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 Caja de cambios en vehiculos 4x4

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MensajeTema: Caja de cambios en vehiculos 4x4   Miér 14 Mayo 2008, 10:30 pm

El sistema de transmisión de un vehículo 4x4 está compuesto, entre otros, por la caja de cambio, el transfer y los diferenciales. Este sistema es el encargado de transmitir la potencia generada por el motor a las ruedas motrices.

La caja de cambios de velocidad se encarga de variar la relación de potencia aplicada a los neumáticos, mediante la variación de relación de giro entre el morot y su ese de salida de mando, lográndose así un mayor o menor torque aplicado al diferencial a electrción del conductor. Por leyes físicas se cumple que a mayor reducción de giro entre el motor y el diferencial, se obtiene mayor torque y menor desplazamiento, lo que equivale a colocar la caja de cambios en una velocidad corta; a menor reducción de giro se obtendrá menor torque y mayor desplazamiento, esto equivale a colocar la caja de cambio en una velocidad larga.

La dorma más sencilla de lograr esta reducción de giro es a través de engranajes entre el eje de entrada de la caja, acoplado al motor, y el eje de salida o de mando. La diferencia básica entre la caja de un vehículo de turismo y la de un rústico radica principalmente en su robustez y su relación más corta en las bajas velocidades; el principio operativo es siempre el mismo.

Los vehículos todo terreno (4WD o simplemente rústicos), además de las cajas sincrónicas o manuales, pueden venir equipados con cajas de cambio automático, las cuales a través de un convertidor de torque, compuesto generalmente por un impulsor, una turbina, un cuerpo de válvulas y un conjunto de engranajes planetarios, realizan en forma automática los cambios de velocidad.

Estas cajas automáticas operan con un fluido hidráulico especial, que cumple estas funciones:

1.-Transmite la potencia del motor dede el impulsor hasta la turbina.
2.-Opera hidráulicamente los dispositivos de control que actúan sobre los engranajes planetarios.
3.-Lubrica los cojinetes y transporta el calor, desde las partes calientes de la caja hasta un radiador enfriador colocado fuera de la caja.


Principales Ventajas en uso 4x4
El confort en la conducción del vehículo es la ventaja más resaltante que proporsiona el uso de este tipo de caja, a esto se le suma la aplicación inteligente del cambio con la dosificación adecuada del torque en el momento justo y bajo cualquier circunstancia de conducción por complicada que ésta sea, lo que hace de un piloto inexperto un hábil conductor de vehículos todo terreno.

Esta maravillosa condición de inteligencia permite una excelente maniobra sobre el fango, aun al arrancar, ya que dosifica adecuadamente el torque requerido con sólo ajustar el acelerador a la posición más conveniente; por esta razón nos maravilla la forma como juegan con el lodo los vehículos equipados con estas cajas. Otra excelente prestación se observa en la conducción en subidas pronunciadas, al ejecutar los cambios de velocidad en el momento adecuado, impidiendo así las pérdidas de inersia y tracción necesarias para vencer con éxito este tipo de obstáculo.

Luego la progresiva y suave dosificación del torque, producida por el sistema de convertidor de torque de la caja, evitan la posibilidad de que se produzcan roturas en los vitales componentes del sistema de transmisión, como podría suceder con el diferencial, puntas de ejes, crucetas, ect. El motor también se ve beneficiado con una caja automática al funcionar de una manera más desahogada, leberando el exceso de revoluciones por la ejecución automática de los cambios, según el diseño del fabricante.

Luego el muy importante freno de caja, necesario al retar pronunciadas bajadas, no se pierde en este tipo de cajas, la cual viene equipada de norma de enganche manual en la relación de primera y segunda velocidad.

Principales Desventajas en uso 4x4
La caja automática requiere de muy poco servicio a menos que se abuse de ella. El abuso proviene principalmente de operarla a muy altar temperaturas o de realizar cambios manuales cuando funciona el motor a altas revoluciones, especialmente cuando se oscila entre primera y retroceso; algo muy común en el manejo al quedar atascado en el fango, por descuido en el recambio del fluido y por contaminación con agua de fluido hidráulico de la caja.

Estas pocas debilidades son compensadas con creces por el excelente confort y seguridad que nos proporsiona la conducción de vehículos 4x4 equipados con este tipo de caja, sin embargo sus enemigos acérrimos son precisamente los que acechan en las travesías fuera de carretera: el calor, el agua y los exagerados esfuerzos.

En conducción fuera de carretera incluso con exigencias fuertes, la caja automática es bastante confiable, igualemente si se usa en condiciones extremas pero de corta duración. Para un uso frecuente en condiciones extremas o sometida a situaciones críticas, requerirá de ciertas mejoras que le permitan superar su condición normal todo terreno; obviamente, existen cajas con diseños más adecuados que otras para el uso del todo terreno.

