Análisis 1

Caja de cambios corta.

El motor funciona y entrega su potencia mediante un movimiento rotativo en el cigüeñal. Ese giro del motor es el que se aprovecha para transmitirlo a las ruedas de un auto y hacer que el mismo se mueva. Desde la salida del motor (cigüeñal), hasta llegar a las ruedas el movimiento pasa por los elementos que permiten transmitirlo: Embrague, caja de cambios, cardan, diferencial. A todo este conjunto se lo denomina transmisión.

El movimiento del cigüeñal no se debe transmitir directamente a las ruedas, ya que la potencia del motor aumenta con el numero de rpm hasta que alcanza la velocidad de régimen, al alcanzar esta velocidad llega un momento que al girar el cigüeñal muy rápido el llenado de los cilindros es muy reducido, provocando que la fuerza de explosión disminuya y en consecuencia la disminución de potencia.

Las diferentes reducciones o relaciones hacen referencia al número de revoluciones que gira el motor con la salida de la caja de cambios, es decir que el motor gira 3,5 veces para un giro de la salida de la caja de cambios, esto representa una reducción de 3,5:1. En este caso en la caja se produce una importante reducción. Con esto se logra fuerza y no velocidad. Por eso se usa la primera marcha para arrancar ó en una subida.

A continuación se presenta una tabla con los datos técnicos de la caja de cambios corta.

DATOS TECNICOS-CAJA CORTATIPO TRANSMISION

MONO DISCO SECO

ACCIONAMIENTO MECANICOTIPO CAJA CAMBIOS

MANUAL-5 VELOCIDADES Y REVERSA

RELACIONES: CAJA 1 (caja corta)1A 3,52A 2,2363A 1,6254A 1,2235A 1REV. 2,916SINCRONIZACION 1ra A 5taRELACION DE EJE 4,388

Cálculos realizados en la caja corta:

A continuación se realiza el cálculo de la relación total de desmultiplicación.

Rt=Relacionde la velocidad x relacion de grupo(corona)

Tabla de resultados:

RELACION TOTAL DE DESMULTIPLICACIONRt1 15,358Rt2 9,812Rt3 7,131

Rt4 5,367Rt5 4,388Rrev 12,795

Calculo de caída de revoluciones cuando se realiza el cambio de marcha.

El cambio de marcha se la debe realizar cuando el motor alcance las 5335 rpm, esto se debe a que el aumento de la potencia del motor el lineal y no se puede sobrepasar determinadas revoluciones.

Si la curva presentase una disminución de potencia se podría aumentar las rpm para el cambio de marcha, logrando que la caída de las rpm no sea tan amplia.

A continuación se presenta una tabla con los resultados de las caídas de rpm cuando se realiza un cambio de marcha:

CAIDA DE RPM EN CAMBIO DE MARCHAS CAJA 11ra A 2da 3408,302da A 3ra 3877,183ra A 4ta 4015,20

4ta A 5ta 4362,22rpm de cambio 5335

Calculo del perímetro del neumático de un vehículo.

Anchodel perfil=anchuradel neumatico x anchura nominal100

Anchodel perfil=185 x 65100

=120mm=12cm

ϕllanta=nuemrode pulg de lallanta x 25.4

ϕllanta=13x 2.54=33.2cm

radio=12ϕllanta+Anchodel perfil

radio=12

(33.2 )+12=28.5cm

Perímetrode larueda=2π x radio

Perímetrode larueda=2π x28.5=179.13cm

Calculo de velocidad punta de cada marcha.

Cálculo de velocidad=rpmx perímetro de la rueda (m ) x 60(h)Desmultiplicacion total x 1000(km)

Tabla de resultados de las velocidades de cada marcha.

CALCULO DE VELOCIDAD CAJA 1 UnidadVv1 37,37 km/hVv2 58,49 km/hVv3 80,49 km/h

Vv4 106,94 km/hVv5 130,79 km/h

Con los resultados de las velocidades de punta de cada marcha se puede realizar un grafico de caída de revoluciones cuando se realiza el cambio de marcha, el cambio de marcha se realizara cuando el motor llegue a 5335 rpm.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Velocidad CAJA 1 (corta)

1ra2da3ra4ta5ta5000 rpm

Análisis 2

Caja de cambios larga.

La utilización de una caja larga se debe a que se consigue velocidades de punta sumamente altas, pero la aceleración es muy reducida.

A continuación se presenta una tabla con los datos técnicos de la caja de cambios larga.

DATOS TECNICOS-CAJA LARGATIPO TRANSMISION MONO DISCO SECOACCIONAMIENTO MECANICOTIPO CAJA CAMBIOS MANUAL-5 VELOCIDADES Y

REVERSARELACIONES: CAJA 2 (caja larga)1A 3,2622A 1,8043A 1,24A 0,8635A 0,687REV. 2,916SINCRONIZACION 1ra A 5taRELACION DE EJE 4,388

Cálculos realizados en la caja corta:

A continuación se realiza el cálculo de la relación total de desmultiplicación.

Rt=Relacionde la velocidad x relacion de grupo(corona)

Tabla de resultados:

RELACION TOTAL DE DESMULTIPLICACION CAJA 2Rt1 14,314Rt2 7,916Rt3 5,266

Rt4 3,787Rt5 3,015Rrev 12,795

Calculo de caída de revoluciones cuando se realiza el cambio de marcha.

El cambio de marcha se la debe realizar cuando el motor alcance las 5335 rpm, esto se debe a que el aumento de la potencia del motor el lineal y no se puede sobrepasar determinadas revoluciones.

A continuación se presenta una tabla con los resultados de las caídas de rpm cuando se realiza un cambio de marcha:

CAIDA DE RPM EN CAMBIO DE MARCHA CAJA 21ra A 2da 2950,442da A 3ra 3548,783ra A 4ta 3836,75

4ta A 5ta 4246,98rpm de cambio 5335

El cálculo del perímetro del neumático de un vehículo no es necesario calcular, debido a que ya se calculo anteriormente, se utiliza el mismo dato.

Perímetrode larueda=2π x28.5=179.13cm

Calculo de velocidad punta de cada marcha.

Cálculo de velocidad=rpmx perímetro de la rueda (m ) x 60(h)Desmultiplicacion total x 1000(km)

Tabla de resultados de las velocidades de cada marcha.

CALCULO DE VELOCIDAD CAJA 2 Vv1 40,10 km/hVv2 72,50 km/hVv3 108,99 km/h

Vv4 151,55 km/hVv5 190,38 km/h

Con los resultados de las velocidades de punta de cada marcha se puede realizar un grafico de caída de revoluciones cuando se realiza el cambio de marcha, el cambio de marcha se realizara cuando el motor llegue a 5335 rpm.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Velocidad CAJA 2 (larga)

1ra2da3ra4ta5ta5000 rpm

Conclusiones.

En una caja de cambios corta se reduce la velocidad punta del vehículo pero se consigue una mayor aceleración, en cambio con una caja larga se consigue una mayor velocidad de punta sacrificando la aceleración del vehículo.

En la cajas cortas la caída de revoluciones del motor son reducidas en comparación con las caídas de revoluciones del motor de una caja larga, esto se debe a las velocidades que alcance cada marcha.