Unidad # I: embragues de las maquinas automotrices introduccióN



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PARTES DE LA LLANTA DE LOS VEHICULOS

Banda de rodadura formada por varias capas de tejidos, talón con núcleo de alambre (donde se fija con el ring), pared lateral (deriva el calor generado por el rodamiento), y superficie de rodaje (lleva el grabado de la llanta).


MATERIALES DE CONSTRUCCION DE LA LLANTA

Las llantas están hechas de pliegues de material mezclado con hule desplegado a lo largo de un alineador de hule. Los filos de los pliegues se envuelven alrededor de una colección de tiras de alambre (cejas), las cuales mantienen el borde de la llanta orientado hacia el ring de la rueda.


Para fabricarla la llanta se coloca en un molde a presión y a alta temperatura con el objeto de mantener las partes como una sola unidad y luego de formar el diseño del grabado la llanta se somete a vulcanizado.
Para la construcción de las llantas se usan diferentes materiales entre ellos están los siguientes: tiras textiles, fibra de vidrio, acero, hules naturales y sintéticos. La elección de los materiales a usar en la construcción de las llantas se basa en el costo, tipo de vehículo y requisitos del operador.
Además las llantas tienen varios tipos de materiales de hilos tales como: Dycanor, Tirex, Nylon, Acero, Fibra de vidrio y Poliéster (más usado).

El hule que se usa en la construcción de la llanta es un compuesto elastométrico que mezcla hules naturales y sintéticos, más químicos y rellenos para obtener las características deseadas.

El hule del grabado de la llanta debe ser capaz de resistir el desgaste y a la vez debe transmitir tracción. Se le añade carbón negro de hule al grabado de la llanta con el objetivo de aumentar su resistencia.

La tracción de la llanta es el resultado de la dureza del hule del grabado de la llanta, del compuesto y diseño del grabado de la llanta.


El hule de la pared lateral de la llanta es un compuesto más flexible que el del grabado, ya que éste debe deflextarse para absorber los golpes del camino. Además, debe ser fuerte para transferir la aceleración, la fuerza de los frenos entre el ring y el grabado de la llanta y transferir también los movimientos laterales del vehículo.
El hule de las llantas se deteriora con el tiempo y por la temperatura. Por lo tanto se puede esperar que una llanta de tractor dure 20 años, una llanta de camión 120,000 kms y una de carro de pasajeros dure 80,00 kms y una llanta de un auto de carreras 805 kms (500 millas).
La profundidad promedio de la superficie de rodamiento de una llanta es de aproximadamente 3/8”. El desgaste permisible de una llanta es de aprox. 1/16” y se identifica por una marca en el grabado de la llanta ubicado a esa profundidad.
ESPECIFICACIONES DE LAS LLANTAS AUTOMOTICES

Se usan una serie de números y letras para identificar, el tamaño de la llanta, su capacidad de carga, su límite de inflado y el servicio en que se usará la misma.

A continuación se muestran algunos ejemplos de especificaciones de llantas de automóviles:
Designación americana.
FR 78 - 15


Diámetro del ring

Rango de la carga Tipo de Razón de aspecto

= Baja capacidad construcción (serie)

(N) = Alta R = radial 60

(F) = Media U = oblicua con 70

Cinturón 78

Sin letra = oblicua


Razón de aspecto = H/W= Alto/Ancho


Designación métrica.
P 155 / 70 R 14


Diámetro del ring (pulgadas)

Tipo Amplitud de Razón Tipo construcción

P = pasajeros sección en mm aspecto R = radial

T= temporal (serie) B = oblicua con cinturón

C= comercial 70 D = oblicua

75

80
Designación Japonesa






Llanta convencional
6.00 - 13 - 6P - R - LT - S - H - V

Ancho Diam. int # de R = Rating / calidad

( pulg) (pulg) pliegues LT = para camión ligero

de la llanta S= para alta velocidad.

