banco de pruebas

Banco de Ensayo de Sincros

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Resumen
El proyecto pretende definir las especificaciones básicas y el diseño mecánico de un banco
de ensayo de sincros. Se define como sincro al principal elemento que actúa durante los
cambios de marcha en las cajas de cambios manuales de automóvil, igualando las
velocidades de engranaje y eje para posibilitar el engrane de marcha. El banco, pese arecibir el nombre de uno de sus componentes, debe ensayar la caja como un sistema
completo. El diseño se enfoca a cubrir la necesidad de sustituir un banco de ensayos ya
obsoleto de una empresa de automoción poseedora de un centro técnico en Barcelona.
Dicha empresa emplea a nivel global una serie de normas de ensayo internas para cajas de
cambio, desarrolladas en base a su experiencia ysujetas a una continua evolución.
Tras estudiar las normas de ensayo, se determina que el banco debe actuar sobre la caja
mediante el eje secundario (el cual transmite el par de la caja al árbol de transmisión), el eje
primario (el cual transmite el par del motor a la caja) y la palanca de cambios.
En el caso de la actuación sobre el secundario, se requiere de una elevada inercia en elaccionamiento para simular un caso real. Sin embargo, también son necesarios continuos
cambios de velocidad angular. Como optimización del mecanismo se ha diseñado un
sistema de inercia variable. Éste ha condicionado buena parte del accionamiento, obligando
a montar los discos de inercia en voladizo y exigiendo especial atención en los cálculos.
Para la actuación sobre el primario ha sidonecesario reducir al máximo la aportación de
inercia sobre el disco de embrague de la caja de cambios. Se ha conseguido gracias al
empleo de materiales ligeros y de reducido tamaño y al desacoplamiento, mediante un
embrague electromagnético, del motor eléctrico cuando no es requerido.
En la actuación sobre la palanca se ha introducido un sistema de actuadores lineales
movidos por servomotores. Paraesta aplicación se han optimizado los componentes
empleados, adaptando los actuadores al movimiento de la palanca. Mediante herramientas
de simulación se ha acabado de ajustar y verificar el funcionamiento y robustez del sistema.
Como conclusión, se ha diseñado un banco que consigue, a diferencia del banco actual, la
plena adecuación a los nuevos requisitos de ensayo. Se permite ciclarsobre el secundario a
velocidades variables, una nueva actuación sobre el primario permite realizar correctamente
el ensayo de neutra a 1ª y se consigue un mejor comportamiento de la actuación sobre la
palanca. Todo ello con un coste fácil de amortizar para un centro técnico de automoción.

Banco de Ensayo de Sincros

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Índice
Resumen________________________________________________________________ 1
Índice ___________________________________________________________________ 3
1

Glosario de términos ___________________________________________________ 5

2

Prefacio _____________________________________________________________ 9

3

Introducción _________________________________________________________ 11
3.1
3.2

Objetivo________________________________________________________ 11

3.3
4

Justificación _____________________________________________________ 11
Alcance ________________________________________________________ 11

Antecedentes ________________________________________________________ 13
4.1

Descripción y funcionamiento de una caja de cambios ____________________ 13

4.1.1

Sistema de transmisión__________________________________________ 14

4.1.2

Sistema de control ______________________________________________ 18

4.1.3

Parámetros característicos en la medición de un cambio ________________ 20

4.2

Procedimientos de ensayo de cajas de cambios _________________________ 21

4.2.1

Ensayos de durabilidad __________________________________________ 22

4.2.2

Ensayos de prestaciones...