-
Pgina i
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
PROTOTIPO VEHICULO ARENERO
MEMORIA
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
I N G E N I E R O
M E C A N I C O
E L E C T R I C I S T A
PRESENTAN:
ALLEN BECK VADILLO EDGAR EDUARDO FLORES NAPE
JUAN FERNANDO POLANCO FUENTES JUSTO SANCHEZ HERNANDEZ
XALAPA ENRIQUEZ, VER. JULIO 2009
-
Pgina ii
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por haberme dado la vida que es lo ms hermoso, y por
darme la oportunidad de concluir esta meta.
A mi madre, la nica persona que crey y que nunca dudo que
alcanzara una de mis metas. Por ser una mujer admirable ya que a
pesar de las adversidades de la vida logr sacarnos adelante a m y a
mi familia. Realmente estoy orgulloso de ti.
A mi padre, con respeto y cario, ya que da a da ha sabido salir
adelante, traspasando obstculos sin rendirse ante nada ni ante
nadie. Espero no defraudarte.
A mi hermana, por su ayuda desinteresada y por el apoyo que me
ha brindado en los momentos difciles que tuve durante mis estudios
y la realizacin de mi tesis. Por todo el apoyo fsico y moral que me
ha brindado para poder lograr una de mis metas. Te deseo que seas
feliz y que igualmente logres las tuyas.
Al ingeniero Uriel Garca Ortiz, por haber credo en mi capacidad
y haber sido una gran ayuda en mi formacin profesional.
Allen Beck Vadillo
-
Pgina iii
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS
A Dios: A Dios: A Dios: A Dios:
Le doy gracias por haberme dado la oportunidad de vivir, ser
quien soy y por brindarme salud y sabidura para llegar a la meta. A
mi madre:A mi madre:A mi madre:A mi madre: Que me dio la vida,
nunca faltaron sus palabras alentadoras y que jams dudo en que
lograra una de muchas metas y que siempre estuvo ah para animarme a
seguir. A mi padre: A mi padre: A mi padre: A mi padre:
Que siempre tena un consejo que darme, gracias por todo y por
ser quien eres un ejemplo a seguir. A mis hermanos: A mis hermanos:
A mis hermanos: A mis hermanos:
Que me desearon siempre lo mejor y confiaron en m. A mi novia: A
mi novia: A mi novia: A mi novia:
Que estuvo siempre al pendiente, me dio toda su comprensin y me
brind su apoyo en los momentos ms difciles. A mis amigos: A mis
amigos: A mis amigos: A mis amigos:
Con los que pase tantos momentos agradables haciendo ms ameno el
camino hacia la meta y que sin dudarlo me tendieron la mano. S se
pudoS se pudoS se pudoS se pudo
Edgar Eduardo Flores NapeEdgar Eduardo Flores NapeEdgar Eduardo
Flores NapeEdgar Eduardo Flores Nape
-
Pgina iv
AGRADECIMIENTOS
A mi padre: Que me dio sus alas para continuar mi camino, por
ensearme a superar los obstculos que la vida nos pone. Gracias por
darme tu cario incondicional y dejarme ser parte de tu vida.
A mi madre: Mi mejor amiga, siempre estuviste a mi lado sin
importar nada, gracias por ayudarme a formarme como persona y
dedicarme tu tiempo. La vida aun nos tiene muchas sorpresas
agradables que quiero compartir contigo.
A mis tos (Dali, Tere y Gonzalo) Por ser mi familia y confiar en
m.
A todas las personas que no inclu en este agradecimiento mis
disculpas pero cometera el error de no nombrar a alguna y sobre
todo a esa persona que siempre crey en mi sin importar las veces
que falle, este triunfo tambin es tuyo.
Juan Fernando Polanco Fuentes
-
Pgina v
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS A
DiosA DiosA DiosA Dios Ese Gran Arquitecto que me permiti conocer y
disfrutar con este mundo lleno de momentos maravillosos, cosas
inexplicables y personas incomparables. A mis padresA mis padresA
mis padresA mis padres Porque con su infinito amor y paciencia me
han permitido comprender cada da ms la difcil posicin de ser
padres, mis conceptos, mis valores morales y todo lo que soy se los
debo a ellos; esto ser la mejor de las herencias y se los agradecer
eternamente. Infinitas gracias por todo el apoyo y confianza que
siempre han tenido hacia m, cada da trato de recompensrselos. A mi
hermanaA mi hermanaA mi hermanaA mi hermana Ese maravilloso ser que
la vida me permiti como amiga, compaera, cmplice, apoyo, gua
Gracias por tantos consejos y tanto apoyo, sin ti no se si hubiera
podido lograr ste que es uno de tantos sueos en los que has estado
conmigo ayudndome. A mi abuelaA mi abuelaA mi abuelaA mi abuela No
alcanzaste a verlo en este mundo, pero s que desde algn lugar te
ests dando cuenta y ests con todos nosotros, te recordar por
siempre y jams olvidar las esperanzas que tenas puestas en m,
descansa tranquila. A mis amigosA mis amigosA mis amigosA mis
amigos Todos y cada uno de ellos, personas con las que he pasado
incontables momentos de alegras, satisfacciones, angustias,
desvelos; siempre uno al lado de otro apoyndonos mutuamente y con
desinters.
La adversidad te har despertar del aletargado sueo que se llama
resignacin y que se convierte en el alimento de la mediocridad.
Justo Snchez Hernndez
-
Pgina vi
NDICE Antecedentes..1 Introduccin.2 Objetivos..3
CAPTULO 1 DESARMADO DE LAS PARTES DEL AUTO 1.1 Herramientas y
aditamentos..5 1.2 Motor..6 1.2.1 Desmonte del motor.7 1.3 Sistema
de transmisin..8 1.3.1 Desmonte de la transmisin9 1.4 Sistema de
direccin y suspensin10 1.5 Desarmado y limpieza de los componentes
del motor11 1.5.1 Carburador...11 1.5.1.1 Construccin y operacin
del carburador....11 1.5.2 Bobina de encendido..12 1.5.3
Distribuidor de corriente.13 1.5.4 Mltiple de admisin...13 1.5.4.1
Eficiencia del mltiple de admisin14 1.5.5 Generador de
corriente..15 1.5.6 Volante motor..16 1.5.7 mbolos y cilindros.17
1.5.8 Pistones17 1.5.9 Anillos de pistn..19 1.5.10 Bielas..20
1.5.11 Cilindros.20 1.5.12 Monoblock..21 1.5.13 Cigeal.22 1.5.14
Cojinetes23 1.5.15 Arbol de levas...24 1.5.16 Buzos..25
-
Pgina vii
CAPTULO 2 CHASIS 2.1 Estructura28 2.2 Tipos de areneros..28
2.2.1 Tradicional28 2.2.2 De motor central..29 2.2.3 De cuatro
asientos..29 2.2.4 Monster V8...30 2.2.5 Mini arenero.30 2.2.6
Areneros para rocas...31 2.3 Soldadura...32 2.3.1 El Control de la
Porosidad.36 2.3.2 Importancia de la Fluidez..36 2.3.3 Influencia
del Gas y el Arco de la Soldadura.37 2.4 Reparacin e instalacin de
los brazos de torsin traseros...38 2.5 Doblado de tubo.39 2.5.1
Ensamblado de tubo..40 2.6 Instalacin del piso46 2.7 Hojalatera y
pintura automotriz..48 2.7.1 Materiales y equipo.48 2.7.2 Tablas de
diluciones...49 2.7.3 Galvanizado en caliente.51 2.7.4
Revestimientos de bajos52 2.7.5 Ceras de cavidades52 2.7.6 Acabados
de pintura..53 2.7.7 Tipos de pintura..54 2.7.7.1 Monocapa..54
2.7.7.2 Bicapa55 2.7.7.3 Tricapa...55 2.7.8 Acabado slido56 2.7.9
Acabado metalizado...56 2.7.10 Acabado perlado...57
CAPTULO 3 ENSAMBLADO DE PARTES MECNICAS Y ELCTRICAS 3.1
Transmisin59
-
Pgina viii
3.2 Caja de cambios59 3.3 Constitucin de la caja de cambios60
3.4 Conectando la transmisin..64 3.5 Colocacin de las flechas
laterales65 3.6 Armado e instalacin del motor...66 3.6.1 Armar y
cerrar el monoblock.67 3.6.2 Bielas70 3.6.3 Pistones, anillos y
pasadores de los pistones...71 3.6.4 Cilindros...73 3.6.5 Cabezas
de cilindro....74 3.6.6 Bomba de aceite.....76 3.6.7 Enfriador de
aceite.....78 3.6.8 Sello de aceite del cigeal y volante motor..78
3.6.9 Ventilador, generador y cubierta..80 3.6.10 Mltiple de
admisin.81 3.6.11 Conjunto del carburador..81 3.6.12 Distribuidor
de corriente..83 3.6.13 Motor de marcha...84 3.6.14 Embrague..85
3.7 Sistema de frenos..86 3.8 Instalacin elctrica del
chasis....90
CAPTULO 4 ACCESORIOS 4.1 Seleccin e instalacin de los
asientos.96 4.2 Seleccin e instalacin de los cinturones de
seguridad.98 4.3 Instalacin de luces delanteras y traseras..100 4.4
Instalacin de medidores...102 4.5 Seleccin de llantas....103 4.6
Espejos retrovisores104
Conclusin..105 Anexos.....106 Bibliografa..120
-
Pgina 1
ANTECEDENTES
QU ES UN ARENERO
Un arenero es un vehculo construido de tubo de acero diseado
para ser conducido en la arena suave, la playa y las colinas. El
primer arenero de VW fue construido en la dcada de los '60s y la
ingeniera implicada ha evolucionado radicalmente a partir de esos
das. Mucha gente puede construir un vehculo arenero sin ninguna
experiencia anterior. Se puede construir un arenero para ser rpido,
bonito y durable, todo dependiendo de sus deseos y presupuesto.
Cada uno de los areneros es nico.
Mucha gente disfruta de los paseos motorizados por la arena, no
hay como dar una vuelta cerca de las olas del mar y en la noche ir
hasta una playa remota para hacer una fogata, tambin se puede
incursionar en el campo, por ejemplo en alguna montaa cerca de
nuestra ciudad, donde se podr dar rienda suelta y manejar entre
arboles y piedras.
Aparte de las aventuras que se pueden tener si uno posee un
arenero, no olvidemos las competencias, tales como carreras en
pistas determinadas o si no las competencias de subir montaas por
caminos escarpados a gran velocidad llamadas off-road.
