EL DIFERENCIAL AUTOBLOCANTE

El diferencial recibe la fuerza de la salida de la caja de cambios a un engranaje llamado piñón de ataque. Éste hace girar una corona dentada que tiene atornillada un conjunto de piñones, que son los que hacen posible la diferencia de giro. Se denominan satélites y planetarios. Los planetarios van unidos uno a cada semi-eje, de forma que su movimiento hace girar las ruedas. Los satélites giran alrededor de los planetarios y son los que permiten la diferencia de giro entre estos últimos. En linea recta, los satélites están quietos y ambos planetarios giran a igual velocidad. En una curva, los satélites empiezan a girar y hacen que los planetarios giren a diferente velocidad.  Un diferencial autoblocante es aquel que permite anular el giro de los satélites según convenga.

Para entender el mecanismo en sí mismo, la forma más eficaz es que lo veáis en funcionamiento en este vídeo:

En una curva, la rueda que va por el interior de la trayectoria recorre una circunferencia de menos perímetro que la del exterior. Si ambas ruedas estuviesen unidas por un mismo eje y girasen solidarias, sólo podrían describir una circunferencia si la que va por el interior patinase. Así, ¿cómo conseguir que la rueda del exterior dé más vueltas que la del interior de la curva? La forma más sencilla es como sucede en los ejes de los trenes, en los que la superficie de rodadura de las ruedas no es plana; es cónica. Sin embargo, los automóviles no van sobre raíles, así que, para permitir que una rueda gire a distinta velocidad que la otra del mismo eje motriz, se intercala entre ambas el diferencial.

Cuando circulamos en linea recta, ambas ruedas recorren la misma distancia y ofrecen la misma resistencia a dar vueltas de modo que, en el diferencial, toda la potencia del motor se reparte a partes iguales entre las dos ruedas del mismo eje. Al trazar una curva, la rueda del interior tiene que dar menos vueltas que la exterior, se frena y ofrece una resistencia mayor a girar que la del otro extremo, de modo que el diferencial envía la fuerza del propulsor a la exterior, que es la que menos resistencia ofrece. El mecanismo funciona siempre.

Lo malo es que no siempre una rueda que ofrece menos resistencia que la otra al avance lo hace porque estemos trazando una curva: puede que esté sobre el musgo del arcén, una placa de hielo o, simplemente, en el aire. En esas circunstancias, el diferencial enviaría toda la fuerza a la rueda que “gira loca”; la que tiene adherencia se quedaría sin nada.  Si no disponemos de un dispositivo que elimine la acción del diferencial, bastaría que una sola rueda no tuviese adherencia para que nuestro coche no se moviera del sitio, aunque fuese un 4×4.

pueden ser de varios tipos:

• Mecánico, en los que un muelle hace actuar un mecanismo que aumenta el rozamiento interno, limitando el efecto diferencial cuando se detecta diferencia de giro entre los semiejes
• Mecánico, mediante engranajes especiales, con el sistema Torsen
• Mecánico, mediante visco acoplador tipo Ferguson.
• Electrónicos, que utilizan los sensores del sistema ABS y frenan las ruedas que pierden adherencia (algunos también limitan momentáneamente la potencia del motor) para que se mantenga la capacidad de tracción.

Informacios y vídeos de autocasion, wikipedia y youtube

EL CALCULO DIFERENCIAL

El cálculo diferencial es una parte del análisis matemático que consiste en el estudio de cómo cambian las funciones cuando sus variables cambian. El principal objeto de estudio en el cálculo diferencial es la derivada. Una noción estrechamente relacionada es la de diferencial de una función.

El estudio del cambio de una función es de especial interés para el cálculo diferencial, en concreto el caso en el que el cambio de las variables es infinitesimal, esto es, cuando dicho cambio tiende a cero (se hace tan pequeño como se desee). Y es que el cálculo diferencial se apoya constantemente en el concepto básico del límite. El paso al límite es la principal herramienta que permite desarrollar la teoría del cálculo diferencial y la que lo diferencia claramente del álgebra.

Desde el punto de vista matemático de las funciones y la geometría, la derivada de una función en un cierto punto es una medida de la tasa en la cual una función cambia conforme un argumento se modifica. Esto es, una derivada involucra, en términos matemáticos, una tasa de cambio. Una derivada es el cálculo de las pendientes instantáneas de f(x) en cada punto x. Esto se corresponde a las pendientes de las tangentes de la gráfica de dicha función en sus puntos (una tangente por punto); Las derivadas pueden ser utilizadas para conocer la concavidad de una función, sus intervalos de crecimiento, sus máximos y mínimos.

La inversa de una derivada se llama primitiva, antiderivada o integral indefinida.

os problemas típicos que dieron origen al cálculo infinitesimal, comenzaron a plantearse en la época clásica de la antigua Grecia (siglo III a.c), con conceptos de tipo geométrico como el problema de la tangente a una curva de Apolonio de Perge, pero no se encontraron métodos sistemáticos de resolución hasta el siglo XVII por la obra de Isaac Newton y Gottfried Leibniz.

Ellos sintetizaron dos conceptos y métodos usados por sus predecesores en lo que hoy llamamos «diferenciación» e «integración». Desarrollaron reglas para manipular las derivadas (reglas de derivación) y mostraron que ambos conceptos eran inversos (teorema fundamental del cálculo).