H = Alta velocidad

V = Muy alta velocidad.






Llanta radial
165 R - 13 - 4P


Ancho en mm radial Dia. Int. # de pliegues

(pulg)
Los ángulos altos de las cuerdas en los pliegues radiales, generalmente le dan mayor fuerza a la llanta, aumentan su resistencia a la fatiga, reducen su resistencia de rodamiento y mejoran el grabado de la llanta y prolongan su duración. El ángulo oblicuo del material de la cuerda le da mayor fuerza y por lo tanto la pared lateral de la llanta es más dura.

En la mayoría de las llantas con pliegues radiales se usan cuerdas de acero en los cinturones de las mismas. Las llantas pueden usar de 2 – 10 pliegues de tela para cuerdas.

Los diseños de los grabados de las llantas son un punto intermedio entre los requisitos de conducción, impulsión, frenado y de los costos.
El balanceo de la rueda y de la llanta prolongará su kilometraje de recorrido de la vida útil de la suspensión, a la vez que proporcionará un desplazamiento suave del vehículo. La falta de balanceo de la rueda da lugar a vibraciones en el sistema de suspensión que sacuden al vehículo. Para que ruede suavemente, la llanta no solamente deberá balancearse, si no que también deberá chequear su redondez.
Una llanta con problemas se puede detectar de la siguiente manera:

Cambiando de posición la llanta y la rueda del mismo vehículo.

Reemplazando la rueda y la llanta sospechosa con otra que se está redonda y balanceada.

Usando el detector de llantas problemáticas (balanceador estático y dinámico)


La falta de equilibrio estático y dinámico de la rueda se corrige agregando contrapesos al ring en el lado opuesto al punto pesado.
Diferentes tipos de llantas afectan de diferente manera el manejo del vehículo. Ciertas combinaciones de diferentes tipos de llantas en el mismo vehículo pueden afectar peligrosamente su rodabilidad.
Si se va a utilizar distintos tipos de llantas en el mismo vehiculo, se aconseja seguir las siguientes reglas:
Usar llantas radiales o convencionales en las cuatro ruedas.

De ser posible no combinar llantas radiales y convencionales.

Si las combina, use las llantas radiales atrás (nunca adelante) y las convencionales adelante.

Si combina llantas de diferentes números de serie, use las de mayor serie adelante y las de menor atrás. Ej. Serie 78 adelante y serie 70 atrás.


ROTACION DE POSICION DE LAS LLANTAS

La mayoría de los fabricantes de vehículos recomiendan rotar de posición las llantas del vehículo cada 5000 a 10000 millas. La rotación de posición de las llantas iguala su desgaste y minimiza el ruido que éstas producen. Las llantas deben rotarse según un patrón definido y deberá seguirse el mismo patrón cada vez que se roten.


PRESION DE INFLADO CORRECTO DE LLANTAS

Muchos problemas de la dirección y suspensión se deben al inflado incorrecto de las llantas. La presión de inflado varía para cada tipo y tamaño de vehículo y también según la carga que soportan. Un inflado correcto proporciona un buen contacto entre el peso y el grabado de la llanta. La presión correcta de inflado la recomienda el fabricante, estos datos aparecen en el manual de mantenimiento, manual del usuario o en una calcomanía que trae el vehículo.


El no mantener la presión adecuada en las llantas puede provocar problemas en la dirección y en la suspensión.
Las llantas subinfladas provocan los siguientes problemas:
Mayor esfuerzo en la dirección y poca respuesta de ésta.

Tendencia a patinar en las curvas y control deficiente.

Estabilidad direccional deficiente.

Desgaste anormal en los hombros del grabado de la llanta.

Falla prematura de las llantas por aumento del calor debido a aumento flexión.
Aumenta la probabilidad de daño de la llanta y del ring al pasar por los baches.

Acción errática de los frenos.