-
Pgina 2
INTRODUCCIN
Al observar a lo largo de nuestros estudios profesionales en la
Facultad de Ingeniera Mecnica Elctrica de la Universidad
Veracruzana, nos satisface llevar a cabo el proyecto denominado
Arenero, la intencin de este proyecto de investigacin es afianzar
los conocimientos adquiridos en las diferentes asignaturas que
ocupan tanto el rea mecnica como elctrica, esto es, uniendo teora y
prctica, ya que el futuro ingeniero debe tener una clara visin de
sus responsabilidades y de la dificultad de su tarea, que deben
constituir para l, el mejor aliciente para consolidar
permanentemente sus conocimientos y mtodos de trabajo y para el
desarrollo pleno de sus mejores facultades creadoras.
Por lo anterior, hemos considerado la conveniencia de incluir en
esta investigacin el diseo y funcionamiento de dicho prototipo
arenero, cuyo conocimiento y prctica constituyen ya, sin duda, una
herramienta indispensable de trabajo para el futuro del
ingeniero.
Conociendo los problemas que se deben afrontar, el principal
objetivo que se persigue es la construccin del prototipo as como la
presentacin de su respectiva memoria tcnica y as dar a conocer a la
comunidad estudiantil, los proyectos que se pueden realizar dentro
de la Facultad de Ingeniera Mecnica Elctrica.
En este proyecto de investigacin se espera, por la objetividad
que se pretende dar a cada captulo, que sea de fcil comprensin y
simplicidad en su manejo.
-
Pgina 3
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Disear y crear un prototipo arenero
OBJETIVOS ESPECFICOS
Investigar los tipos de areneros Ubicar y describir cada uno de
los componentes de un arenero
-
Pgina 4
CAPTULO 1
DESARMADO DE LAS PARTES DEL AUTO
-
Pgina 5
Para comenzar la construccin del arenero se debe disponer
previamente de ciertas herramientas, aditamentos, un espacio
adecuado, as como piezas o componentes bsicos del automvil tales
como:
Motor Sistema de transmisin Sistema de direccin Sistema de
suspensin
1.1 HERRAMIENTAS Y ADITAMENTOS
Se necesita disponer de un pequeo juego de herramienta bsica y
equipo. El siguiente grupo de herramienta es adecuado para la
mayora de los trabajos de mantenimientos y procedimientos de
reparaciones menores:
Maneral de barra T deslizante o llave de dados con matraca Juego
de llaves de dado 3/8 y de 1/2 (con barra de extensin) (mtrico)
(incluyendo hasta el dado de 36mm) Adaptador universal para el
juego de llaves de dados Desarmadores planos y de cabeza Phillips o
de cruz Pinzas mecnicas Perico Pinzas de seguro Juego de llaves
espaolas mtricas Juego de lainas Llave para abrazaderas de filtro
de aire Esptula para ajustes de freno Botadores de seguros Llave de
torsin o torqumetro (del tipo de 0-150 pies-libra con adaptador
de media longitud) Martillo Juego de llaves allen Juego de
llaves torks
-
Pgina 6
Adems de la herramienta mencionada debe disponerse del equipo
siguiente:
Gato de tijera o gato hidrulico de piso de capacidad suficiente
Soportes de piso de capacidad suficientes Bloques para ruegas
Recipiente para goteo (ancho y de poca profundidad) Extensin con
foco Aceite penetrante Limpiador de manos
A continuacin se mencionar el procedimiento que se debe seguir
para desmontar los componentes y a su vez verificar en qu
condiciones se encuentran los mismos. Dichos componentes fueron
obtenidos de un VW sedan modelo 1985.
1.2 MOTOR
El motor del sedn VW es un motor de 4 cilindros opuestos. Este
motor de 4 tiempos y de vlvulas a la cabeza los cilindros vienen en
pares horizontalmente opuestos. Este tipo de motor es enfriado por
aire.
Los motores de este tipo se conocen como motores de ventilador
vertical, es decir, el ventilador de enfriamiento del motor est
instalado verticalmente sobre la parte superior del motor y es
impulsado por la flecha del generador.
Los pistones y cilindros son idnticos en cada motor en
particular; sin embargo, nos es posible intercambiar pistones y
cilindros entre motores diferentes. Cada uno de los cuatro pistones
tienen tres aillos, dos de compresin y un aillo de aceite, cada
pistn est sujeto a su biela con un perno completamente
flotante.
Cada par de cilindros comparte una cabeza de cilindros
desmontables hecha de una aleacin ligera de aluminio. La cabeza de
los cilindros contiene a las
-
Pgina 7
vlvulas de ambos cilindros. Se utilizan guas de vlvulas y
asientos de vlvula de ensamble por dilatacin.
1.2.1 DESMONTE DEL MOTOR
El motor VW esta montado sobre la transmisin, y esta va a su vez
sujeta al bastidor (fig. 2) en estos modelos hay 2 tornillos
pasantes y dos birlos que sujetan el motor a la transmisin.
Al quitar el motor del automvil se recomienda que la parte
posterior del auto est aproximadamente 90 cm separado del piso.
Quite el motor sacndolo por debajo del automvil. Siga los pasos que
se indican para sacar el motor:
Quite el filtro del aire Desconecte el cable de estrangulamiento
y quite las conexiones
elctricas (fig.1). Desconecte la manguera del combustible y
sllela para prevenir fugas. Levante el auto y asegrelo con soportes
del tipo de torres. Levante el gato hasta que apenas haga contacto
con el motor (fig. 3), y
haga que el ayudante sostenga los dos tornillos superiores de
montaje de manera que puedan quitarse las tuercas desde la parte
inferior.
Cuando estn desconectados los puntos de montaje del motor y no
haya ms cables ni alambres que desconectar, mueva el motor hacia la
parte posterior del auto de manera que el embrague se des embone de
la transmisin.
Baje el motor para sacarlo del automvil (fig. 4)
-
Pgina 8
Fig. 1 Fig. 2
Fig. 3 Fig. 4
1.3 SISTEMA DE TRANSMISIN
Todos los ejes de transmisin son del tipo caja puente, ya que su
caja o alojamiento contiene tanto los engranajes de transmisin como
los engranajes finales de impulsin.
Todas las cajas puentes van montadas sobre un yugo sobre la
parte trasera de un auto y atornilladas a la parte delantera del
motor.
Todas las cajas puentes manuales tienen cuatro velocidades de
avance y una de reversa. Todas las velocidades de avance tienen
engranaje sincronizado. Los engranes son helicoidales y estn
engranados en toma constante. La seleccin del engrane se hace por
medio de una palanca montada al piso que trabaja a travs de una
varilla de cambio alojada en el tnel del bastidor. El pin y la
corona de impulsin final son tambin de corte helicoidal.
-
Pgina 9
1.3.1 DESMONTE DE LA TRANSMISIN
Primero desmonte el motor. Ya desmontado el motor, saque el
asiento trasero del mismo y quite la
placa-cubierta que esta en el centro del piso. Corte y retire el
alambre de fijacin que esta sobre el tornillo de cabeza
cuadrada, mismo que sujeta el acoplamiento de varilla del
selector a la placa selectora interna, saque el tornillo, mueva
hacia atrs la palanca del engrane, misma que esta en el
compartimiento delantero, para desmontar el acoplamiento de la
palanca selectora interna.
Utilizando una herramienta adecuada, quite los 6 pernos de
cabeza de casquillo con sus arandelas, mismos que fijan la unin de
velocidad constante del eje interno de impulsin con la brida de
impulsin que esta en cada lado de la cubierta del diferencial.
Deseche las arandelas de fijacin.
Separe el eje impulsor y la unin, de la brida, en cada lado y
ate el eje de la parte inferior de la carrocera. Cubra las uniones
con plstico (polietileno) para que no se ensucien.
Desconecte los conductores elctricos de las terminales del
solenoide (interruptor electromagntico) del motor de arranque.
Tire hacia atrs la tapa protectora de hule y desconecte los
conductores elctricos del interruptor de la luz de reversa.
Coloque un montacargas (gato) de carretilla de bajo del
compartimiento de la transmisin para apoyar el conjunto.
Retire los pernos y las tuercas que sujetan el montaje delantero
de la transmisin a la parte inferior del bastidor. Observe que el
cable de tierra esta sujeto por el perno izquierdo.
Desatornille y retire los dos grandes pernos que sujetan los
montajes posteriores al bastidor en forma de U y retire el conjunto
de la transmisin hacia atrs fuera del vehculo.
-
Pgina 10
1.4 SISTEMA DE DIRECCIN Y SUSPENSIN
Cada una de las ruedas delanteras gira sobre un husillo o eje
montado en rtula o articulacin de esfera. El husillo est suspendido
en forma independiente por un par de barras de torsin.
La parte del sedn que soporta al eje delantero es la viga del
eje, la cual es una pieza formada por dos tubos unidos rgidamente,
sujetos al bastidor con cuatro tornillos. En cada uno de los
extremos de los tubos hay una placa lateral diseada para dar
resistencia adicional y para servir de punto superior de montaje a
los amortiguadores. Siendo de construccin toda soldada, el eje
delantero se cambia como una sola unidad cuando se daa. Para
desmontarlo se sigue el siguiente procedimiento:
Desmonte de la suspensin y direccin. Quitar los tornillos que
sujetan a los amortiguadores. Quitar los tambores de los frenos
delanteros. Desmontar las balatas. Desmontar el tanque de
combustible. Quitar el amortiguador de la direccin. Quitar la caja
de direccin. Quitar las varillas de mecanismo de direccin. Aflojar
los tornillos que sujetan al eje delantero para poder
desmontarlo.
-
Pgina 11
1.5 DESARMADO Y LIMPIEZA DE LOS COMPONENTES DEL MOTOR
Una vez que se tiene el motor desmontado se tendr que empezar a
revisar las condiciones en las que se encuentra y tambin se
limpiar. Para esto se tiene que desarmar completamente. A
continuacin se dar una breve definicin de cada componente que ser
desmontado y revisado.
1.5.1 CARBURADOR
El carburador es el dispositivo que hace la mezcla de
aire-combustible en los motores de gasolina. A fin de que el motor
funcione ms econmicamente y obtenga la mayor potencia de salida, es
importante que la gasolina est en las mejores condiciones. A fin de
hacer una mezcla ptima de aire-combustible, el carburador usar
varias tcnicas.
1.5.1.1 CONSTRUCCIN Y OPERACIN DEL CARBURADOR
El carburador posee una divisin donde la gasolina y el aire son
mezclados y otra porcin donde la gasolina es almacenada (cuba).
Estas partes estn divididas pero estn conectadas por la tobera
principal.
La relacin de aire-combustible es determinante del
funcionamiento del motor. La clave es que el aire debe ser fro para
que este rendimiento se haga.
En la carrera de admisin del motor, el pistn baja dentro del
cilindro y la presin interior del cilindro disminuye, aspirando
aire desde el purificador,
-
Pgina 12
carburador y colector de admisin fluyendo hasta el cilindro.
Cuando este aire pasa a travs de la porcin angosta (Venturi) del
carburador, la velocidad se eleva, luego aspira la gasolina desde
la tobera principal. Esta gasolina aspirada es soplada y esparcida
por el flujo de aire y es mezclada con el aire.
