anexo 3: Manual de operación y mantenimiento del Sistema de Transmisión de Potencia. Anexo 4: Plano de ubicación del sistema de Transmisión de Potencia. Anexo 5: Silabo.

6 INTRODUCCIÓN En el galpón de Mecánica Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa, existen dos vehículos de combate UR-416 que se encuentran inoperativos. Viendo esta necesidad los alumnos de 3er año de la especialidad Técnico Mecánico Automotriz, tomamos uno de ellos para implementar un módulo de instrucción que contará con todos los sistemas, en el cuál desarrollamos nuestro trabajo de investigación en el Sistema de Transmisión de Potencia, encontrando las siguientes fallas: falta de bombín auxiliar de embrague, disco de embrague en malas condiciones, falta bomba maestra de embrague, cañerías totalmente obstruidas, uña del plato opresor roto, falta de aceite en la caja de cambio, falta de aceite en la corona, falta de líquido de embrague, falta de manguera de embrague por el cual se tuvo que implementar estos componentes para que nuestro sistema quede en perfecto estado de funcionamiento. En el capítulo I veremos el planteamiento del problema que se divide en: descripción de la realidad problemática, formulación del problema, sistematización del problema, justificación e importancia del problema, viabilidad, objetivos, hipótesis, variables e indicadores. En el capítulo II veremos el marco teórico que se divide en fundamentos teóricos que cuenta con las siguientes partes: marco teórico, antecedentes, bases teóricas, marco conceptual. En el capítulo III veremos el contenido y análisis donde se encuentra la metodología que se divide en diseño de la investigación, métodos para la investigación, población, muestra, instrumentos empleados de medición de trabajo, recolección y procesamiento de datos, análisis e interpretación de datos. Para concluir el trabajo veremos en el capítulo IV las conclusiones y recomendaciones. 1

7 CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1. PROBLEMA Descripción de la realidad problemática. En el taller de Mecánica Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejercito-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa año 2012 se ha observado la deficiencia de la instrucción por falta de un módulo de instrucción del vehículo de combate UR-416: Sistema de Transmisión de Potencia. Que pueda facilitar la enseñanza de los profesores y mejorar el aprendizaje de los alumnos. Siendo este problema perjudicial para los alumnos de primero, segundo y tercer año de la especialidad Técnico Mecánica Automotriz se ha visto por conveniente implementar un módulo de instrucción en el cuál, el alumno pueda identificar la bomba maestra de embrague, bombín auxiliar de embrague, disco de embrague, caja de cambio, eje cardan, corona y reconocer las diversas fallas que pueda haber en el Sistema de Transmisión de Potencia. Con el módulo de instrucción del vehículo de combate UR-416 se podrá reconocer e identificar los componentes del Sistema de Transmisión de Potencia Formulación del problema (Problema general). De qué manera la implementación de un módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416: optimizara el empleo de recursos de instrucción en el taller de Mecánica Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa? 1.3. Sistematización del problema (Problemas específicos). Pe 1 De qué manera se realizara el purgado de aire en el Sistema de Trasmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 para conocer el expulsado de aire en el sistema? 2

8 Pe 2 De que manera a se realizara la verificación del nivel de aceite en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 para determinar el nivel de aceite en la caja de cambio? Pe 3 De qué manera se efectuara la regulación del bombín auxiliar de embrague en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 para determinar el buen funcionamiento del sistema? 1.4. Justificación e importancia del problema. Los estudios de investigación que se realizará servirá para implementar un módulo de instrucción de un vehículo de combate UR-416 del Sistema de Transmisión de Potencia. Los beneficiados serán los alumnos del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército-ETE Sargento Segundo Fernando Lores Tenazoa de la especialidad de mecánica automotriz quienes obtendrán destrezas y habilidades acerca de las funciones del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416. El trabajo a realizarse tiene un gran aporte al taller de Mecánica Automotriz para que los alumnos logren obtener los conocimientos del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416. La investigación es aplicable en la realidad por que el ejército peruano cuenta con vehículos que reúnen las mismas características de funcionamiento del sistema de trasmisión de potencia Viabilidad. Los gastos económicos producto de la siguiente investigación será aproximadamente de s/.300 por alumno los cuales serán asumidos por los integrantes del grupo. Se dispone de fuentes de información del manual técnico en el taller de Mecánica Automotriz, una biblioteca que cuenta con libros exclusivo para los alumnos de la especialidad técnico mecánico automotriz, también contamos con laptop que nos permite recaudar información a través del internet. 3

9 Se dispone del taller de mecánica automotriz para poder realizar el trabajo de investigación. 2. OBJETIVOS Objetivo General. Implementar un módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416: para optimizar el empleo de recursos de instrucción en el taller de Mecánica Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejercito-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa Objetivos Específicos. Oe 1 Efectuar el purgado de aire en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416, permitirá conocer el expulsado de aire en el sistema. Oe 2 Realizar la verificación del nivel de aceite en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416, permitirá determinar el nivel de aceite en la caja de cambio del sistema. Oe 3 Efectuar la regulación del bombín auxiliar de embrague en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416, permitirá determinar el buen funcionamiento del sistema. 3. HIPÓTESIS, VARIABLES E INDICADORES Hipótesis Hipótesis General. La implementación de un módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR-416: optimizará el empleo de recursos de instrucción en el taller de Mecánica Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa Hipótesis Específicas. He 1 El purgado de aire en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 permitirá conocer el expulsado de aire en el sistema. 4