Aumento del consumo específico de combustible debido al aumento de la fricción de la llanta.
El inflado excesivo de las llantas (menor frecuentemente) puede provocar los siguientes problemas:
Disminución del contacto entre la llanta y el camino.

Transmisión excesiva de los golpes del camino a la dirección y la suspensión.

Menos confort para las personas (mucho rebota).

Desgaste anormal del centro del grabado de la llanta.


CHEQUEO DE LA PRESION DE INFLADO DE LAS LLANTAS

La presión de las llantas se debe chequear estando estas frías, la lectura es más exacta cuando el vehículo ha estado parqueado por tres horas o antes de haber recorrido 5 kms.

Las cargas pesadas, las altas temperaturas de la superficie del camino y el manejo a alta velocidad pueden aumentar la presión en las llantas hasta en 10 Psi lo cual es normal.

Siempre antes de inflar la llanta con aire verifique cual es la presión que recomienda el fabricante para ese vehículo en particular ya sea en el manual de mantenimiento o en la calcomanía que trae el vehículo.



CARACTERISTICAS DE ALGUNOS TIPOS DE LLANTAS
Llantas sin cámara:

Montaje sencillo, poco calentamiento, no se escapa el aire aunque tenga cuerpos extraños clavados, y se escapa lentamente al retirar estos cuerpos.


Llantas con cinturón:

Larga duración, baja resistencia de rodadura, mayores fuerzas laterales, mejor adherencia al suelo, y menor deformación de la superficie de rodadura.


Llantas de sección baja:

Mayor adherencia al suelo, mejor guiado lateral, menor resistencia a la rodadura y mayor capacidad de carga.


RINES DE LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES
La mayoría de los rines para vehículo se fabrican de acero estampado, aluminio u otros materiales incluyendo el plástico. El ring de acero estampado está hecho de dos piezas, las cuáles después se sueldan o remachan para formar todo el conjunto.

El deterioro del ring se debe entre otras cosas a: mantenimiento inadecuado, accidentes, sobrecarga y al tiempo de uso.


CLASIFICACION DE RINES USADOS EN LOS VEHICULOS
Los rines que se utilizan en los vehículos se clasifican de la siguiente manera:

Por su construcción: Rines normales o de lujo.

Según su diseño: Ring de garganta profunda, espalda oblicua, de seguridad y dividido.
PARTES DEL RING DE LOS VEHICULOS

Las partes del ring sin las siguientes: garganta o fondo, espalda y pestaña.

Asimismo las medidas más importantes de este son: la anchura del ring “a” y el diámetro del ring “d1”.
CARACTERISTICAS DE LOS DISTINTOS RINES USADOS EN LOS VEHICULOS
Ring de garganta profunda.

Generalmente se fabrican de chapa de acero prensada, son simétricos y no están divididos. La espalda esta inclinada hacia adentro cinco grados para lograr un mejor asiento del talón o pestaña. Se usa en vehículos de turismo, furgonetas, camiones ligeros, tractores y maquinas agrícolas.


Ring de espalda oblicua.

La espalda esta inclinada hacia adentro cinco grados y la pestaña se desmonta hacia un lado. Se usan en camiones, autobuses, remolques y maquinas de obras.


Ring de seguridad.

Estos pueden ser: Hump, flat hump y special ledge. Estos mejoran el asiento de los neumáticos sin cámara sobre la espalda del ring, para evitar fugas de aire al rodar en curvas cerradas y con baja presion de aire.


Ring dividido.

Este consta de tres piezas que son: Ring principal, anillo lateral (cerrado) y anillo de cierre (abierto). También en algunos casos puede constar de dos piezas: Ring principal y anillo de combinación (abierto).


ESPECIFICACIONES DE LOS RINES AUTOMOTRICES

4 1 J x 13 W 8 x 24

2

Anchura “a” = 4.5 pulgadas. W = ring ancho (garganta profunda)

J = Forma de la pestaña. Anchura “a” = 8 pulgadas,

Diámetro del ring “d1”= 13 pulgadas. Diámetro del ring “d1”= 24 pulgadas.