Esta mezcla aire-combustible es luego aspirada dentro del
cilindro. La cantidad de aire es controlada por la vlvula de
aceleracin conectada al pedal del acelerador, determinndose as la
cantidad de gasolina aspirada.
1.5.2 BOBINA DE ENCENDIDO
La bobina es la encargada de la energa de encendido y la
transmite en forma de un impulso de corriente de alta tensin, para
hacer saltar la chispa entre los electrodos de la buja.
Sobre el ncleo est devanado el arrollamiento secundario, formado
por gran cantidad de espiras de hilo de cobre (entre 15000 y 30000)
debidamente aisladas entre s y el ncleo, por papeles impregnados en
aceite, que se interponen entre cada una de las capas formadas por
el arrollamiento.
Encima del arrollamiento secundario va devanado el primario,
formado por algunos centenares de espiras de hilo grueso aisladas
entre s y del secundario. La relacin de nmero de espiras entre
ambos arrollamientos est comprendida entre 60 y 150 espiras.
La bobina es un autotransformador elevador
-
Pgina 13
1.5.3 DISTRIBUIDOR DE CORRIENTE
El distribuidor es el elemento regulador del sistema; hace la
conexin y la interrupcin de la corriente primaria y distribuye la
corriente a la buja correcta cada vez que se produce una chispa.
Bsicamente consiste en un alojamiento estacionario que cubre a un
eje giratorio. El eje es impulsado a la mitad de la velocidad de
rotacin del cigeal por el rbol de levas, mediante de los engranes
impulsores del distribuidor. Una leva que esta situada cerca de la
parte superior del eje tiene un lbulo por cada cilindro del
motor.
Hay adems un rotor montado en la parte superior del eje del
distribuidor. Cuando la tapa de baquelita del distribuidor est en
su lugar, sobre la parte superior del alojamiento metlico de la
unidad, un contacto con un resorte comprimido conecta la porcin del
rotor situada directamente arriba del centro del eje a la conexin
central de la parte superior del distribuidor. El extremo exterior
del rotor pasa muy prximo a los contactos a las cuatro conexiones
de alta tensin que se encuentran alrededor de la parte exterior de
la tapa del distribuidor.
El distribuidor est provisto con un arreglo de control
centrifugo y de chispa al vacio, asegurando que el tiempo de
encendido sea variado automticamente al encontrarse con diferentes
velocidades y condiciones de carga de la maquina.
1.5.4 MLTIPLE DE ADMISIN
El mltiple de admisin tambin interviene en la mezcla y
atomizacin de la gasolina. Su funcin principal es distribuir la
mezcla aire combustible en forma equitativa a cada cilindro. No
toda la gasolina que suministra el carburador es atomizada
adecuadamente. Parte de ella se desplaza en forma lquida adherida a
la superficie de los ductos. Un buen mltiple de admisin ayuda a
vaporizar y atomizar la gasolina.
-
Pgina 14
1.5.4.1 EFICIENCIA DEL MLTIPLE DE ADMISIN
El largo y la forma del mltiple de admisin influyen en el
desempeo de un motor. La eficiencia de admisin depende en buena
parte de los pasajes del mltiple. Utilizando fenmenos naturales,
cuando un gas se desplaza velozmente dentro de un tubo, el mltiple
de admisin termina por homogeneizar la mezcla que llega al
cilindro.
Un mltiple de admisin con pasajes de poco dimetro permite
generar alta potencia de motor a bajas revoluciones, en cambio, si
al mismo motor se le instala un mltiple con pasajes de mayor
dimetro la misma potencia se obtendr a mayor nmero de
revoluciones.
La intencin del diseador es disponer de la mayor superficie
posible dentro del mltiple, de manera que la gasolina que se
adhiere a los pasajes exponga su masa de la forma ms extendida
posible al flujo de aire y al calor. Un tubo de dimetro circular
presenta menos superficie interior que uno de seccin cuadrada del
mismo ancho y largo. Los mltiples de admisin eficientes combinan en
sus ductos secciones circulares y cuadradas. Al contrario de lo que
se piensa, las superficies extremadamente lisas y pulidas no
favorecen la distribucin homognea de la mezcla. La gasolina lquida
se adhiere con fuerza a esta clase de superficie.
La presin del combustible aumenta en la parte externa de las
curvas del cao de alimentacin. Esto genera acumulacin de
combustible en el exterior de la curva. La medida del radio de
curvas de un mltiple de admisin no debe ser menor al 75% del
dimetro mximo del ducto.
-
Pgina 15
1.5.5 GENERADOR DE CORRIENTE
Un generador elctrico es todo dispositivo capaz de mantener una
diferencia de potencial elctrico entre dos de sus puntos, llamados
polos, terminales o bornes. Los generadores elctricos son mquinas
destinadas a transformar la energa mecnica en elctrica. Esta
transformacin se consigue por la accin de un campo magntico sobre
los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura (denominada
tambin estator). Si mecnicamente se produce un movimiento relativo
entre los conductores y el campo, se generara una fuerza
electromotriz (F.E.M.).
Si una armadura gira entre dos polos de campo fijos, la
corriente en la armadura se mueve en una direccin durante la mitad
de cada revolucin, y en la otra direccin durante la otra mitad.
Para producir un flujo constante de corriente en una direccin, o
continua, en un aparato determinado, es necesario disponer de un
medio para invertir el flujo de corriente fuera del generador una
vez durante cada revolucin. En las mquinas antiguas esta inversin
se llevaba a cabo mediante un conmutador, un anillo de metal
partido montado sobre el eje de una armadura. Las dos mitades del
anillo se aislaban entre s y servan como bornes de la bobina. Las
escobillas fijas de metal o de carbn se mantenan en contra del
conmutador, que al girar conectaba elctricamente la bobina a los
cables externos. Cuando la armadura giraba, cada escobilla estaba
en contacto de forma alternativa con las mitades del conmutador,
cambiando la posicin en el momento en el que la corriente inverta
su direccin dentro de la bobina de la armadura. As se produca un
flujo de corriente de una direccin en el circuito exterior al que
el generador estaba conectado. Los generadores de corriente
continua funcionan normalmente a voltajes bastante bajos para
evitar las chispas que se producen entre las escobillas y el
conmutador a voltajes altos. En algunas mquinas ms modernas esta
inversin se realiza usando aparatos de potencia electrnica, como
por ejemplo rectificadores de diodo.
Los generadores modernos de corriente continua utilizan
armaduras de tambor, que suelen estar formadas por un gran nmero de
bobinas agrupadas en hendiduras longitudinales dentro del ncleo de
la armadura y conectadas a los
-
Pgina 16
segmentos adecuados de un conmutador mltiple. Si una armadura
tiene un solo circuito de cable, la corriente que se produce
aumentar y disminuir dependiendo de la parte del campo magntico a
travs del cual se est moviendo el circuito. Un conmutador de varios
segmentos usado con una armadura de tambor conecta siempre el
circuito externo a uno de cable que se mueve a travs de un rea de
alta intensidad del campo, y como resultado la corriente que
suministran las bobinas de la armadura es prcticamente constante.
Los campos de los generadores modernos se equipan con cuatro o ms
polos electromagnticos que aumentan el tamao y la resistencia del
campo magntico. En algunos casos, se aaden interpolos ms pequeos
para compensar las distorsiones que causa el efecto magntico de la
armadura en el flujo elctrico del campo.
Los generadores de corriente continua se clasifican segn el
mtodo que usan para proporcionar corriente de campo que excite los
imanes del mismo. Un generador de excitado en serie tiene su campo
en serie respecto a la armadura. Un generador de excitado en
derivacin, tiene su campo conectado en paralelo a la armadura. Un
generador de excitado combinado tiene parte de sus campos
conectados en serie y parte en paralelo. Los dos ltimos tipos de
generadores tienen la ventaja de suministrar un voltaje
relativamente constante, bajo cargas elctricas variables. El de
excitado en serie se usa sobre todo para suministrar una corriente
constante a voltaje variable. Un magneto es un generador pequeo de
corriente continua con un campo magntico permanente.
1.5.6 VOLANTE MOTOR
Pieza utilizada en los motores para almacenar energa cintica. Se
coloca en un extremo del cigeal y sirve de apoyo al embrague. Tiene
una gran masa y su funcionamiento consiste en recoger parte de la
energa que se produce durante la carrera de expansin para cederla
posteriormente en las dems carreras del
-
Pgina 17
pistn donde no se produce trabajo. El volante motor o de inercia
suaviza el funcionamiento del motor, aumentando la masa en
movimiento lo que favorece la entrega de par. Su masa depende del
nmero de cilindros, siendo ms pequeo cuantos ms cilindros tiene el
motor (la energa la aportan las carreras de expansin de los otros
cilindros). Su principal inconveniente es el freno que opone al
motor para conseguir rpidas aceleraciones.
1.5.7 MBOLOS Y CILINDROS
Un motor de gasolina quema gasolina y obtiene energa trmica. El
medio por el cual esta energa trmica es convertida a potencia es a
travs de los pistones, bielas y cigeal. Los movimientos de los
pistones para arriba y abajo generados por la presin de la
combustin son convertidos por el cigeal, va las bielas, a
movimientos rotatorios, de este modo llega la potencia que puede
ser utilizada para mover el vehculo.
1.5.8 PISTONES
El pistn es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado en
la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El
movimiento del pistn es hacia arriba y abajo en el interior del
cilindro, comprime la mezcla, transmite la presin de combustin al
cigeal a travs de la biela, fuerza la salida de los gases
resultantes de la combustin en la carrera de escape y produce un
vaco en el cilindro que aspira la mezcla en la carrera de
aspiracin.
1.- PIstones 85.5 normales o con cazuela
2.- Pistones 85.5 planos 3.- Pistones 85.5 de Injeccn
Electronica
-
Pgina 18
En general son iguales pero con la variacin en la parte
superior, cuando se instalan en su posicin original con respecto al
cilindro, reducen el espacio en la cmara de combustin, aumentando
ligeramente la relacin de compresin, lo cual aumenta la potencia
del motor.
Cuando aumentamos el dimetro del pistn original (85.5mm)
instalando uno ms grande obtendremos ms cilindrada y mucho ms
potencia, solo tenemos que modificar las cabezas y el monoblock
como veremos ms adelante.
Los motores Originales 1,600 cc, vienen configurados con
pistones de 85.5 mm, bsicamente hay 3 tipos; En la siguiente imagen
se puede apreciar la diferencia del dimetro.
Los pistones generalmente estn marcados con su dimetro en la
parte superior.