10 He 2 La verificación del nivel de aceite en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 permitirá determinar el nivel de aceite en la caja de cambio del sistema. He 3 La regulación del bombín auxiliar de embrague en el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 permitirá determinar el buen funcionamiento del sistema Variables Variable Independiente. Módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR Variable Dependiente. Empleo de recursos de instrucción Indicadores Indicadores de la Variable Independiente. X 1 Efectuar el purgado de aire X 2 Verificación del nivel de aceite. X 3 Regulación del bombín auxiliar de embrague Indicadores de la Variable Dependiente. Y 1 Número de módulos de instrucción. 5

11 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS. CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 1.1. Marco Teórico Antecedentes. La implementación del módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en el vehículo de combate UR - 416, motivo de este trabajo de investigación, tiene como antecedentes teóricos los proyectos e investigaciones realizados con anterioridad en otras instituciones de formación técnica en lo que respecta al área de mecánica automotriz: David Rodolfo Esquivel Tapia. Diseño mecánico de una transmisión según la graduación de velocidades de una caja mecánica 1. Una transmisión es un mecanismo que como su nombre lo indica transmite movimiento y potencia, desde el lugar donde se genera esta, ya sea de un motor eléctrico o de combustión interna, hasta el lugar donde se requiere ocupar, la cual es una máquina conducida que puede ser, un ventilador, una bomba o hacia las llantas de un automóvil. El propósito de este trabajo de investigación es de mejorar la eficiencia en transmisiones automotrices e incrementar la comodidad del usuario. 6 1 Informe final de investigación (Mexico-2008)

12 ROGER HUATAY GONZALES. Análisis cinemático, diseño y construcción de una trasmisión didáctica de engranes de tres velocidades 2 Realizar un análisis cinemático por el método de vectores de posición de una caja de engranajes de tres velocidades y reversa, comenzando por un repaso a los conceptos cinemáticos y posteriormente se analiza paso a paso las velocidades existentes en este tipo de mecanismos, para que el estudiante pueda comprender por qué y cómo se generan las relaciones de trasmisión usadas en el medio automotriz y los métodos para obtenerlas. Para comprender el funcionamiento de las cajas de velocidades es necesario conocer el elemento indispensable que las integra: los trenes de engranajes Bases Teóricas. Sistema de transmisión de potencia 3 El Sistema de Transmisión de Potencia es el conjunto de elementos que tiene la misión de hacer llegar el giro del motor hasta las ruedas motrices. Con este sistema también se consigue variar la relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas. Esta relación se varía en función de las circunstancias del momento (carga transportada y el trazado de la calzada). Según como intervenga la relación de transmisión, el eje de salida de la caja de velocidades (eje secundario), puede girar a las mismas revoluciones, a más o a menos que el cigüeñal. 7 2 Informe final de investigación (Peru-2011) (10/05/2012) Fig. 01 VER ANEXO 02

13 Embrague 4 Es el conjunto que permite transmitir la potencia de motor a la caja de cambio. El embrague se emplea en vehículos con cajas de cambio manuales. Su objetivo consiste en que el conductor pueda acoplar o desacoplar el motor de la caja de cambio graduando las velocidades según cuantos cambios tenga la caja de cambio. El conductor acciona el embrague con el pie. Cuando el embrague actúa, o esta aplicado (posición normal de marcha), la potencia procedencia del motor puede transmitirse a través del mismo y pasar a la caja de cambio. Cuando el embrague se libera pisando, el correspondiente pedal, el motor queda desacoplado de la caja de cambio y no se transmite potencia de energía, es decir, desacoplar el motor. Ubicación del embrague 5 El embrague está situado inmediatamente detrás del motor, entre este y la caja de cambio. Cuando se montan las piezas, el volante se une al cigüeñal mediante pernos. A continuación está aislando el disco de fricción (denominado también plato conducido). Se monta sobre el extremo de la caja de cambio, que se apoyan en el alojamiento del embrague. El conjunto de placa de presión y la cubierta se unen al volante mediante pernos. Construcción del embrague. Existen diferentes tipos de embragues. Esta explicación sobre la construcción del embrague se basara en uno de los tipos más comunes, el embrague de resorte espiral. Este embrague lleva una serie de resortes espirales dispuestos en círculo. El disco de fricción (o plato de conducción) tiene, aproximadamente, un pie (0,3 mm) de diámetro, y se monta en el eje de entrada a la caja de cambio. El disco tiene unas estrías en su cubo que encajan en las estrías del eje de entrada. Estas estrías consisten en 2 series de dientes. Los dientes interiores, en el cubo de disco de fricción, engranan con los exteriores del eje. 4 Fig. 02 VER ANEXO 02 5 Fig. 03 VER ANEXO 02 8

14 Cuando se acciona el disco de fricción, gira el eje de entrada de la caja de cambio. El embrague consta también del conjunto del plato de presión, que incluye una serie de resortes espirales. El conjunto plato de presión y cubierta se unen para al volante del motor. Los resortes proporcionan la presión necesaria para mantener el disco de fricción contra el volante. Entonces, cuando el volante gira, también lo hacen el plato de presión y el disco de fricción. Sin embargo, cuando se libera el embrague, la presión de resorte cesa, con la que el disco de fricción y el volante pueden rotar separadamente. Disco de fricción 6. El disco de fricción o plato conducido, consta de un cubo y plato, con unas chapas unidas al mismo. El disco de fricción tiene 2 tipos de resortes amortiguadores. Los primeros son ligeramente ondulados. Estos resortes van unidos al plato, y la chapa de fricción están unidas a los resortes. Cuando el embrague se acopla, los resortes se comprimen ligeramente para absorber el choque del acoplamiento. El otro tipo de resortes amortiguadores son muelles en espiral y dispuestos circularmente alrededor del cubo, el cual se pone el movimiento a través de estos resortes. Estos amortiguan los impulsos de potencia procedentes del motor, para que el flujo de potencia que pasa a la caja de cambio sea suave. Mecanismo de embrague. El acoplamiento del disco de embrague contra el volante de inercia del motor se realiza por medio de un conjunto de piezas que recibe el nombre de mecanismo de embrague. De este conjunto forma parte el plato de presión (plato opresor), que es un disco de acero en forma de corona circular, que se acopla al disco de embrague por la cara opuesta al volante motor. Por su cara externa se une a la carcasa con interposición de muelles helicoidales que ejercen la presión sobre el plato para aplicarlo fuertemente contra el disco. 6 Fig. 04 VER ANEXO 02 9