RUEDAS DE LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES

El ring y el disco de rueda soldados o remachados entre si constituyen la rueda. El disco de rueda consta de una chapa de acero prensada con levas, sujetadores o tacos, para la fijación de tapacubos y agujeros para los pernos con avellanado cónico o esférico.

El cuerpo o centro de la rueda junto con el cubo son de una sola pieza fundida.
RODAMIENTOS USADOS EN LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES

Los cojinetes no impulsores de las ruedas se denominan “cojinetes antifricción de las ruedas”. En general se usan cojinetes de bolas o cojinetes de rodillos cónicos, los cuales siempre se utilizan en pares.


Los rodamientos de las ruedas están diseñados para soportar tanto cargas radiales como cargas axiales o de empuje. Debe darse servicio a los rodamientos de las ruedas aproximadamente c 32000 kms como parte del mantenimiento de rutina del vehículo.
Para diagnosticar cualquier problema de la suspensión y dirección del vehículo primero se debe verificar el ajuste correcto de los rodamientos ya que si los rodamientos están desgastados pueden provocar que el vehículo se jale hacia un lado o pueden provocar vibración en la suspensión del vehículo.
BALANCEO DE LAS RUEDAS DE LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES
BALANCEO ESTATICO

Significa balanceado estando en reposo. El desbalanceo puede deberse a falta de uniformidad en la fabricación o sea falta de redondez de la llanta. Para llevar al conjunto de la rueda y la llanta a la condición de balanceo, tiene que agregarse contrapesos al ring en posición opuesta al punto desbalanceado.


Un conjunto de rueda y llanta que no está en balanceo estático ocasiona un movimiento vertical al eje de la rueda, esto provoca vibración y desgaste prematuro en la parte de la dirección y la suspensión. El balanceo estático se obtiene fácilmente por medio de un “Balanceador de Burbuja”.
BALANCEO DINAMICO

Es el balanceo en movimiento. Este requiere que la rueda ya esté balanceada estáticamente y que el peso esté distribuido uniformemente.


Cuando se balancea la rueda y la llanta en un balanceador de burbuja, tiene que suponerse que la región pesada de la llanta esta bajo el centro del peso. Pero en muchos casos se encuentra realmente bajo una de las paredes laterales. Esto significa que un conjunto de rueda y llanta puede estar en balanceo estático pero fuera de balanceo dinámico. Una rueda sin balanceo dinámico ocasiona movimiento oscilante del eje de la rueda por acción de la fuerza centrífuga.
A ciertas velocidades del vehículo (72 km/h) este movimiento oscilante puede causar una vibración que provoca sacudimiento brusco del volante y desgaste rápido de las partes de la dirección y la suspensión.
El desbalanceo dinámico se corrige también con contrapesos, sin embargo la cantidad de peso que se usa y la posición de ellos se determina mientras está girando la rueda. El balanceo dinámico se realiza con un aparato llamado “Balanceador Dinámico”. Los fabricantes aconsejan que se balanceen las ruedas instaladas en los vehículos ya también se corrige el desbalance en tambor o rotor de frenos.
ALINEACION DE LAS RUEDAS DE LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES

La alineación correcta de las ruedas requiere entre otras cosas, que: el auto siga adecuadamente su trayectoria y que el auto tenga la altura de suspensión correcta. El seguimiento correcto y la adecuada altura de suspensión dependen de las siguientes medidas básicas:


SEGUIMIENTO DE LA TRAYECTORIA

Un vehículo sigue correctamente su trayectoria cuando al moverse hacia delante en línea recta sus ruedas traseras: 1) siguen a las ruedas delanteras, 2) dejan huellas que están a la misma distancia de la línea de centros del vehículo.