El principal problema en uso extremo fuera de la carretera radica en el sobrecalentamiento del fluido, cuyas altas temperaturas se generan principalmente por el uso prolongado en condiciones de alta fricción. El fluido actúa también como líquido refrigerante, si la generación de calor supera la capacidad de desplazamiento de calor del sistema de enfriamiento de la caja, el fluido se recalienta, perdiendo así sus propiedades. Este sobrecalentamiento puede producirse por un mal intercambio de calor en el radiador de enfriamiento de la caja, adyacente al radiador del motor. El deterioro en la capacidad de enfriamiento ocurre principalmente cuando este radiador se obstruye con lodo o con residuos de paja y hojas acumulados durante la travesía.

Otro ploblema importante ocurre durante el vadeo profundo; cuando el nivel del agua llega hasta el vivel de la caja, si ésta no está bien protegida contra la entrada de agua a su interior, la mezcla de agua y el fluido a altas temperaturas genera la casi inmediata oxidación de las partes críticas de la caja, sobre todo al nivel del cuerpo de válvulas, se produce su atascamiento y queda la caja acoplada en una velocidad fija, incluso en neutro. La reparación de este problema requerirá de un experto.

Otra situación a tomar en cuenta ocurre cuando algún componente del sistema de arranque falla. El vehículo equipado con caja automática no enciende empujado, si requiere ser remolcado hay que desmontar el cardán trasero para evitar que la caja se dañe al girar sin presión del fluido, ya que éste actúa como lubricante.

Una desventaja adicional es ocasionada por la cantidad de tuberías y mangueras requeridas para conducir el fluido hacia el radiador de enfriamiento, lo cual lo hace vulnerable.

Las modernas cajas son controladas electronicamente por la computadora de abordo del vehículo, en conjunto con los sensores; esto produce una posibilidad adicional de falla que solo un experto puede resolver. Cuando se proyectan viajes extremos con vehículos equipados con cajas automáticas surge un inconveniente adicional, como estas cajas requieren de grandes cantidades de fluido hay que llevar una provisión de aceite de cajas automáticas, suficiente para hacer un recambio completo.

Como mejorar la Capacidad de la Caja Automática en vehículos 4x4
El principal enemigo de la caja es el agua, por ello deben ser perfectamente recisados y corregidos los puntos débiles por donde pueda penetrar el agua al interior, principalmente los respiraderos; tómese en cuenta que en algunos modelos los respiraderos asoman al interior de la carcasa donde va la turbina, lo que implica que esta operación requiere de conocimiento y destreza para realizar un buen trabajo. Lo recomendable es solicitar el servicio de un taller especializado. Los respiraderos nunca se deben sellar, ya que las presiones internas se deben liberar junto con los vapores del fluido al elevarse la temperatura; luego, cuando introducimos el vehículo al agua, la caja se enfría abruptamente disminuyendo si presión interna, la cual se conpensa a través del respiradero. Si esto no ocurre, el vacío generado succionará agua por cualquier punto débil agravando la situación. Lo más conveniente es llevar la toma de los respiraderos a un lugar bien elevado, libre y protegido del agua, luego, como precaución, coloque la válvula check al final de la extensión del respiradero.

Para evitar el recalentamiento del fluido hay que proteger principalmente el radiador, por lo cual existe la imperiosa necesidad de mantenerlo limpio y despejado. Para algunos modelos se consigue un kit bomba de aceite y rediador extra, que permite bajar la temperatura de la caja en condiciones extremas; también en algunos casos extremos se puede colocar un electroventilador para enfriar el radiador adicional colocado.

Para evitar posibles roturas de las tuberías y mangueras, deberán reemplazarse según indique el fabricante y colocar protecciones a todas aquéllas que queden expuestas a golpes y jalones; también se recomienda sujetar con amarres las tuberías para evitar vibraciones.

Principales Fallas
La primera señal viene dada por ruidos inusuales que indican que los convertidores de la turbina se han dañado o que un tambor se ha partido, cuando un planetario se revienta la caja se tranca por completo; igual ocurre cuando los planerarios delanteros y traseros friccionan y se sueldan por la acción del calor. Una falla común se observa también cuando los discos se queman, en esa condición la caja desliza.

Definitivamente, las cajas automáticas son más complicadas y delicadas que las sincrónicas. Si se requiere de repuestos originales es facíl conseguirlos si las marcas son GM, Ford, Toyota, y Jeep.


Fuente:
RUTAS 4WD
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MensajeTema: Re: Caja de cambios en vehiculos 4x4   Jue 15 Mayo 2008, 7:32 am

Interesante información Dionimg!!
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