15 La carcasa de embrague constituye la cubierta del mismo, y en ella se alojan los muelles y las patillas de accionamiento, a través de los cuales se realiza la unión con la carcasa y el plato de presión. Dicha carcasa se une al volante motor por medio de tornillos. Los muelles realizan el esfuerzo necesario para aprisionar al disco de embrague entre el volante motor y la maza de embrague. Normalmente se disponen de seis muelles helicoidales dispuestos de manera circular consiguiendo así una presión uniforme sobre toda la superficie de la maza de embrague. Tipos de embrague 7. Existen diferentes tipos de embrague, que se agrupan básicamente en tres: 1. Embrague de fricción. El embrague de fricción está formado por una parte motriz (volante motor), que transmite el giro a la parte conducida, usando el efecto de adherencia de ambos componentes, a los cuales se les aplica una fuerte presión que los acopla fuertemente. El eje primario de la caja de velocidades se apoya en el volante de inercia del motor por medio de un casquillo de bronce. Sobre este eje se monta el disco de embrague que es aplicado fuertemente contra el volante motor por el palto de presión, también conocido como maza de embrague. La maza de embrague es empujada por los muelles que van repartidos por toda su superficie. Al pisar el conductor el pedal de embrague, un mecanismo de palanca articulada desplaza el cojinete de embrague que mueve unas patillas que, basculando sobre su eje, tiran de la maza de embrague que libera al disco impidiendo que el motor le transmita movimiento, haciendo que tampoco llegue a la caja de velocidades aunque el motor esté en funcionamiento. 2. Embragues electromagnéticos. 7 Fig. 05 VER ANEXO 02 10

16 El sistema de embrague electromagnético está constituido por una corona de acero que se monta sobre el volante de inercia del motor. En el interior de esta corona va alojada una bobina, que al pasar la corriente eléctrica a través de ella produce un campo magnético en la zona del entrehierro formado entre la corona y el disco de acero. Dicho disco va montado en el primario de la caja de cambios por medio de un estriado, sustituyendo al disco de embrague convencional. El espacio existente en el interior de la corona se cierra con chapas de acero, y se rellena con polvo magnético, que se aglomera en el entrehierro por la acción del campo magnético creado por la bobina, haciendo solidarios a la corona con el disco. De esta forma, cuando pasa corriente por el arrollamiento de la bobina se produce la aglomeración del polvo magnético consiguiendo el embragado del motor. Por el contrario, si no pasa corriente por la bobina el polvo magnético no se aglomera en el entrehierro, lo que permite girar en vacío a la corona sin arrastrar el disco. Con lo cual el motor permanece desembragado. En el instante en que comienza a pasar corriente por la bobina se inicia la aglomeración del polvo magnético, que tarda un cierto tiempo en completarse, además del retardo a la aparición del flujo magnético que se produce en todas las bobinas. Este efecto consigue que el embrague sea progresivo. 3. Embragues hidráulicos. El funcionamiento de un embrague hidráulico es parecido a dos ventiladores, uno enchufado y otro no, la corriente de aire creada incide en las aspas del desenchufado y lo gira. Así se logra transmitir el movimiento sin que haya rozamiento, y con ello se evitan los desgastes. En los embragues hidráulicos el medio de transmisión del movimiento es el aceite. Una bomba centrífuga recibe el giro del motor y envía el aceite a presión hacia una turbina en la que está acoplado el eje primario de la caja de velocidades. La energía cinética de cada partícula choca contra las aletas de la turbina, que 11

17 produce una fuerza que tiende a hacerla girar. El aceite resbala por las aletas de la turbina y es devuelto hacia la bomba centrífuga, donde esta lo envía hacia la periferia, volviéndose a repetir el ciclo. Cuando el motor gira a poco régimen la velocidad con que salen las partículas de la bomba es muy pequeña, y por tanto la energía cinética transmitida a la turbina es muy débil para vencer todo el par resistente opuesto por el peso del vehículo. En esta situación la turbina permanece sin girar y hay un resbalamiento total entre la bomba y la turbina. Conforme se va aumentando el régimen de giro del motor el aceite va tomando velocidad e incide con mayor energía cinética sobre la turbina, lo que produce que el resbalamiento entre bomba y turbina consiga hacer progresivo al embrague. Cuando el motor desarrolla su par máximo, el aceite impulsado por la bomba incide con gran fuerza sobre la turbina y ésta es arrastrada a gran velocidad, sin que apenas exista resbalamiento entre ambas. Por supuesto, la turbina entra en acción cuando el par transmitido por la bomba es superior al par resistente. Siempre existe un pequeño resbalamiento entre bomba y turbina que, con el motor con régimen alto, debe estar aproximadamente en el 2%. Averías del embrague. El embrague hacer cuidado al acoplarse. El embrague hace cuidado al desacoplarse. Se producen impulsos en el pedal de embrague Las chapas del disco de fricción se desgastan rápidamente. El pedal del embrague va duro. Cuando el embrague se acopla y resbala. Cuando se acopla, el embrague se rechina. Cuando se desacopla, el embrague gira o arrastra. Caja de cambio manual. Con la caja de cambio manual las marchas se cambian a mano. Como se sabe, un coche necesita algún tipo de caja de cambio. Cuando el coche arranca por primera vez el motor tiene que girar 12