Cuando el vehículo no sigue correctamente su trayectoria la causa puede ser la distancia entre ejes o la huella.
a) DISTANCIA ENTRE EJES

Se mide cuando las ruedas delanteras están alineadas con las traseras. Esta distancia debe ser igual en ambos lados del vehículo.


Cualquier diferencia que halla en esta distancia de un lado a otro del vehículo indica que hay partes dobladas o desplazadas de la suspensión o que el chasis está deformado.
Un vehículo que no tiene la misma distancia entre ejes en ambos lados no sigue correctamente su trayectoria.
b) ANCHO DE VIA

Es la distancia que existe entre las llantas de un mismo eje. Algunos vehículos tienen un ancho de vía más grande en el eje trasero que en el eje delantero y otros tienen ancho de vía más grande en el frente. El centro de cada ancho de vía debe coincidir con la línea de centro del chasis del vehículo para que éste siga su trayectoria correctamente.


ALTURA DE SUSPENSION

Es la distancia del chasis del vehículo hasta la superficie del camino. Esta distancia se mide en puntos establecidos por el fabricante. A veces a esta distancia se le llama altura de marcha del vehículo. Por lo general esta altura se mide mientras el vehículo está soportando su propio peso, el peso del refrigerante, el combustible y el aceite del motor, pero sin pasajeros ni equipaje. Esta distancia debe medirse con las llantas infladas correctamente y el vehículo debe estar sobre un piso nivelado y liso o sobre un estante de alineación. Para cada vehículo en particular varían las especificaciones de altura y los procedimientos de medirla.


Si la altura de suspensión de un vehículo es menor que la especificada generalmente se cambian los resortes de suspensión. En algunos casos se corrige la altura con calzas en los resortes; en vehículos con barra de torsión se ajusta la altura por medio de un tornillo.
“Las especificaciones para alineación de ruedas que dan los fabricantes de vehículos son correctas solo cuando el vehículo está dentro de las tolerancias para la altura de suspensión. Todas las medidas de alineación que se tomen o ajustes que se hagan en un vehículo que tenga incorrecta su altura de suspensión serán inexactas.”
Todo vehículo que se incline hacia un lado debe inspeccionarse cuidadosamente buscando un resorte débil o roto. Todas las operaciones o los ajustes que se hagan a los sistemas de dirección y suspensión de un vehículo chocado, deben ser precedidas por una verificación del ancho de vía, trayectoria de los ejes y altura de la suspensión.
CAMBER

Es la inclinación de la rueda que la aleja de la posición vertical real. Se mide en grados. Una rueda que está inclinada hacia afuera en su parte superior tiene un camber positivo y la que está inclinada hacia adentro en su parte superior tiene camber negativo. La carga de pasajeros, las fuerzas del camino y ciertos factores de alineación tienen la tendencia de empujar una rueda hacia un camber negativo. Por esta razón la mayoría de los fabricantes de vehículos preajustan un cierto camber positivo en las ruedas delanteras. Este camber positivo preajustado compensa la tendencia hacia el camber negativo. Teniendo un cierto camber positivo en reposo, las ruedas tienen un camber cero cuando rotan en movimiento.


El camber positivo en exceso hace que la parte externa de la llanta cargue mayor peso, por lo cual esta parte se desgasta más. Mientras que el camber negativo en exceso provoca desgaste rápido en la parte interna de la llanta.
Cuando hay igual camber en las ruedas se equilibran las fuerzas directrices lo que permite que el vehículo se desplace en línea recta.
CASTER

Es la inclinación de la línea de centros del eje de la dirección hacia adelante o hacia atrás. El caster no afecta el desgaste de los neumáticos pero afecta la conducción del vehículo.

Si el vehículo tiene la línea de centros del eje de la dirección inclinada hacia atrás tiene caster positivo; éste es un ángulo estabilizador, que proporciona estabilidad direccional o sea tiene que hacer que una rueda avance en línea recta hacia adelante. El caster positivo también proporciona la “retornabilidad del volante”.