Si tomamos en cuenta que el cigeal es el original 69 mm, con el
aumento del pistn quedara as:
Pistn Cilindrada
85.5 mm. 1,585cc
87 mm. 1,641cc
88 mm. 1,679cc
90 mm. 1,756cc
90.5 mm. 1,775cc
92 mm. 1,835cc
94 mm. 1,915cc
-
Pgina 19
Esta pieza que a primera vista puede parecer de las piezas ms
simples, ha sido y es una de las que ha obligado a un mayor
estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mnimas las cargas de
inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rgido y
resistente para soportar el calor y la presin desarrollados en el
interior de la cmara de combustin.
1.5.9 ANILLOS DE PISTN
Los anillos de pistn consisten en anillos de compresin, los
cuales actan para prevenir que los gases escapen a travs de la
holgura entre el pistn y las paredes del cilindro, y los anillos de
aceite, los cuales actan para raspar el exceso de aceite lubricante
de las paredes del cilindro, que fluye, regresando al Carter de
aceite.
-
Pgina 20
1.5.10 BIELAS
Esta funciona para transmitir la fuerza recibida por el pistn al
cigeal. Desde que esta varilla est sometida a resistir fuerzas de
compresin y fuerzas de extensin mientras el motor est funcionando,
los materiales que son usados tienen suficiente resistencia siendo
al mismo tiempo livianos de peso como los pistones.
1.5.11 CILINDROS
El cilindro de un motor es el recinto por donde se desplaza un
pistn. Su nombre proviene de su forma, aproximadamente un cilindro
geomtrico.
En los motores de combustin interna tales como los utilizados en
los vehculos automotores, se dispone un ingenioso arreglo de
cilindros junto con pistones, vlvulas, anillos y otros mecanismos
de regulacin y transmisin, pues all es donde se realiza la explosin
del combustible, es el origen de la fuerza mecnica del motor que se
transforma luego en movimiento del vehculo.
El cilindro es una pieza hecha con metal fuerte porque debe
soportar a lo largo de su vida til un trabajo a alta temperatura
con explosiones constantes de combustible, lo que lo somete a un
trabajo excesivo bajo condiciones extremas. Una agrupacin de
cilindros en un motor constituye el ncleo del mismo, conocido como
bloque del motor.
El dimetro y la carrera del cilindro, o mejor la cilindrada,
tienen mucho que ver con la potencia que el motor ofrece, pues estn
en relacin directa con la cantidad de aire que admite para
mezclarse con el combustible y que luego explota, generando con
ello el movimiento mecnico que finaliza con el desplazamiento del
vehculo hacia otra posicin.
-
Pgina 21
Recordemos que para obtener el dato de la cilindrada de un motor
es:
Cilindrada= Pistn x Pistn x Carrera x 0.0031416 Ej. 85.5 x 85.5
x 69 x 0.0031416 = 1,584.64 cc
En algunos motores el cilindro es constituido por una "camisa"
que nada ms es un tubo cilndrico colocado en el bloque del motor y
que posibilita la circulacin de agua en su vuelta, as como una fcil
sustitucin en caso de desgaste. Las medidas internas de la camisa
del cilindro vienen dadas normalmente por el fabricante, pero
pueden ser rectificadas en caso de gripaje, siempre que el material
utilizado para su fabricacin no sea nicasil.
1.5.12 MONOBLOCK
Un monoblock de un motor es la pieza ms grande del motor y
constituye su cuerpo bsico. Est fabricada en fundicin de hierro
gris, resistente a la torsin y las presiones; sin poros y con una
dilatacin y contraccin uniforme por efectos de la temperatura.
En l se alojan y trabajan los principales componentes,
accesorios y mecanismos.
-
Pgina 22
El monoblock es la parte principal o primaria del motor en l se
localizan los componentes mecnicos (pistones, cigeal, bielas, rbol
de levas, bomba de aceite, etc.) a ella van tambin acoplados la
cabeza del motor, la caja de transmisin, mltiples de admisin y de
escape, alternador y dems componentes. Y va sujeta al chasis por
medio de soportes.
1.5.13 CIGEAL
Este eje funciona para convertir los movimientos para arriba y
abajo generados por la carrera de combustin de los pistones en cada
uno de los cilindros en movimientos rotatorios. El cigeal tambin
trabaja para generar movimientos continuos para suministrar
movimiento a los pistones en las otras carreras.
-
Pgina 23
1.5.14 COJINETES
Elementos mecnicos que permiten el libre movimiento entre piezas
fijas y mviles. Los cojinetes de antifriccin son esenciales para la
maquinaria: sostienen o guan sus piezas mviles y reducen al mnimo
la friccin y el desgaste. La friccin consume energa intilmente. y
el desgaste altera las dimensiones y el ajuste de las piezas hasta
la inutilizacin de la mquina.
Los cojinetes son montados en la parte de apoyo, la cual viene a
ser el centro de la rotacin del cigeal, y donde las bielas conectan
a los pistones y cigeal. Ellos funcionan para facilitar la rotacin
as como tambin para prevenir el desgaste.
-
Pgina 24
1.5.15 ARBOL DE LEVAS
Un rbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se
colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaos
y estar orientadas de diferente manera, siendo un programador
mecnico.
En los motores de combustin interna se encarga de regular la
apertura y el cierre de las vlvulas, permitiendo la admisin y el
escape de gases en los cilindros.
Este componente esta engranado directamente al cigeal por medio
de un juego de engranes, el rbol tiene como funcin secundaria hacer
girar directamente la bomba de aceite.
Se fabrican siempre mediante un proceso de forja, y luego suelen
someterse a acabados superficiales como cementados, para endurecer
la superficie del rbol, pero no su ncleo.
En la imagen se ilustra un juego de engranes rectos, el pequeo
del cigeal, el grande del el rbol.
Un rbol de Levas tiene por funcin abrir la vlvula por medio de
una "leva" y mantenerla as durante el tiempo necesario para que
entre o salga la mezcla aire-gas al cilindro donde se realizar la
combustin.
Bsicamente hay dos caractersticas a medir de la leva
El levante La duracin
-
Pgina 25
Los rboles de levas son una pieza esencial del motor y se
relaciona con otras de igual importancia, como es directamente con
los Buzos y por medio de las varillas con los Balancines, que
aunque estn un poco retirados interactan directamente con relacin a
la leva del rbol.
1.5.16 BUZOS
Este componente va alojado en una cavidad especial del
monoblock, existen dos tipos diferentes de buzos, los mecnicos y
los hidrulicos para cada uno de ellos varia el tipo de monoblock en
el que se deben instalar.
Los buzos hidrulicos deben su nombre al hecho de utilizar el
aceite del motor para Ilenar su cavidad interna y mantener contacto
permanente con las levas durante todo su recorrido, los buzos
mecnicos deben calibrarse peridicamente aunque funcionen de similar
forma.
Existen en el mercado buzos especiales para rboles de mayor
levante que los originales, son de material ms resistentes y
ligeros, tienen la cabeza ms chaparrita para contrarrestar la
altura de la leva sin tener que modificar el monoblock.
-
Pgina 26
Cuando se instalan buzos originales con rboles de alto levante,
se debe rebajar un poco el monoblock e instalar un casquillo de
bronce, (este refuerza el block), cuando el motor debe sufrir
grandes cargas de trabajo es recomendable instalarlos aun con buzos
chaparros.
Los buzos tienen como funcin de empujar la varilla de acuerdo
con la configuracin de la leva envindola hacia el brazo del
balancn.
El brazo del balancn se encuentra fijo en un eje por el centro,
recibe la orden por el extremo inferior y la transmite por el otro
extremo empujando la vlvula para as abrirla.
-
Pgina 27
CAPTULO 2
CHASIS
-
Pgina 28
2.1 ESTRUCTURA
Hay muchas decisiones que se deben tomar antes de doblar cortar
o soldar para el proyecto del arenero. Primero por supuesto se debe
determinar el tipo de arenero que se quiere, para hacer esta
decisin se debe saber cmo se va a utilizar el arenero. Al estar
determinando el proceso de fabricacin se estar expuesto a muchas
ideas y conceptos distintos, diferentes formas de estructura, de
cuerpo y de otras muchas partes, as que se debe determinar desde el
principio, antes de comprar componentes especficos; a continuacin
exploraremos algunas reas que consideramos para nuestro proyecto de
construccin.
2.2 TIPOS DE ARENEROS
2.2.1 TRADICIONAL
De dos asientos, el motor en la parte posterior de la base de
las ruedas de cerca de 100" (a menudo ms corta) con toda la
direccin y la suspensin de VW. El motor es desde un 1600cc
4cilindros VW hasta un V6 . El nuestro es uno dos asientos
tradicional.
-
Pgina 29
2.2.2 DE MOTOR CENTRAL
La traccin se sale de la parte posterior del arenero (en vez del
motor). El motor es instalado en la parte media; es generalmente un
2000cc VW (o ms grande), muchos de los areneros que no son VW son
de diseo de motor en el centro. El montaje a mediados del motor
balancea a las mquinas con muchos caballos de fuerza, previene que
se atasque y el arenero subir las colinas mejor. La distancia entre
ejes es alrededor 100" a 120". La mayora de los areneros de gran
presupuesto son de este diseo.
2.2.3 DE CUATRO ASIENTOS La mayora de los areneros con motor
trasero, y hasta las nuevas versiones largas, estn siendo vendidos
por diversos fabricantes hoy. El motor requerido en estos es por lo
menos de 100hp; un 2300cc VW, o V6's.
Estos en especial sirven para llevar a toda la familia en un
buen fin de semana por la playa o el campo.
-
Pgina 30
2.2.4 MONSTER V8
Tome un 350 Chevrolet y una transmisin, suelde encima de un
marco y de un perno y ponga unos neumticos de paletas el 20" anchos
y cualquier suspensin delantera en ese entonces; Estas mquinas se
asemejan a un tractor. Son hechos en casa, diseados la mayora de
las veces por el propietario.
2.2.5 MINI ARENERO
stos son areneros ms pequeos que utilizan el motor de una
motocicleta. La base de las ruedas es alrededor 80 pulgadas. La
suspensin delantera se puede trasplantar de un ATV, (vehculo de
todo terreno) o de una copia de un diseo del brazo usado en las
cuatrimotos. La suspensin trasera se instala en uno de estos
diseos: haga pivotar el brazo (como una motocicleta), el brazo de
la oscilacin (como un diseo antiguo de VW). Los neumticos usados en
estos areneros son a menudo los neumticos de ATV, que son menos
costosos que un "neumtico del mismo tamao. Los motores populares
son de las motocicletas japonesas de 1000cc.
-
Pgina 31
2.2.6 ARENEROS PARA ROCAS
Existen otros tipos de vehculos para la arena pero su funcin
principal es andar en caminos accidentados o entre rocas, son
cortos y aprueba de baches, feos y rpidos. Al raspar el piso con
rocas y bajar por pendientes llenas de rocas a gran velocidad se
hace obvio que estos vehculos son muy distintos a los areneros,
tambin se les adaptan llantas de paletas para poder manejarlos en
la arena y tambin resultan ser una gran diversin.