18 bastante rápidamente y producir una potencia considerable. Por consiguiente, el motor tiene que girar deprisa mientras las ruedas del vehículo los hacen lentamente. Más adelante cuando el coche ya está en carretera, el motor gira deprisamente pero también gira deprisa las ruedas. La caja de cambio es el conjunto que permiten cambiar la posición de engrane o la relación de velocidad. Con una caja de cambio manual el conductor cambia la relación de engrane a mano. Caja de cambio de 6 velocidades 8. El cambio manual de 6 marchas destaca por numerosas cualidades, siendo la más significativa el buen aprovechamiento del par entregado por el motor, consecuencia de un excelente escalonamiento de las marchas. En el ámbito tecnológico, la novedad principal del cambio es el uso de dos árboles secundarios. Dicha técnica permite obtener un conjunto más compacto, para poder montarlo en vehículos con grupo motor propulsor transversal. Todas las marchas, incluida la marcha atrás, están sincronizadas, por lo que la facilidad en la conexión está asegurada. Además, los engranajes son helicoidales, hecho que aumenta la resistencia y reduce la sonoridad. El uso de cable de mando en la transmisión de los movimientos de la palanca hacia el cambio de marchas aporta una mayor suavidad en el manejo, mayor precisión en los movimientos y una reducción en la traslación de ruidos al habitáculo. La facilidad de manejo del cambio se complementa con el accionamiento hidráulico del embrague. El cambio manual con 6 marchas hacia delante y una hacia atrás, se monta junto con el motor de forma transversal. Existen dos versiones, una para vehículos con tracción delantera y otra para vehículos con tracción total, siendo el peso de 48,5 kg y de 68 kg respectivamente. En ambos casos el par de entrada máximo admisible es de 350 Ni valor suficiente para poder ser montado en motores de alta potencia y par. La carcasa del embrague dispone de numerosos taladros útiles para acoplar el 8 Fig. 06 VER ANEXO 02 13

19 cambio a los motores de diferentes familias. De esta forma se compensa el ángulo de inclinación propia de cada motor. Existen diversas relaciones de cambio, según sea la motorización en la que se monte. Por esta razón es importante consultar las letras distintivas del cambio en las operaciones de reparación. Estructura 9. Los elementos que forman la caja de cambios están alojados en el interior de dos carcasas de aluminio, la del "embrague" y la del "cambio". Los componentes básicos de la caja de cambio son: Un árbol primario. Dos árboles secundarios. Un árbol para la marcha atrás. Un diferencial. La timonería necesaria para la selección y conexión de las marchas. La versión de tracción total dispone además de una "caja de reenvío", imprescindible para transmitir par de giro al eje trasero. La utilización de dos árboles secundarios, técnica conocida como "flujo de fuerzas cruzado", permite repartir los piñones móviles de las marchas entre ambos árboles y reducir así la longitud total del cambio. Cada árbol secundario tiene un piñón de ataque que engrana directamente con la corona del diferencial. Pero sólo transmite movimiento el árbol que tenga engranada una marcha. Todos los piñones tienen dientes helicoidales. Además todas las marchas están sincronizadas, incluida la marcha atrás. Árbol primario 10. El primario, sujeto por la carcasa del embrague y la del cambio, está apoyado en ellas mediante rodamientos de rodillos cónicos En el árbol se han mecanizado dos dentados, el de la 2ª marcha (el más próximo 9 Fig.07 VER ANEXO Fig. 08 VER ANEXO 02 14

20 al embrague) y otro que es común para la 1ª y la marcha atrás. Sobre el árbol se monta un piñón doble, los cuales quedan solidarios. Dicho piñón doble incluye dos dentados, uno para la 6ª y 4ª marchas y otro para la 3ª. En su extremo opuesto al embrague se monta al piñón para la 5ª. Arboles secundario 11. Esta caja de cambio manual tiene dos secundarios: el "árbol secundario I" y el "árbol secundario II". Ambos gravitan en la carcasa del cambio y en la del embrague mediante rodamientos de rodillos cónicos. En el "secundarlo I" se montan los piñones de la primera hasta la 4ª marcha, mientras que en el "secundarlo II" dispone los piñones de la 5ª, 6ª y marcha atrás. Todos los piñones de los secundarios giran libres sobre rodamientos de agujas. Cuando se engrana una marcha, el piñón correspondiente queda solidario al eje, transmitiendo el par a la corona del diferencial. Todas las marchas están sincronizadas. Los sincronizadores de todas las marchas están repartidos entre los dos secundarios. Debe destacarse la sincronización doble de la 1º y 2º y 3ª el resto son sincronizadores simples. El árbol "secundario II" tiene la característica de las zonas ocupadas por los piñones de la 4ª, 1ª y 2ª marcha. Gracias a una arandela derivador de aceite, el árbol hueco y los tres taladros se logra un correcto engrase de los rodamientos de agujas de los piñones. Otros componentes internos. Eje de marcha atrás. La inversión de giro del secundario se logra mediante e! eje de la marcha atrás, al cual están fijados dos piñones, uno en permanente contacto con el primario y otro con el secundario. 11 Fig. 09 VER ANEXO 02 15