Demasiado caster positivo dificulta dirigir el vehículo. También puede ocasionar que el volante se regrese demasiado rápido cuando se le suelta después de una vuelta. Además puede causar “Bamboleo” en las ruedas delanteras.

Un vehículo que tiene la línea de centros del eje de la dirección inclinada hacia el frente tiene “caster negativo”. Esto es lo contrario del positivo, tiende a disminuir la estabilidad direccional y también decrece la retornabilidad del volante.

Si el caster de las ruedas es diferente, el vehículo se arrastrará hacia el lado que tiene el caster positivo menor. El caster negativo facilita la dirección por lo que algunos vehículos traen especificado un caster negativo.



CONVERGENCIA

Es la diferencia que hay en la distancia medida entre la parte de frente de las ruedas delanteras del vehículo y la distancia medida en la parte posterior de esas mismas ruedas. El promedio de convergencia que se necesita para la mayoría de vehículos es de 1/8” (3.2 mm). Se necesita la convergencia cuando un vehículo está en reposo para que las ruedas delanteras estén paralelas cuando el vehículo está en movimiento, esto se logra por el juego de las articulaciones de la dirección.

La convergencia incorrecta es una de las causas más comunes de desgaste de las llantas debido a que las ruedas no están paralelas entre sí cuando el vehículo está en movimiento por tanto las llantas giran en cierto ángulo lo que arranca el hule de la misma. El desgaste por convergencia incorrecta se identifica por la forma de dientes de sierra, el cual puede detectarse pasando la mano en la llanta hacia delante o hacia atrás transversalmente al piso.

La convergencia se ajusta por medio de pequeños cilindros roscados sobre los tirantes de la dirección individualmente para cada rueda.

La convergencia debe medirse y ajustarse solo después de que se haya hecho todas las demás correcciones.
DIVERGENCIA EN LAS VUELTAS

También llamado ángulo de giro o ángulo de dirección. Cuando un vehículo da vuelta en una esquina, la rueda del lado dentro de la curva debe girar siempre más que la rueda del lado de afuera; esto aumenta la distancia entre las ruedas en el frente, por lo que ellas están en realidad en divergencia una con otra.


Al girar la rueda interior está siempre delante de la rueda exterior, de no ser así en las ruedas delanteras se arrastrarían al dar vuelta. Por tanto, la divergencia en las vueltas previene el desgaste excesivo de las llantas delanteras; también evita el rechinar de las llantas al dar vueltas.
La magnitud correcta de la divergencia en las vueltas depende de muchos factores entre ellos, la distancia entre ejes, el ancho de vía del vehículo y los ángulos de deslizamiento de las llantas. Estos valores angulares vienen dados por el fabricante. Cuando se encuentra que hay divergencia incorrecta en las vueltas, generalmente se debe a un brazo de la dirección doblado; para corregir el problema hay que cambiar el brazo de la dirección.
INCLINACION DEL EJE DE LA DIRECCION

Es el ángulo formado por la línea de centros de las rótulas y la vertical verdadera, vista desde el frente del vehículo. A esta inclinación también se le llama KPI ( King Pin Inclination ) o inclinación del perno rey o maestro. La inclinación del eje de la dirección acerca la línea de centro de las rótulas y en consecuencia el eje de la dirección al centro del área de contacto entre la llanta y el camino, lo cual promueve la dirección eficaz; o sea ayuda a mantener las ruedas en una posición de marcha en línea recta hacia adelante y también ayuda a fortalecer la retornabilidad del volante. Otra ventaja es que evita el cabeceo lateral de la llanta al pasar por los baches, del camino, esto reduce los golpes en el sistema de dirección minimiza el desgaste y hace el viaje más confortable. Esta inclinación no puede ajustarse y solo se le tomará en cuenta si el vehículo no se conduce bien después de haber ajustado el camber, el caster y la convergencia.





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