Se puede conducir el arenero dondequiera, cualquier camino,
brecha o rea no pavimentada que sea accesible. En estas condiciones
no se utilizan los neumticos de paletas costosas, se utilizan
neumticos de todo terreno. El pavimento no los daa. Este tipo de
conduccin tiene un impacto distribuido en el ambiente, debido a la
distancia viajada en un da. Con presiones de neumtico alrededor de
10 PSI, la traccin es muy buena y el dao al terreno es mnimo.
-
Pgina 32
2.3 SOLDADURA
La soldadura GMAW (gas metal arc welding) o Soldadura MIG (metal
inert gas) es tambin conocida como Gas Arco Metal o MAG, donde un
arco elctrico es mantenido entre un alambre slido que funciona como
electrodo continuo y la pieza de trabajo. El arco y la soldadura
fundida son protegidos por un chorro de gas inerte o activo.
El proceso puede ser usado en la mayora de los metales y la gama
de alambres en diferentes aleaciones y aplicaciones es casi
infinita.
La soldadura MIG es inherentemente ms productiva que la MMA
(Soldadura de arco manual), donde las prdidas de productividad
ocurren cada vez que el soldador se detiene para reemplazar el
electrodo consumido. En la soldadura de arco manual tambin es
notable la perdida cuando el restante de el electrodo que es
sujetado por el porta electrodo es tirado a la basura, (en algunos
casos es reciclado).
Por cada Kilogramo de varilla de electrodo cubierto comprado,
solamente al rededor del 65% es aprovechado como parte de la
soldadura (el resto es tirado a la basura o solo en algunos casos
reciclado). El uso de alambre slido y el alambre tubular ha
incrementado la eficiencia entre 80-95 % a los procesos de
soldadura.
-
Pgina 33
El proceso MIG opera en corriente continua usualmente con el
alambre como electrodo positivo. Esto es conocido como "Polaridad
Negativa" (reverse polarity), La "Polaridad Positiva" (straight
polarity) es raramente usada por su poca transferencia de metal de
aporte desde el alambre hacia la pieza de trabajo. Las corrientes
de soldadura varan desde unos 50 Amperes hasta 600 Amperes en
muchos casos en voltajes de 15V hasta 32V, un arco
auto-estabilizado es obtenido con el uso de un sistema de fuente de
poder de potencial constante (voltaje constante) y una alimentacin
constante del alambre.
Continuos desarrollos al proceso de soldadura MIG lo han
convertido en un proceso aplicable a todos los metales
comercialmente importantes como el acero, aluminio, acero
inoxidable, cobre y algunos otros. Materiales por encima de 0.076
mm (.0.030-in) de espesor pueden ser soldados en cualquier posicin,
incluyendo "de piso", vertical y sobre cabeza.
Es muy simple escoger el equipo, el alambre o electrodo, el gas
de la aplicacin y las condiciones optimas para producir soldaduras
de alta calidad a muy bajo costo.
El proceso bsico MIG incluye tres tcnicas muy distintas:
Transferencia por "Corto Circuito", transferencia "Globular" y la
transferencia de "Arco Rociado (Spray Arc)". Estas tcnicas
describen la manera en la cual el metal es transferido desde el
alambre hasta la soldadura fundida. En la transferencia por corto
circuito, tambin conocido como "Arco Corto", "Transferencia espesa"
y "Micro Wire", la transferencia del metal ocurre cuando un corto
circuito elctrico es establecido, esto ocurre cuando el metal en la
punta del alambre hace contacto con la soldadura fundida.
-
Pgina 34
En la transferencia por rociado (spray arc) diminutas gotas de
metal fundido llamadas "Moltens" son arrancadas de la punta del
alambre y proyectadas por la fuerza electromagntica hacia la
soldadura fundida.
En la transferencia globular el proceso ocurre cuando las gotas
del metal fundido son lo suficientemente grandes para caer por la
influencia de la fuerza de gravedad.
Los factores que determinan la manera en que los metales son
transferidos son la corriente de soldadura, el dimetro del alambre,
la distancia del arco (voltaje), las caractersticas de la fuente de
poder y el gas utilizado en el proceso.
La soldadura MIG es un proceso verstil, con el cual se puede
depositar soldadura a un rango muy alto y en cualquier posicin.
El proceso es ampliamente usado en laminas de acero de bajo y
mediano calibre de fabricacin y sobre estructuras de aleacin de
aluminio particularmente donde existe un alto requerimiento de
trabajo manual o trabajo de soldador.
Desde su aparicin en el mundo de la soldadura, todas las
agencias de regulacin y clasificacin de los metales de aporte
tomaron muy en serio este proceso y la creacin de su propio cdigo
de clasificacin fue indispensable, en el caso de la Sociedad
Americana de Soldadura AWS, se crearon dos cdigos por separado, uno
para las aleaciones de bajo contenido de Carbn o tambin conocido
como acero dulce y uno para las aleaciones de alto contenido de
Carbn o donde la composicin qumica final de el material aportado
fuera cambiada de forma dramtica.
-
Pgina 35
Lo que determina la ejecucin correcta de este proceso es:
La fluidez de la soldadura fundida. La forma del cordn de la
soldadura y sus bordes. La chispa o salpicaduras que genera
(Spatter).
Un buen procedimiento de soldadura esta caracterizado por la
poca presencia de porosidad, buena fusin, y una terminacin libre de
grietas o resquebrajamientos.
La Porosidad, es una de las causas mas frecuentemente citadas de
una soldadura pobremente ejecutada, es causada por el exceso de
oxgeno de la atmsfera, creada por el gas usado en el proceso y
cualquier contaminacin en el metal base, que, combinado con el
carbn en el metal soldado forma diminutas burbujas de monxido de
carbono (CO). Algunas de estas burbujas de CO pueden quedar
atrapadas en la soldadura fundida despus que se enfra y se
convierten en poros mejor conocidos como porosidad.
Tpicamente el proceso MIG es reconocido como un proceso de muy
poca deposicin de Hidrogeno. Factores como la humedad en el gas
protector, condiciones atmosfricas y las condiciones del metal a
ser soldado podran tener una variacin en el grado de efecto adverso
sobre el Hidrogeno difundido en el material depositado.
-
Pgina 36
2.3.1 El Control de la Porosidad
Una suficiente desoxidacin del cordn de soldadura es necesaria
para minimizar la formacin de monxido de carbono CO y por
consiguiente la porosidad. Para lograr esto, Algunos fabricantes
han desarrollado alambres que contienen elementos con los cuales el
oxigeno se combina preferentemente al carbn para formar escorias
inofensivas. Estos elementos, llamados desoxidantes, son manganeso
(Mn), silicio (Si), titanio (Ti), aluminio (Al), y zirconio
(Zr).
Aluminio, titanio y zirconio son los desoxidantes mas poderosos,
quizs cinco veces mas efectivos que el manganeso y el silicio, no
obstante estos ltimos dos elementos afectan de manera especial el
proceso y por eso son ampliamente utilizados, las cantidades de
manganeso podran variar desde 1.10% hasta 1.58% y en el caso del
silicio desde un 0.52% hasta 0.87%.
2.3.2 Importancia de la Fluidez
La fluidez de la soldadura fundida en el cordn de soldadura es
muy importante por varias razones. Cuando la soldadura fundida es
suficientemente fluyente, mientras esta en su estado lquido, tiende
a moverse sola llenando los espacios hasta los bordes produciendo
una forma rasa, con formas ms gentiles especialmente en las
soldaduras de filetes. Esto es muy importante para las soldaduras
de corto circuito de multi-paso, donde un defecto de "carencia de
fusin" puede ocurrir si la forma en los pasos iniciales es pobre.
Soldaduras rasas bien moldeadas son tambin bien apreciadas cuando
la apariencia es una de las principales preocupaciones y donde el
uso de esmeriles sea necesario para llegar a cumplir los
requerimientos del trabajo. Precaucin: Excesiva fluidez podra
generar problemas en la ejecucin de la soldadura en ciertas
posiciones o haciendo soldaduras sobre filetes cncavos
horizontales.
-
Pgina 37
2.3.3 Influencia del Gas y el Arco de la Soldadura
El uso de Anhdrido Carbnico (CO2) causa ms turbulencias en la
transferencia del metal del alambre al metal base con la tendencia
a crear cordones de soldadura mas abultados y un alto incremento de
las salpicaduras.
Las mezclas de gases con bases de Argon (Ar) proveen
transferencias de metales ms estables y uniformes, buena forma del
cordn de soldadura y las salpicaduras son reducidas al mnimo, adems
de un rango ms bajo en la generacin de humo.
El incremento en el Voltaje del arco tiende a incrementar la
fluidez, haciendo las soldaduras mas rasas, afectando la penetracin
de los bordes y generando ms salpicaduras, Los voltajes mas altos
reducen considerablemente la penetracin y podran causar la perdida
de elementos que forman parte de la aleacin.
Las estructuras de los areneros se construyen casi siempre
usando tubo de pared gruesa de aproximadamente 1. En nuestro
proyecto utilizamos tubo de 1 1/4 y 1 cdula 40. Con la ayuda de una
dobladora manual se procede a medir y doblar los tubos para despus
ser soldados en posicin; es conveniente remarcar que toda la
soldadura la haga una persona experimentada en dicha tarea.
Se necesita una cierta prctica para que sus curvas salgan bien.
Es conveniente que usted consiga algn tubo barato de 1" de escape
para prctica. NO utilice tubo de escape para la construccin de su
arenero ya que ese tubo no cuenta con la rigidez necesaria.
La cabina y todos los componentes estructurales principales de
su arenero se deben construir con tubo de 1 1/4 o 1. Asegrese de
utilizar material de la mejor calidad.
-
Pgina 38
Cuando se construye una estructura para en arenero hay varias
cosas que tomar en cuenta, se puede construir para uso callejero o
para uso off-road. Si se construye para uso callejero se debe hacer
de acuerdo a las especificaciones de transito.
Recuerde que si se construye un cuadro para uso callejero debe
soldar los soportes para las luces y las placas, as como para los
espejos.
Si se construye un arenero para uso rudo (off-road) entonces se
deber reforzar la estructura y poner soportes adicionales para
albergar otro juego de amortiguadores.
En el presente proyecto se construir como ejemplo un arenero de
dos plazas para uso callejero como el presentado en el primer
caso.
Una vez que se tiene en consideracin los anteriores factores se
puede empezar a fabricar la estructura del arenero.
2.4 REPARACIN E INSTALACIN DE LOS BRAZOS DE TORSIN TRASEROS
Los brazos de torsin traseros son componentes crticos de
cualquier arenero son vitales para el control, la estabilidad y la
operacin del vehculo especialmente en superficies desiguales.