21 El eje se apoya en la carcasa del cambio y en la del embrague por medio de rodillos de aguja. Flujo de fuerza 12. El par de giro del motor llega al cambio de marchas a través del embrague y entra por el árbol primario. El primario tiene todos los piñones solidarios: su giro constante provoca el giro de todos los piñones de los otros árboles, los cuales permanecen libres. En el momento que el conductor engrana alguna marcha, provoca que el piñón correspondiente, situado en un árbol secundarlo quede solidarlo al árbol; así el par de giro pasará del primario al secundario y finalmente al diferencial. Cada una de las marchas tiene como resultado una desmultiplicación propia. La inversión de giro del secundario se logra mediante la intercalación del eje para la marcha atrás entre el primario y el secundario. Accionamiento de marchas. Los mecanismos que intervienen en la selección y conexión de una marcha se pueden asociar en tres grupos: La palanca de cambios. Dos cables de mando. La timonería de conexión. Funcionamiento. Movimiento de selección. Los desplazamientos hacia la derecha e izquierda de la palanca de cambios son transformados en movimientos de tracción y empuje del cable de selección quienes a su vez actúan sobre la timonería de conexión fijada al eje selector. Así se obtiene un movimiento ascendente o descendente del eje selector, con el que se logra encarar un dedo de conexión en la escotadura de la horquilla de la marcha seleccionada correspondiente. La conexión de la marcha 12 Fig. 10 VER ANEXO 02 16

22 atrás requiere superar un bloqueo de seguridad situado en el conjunto de la palanca de cambio, la cual impide la conexión accidental de la marcha. Para ello es imprescindible presionar la palanca de cambios hacia abajo, hasta superar la fuerza de un muelle; solo así puede superarse el bloqueo por medio de los movimientos hacia la izquierda y adelante en la palanca. Movimiento de conexión. Los movimientos de avance y retroceso en la palanca provocan movimientos rotatorios del eje de selección. Esta rotación hace que el dedo de conexión desplace la horquilla junto con el manguito de empuje. El manguito de empuje del sincronizador se encarga a su vez de engranar el piñón de la marcha conectada. Engranaje 13. En el automóvil se emplea muchos tipos de engranajes, todos los cuales son básicamente similares. Todos ellos tienen dientes un tipo u otros, q engranan entre sí para trasmitir el movimiento de un engranaje (rueda dentada o piños) a otro. Fallas de la caja de cambio. Dureza en el cambio de marchas. La caja de cambio se agarrota en posición de engrane. La marcha primera y marcha atrás saltan o se escapan. Se escapa la segunda marcha. Se escapa la tercera marcha. Se escapa la cuarta marcha. Se escapa el bloqueador diferencial. No se transmiten potencia atreves de la caja de cambio. La caja de cambio hace ruido en punto muerto. La caja de cambio hace ruido en posición de engrane. Al cambiar, los engranajes chocan. Perdidas de aceite. Árbol de trasmisión (Eje cardan) Fig. 11 VER ANEXO (23/05/2012) Fig. 12 VER ANEXO 02 17

23 Transmiten la potencia del motor y la caja de cambio a las ruedas del coche. En la mayor parte de los vehículos, el motor está delante y se accionan las ruedas posteriores. Esta construcción implica la existencia de un árbol de trasmisión (eje cardan). Para trasmitir potencia desde el motor a las ruedas posteriores. Sin embargo cuando el motor está delante y se accionan las ruedas delanteras (vehículos con tracción delantera), se necesita un eje motriz corto para trasmitir la potencia del motor a las ruedas delanteras. Los vehículos con el motor detrás y tracción trasera necesitan un eje motriz corto para trasmitir potencia desde el motor a las ruedas posteriores. Construcción del árbol de trasmisión. El árbol de trasmisión conecta el eje de salida del a caja de cambio con el diferencial en los semiejes posteriores. La caja de cambio y el motor están más o menos rígidamente unidos al bastidor del vehículo. Pero las ruedas posteriores están unidas al bastidor del vehículo a trasvés de los resortes de la suspensión. Junta universal 15. La junta universal permite que la potencia se trasmita a través de dos ejes que forman entre si un cierto ángulo. Es una junta de doble articulación, que consisten en dos horquillas en forma de Y y un elemento en forma de cruz. Este último se denomina araña. Los cuatro brazos de la araña van montados en cojinetes alojados en los extremos en las dos horquillas. En situación de trabajo, el eje motriz hace que gire una de las horquillas, la cual hace que gire la araña, y esta trasmite el movimiento de rotación a la horquilla y los ejes conducidos. Cuando los ejes motriz y conducido forman entre si un cierto ángulo, las horquillas oscilan sobre los cojinetes de los extremos de los brazos de la araña Fig. 13 VER ANEXO 02

