Mecánica automotriz
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Mecánica automotriz. Las aplicaciones de esta ingeniería se encuentran en los archivos de muchas sociedades antiguas de todo el mundo. En la antigua grecia, las obras de Arquimedes (287 a. C.-212 a. C.) ha influido profundamente en la mecánica occidental y Heron de Alejandria (c. 10-70 d. C.), creó la primera máquina de vapor.En China, Zhang Heng (78-139 d. C.) mejora un reloj de agua, e inventó un sismometro, y Ma Jun (200-265 d. C.) inventó un carro con diferencial de engranajes. El ingeniero chino Su Song (1020-1101 d. C.) incorporó un mecanismo de escape en su torre del reloj astronómico dos siglos antes de que cualquier fuga se puediese encontrar en los relojes de la Europa medieval, así como la primera cadena de transmisión.
Durante los siglos VIII al XV, en la era llamada edad de oro islamica, se realizaron notables contribuciones de los musulmanes en el campo de la tecnologia mecanica. Al Jaziri, quien fue uno de ellos, escribió su famoso "Libro del Conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos" en 1206, en el cual presentó muchos diseños mecánicos. También es considerado el inventor de tales dispositivos mecánicos que ahora forman la base de mecanismos, tales como arboles de levas y cigueñal.
Un hito importante en la creación de la ingeniería mecánica sucedió en Inglaterra durante el siglo XVII cuando Sir Isaac Newton formuló las tres Leyes de newton y desarrolló el cálculo. Newton fue recio al publicar sus métodos y leyes por años, pero fue finalmente persuadido a hacerlo por sus colegas, tal como Sir Edmund Halley, para el beneficio de toda la humanidad.
Sumario
Historia de la mecánica
La mecánica automotriz es la rama de la mecánica que estudia y aplica los principios propios de la física y mecánica para la generación y transmisión del movimiento en sistemas automotrices, como son los vehículos de tracción mecánica.
Generación del movimiento
Motor
Un motor es la parte sistematica de una máquina capaz de hacer funcionar el sistema transformando algún tipo de energía (electrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automovil es este efecto es una fuerza que produce el movimiento.
Arbol de levas
Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constituye un temporizador mecánico cíclico.
Dependiendo de la colocación del árbol de levas y la distribucion de estas, accionarán directamente las válvulas a través de una varilla como en la primera época de los motores Otto, sistema SV o lo harán mediante un sistema de varillas, tanques y balancines, es el sistema OHV. Posteriormente, sobre todo desde la aparición de los motores diesel, el árbol de levas ha pasado a la culata, es el llamado sistema SOHC.
En el pasado, cuando los motores no eran tan fiables como hoy, esto resultaba problemático, pero en los modernos motores de 4 tiempos diesel o gasolina, el sistema de levas "elevado", donde el árbol de levas está en la culata, es lo más común.
Algunos motores usan un árbol de levas para las válvulas de admisión y otro para las de escape; esto es conocido como dual overhead camshaft o doble árbol de levas a la cabeza DOHC. Así, los motores en V pueden tener 4 árboles de levas. El sistema DOHC permite entre otras cosas montar 2 válvulas de escape y 2 de admisión, en los 4 cilindros es lo que se llama "16 válvulas".
Aunque se aplican en otros mecanismos, su uso más popular se relaciona con los motores de combustión interna, en los cuales permite regular la apertura y el cierre de las válvulas, algo que nada más y nada menos facilita el ingreso y salida de gases en los cilindros.
Embrague
El embrague es un sistema que permite tanto transmitir como interrumpir la transmisión de una energía mecánica a su acción final de manera voluntaria. En un automivil, por ejemplo, permite al conductor controlar la transmisión del par motor desde el motor hacia las ruedas.
Está constituido por un conjunto de piezas situadas entre el motor y los dispositivos de transmision, y asegura un número de funciones:
En posición acoplado (o "embragado") transmite el par motor suministrado por el motor. En un automóvil, cuando el embrague gira, el motor está vinculado a la transmision.
En posición desacoplado (o "desembragado") se interrumpe la transmisión. En un automóvil, las ruedas giran libres o están detenidas, y el motor puede continuar girando sin transmitir este par de giro a las ruedas.
En las posiciones intermedias restablece progresivamente la transmisión de par, mediante rozamiento o fricción.
Caja de cambios
En los vehiculos, la caja de cambios o caja de velocidades (también llamada simplemente caja) es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente en ascenso.
El motor de combustion interna alternativo, al revés de lo que ocurre con la máquina de vapor o el motor eléctrico, necesita un régimen de giro suficiente (entre un 30% y un 40% de las rpm máximas) para proporcionar la capacidad de iniciar el movimiento del vehículo y mantenerlo luego. Aun así, hay que reducir las revoluciones del motor en una medida suficiente para tener el par suficiente; es decir si el par requerido en las ruedas es 10 veces el que proporciona el motor, hay que reducir 10 veces el régimen. Esto se logra mediante las diferentes relaciones de desmultiplicacion obtenidas en el cambio, más la del grupo de salida en el diferencial. El sistema de transmision proporciona las diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigueñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas.
Ver además
Fuentes
- Microsoft ® Encarta ® 2007. © 1993--2006 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
- http://www.manualesdemecanica.com/manuales/Varios/orderby,2/page,5/
- http://www.conevyt.org.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=423&Itemid=819
- http://mecanicaautomotriz.globered.com/
- http://www.senati.edu.pe/web/especialidades/mecanica-automotriz
- http://mecanicaautomotriz.globered.com/