Consecuentemente es extremadamente importante que los brazos de
torsin traseros estn en muy buen estado como nuestro arenero est
diseado para uso callejero y off-road moderado, los brazos de
torsin de un VW sedn son ideales.
-
Pgina 39
Para brazos de torsin reconstruidos; un buen comienzo para
ponerlos en buen estado es quitarles todo el xido y suciedad con
una carda, es conveniente darles ste tratamiento junto con los
tambores de los frenos.
Una vez limpios ya estn listos para una inspeccin y reparacin.
La instalacin es bastante fcil y es igual para los dos lados, es
conveniente cambiar los baleros puesto que es muy probable que al
adquirir unos brazos de torsin usados pero en buen estado, los
baleros estn daados, tambin es conveniente cambiar los sellos.
2.5 DOBLADO DE TUBO
Para construir y ensamblar la estructura como tal, se necesita
contar con equipo para doblar el tubo y soldarlo adecuadamente, as
como cierta prctica y experiencia previas.
Cuando se comience a doblar el tubo, es recomendable que primero
se corten algunos tramos para practicar y familiarizarse con la
dobladora, tambin para acordar el radio de giro de los
dobleces.
-
Pgina 40
De acuerdo al tipo de arenero que se eligi hay ciertas medidas
que deben seguir estndares preestablecidos y algunas otras que
pueden hacerse de acuerdo al gusto personal del fabricante.
2.5.1 ENSAMBLADO DE TUBO
1.- En primer lugar se cortan y doblan los tubos que van en el
cuadro del chasis. Se debe tener especial cuidado en este
procedimiento ya que es el ms importante dentro de la estructura
del arenero porque es de donde parte su simetra.
Antes de soldar los tubos a los brazos de torsin traseros se
debe estar seguro de que estn completamente alineados y nivelados
(lo ms exacto posible).
-
Pgina 41
2.- Para sujetar el eje delantero se deben fabricar cuatro
abrazaderas ya que no es recomendable que se suelden a ste porque
es una parte expuesta a golpes y cabe la posibilidad de que en algn
momento se deba cambiar. Tambin se deben ensamblar algunos
refuerzos en el interior del cuadro para darle un mayor soporte
estructural. Posterior a esto se colocan cuatro postes donde se
fijarn los tubos para las abrazaderas restantes.
-
Pgina 42
3.- Ahora se procede a doblar tres tubos en forma de U, uno ser
para el parabrisas y otro para el medalln. En el tercero se debe
tener especial cuidado porque tiene varias funciones:
1.- Prolongacin del cuadro previamente fabricado.
2.- Base para el medalln.
3.- Proteccin para la parte posterior del motor.
4.- Centro de la jaula protectora del motor.
Tambin se deben fabricar algunos refuerzos que apoyarn al
medalln y parabrisas.
-
Pgina 43
4.- Ahora se fabricarn dos tubos que harn la funcin de toldo y
que protegern al conductor en caso de alguna volcadura. As como
tambin se fabricar el tubo que sujetar la columna de direccin y
servir como base para el tablero de indicadores.
5.- Se fabricarn cuatro tubos cuya funcin ser la de proteccin.
El primer par ser para proteccin lateral de los pasajeros. El
segundo par para la proteccin superior del motor. La forma y
colocacin de estos tubos ser de acuerdo al gusto personal o de la
estructura diseada.
-
Pgina 44
6.- Ahora se deben fabricar refuerzos laterales inferiores, as
como se debe fabricar el cofre con sus respectivos refuerzos.
-
Pgina 45
7.- Se procede a la fabricacin de los estribos, stos pueden ser
de la forma que el constructor considere ms adecuada siempre y
cuando conserven su funcionalidad, que es la de servir de apoyo
para un acceso cmodo al auto.
8.- Se fabrica la proteccin inferior trasera del motor teniendo
en cuenta el espacio que va a ocupar el motor.
-
Pgina 46
9.- Por ltimo se fabrican soportes para los accesorios (tanque
de combustible, espejos retrovisores, cinturones de seguridad,
placa, batera, descansa pies, luces, columna de direccin).
2.6 INSTALACIN DEL PISO
En lo que respecta a otro componente crtico es el piso del
arenero se puede comprar o fabricar, en ste caso se fabric. Para
fabricar el piso de arenero se debe considerar que va a alojar los
asientos, la palanca y los pedales.
El piso del arenero es uno de los pasos ms importantes, ya que
soporta al conductor, al copiloto y a la carga, es un rea dnde no
se desea escatimar la calidad ni la seguridad. Hacer el marcado del
piso es muy fcil, se necesita una pieza de papel grande o bien dos
piezas grandes unidas a manera de plantilla. Simplemente se coloca
el papel en el suelo y encima la estructura del arenero,
-
Pgina 47
despus con un marcador se delinea en la superficie del papel el
contorno de la estructura de nuestro arenero.
Una vez trazado el contorno en el papel, ste se recorta por la
lnea, el papel recortado debe ser de la figura exacta del cuadro,
despus se tiene que asegurar que el recorte sea del tamao correcto,
puesto que si no lo es se terminar con un gran pedazo de metal que
no sirve para nuestros fines.
Si el cuadro ya est pintado y el piso es de aluminio o ya no
necesita pintura, entonces est listo para ser instalado; para
instalarlo se debe levantar la parte delantera del arenero y
deslizar el piso por debajo con cuidado de no daar la pintura con
los bordes del piso. Las esquinas traseras del piso requieren un
corte pequeo para ser soldado a los brazos de torsin traseros.
Una vez acomodado y asegurado en el lugar correcto el piso, se
procede a puntearlo con soldadura remacharlo a fin de que quede
fijo en su lugar.
-
Pgina 48
2.7 HOJALATERA Y PINTURA AUTOMOTRIZ
2.7.1 MATERIALES Y EQUIPO
ESPATULA GRANDE ESPATULA CHICA ESPATULA DE HULE BROCHA 2 GUANTES
FRANELA MARTILLO DE GOMA MARTILLO DE GOLPE MARTILLO DE BOLA LIMA DE
ARCO LIMA CURVA PINZAS MECANICAS FIBRA DE METAL
ESTOPA REMOVEDOR LAVABLE ESMERIL LIJAS DEL NUMERO
o 36 GRUESO o 80 DELGADO o PARA AGUA o 180 o 240 o 320 o 500
o 1200 o 1500
POLIS GASOLINA CERA LIQUIDA AGUA THINNER ESTNDAR THINNER
ACRILICO ESMALTE ACRILICO CATALIZADOR TRANSPARENTE PARA
ESMALTE CONVERTIDOR LACA ACRILICO TRANSPARENTE PARA
LACA BASE COLOR POLIURETANO METAL FLEX PERLADOS Y METALICOS
ACONDICIONADOR DE
METALES RELLENADOR PLASTICO
-
Pgina 49
2.7.2 TABLAS DE DILUCIONES
ACONDICIONADOR DE METALES A DILUIR EN AGUA
DILUCION DE UN LITRO PARA: METAL ALUMINIO
1 AL 200% 1 AL 300% AL 200% AL 300% AL 200% AL 300% AL 200% AL
300%
1/8 AL 200% 1/8 AL 300%
DILUCION DE ESMALTE ACRILICO CON THINNER ESTNDAR O CON ACRILICO
PARA UN LITRO DE PINTURA
ESTNDAR ACRILICO Y ESTANDAR 1 AL 75% 1 AL 75%
AL 75% AL 75% AL 75% AL 75% AL 75% AL 75%
1/8 AL 75% 1/8 AL 75%
PARA CATALIZAR ESMALTE ACRILICO DE UN PARA UN LITRO DE
PINTURA
PINTURA CATALIZADOR TINER ACRILICO O ESTANDAR 1 250ml 75% 187ml
75% 125ml 75% 63ml 75% 1/8 31ml 75%
-
Pgina 50
TRANSPARENTE PARA ESMALTE CATALIZADO CON CONVERTIDOR
TRANSPARENTE CATALIZADOR CONVERTIDOR
1 250ml 75% 185.5ml 75% 125ml 75% 62.5ml 75% 1/8 31.2ml 75%
DILUCION PARA LACA ACRILICA CON TINER ACRILICO O ESTANDAR
PINTURA THINNER CUALQUIERA DE LOS DOS
1 200% O 300% 200% O 300% 200% O 300% 200% O 300% 1/8 200% O
300%
TRANSPARENTE PARA LACA TRANSPARENTE TINER ACRILICO
1 200% 200% 200% 200% 1/8 200%
DILUCION DEL BASE COLOR CON CONVERTIDOR BASE COLOR
CONVERTIDOR
1 1
1/8 1/8
-
Pgina 51
TRANSPARENTE CATALIZADOS A EXCEPCION DE LACA PARA APLICAR SOBRE
BASE COLOR
CUALQUIER TRANSPARENTE URETANO POLIURETANO
CON CONVERTIDOR Y CATALIZADOR 1 15.5ml 12.4ml 9.3ml
1/8 6.2ml 1/8 1/16 3.1ml
ltimamente se recurre al empleo de paneles de acero recubiertos
o pre-tratados, para evitar los problemas de la corrosin. Las
piezas de la carrocera estn recubiertas hermticamente con un metal
de proteccin, normalmente zinc, que se aplica con el fin de lograr
un doble objetivo:
Ser una barrera aislante, que evite el contacto del acero con
los elementos atmosfricos.
Actuar como proteccin catdica, de manera que si el metal quedara
al descubierto, el zinc se oxidara en beneficio del mismo. De este
modo, el acero no ver afectadas sus propiedades mientras exista
zinc en la zona daada.
Este tratamiento del acero requiere tcnicas de fabricacin
complejas, pero desde el punto de vista de la proteccin
anticorrosiva, asegura la calidad de las piezas metlicas.
2.7.3 GALVANIZADO EN CALIENTE
El proceso de galvanizacin consiste en la inmersin del metal a
proteger en un bao de zinc fundido. Sus caractersticas principales
son:
-
Pgina 52
Capacidad de conformacin y de soldadura media. Aptitud para
sufrir los tratamientos que servirn de base a la aplicacin
de la pintura. Buena adherencia de la pintura.
2.7.4 REVESTIMIENTOS DE BAJOS
Los bajos del vehculo son susceptibles de experimentar, de forma
paralela al proceso de corrosin, un ataque abrasivo, debido a la
proyeccin de piedras y gravilla a que se ven sometidos. Por ello,
disponen de revestimientos de proteccin especficos.
En las partes inferiores, tanto en las zonas vistas como en las
ocultas, se aplican protectores de bajos y antigravillas, productos
a base de breas, caucho o PVC.
Las principales caractersticas de los revestimientos de bajos
son:
Buenas propiedades de adherencia. Muy buenos aislantes entre el
pavimento y el piso del vehculo. Alta resistencia a los agentes
atmosfricos y a la abrasin. Admiten la aplicacin de espesores
importantes, mejorando el nivel de
proteccin.