24 Junta deslizante 16. La variación de la línea de trasmisión se absorbe mediante una junta deslizante. Consiste en unas estrías exteriores en el extremo de un eje, y unas estrías internas que se acoplan con las anteriores en el eje hueco de acoplamiento. Las estrías hacen que los dos ejes giren solidariamente, pero permite un desplazamiento longitudinal relativo entre ambos en el interior del eje hueco. Este desplazamiento permite que la longitud efectiva del árbol de trasmisión varíe cuando los semiejes posteriores se acercan o aleja del bastidor del vehículo. Junta universal de bola y muñón 17. La junta de universal de tipo de bola y muñón, combina la junta universal y la junta deslizante en un solo conjunto. El eje tiene un orificio transversal en el cual está alojado un pasador a presión, en cuyos extremos llevan sendas bolas. Entre las bolas y el pasador se colocan cojinetes de agujas. El otro elemento de la junta universal consiste en un alojamiento de acero, o cuerpo. Este alojamiento tiene dos canales donde se ajustan las bolas. El movimiento de rotación se trasmite a través del pasado y las bolas, las bolas pueden desplazarse atrás y a delante en los canales del alojamiento, para absorber cualquier variación del ángulo de trasmisión. Al mismo tiempo las bolas actúan como una deslizante al desplazarse a lo largo de los canales. Servicio de la junta universal. Por regla general, las juntas universales no requieren servicio. La mayor parte de las juntas universales están pre lubricadas, y no requieren lubricación adicional. Sin embargo en caso de desgaste o deterioro, puede ser necesario cambiar las juntas universales. Para determinar los procedimientos de cambio y servicio adecuado consulte el manual de taller de fabricante. 16 Fig. 14 VER ANEXO Fig. 15 VER ANEXO 02 19

25 Semiejes posteriores y diferenciales. La potencia procedente del motor fluye al diferencial a través de árbol de trasmisión o línea motriz. Cuando dicha potencia llega al diferencial, tiene que ser repartida y enviada a las dos ruedas posteriores. Si el vehículo se desplaza en línea recta, las dos ruedas posteriores giran a la misma velocidad, pero cuando se toma una curva la rueda posterior exterior tiene que ir más deprisa que la rueda posterior interior. El diferencial es el conjunto que hace esto posible. Diferencial 18. Transmite el giro del motor de la mejor manera posible y de modo diferente a cada una de las ruedas motrices, permitir salir de la inercia cuando la maquina está detenida, cuando el motor solo puede aportar un mínimo torque (caja mecánica), vencer grandes obstáculos geográficos empujando la maquina cuando va de subida o frenando cuando está bajando, lograr de manera sostenida altas velocidades de crucero, permitir doblar sin que se estropeo ningún mecanismo de tracción, muchas otras funciones. Los puentes traseros son del tipo flotante, algunos con dos reducciones y una sola velocidad; la reducción final se consigue en dos fases, la primera mediante un conjunto de engranajes cónico espirales denominados piñón / corona, la segunda a través de engranajes epicíclicos de reducción en los cubos reductores de las masas de las ruedas traseras, proporcionando ambos sistemas la reducción total del puente posterior. Son muy resistentes, pueden ser de chapa embutida de acero especial, soldado, con una caja central que le proporciona una resistencia máxima a la flexión. En la caja central se aloja el grupo diferencial. Una configuración ideal es aquella de doble reducción, esta le proporciona notables beneficios. Cuando así ocurre, la reducción en el grupo diferencial es baja. La corona es de pequeño diámetro, bien soportada, expuesta a mínimas deformaciones, en tanto que el piñón es grande y soportado por robustos rodamientos de 18 Fig. 16 VER ANEXO 02 20

26 rodillos cónicos sobre un eje de gran diámetro. El pequeño tamaño del conjunto de engranajes requiere de un alojamiento relativamente pequeño, con lo que es posible disponer de una altura máxima entre el suelo y la armazón del puente favorable a condiciones de camino severo. Por otra parte esta baja reducción del grupo permite a los semiejes (palier) trabajar en condiciones muy favorables, puesto que el par transmitido es inferior o no muy superior al doble del correspondiente al del cambio de velocidad empleado. La última reducción se lleva a cabo en los extremos de los ejes, en una caja de planetarios que se aloja en el extremo del cubo de rueda. Funcionamiento del diferencial. Con el vehículo toma una curva la rueda exterior tiene que girar más deprisa que la interior. Si el árbol de trasmisión estuviera engranado rígidamente a las dos ruedas posteriores, para recorrer una curva cada rueda tendría que deslizar sin girar una cierta medida, trabajando a si los neumáticos no durarían mucho. Pero lo que es peor es que el vehículo no estaría controlado en las curvas. Así pues el trabajo consiste en evitar estos problemas permitiendo que una rueda posterior gire más deprisa que la otra, cuando el vehículo toma una curva. Fallas en el diferencial. Zumbido Ruido al acelerar Ruido en las curvas Zumbido. Muchas veces un zumbido es producido por un ajuste interno incorrecto del piñón motriz o de la corona. Un ajuste incorrecto impide el contacto normal de los dientes y puede producir su rápido desgaste, así como un fallo prematura diferencial. El ruido ira subiendo de tono a medida que el desgaste progrese, cuando haya que hacer ajustes de diferencial, consulte el manual de taller del vehículo cuyos servicios se esté realizando. 21

27 Ruido al acelerar. Si el ruido se hace más evidente cuando se acelere el vehículo, probablemente significa que el contacto de los extremos de los talones de los dientes de los engranajes es muy fuerte. Si el ruido se oye más cuando el motor actúa como freno, probablemente implica que el contacto en los dedos de los dientes de los engranajes es muy fuerte. Cualquiera de estas dos condiciones tiene que corregirse, en cualquier caso los procedimientos del servicio hay que consultarlo en los manuales de taller del fabricante. Ruido en las curvas. Si el ruido solo se presenta cuando el vehículo toma una curva, la avería está dentro de la carcasa del diferencial esta avería puede estar producida por las siguientes causas: engranajes satélites agarrotados sobre el eje del piñón, engranajes o piñones deteriorados, demasiado. Observe que cuando se toma una curva, estas son las piezas del diferencial que tienen movimiento relativo. Mantenimiento del diferencial. Los procedimiento de reparación y montaje en los semiejes posteriores y diferenciales varían de un modelo de vehículo a otro. Al empezar a reparar un diferencial conviene asegurarse siempre de que se dispone que el manual del taller del fabricante del vehículo con el que se está trabajando Marco conceptual. Implementación. Actos realizados para conservar el material y equipo en condiciones de prestar servicios, o para restablecer sus condiciones de utilización incluye inspecciones y reconstrucciones, poner en funcionamiento algo. Módulo. Es la forma de representar un módulo de instrucción mostrando características como este caso el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR

