¿Cómo soluciona el embrague los problemas de ruido de ralentí en cajas de cambios rápidas?

La ingeniería automotriz como rama de la ingeniería está en una búsqueda continua de formas de mejorar el rendimiento de los automóviles o la experiencia de conducción de los usuarios. También existe una sección completamente separada de un automóvil, llamada Ruido Vibración Dureza (NVH), que tiene una impronta importante en la calidad percibida del automóvil. Los automóviles de alto rendimiento con cajas de cambios rápidas son conocidos por tener un alto nivel de ruido en ralentí que va en contra de la sensación deseada del automóvil. Para comprender cómo el embrague puede mitigar los problemas de ruido en ralentí en las cajas de cambios rápidas, este artículo examina los principios operativos de las cajas de cambios rápidas y los embragues, el efecto del ángulo y el torque en los impulsos de vibración en los ejes auxiliares y el uso de amortiguadores de ralentí del embrague.

En esta parte del trabajo de investigación se utiliza específicamente el principio de funcionamiento de la caja de cambios rápida.

Las cajas de cambios rápidas se utilizan básicamente para realizar cambios de marcha más rápidos y ofrecer más potencia y aceleración, algo vital para las carreras y la conducción a alta velocidad. La esencia de una caja de cambios rápida reside en que puede lograr cambios de marcha reducidos una y otra vez, lo que se traduce en un mayor control del par motor sobre el coche. Por lo general, las cajas de cambios rápidas tienen un sistema de cambio secuencial que es diferente del patrón en H de la mayoría de las transmisiones manuales convencionales. Este sistema de cambio secuencial permite al conductor cambiar a la segunda marcha o volver a la primera de forma suave y rápida para garantizar que la potencia se entregue de forma continua.

Los subconjuntos de una caja de cambios rápida incluyen: el eje de entrada, el eje de salida y los engranajes. A medida que el motor aplica potencia al eje de entrada, numerosas relaciones de transmisión en el tren de engranajes transfieren esta potencia al eje de salida, que a su vez hace girar las ruedas. Pero cuando el automóvil está en estado de ralentí, cuando el motor funciona con mayor intensidad y el automóvil no se mueve, las vibraciones y el ruido en la caja de cambios se pueden sentir y escuchar claramente debido a la falta de carga.

Angulo y torque que afectan la vibración del eje auxiliar de la caja de cambios rápida

El eje auxiliar utilizado en una caja de cambios rápida ayuda a mantener los ejes de transmisión en términos de rectitud y equilibrio de peso. Es sensible a las vibraciones, especialmente cuando el motor está inactivo, por lo que tiene una carga mínima para equilibrar el eje. Es con este entendimiento que se sabe que factores como el ángulo y el par influyen en estas vibraciones.

Ángulo: El ángulo de inclinación del eje auxiliar puede influir en la estabilidad. En este caso, es peligroso si el ángulo establecido es demasiado pronunciado o está desalineado, ya que esto aumentará las vibraciones. Por ejemplo, una variación de 2 grados en el ángulo de cabezal preferido aumenta la amplitud de vibración en un 10 %, un factor que da como resultado un alto ruido en ralentí.

Par motor: La carga que se considera en el eje auxiliar es el resultado del par motor que se le aplica. En ralentí, el par motor es bajo y no parece suficiente para contrarrestar las vibraciones inherentes a la caja de cambios del eje auxiliar. Por ejemplo, un eje auxiliar que tenga un par motor inferior a 20 Nm puede vibrar y dichas vibraciones pueden ser audibles como ruido en ralentí, mientras que en un rendimiento óptimo, el par motor elimina dicho ruido.

El principio de funcionamiento del amortiguador de ralentí del embrague

El amortiguador de ralentí del embrague está diseñado específicamente para solucionar dos problemas, que son la vibración y el ruido durante el ralentí. La función del amortiguador es absorber y amortiguar las vibraciones torsionales que pasan del motor a la caja de cambios. De este modo, puede atenuar las variaciones y, por lo tanto, minimizar el ruido que surge de las variaciones anteriores.

Tienen resortes y materiales de fricción como parte del conjunto de embrague de las ruedas dentadas. Cuando el motor está funcionando al ralentí y el embrague está bloqueado, los resortes se adaptan para absorber las vibraciones torsionales mediante expansión y contracción y el material de fricción también cumple su papel para amortiguar las vibraciones al convertir la misma energía en calor.

¿Cómo solucionar el ruido anormal en ralentí a través del embrague?

Cuando se trata de problemas de ruido de sombra en las cajas de cambios rápidas con el uso del embrague, es necesario ser un ingeniero inflexible en lo que respecta a los ajustes de los parámetros de ángulo y par. Es posible reducir las vibraciones del eje auxiliar instalando un amortiguador de ralentí del embrague, lo que reduce el ruido.

Ángulo óptimo: Se logra un ajuste del ángulo del eje auxiliar en un rango de ángulo de hasta 0.5 grados para evitar y reducir las posibilidades de desviaciones y ruidos durante el funcionamiento.

Par motor adecuado: se recomienda un par motor en ralentí superior a 25 Nm, ya que aumenta la estabilidad de los ejes auxiliares frente a las sacudidas. Este valor máximo también garantiza que, con el amortiguador de ralentí del embrague instalado, todas las perturbaciones torsionales, excepto las más pequeñas, se amortiguarán de tal manera que no serán audibles.

En conclusión, la solución de los problemas de ruido en ralentí en cajas de cambios de alta velocidad implica conocer cómo interactúan entre sí los ángulos y el par motor junto con la acción de amortiguación de los embragues, la polea de la correa y los elementos de recubrimiento superiores. Con un ajuste adecuado de estos parámetros y la aplicación de amortiguadores adecuados, será posible mejorar el rendimiento de NVH en vehículos de alta potencia, proporcionando características de NVH en ralentí mucho mejores.