2.7.5 CERAS DE CAVIDADES
Desde el punto de vista de la seguridad, es tan importante lo
que est a la vista como los elementos ocultos; por ello, el ltimo
nivel de proteccin corresponde al interior de los cuerpos
huecos.
Para evitar procesos de corrosin en las zonas internas de dichos
cuerpos, por otro lado difciles de detectar hasta que no se ha
producido la perforacin completa del elemento, se recurre a la
aplicacin de ceras de cavidades.
-
Pgina 53
A travs de orificios distribuidos estratgicamente, se inyectan
estas ceras mediante equipos de pulverizacin, de modo que quedan
revestidas todas las paredes interiormente.
Su efecto protector es completo, dadas sus propiedades:
Perfecta penetracin en todas las hendiduras y pliegues. Alta
adherencia a las superficies. Repulsin de la humedad, evitando su
absorcin.
2.7.6 ACABADOS DE PINTURA
La pintura del vehculo debe cumplir una serie de requisitos,
entre los que se encuentran como prioritarios la proteccin y la
imagen.
El color de la pintura es un factor comercial de primer orden,
decisivo para el aspecto exterior del vehculo. Pero, dejando a un
lado las connotaciones estticas, el color tambin influye en
factores como la comodidad y la seguridad, debido a su
comportamiento trmico y lumnico.
Por otro lado, la pintura es uno de los medios ms completos de
proteccin contra la corrosin, funcin que debe desempear durante
aos.
-
Pgina 54
Estas circunstancias hacen que se incrementen de forma paulatina
los niveles de exigencia en el mbito de la pintura, pudindose
satisfacer nicamente si se hacen compatibles materiales de muy alta
calidad y mtodos de aplicacin avanzados.
2.7.7 TIPOS DE PINTURA
En la industria del automvil, se entiende por tratamiento de
pintura la superposicin de sucesivas y diferentes capas sobre la
chapa, hasta obtener el acabado y efecto buscado.
Todas esas capas se pueden dividir en dos niveles o grupos, en
funcin de sus propiedades y misin. Las primeras, que reciben el
nombre genrico de capas de fondo, suelen ser idnticas para todos
los trabajos y determinan la durabilidad de la pintura. Las capas
finales, o de acabado, determinan la apariencia esttica y su
aplicacin constituye la fase ms delicada del proceso de
pintura.
2.7.7.1 MONOCAPA
Las diferentes capas a aplicar en este tipo de pintura son:
Fosfatacin: primera medida protectora de la carrocera, que
mejora, a su vez, la adherencia de las capas que se aplicarn a
continuacin.
-
Pgina 55
Cataforesis: electroimprimacin aplicada por inmersin, que aporta
mayor espesor y homogeneidad en el recubrimiento, mejorando, en
gran medida, las propiedades protectoras.
Imprimacin: capa intermedia de atenuacin entre la cataforesis y
el color. Ofrece una ptima adherencia para la pintura final.
Color: acabado del trabajo de pintado. Aporta color, brillo,
dureza y una proteccin duradera contra las influencias
externas.
2.7.7.2 BICAPA
En este tipo de pintura se aplican las mismas capas que en el
acabado monocapa, aadindose:
Barniz: esmalte incoloro que se aplica como ltima capa. Aporta
brillo, dureza y proteccin duradera contra las influencias del
exterior.
2.7.7.3 TRICAPA
Es un tipo de pintura similar al bicapa, con la diferencia de
que dispone de una tercera capa de color adicional. Esta tercera
capa, normalmente blanca, se aplica entre la imprimacin y el color
propiamente dicho.
Se utiliza en acabados perlados y su misin es acentuar el efecto
buscado y aportar poder de cobertura.
ESQUEMAS DE PINTURA MONOCAPA, BICAPA Y TRICAPA
-
Pgina 56
Tipos de acabado La pintura es un producto en suspensin, ms o
menos fluido, que, al aplicarse sobre una superficie, en forma de
capas finas, por evaporacin o reaccin, se convierte en una capa ms
o menos impermeable, que asla al soporte, proporcionando proteccin
y acabado esttico.
La pintura est constituida por tres componentes bsicos: los
pigmentos, encargados de aportar el color; el ligante, cuya misin
es aglutinar los pigmentos y fijarlos a la carrocera, y el
excipiente, que posibilitar la aplicacin de la pintura.
Atendiendo al aspecto que presenta la pintura, puede hablarse de
tres tipo de acabado: slido, metalizado y perlado.
2.7.8 ACABADO SLIDO
Los colores slidos o lisos contienen pigmentos colorantes,
finamente dispersos, en cantidad suficiente para cubrir con una
pelcula seca el sustrato sobre el que se apliquen.
El color observado depende exclusivamente de la radiacin de luz
reflejada por las partculas de pigmento, apareciendo dicho color
siempre idntico, independientemente del ngulo bajo el que se
observe.
Este acabado puede emplearse en sistemas de pintura monocapa o
bicapa.
2.7.9 ACABADO METALIZADO
La pintura que proporciona este tipo de acabado se caracteriza
por llevar adicionada, adems de los pigmentos colorantes
disponibles en las pinturas slidas, partculas metlicas,
generalmente de aluminio, en forma de laminillas o escamas.
Estas partculas son opacas y se comportan como espejos, al
reflejarse la luz que incide sobre ellas, produciendo el
caracterstico efecto metlico superficial.
-
Pgina 57
El acabado metlico presenta, a su vez, la peculiaridad de variar
la apreciacin del color, lo que hace que parezca diferente en
aspectos como brillo y tonalidad. Dicha apreciacin est influenciada
por factores como la intensidad de luz que incide sobre la pelcula
de pintura, el ngulo con el que incide y el ngulo bajo el cual se
observa. El acabado metalizado, dado su inmejorable aspecto
esttico, es muy apreciado por los compradores de automviles. Este
acabado suele emplearse en sistemas de pintura bicapa.
2.7.10 ACABADO PERLADO
El efecto perlado, nacarado o mica se consigue con la aplicacin
de una pintura compuesta por pigmentos de elevada transparencia,
partculas de mica y, en ciertas ocasiones, tambin de aluminio.
La mica tiene la particularidad de que parte de la luz que
incide sobre ella es reflejada, y el resto se transmite a travs de
la propia partcula, para ser reflejada finalmente por el
pigmento.
El color que puede presentar la mica es muy variado, va desde el
dorado al verde. Los colores reflejados estarn dentro de esa gama,
mientras que los transmitidos suelen ser distintos, normalmente sus
complementarios.
Todo ello hace que la luz que incide sobre la pelcula de pintura
pueda llegar al observador por caminos distintos, variando, en
consecuencia, el color.
Este acabado puede aplicarse en sistemas bicapa o tricapa.
-
Pgina 58
CAPTULO 3 ENSAMBLADO DE PARTES MECNICAS Y ELCTRICAS
-
Pgina 59
3.1 TRANSMISIN
Se denomina transmisin mecnica a un mecanismo encargado de
trasmitir potencia entre dos o ms elementos dentro de una mquina.
Son parte fundamental de los elementos u rganos de una mquina,
muchas veces clasificados como uno de los dos subgrupos
fundamentales de estos elementos de transmisin y elementos de
sujecin.
En la gran mayora de los casos, estas trasmisiones se realizan a
travs de elementos rotantes, ya que la transmisin de energa por
rotacin ocupa mucho menos espacio que aquella por traslacin.
Una transmisin mecnica es una forma de intercambiar energa
mecnica distinta a las transmisiones neumticas o hidrulicas, ya que
para ejercer su funcin emplea el movimiento de cuerpos slidos, como
lo son los engranajes y las correas de transmisin.
Tpicamente, la transmisin cambia la velocidad de rotacin de un
eje de entrada, lo que resulta en una velocidad de salida
diferente.
3.2 CAJA DE CAMBIOS
En los vehculos, la caja de cambios o caja de velocidades (suele
ser llamada slo caja) es el elemento encargado de acoplar el motor
y el sistema de transmisin con diferentes relaciones de engranes o
engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigeal
puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas.
El resultado en la ruedas de traccin generalmente es la reduccin de
velocidad de giro e incremento del par motor.
En funcin de que la velocidad transmitida a las ruedas sea
mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una
potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de
tiempo y, a su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia
mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene por consecuencia una
fuerza menor. De esta manera la caja de cambios permite que se
mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia
y par ms adecuado a la velocidad a la que se desee desplazar el
vehculo.
-
Pgina 60
La caja de cambios tiene la misin de reducir el nmero de
revoluciones del motor e invertir el sentido de giro en las ruedas,
cuando las necesidades de la marcha as lo requieren. Va acoplada al
volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a travs
del embrague, en transmisiones manuales; o a travs del convertidor
de par, en transmisiones automticas. Acoplado a ella va el resto
del sistema de transmisin.
3.3 CONSTITUCIN DE LA CAJA DE CAMBIOS
Constituye un mecanismo que permite mantener el giro del motor a
la potencia y par ms conveniente a cualquier velocidad a que
desplacemos el automvil, y como la caja de cambios est compuesta
por una serie de engranajes. Veamos ahora su funcionamiento,
ayudndonos de los correspondientes dibujos.
Comencemos por decir que se llama relacin de desmultiplicacin a
la relacin entre dos engranajes distintos o al cociente de dividir
el nmero de
-
Pgina 61
dientes del pin conducido; en el conocido ejemplo de la
bicicleta, la relacin de desmultiplicacin es el cociente entre el
nmero de dientes del plato y el nmero de dientes de la corona. En
una bicicleta, la relacin normal oscila entre 6 y 8. Pero en un
automvil, el giro del motor es enormemente ms elevado que el giro
de las piernas del ciclista, por lo que las relaciones son siempre
sensiblemente ms cortas (sin olvidarnos de que tambin hay que
contar con la desmultiplicacin de la diferencial). Normalmente, las
relaciones de desmultiplicacin de las marchas de un automvil se
escalonan entre 4/1 y 1/1; precisamente la relacin 1/1 se llama
directa y es frecuente sea las de la 4ta velocidad (de ah que a
menudo se llame directa a esta ltima marcha).
Precisamente lo que hace una caja de cambios es engranar dos
piones de distinto nmero de dientes para lograr unas relaciones
adecuadas a la potencia del motor, su peso, sus neumticos y la
velocidad mxima deseada. Como ejemplo, veamos los distintos
engranajes de un automvil convencional, concretamente un Renault
5-TL:
En una caja de cambios se trata, pues, de conectar pin conductor
y conducido para obtener la correcta relacin. Pero a la velocidad
de giro del motor, incluso desembragando, al acoplar los dos piones
que giran a distinta velocidad plantea muy delicados problemas
tcnico. Por ello se ha recurrido al sistema de toma constante o de
permanente engranaje: los dos engranajes, conducido y conductor,
permanecen girando unidos, pero el conducido en un eje en el que no
est unido, que sirve de ayuda al funcionamiento de la caja y que
recibe el nombre de tren fijo, rbol intermedio o tren
secundario.