Desde el siglo XVII, muchos matemáticos han contribuido al cálculo diferencial. En el siglo XIX, el cálculo tomó un estilo más riguroso, debido a matemáticos como Augustin Louis Cauchy (1789–1857), Bernhard Riemann (1826–1866), y Karl Weierstrass (1815–1897). Fue también durante este periodo que el cálculo diferencial fue generalizado al espacio euclídeo y el plano complejo.

-Aplicaciones y usos:

Las derivadas son una útil herramienta para examinar las gráficas de funciones. En particular, los puntos en el interior de un dominio de una función de valores reales que llevan a dicha función a un extremo local tendrán una primera derivada de cero. Sin embargo, no todos los puntos críticos son extremos locales. Por ejemplo, f(x)=x³ tiene un punto crítico en x=0, pero en ese punto no hay un máximo ni un mínimo. El criterio de la primera derivada y el criterio de la segunda derivada permiten determinar si los puntos críticos son máximos, mínimos o ninguno.

informacion obtenida de wikipedia

Curva de par y curva de potencia

La curva de par y la curva de potencia son esas gráficas tan habituales en las revistas de motor, muy interesantes si se saben interpretar. Antes de comenzar es importante saber qué es el par motor.

El par motor es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia. Un ejemplo, es la fuerza que sentimos al acelerar a fondo y hace que nos peguemos al respaldo del asiento. Representa la capacidad del motor para producir trabajo. En términos fisicos, es conocida la formulación de fuerza de Isaac Newton, vamos a explicar brevemente en qué consiste el par motor): El par motor se mide en Newton/metro (Nm)

 curva de potencia

Es la representación de la potencia que entrega el motor según las revoluciones por minuto. La potencia en cada momento es el resultado de la multiplicación del par motor y el régimen de revoluciones. Aunque la curva de par se mantenga o varíe, cuanto más altas sean las rpm, la potencia aumenta; es por eso por lo que la potencia máxima se alcanza mucho más tarde que el par máximo.

tenemos en esta gráfica una comparativa de la potencia que desarrolla un motor diésel y uno de gasolina. (azul-gasolina, roja-diesel)

Curva de par

Es una gráfica en la que están representadas, de forma escalonada, las revoluciones por minuto de motor y el par que rinde durante todo su régimen. En los motores de combustión, la curva de par empieza siendo ascendente hasta llegar a las rpm donde el motor rinde el par máximo. A partir de ese momento, el par comienza a disminuir progresivamente.

La curva de potencia y de par, en realidad, reflejan lo mismo: la capacidad de entregar potencia de un motor en toda su gama de revoluciones. Ponemos como ejemplo una gráfica donde se compara la potencia y el par de un motor .

imágenes sacadas de www.km77.com

SOBREALIMENTACION EN MOTORES DIESEL

La sobrealimentación en los motores diesel al contrario que en motores de gasolina, no supone una causa de problemas si no que es beneficioso y uno de los caminos para alcanzar un rendimiento optimo del motor, ya que a diferencia denlos motores gasolina que se produce la sobrealimentación mediante una mayor mezcla aire-gasolina a diferencia de los diesel que se produce mediante un aumento del volumen de aire en el interior del cilindro.
al utilizar unicamente aire, evitamos problemas de “picado” en el motor.

Al introducir un exceso de aire en el cilindro aumenta la compresión, y favorecemos el encendido así como el quemado total del combustible inyectado, por lo que se produce un aumento de potencia del motor.la manera de conseguir esta sobrealimentación mediante el aumento de presión del aire que sera inyectado, utilizamos maquinas llamadas, “compresores” que podemos dividir en tres grupos:

COMPRESORES MECANICOS VOLUMETRICOS

Los compresores mecánicos son aquellos que utilizan un sistema de tracción mecánica, normalmente una correa, engranajes o una cadena, para operar un sistema que por explicarlo de forma rasa,bombea el aire al interior de los cilindros de manera que aportando más combustible el motor tenga más potencia.

TURBOCOMPRESORES

Aprovechar parte de la energía que se desperdicia por los escapes para impulsar el aireique entra a través de la admisión. Ese es el resultado de interponer una turbina en la línea de escape conectada a través de un eje con un compresor interpuesto en la tubería de admisión de aire.

Esto se transforma en un aumento en la potencia y en la eficiencia del motor. La práctica mayoría de los motores diesel que montan los automóviles actuales cuentan con un turbocompresor

                       

Por otro lado la mayor presión de entrada de aire favorece la expulsión de los gases de escape y el llenado del cilindro con aire fresco, con lo que se consigue un aumento del rendimiento volumétrico o lo que es lo mismo el motor "respira mejor".


No hay que olvidar que todo el aire que entra en el cilindro del motor Diesel hay que comprimirlo, cuanto mas sea el volumen de aire de admisión, mayor será la presión en el interior de los cilindros. Esto trae como consecuencia unos esfuerzos mecánicos en el motor que tienen un limite, para no poner en peligro la integridad de los elementos que forman el motor.

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Blog de Miguel Saura, sobre las Tecnologías Industriales, el propósito de este Blog es compartir información que yo creo interesante, referida al mundo de la ingeniería y tecnología, tanto del mundo de la mecánica como de la electronica, así como cualquier ámbito de la ingeniería y usándolo como herramienta para este curso 2014-2015. espero que lo encontréis interesante.

foto tomada de mecánica on line