28 Instrucción. Conjunto de conocimientos adquiridos, enseñanza de los conocimientos necesarios para una actividad. Conjunto de reglas o indicaciones que se dan para hacer una actividad o para manejar un objeto. Taller. Lugar en el que se realizan reparaciones de máquinas o aparatos, especialmente de coches. Mantenimiento. Actos realizados para conservar el material y equipo en condiciones de prestar servicios o para restablecer sus condiciones de prestar servicios de utilización. Incluye inspecciones, pruebas, verificaciones, reparaciones y reconstrucciones. Escalones de mantenimiento. Por escalones de mantenimiento se entiende que los trabajos de mantenimiento pueden ser efectuados por las unidades, organismos o instalaciones de mantenimiento. Mantenimiento de 1er escalón. Es efectuado por los operadores del equipo. Normalmente consiste en inspecciones diarias, limpieza, lubricación y ajustes menores autorizados por el respectivo Boletín Técnico de Mantenimiento. Mantenimiento de 2do escalón. Es efectuado por personal auxiliar técnico especialmente entrenado perteneciente a la unidad que emplea el equipo y que cuenta con la capacidad y medios que no posee el primer escalón. El segundo escalón comprende normalmente el reemplazo de partes o conjuntos dañados (no su reparación) y que no requiere de un equipo especial ni la ejecución de un desmontaje completo. Mantenimiento de 3er escalón. A cargo del personal especialmente entrenado perteneciente a las instalaciones de 3er escalón, usualmente implica la devolución del equipo reparado a la unidad de origen. El 3er escalón incluye el reemplazo de partes y conjuntos y la reparación de estos. 23

29 Mantenimiento de 4to escalón. Es efectuado por el personal entrenado y especialista perteneciente a unidades de mantenimiento, que operan talleres semi-fijos o permanente, destinados a apoyar a los escalones menores de mantenimiento ubicados dentro de un área determinada, con reparaciones de equipo que posteriormente son devueltos a las unidades de origen o entregados a los depósitos para su posterior redistribución. Este escalón comprende reparaciones generales de conjuntos y componentes mayores. Mantenimiento de 5to escalón. Efectuado por personal especialista entrenado, altamente calificado (alto nivel de especialización), e implica la rehabilitación y reconstrucción del equipo o de sus conjuntos o componentes, que luego serán entregados a los depósitos para su redistribución. 24

30 CAPÍTULO III CONTENIDO Y ANÁLISIS 1. METODOLOGÍA Diseño de la Investigación: El diseño de la investigación es experimental, tipo aplicativo, nivel descriptivo y explicativo, se basa en objetivos que permitirán llegar a conclusiones y se apoya en el método inductivo, deductivo, de análisis-síntesis Método para la investigación: Deductivo, inductivo, análisis-síntesis, observacional Población. Los alumnos de la especialidad técnico mecánico automotriz que utilizan el módulo de instrucción del sistema de trasmisión de potencia Muestra. Los alumnos de la especialidad técnico mecánico automotriz de 3er año del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército-ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa Instrumentos empleados de medición del trabajo: Lista de cotejo: permitirá conocer el purgado de aire, verificación del nivel de aceite, regulación del bombín auxiliar de embrague en el sistema de transmisión de potencia. 25

31 PURGADO DE AIRE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Realiza el purgado de aire en el Sistema de Transmisión de Potencia (embrague) Describe el procedimiento para realizar el purgado de aire SI NO SI NO PURGADO DE AIRE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Realiza el purgado de aire en el Sistema de Transmisión de Potencia (embrague) Describe el procedimiento para realizar el purgado de aire SI NO SI NO 26

32 VERIFICACION DEL NIVEL DE ACEITE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Reconoce el tipo de aceite Realiza la verificación de los niveles de aceite en los componentes del Sistema de Transmisión de Potencia SI NO SI NO 1.6. Recolección y procesamiento de datos. A través de la lista de cotejo se recogió información respecto a la realización del purgado de aire en el Sistema de Transmisión de Potencia (embrague). A través de este proceso se puedo establecer si es o no adecuado. Para verificar la verificación del nivel de aceite tenemos que reconocer el tipo de aceite y verificar si es o no adecuado. Para la regulación del bombín auxiliar de embrague tengo que reconocer los componentes del bombín y su funcionamiento de cada uno de ellos. 2. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. LISTA DE COTEJO: PURGADO DE AIRE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Realiza el purgado de aire en Describe el procedimiento el Sistema de Transmisión de para realizar el purgado de Potencia (embrague) aire SI NO SI NO Si Si 27