-
Pgina 62
La funcin de la palanca de cambios ya no es engranar los piones
requeridos, sino poder hacer que el pin del tren fijo est solidario
a su eje. Esto se consigue por medio de unos dentados de arrastre
que se introducen en el interior de las coronas de piones y que se
desplazan longitudinalmente sobre el eje por medio de unas
nervaduras o acanalados.
Para engranar la primera velocidad se empuja la palanca de
cambios hacia delante, con la cual el desplazable A se introduce en
el interior del pin del tren fijo o eje secundario, con lo cual eje
pin se hacen solidarios; los dems engranajes permanecen conectados,
pero giran locos sobre el tren fijo. Por el mismo procedimiento se
van introduciendo las otras velocidades.
En cuanto a la marcha atrs, se conecta por medio de un pin
inversor que, al interponerse entre conducido y conductor, invierte
el sentido de giro.
Pero la mejor forma de conocer el funcionamiento de la caja de
cambios es examinar los dibujos que se incluyen, donde los
engranajes estn mercados en rojo. Los movimientos del carrete
corresponden a las de la palanca de cambios, de modo que la primera
y la tercera se engranan normalmente moviendo la palanca en la
misma direccin, pero con distintos ngulos, y la segunda y la
cuarta, tambin.
En cuanto a la marcha atrs, entra en juego un pin inversor
encargado de cambiar el sentido de giro.
Hay una serie de varillas que conectan la palanca de cambios con
las horquillas que mueven los desplazables, y que son los
encargados de fijar al eje los piones, que hasta ese momento estn
girando locos.
-
Pgina 63
Las transmisiones VW vienen en dos tipos bsicos, una la
transmisin de un VW sedn; la otra es la de una VW combi, que es ms
larga con engranes reforzados.
En este proyecto se opt por utilizar una transmisin de VW sedn.
Las razones fueron:
La disponibilidad, hay muchas transmisiones en buen estado y las
partes para componerla son baratas. Debe cambiar de velocidad y que
funcione la reversa; as con unas reparaciones simples se puede
obtener una buena transmisin.
La durabilidad, como se pretende usar el arenero para uso
callejero y un moderado uso off-road, lo que necesitamos es una
transmisin normal de VW sedn.
-
Pgina 64
3.4 CONECTANDO LA TRANSMISIN
La transmisin es la conexin entre el motor y piloto, si no
funciona... el arenero no funciona. As que se debe escoger
sabiamente, basndose en varios conceptos como: durabilidad,
desempeo, la necesidad de servicio y el costo.
La transmisin utilizada en este proyecto es la de un VW sedn en
buenas condiciones.
Si no se le puede hacer una prueba en el camino antes de
comprarla puede ser perjudicial dado que cuando este instalada en
el arenero ya listo para andar y finalmente descubrir que la
reversa no funciona o que se traba al igual que cualquiera de las
otras velocidades; esto puede ser verdaderamente desmoralizante
pero se puede evitar en la mayora de los casos.
Si se planea comprar una transmisin usada es altamente
recomendable comprarla con alguien de confianza o con algn
entusiasta de los areneros; bsicamente con alguien que pueda
asegurar el buen estado de la transmisin.
Al comprarla se debe revisar ampliamente, buscando grietas o
partes evidentemente daadas y por partes con un desgaste excesivo,
los empaques deben ser revisados por igual buscando fugas de
aceite, el resorte del embrague se revisar buscando que no est roto
o muy daado, si ste est daado deber ser reemplazado antes de
instalar la transmisin.
Una vez con una buena transmisin el siguiente paso es una
inspeccin ms a fondo, es recomendable acostarla sobre un costado y
quitar los tornillos que sirven para dejar salir el aceite cuando
se efecta un cambio de aceite, despus se inspecciona introduciendo
el dedo para verificar que no hayan muchas partculas metlicas en el
aceite, o si no existen dientes metlicos o
-
Pgina 65
algo as, es normal encontrar un poco de partculas metlicas en el
aceite de transmisiones usadas.
Despus de hacer los ajustes pertinentes a la transmisin se
procede a limpiarla y pintarla, es conveniente limpiarla con una
carda y despus sopletearla con aire a presin para remover la grasa
y suciedad de todas las esquinas y grietas que pudiera tener; una
vez limpia se pinta y quedar luciendo como nueva.
Se comienza la instalacin deslizando la transmisin debajo de la
parte trasera del arenero y despus ponindola en posicin,
asegurndola y apretando los tornillos que la sujetan a la
estructura del arenero.
3.5 COLOCACIN DE LAS FLECHAS LATERALES
Aunque se tenga la mejor combinacin de motor y transmisin no
funcionar si las flechas laterales no transmiten la fuerza a las
ruedas.
Unas flechas laterales nuevas son la mejor opcin pero a veces no
lo permite el presupuesto.
Lo ms barato de conseguir son unas flechas laterales usadas en
buen estado.
Siempre se debe usar juntas y capuchones nuevos puesto que esto
protege las uniones del polvo, agua y partculas dainas, aparte
mantienen el lubricante en posicin para un mejor desempeo.
Una vez reconstruidas las flechas laterales se procede a
pintarlas cuidando que le entre pintura por los extremos de los
capuchones.
-
Pgina 66
El siguiente paso es instalar las flechas laterales a la
transmisin asegurndolas perfectamente con los tornillos
correspondientes y luego atornillndolas a las ruedas traseras.
3.6 ARMADO E INSTALACIN DEL MOTOR
Una vez que se revisaron las condiciones en las que se
encuentran los componentes del motor como se menciono en el captulo
1, se proceder a armar el motor, reemplazando los componentes que
hayan estado daados.
Para una regeneracin completa del motor se recomienda reemplazar
los siguientes componentes:
1. Metales de centro biela y rbol de levas.
2. Conjunto motor ( juego de mbolos, cilindros, anillos) 3.
Vlvulas de escape y de admisin.
4. Guas de vlvulas.
5. Juego de buzos mecnicos.
6. Juego de juntas. 7. Sello de aceite del cigeal.
8. Tubos de empujadores. 9. Bomba de aceite.
10. Bomba de combustible.
11. Mltiple de admisin.
12. Bobina.
13. Bujas. 14. Aceite para motor.
15. Filtro de combustible.
-
Pgina 67
16. Filtro de aceite (si es el caso) 17. Filtro de aire.
18. Cable de embrague.
19. Cable acelerador.
20. Cables de bujas. 21. Funda del cable de embrague.
22. Paloma de ajuste del embrague.
Contando con los componentes nuevos y los de uso completamente
limpios se debe proceder a armar el motor. A continuacin se
explicar a detalle los pasos que deben de seguir:
3.6.1 ARMAR Y CERRAR EL MONOBLOCK
Instale el cigeal dentro de la mitad izquierda del monoblock
sobre saliendo de los orificios de montaje del cilindro adecuado;
asegrese que los orificios de los cojinetes del cigeal estn
correctamente colocados sobre las espigas gua del crter y el
difusor de aceite este colocado dentro de su lugar.
-
Pgina 68
Instale correctamente los cojinetes del eje del rbol de levas
dentro de ambas mitades del monoblock con sus aletas asentadas en
las cavidades del crter.
Instale los levanta-vlvulas en ambas mitades del crter en su
posicin de montaje original, retenga los levanta-vlvulas en la
mitad derecha del monoblock con los retenes, lubrique los
levanta-vlvulas con aceite de motor limpio.
Instale el eje de levas y asegrese que las marcas sobre los
engranes del cigeal y el rbol de levas estn correctamente alineadas
al engranar los engranes, es decir, que el diente del engrane del
rbol de levas que esta marcado con una O este colocado entre los
dos dientes del engrane del cigeal que estn marcados en el centro
con punzn.
Verifique la holgura lateral del rbol de levas (vase HOLGURA EN
EL EXTREMO DEL ARBOL DE LEVAS en la tabla al final). Lubrique los
muones del rbol de levas y sus cojinetes con aceite de motor
limpio. Asegrese que las caras de acoplamiento de ambas mitades del
crter estn perfectamente limpias.
Aplique una pequea pelcula de compuesto sellador a las caras de
ambas mitades del crter, asegurndose que dicho compuesto sellador
no entre a los conductos de aceite; coloque nuevos sellos a los
birlos de los cojinetes.
SELLADOR
-
Pgina 69
Con mucho cuidado una las mitades del crter, colocando las
bielas en sus respectivos orificios de montaje, verifique que los
cojinetes del rbol de levas no sean desalojados de sus respectivos
lugares.
Instale el tapn del extremo del rbol de levas dentro de su
compartimiento cilndrico cuando las mitades del crter estn juntas,
pero no apretadas. Aplique una gota de sellador en pasta alrededor
de la circunferencia del tapn antes de instalarlo. Despus de
ajustar las tuercas del crter en la secuencia correcta y con la
torsin especificada, con el dedo suavice el filete del sellador
entre el tapn y el crter.
Instale las arandelas y las tuercas de sujecin a los birlos del
crter, y los pernos y tuercas 8m como preparacin para ser
ajustados. Ajuste las tuercas de sujecin del crter segn
especificaciones y en la secuencia correcta como sigue:
-
Pgina 70
Ajuste primero la pequea tuerca 8m adyacente al cojinete
principal n 1. Ajuste las tuercas 12m del cojinete principal n 2.
Ajuste las tuercas 12m del cojinete principal n 3. Ajuste las
tuercas 12m del cojinete principal n 1. Ajuste las tuercas 8m del
cojinete principal n 4. Ajuste las tuercas 8m sobre el lado del
rbol de levas del monoblock. Ajuste las tuercas 8m y los pernos en
los chaflanes de juntura del crter. Ajuste las tuercas 6m alrededor
de los chaflanes de juntura del crter.
Instale el volante del cigeal o la placa impulsora sin sello de
aceite del cigeal ni el sello del volante del cigeal, pero con dos
lainas de ajuste de holgura lateral.
Por ltimo verifique la holgura lateral del cigeal y ajuste segn
sea necesario (en caso de que la holgura lateral exceda 0.15mm o
sea menor a 0.046mm, la tolerancia deber ajustarse para estar de
acuerdo a este intervalo).
3.6.2 BIELAS
Para instalar las bielas debern consultarse las marcas que
fueron hechas antes de desarmar.
La fundicin elevada que est poco mas o menos a la mitad de la
biela deber estar hacia arriba del motor, al instalar la biela.
Coloque los casquillos nuevos de los cojinetes al casquete del
extremo mayor y a la biela, asegurndose que estn correctamente
colocados y ajustados dentro del dimetro interior del casquete y de
la biela.