33 Interpretación: Porque para describir el funcionamiento del sistema tengo que conocer los componentes además para realizar el purgado del sistema debo saber cómo funciona. VERIFICACION DEL NIVEL DE ACEITE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Reconoce el tipo de aceite Realiza la verificación de los niveles de aceite en los componentes del Sistema de Transmisión de Potencia SI NO SI NO Si Si Interpretación: Porque para rellenar el aceite a los componentes del sistema debo reconocer el tipo de aceite, verificando su nivel antes de proceder. REGULACION DEL BOMBIN AUXILIAR DE EMBRAGUE SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Reconoce sus componentes Realiza la regulación del bombín auxiliar de embrague. SI NO SI NO Si Si Interpretación: Antes de realizar el purgado del bombín auxiliar de embrague se debe reconocer sus componentes. 28

34 1. Conclusiones y recomendaciones. CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.1. Conclusiones. En conclusión la implementación del módulo del vehículo de combate UR- 416: Sistema de Transmisión de Potencia podrá optimizar el empleo de recursos de instrucción del taller de Mecánica Automotriz en el Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército - ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa. Se concluye que mediante el purgado de aire del vehículo de combate UR-416: Sistema de Transmisión de Potencia permitirá conocer el expulsado de aire en el sistema. En conclusión la verificación del nivel de aceite en el del vehículo de combate UR-416: Sistema de Transmisión de Potencia permitirá determinar el nivel de aceite en la caja de cambio del sistema. En conclusión la regulación del bombín auxiliar de embrague del vehículo de combate UR-416: Sistema de Transmisión de Potencia permitirá determinar el buen funcionamiento del sistema Recomendaciones. Los alumnos responsables de esta investigación recomiendan hacer un mantenimiento periódico al Sistema de Transmisión de Potencia para mantenerlo en óptimas condiciones, para este propósito se debe leer la Cartilla de Operación y Mantenimiento antes de operar el Sistema de Transmisión de Potencia para hacer un uso correcto del módulo, teniendo en cuenta todas las medidas de seguridad para evitar accidentes y asegurar la vida útil de este módulo de instrucción. Además se recomienda a los profesores que llevan la unidad didáctica: Sistema de Transmisión de Potencia con los alumnos de la especialidad Técnico Mecánico Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército - ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa que 29

35 las clases desarrolladas del purgado de aire, verificación del nivel de aceite, regulación del bombín auxiliar de embrague del vehículo de combate UR_416. Se desarrolle en forma teórica _ practica y que permita al alumno aprender con mayor facilidad. Sustentación práctica. Los alumnos de la Especialidad Técnico Mecánico Automotriz del Instituto de Educación Superior Tecnológico del Ejército - ETE Sgto. 2do Fernando Lores Tenazoa vimos la necesidad de implementar un módulo de instrucción del Sistema de Transmisión de Potencia en un vehículo de combate UR-416, que nos permita desarrollar nuestra prácticas ya que con el nuevo enfoque constructivista el alumno aprende haciendo, por lo cual hicimos un diagnóstico al Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416, encontrando las siguientes deficiencias: disco de embrague en mal estado, la falta de una uña al plato opresor, mangueras y cañerías obstruidas, no existía bomba maestra de embrague, no tenía bombín auxiliar de embrague ni regulador, no contaba con aceite en la caja de cambio ni en la corona. Una vez hecho el diagnóstico procedimos a la adquisición de los repuestos faltantes y en mucho de los casos teníamos que adaptar, ya que los repuestos originales no existían en el mercado. Posteriormente procedimos a la instalación de los repuestos (bomba maestra de embrague, bombín auxiliar de embrague, manguera y cañerías de embrague, plato opresor, disco de embrague, llenado de aceite SAE 90) dejando el Sistema de Transmisión de Potencia del vehículo de combate UR-416 en ópticas condiciones de funcionamiento. Con este trabajo se beneficiarán los alumnos de la especialidad de Técnico Mecánico Automotriz ya que podrán conocer sus partes y realizar sus prácticas. Verificación de la caja de cambio. Para verificar la caja de cambio primeramente se probó los cambios accionando la palanca de cambio estando en condiciones de uso, después se retiró la tapa lateral de la caja de cambio para observar sus engranajes viendo que solo faltaba aceite para mejorar el accionamiento de sus 30

36 cambios para que a fin el vehículo tenga una mejor desplazamiento y la fuerza necesaria para diversos terrenos. También podemos observar q esta caja e cambio cuanta con 8 cambios 6 hacia adelante y 2 hacia atrás. Verificación del disco de embrague. Para el disco de embrague se tuvo que desmontar con la ayuda de un tecle separando la caja de cambio del motor, al retirarlo se observó que el forro estaba en malas condiciones de uso por el cual se mandó a cambiar con otro forro nuevo para después poder montarlo dándole un buen funcionamiento al Sistema de Transmisión de Potencia. Verificación del eje cardán. Para la verificación del eje cardan del Sistema de Transmisión de Potencia se tuvo que desmontar el amortiguador, resorte y retirar el eje posterior haca atrás verificando que la crucetas del eje cardán se encontraba en buenas condiciones, pero faltaba grasa, por lo cual procedimos a engrasarlo ya que este cuenta con un punto de engrase. Instalación de las cañerías del embrague. Al verificar este sistema encontramos que no contaba con las cañerías, ni mangueras de embrague, procedimos a instalar la cañería desde el bombín de embrague hasta la bomba maestra de embrague. Instalación de la bomba maestra de embrague. Para la instalación de la bomba maestra de embrague en la carrocería se tuvo que adaptar una bomba maestra de embrague, ya que esa bomba maestra original ya no existe en el mercado. Instalación del bombín auxiliar de embrague. Para la instalación se tuvo que comprar un bombín que no contaba con sus accesorios originales para los cual se tuvo que adaptar un accesorio no original (jebe, pistón y resorte). 31