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25 de febrero de 2014

Caja de cambios Smart, 3ª entrega. Componentes de caja y diferencial.


Hola Smarteros! Otra vez en la tarea!

Como ya había prometido en anteriores entradas, hoy les traigo el reportaje fotográfico de todos los componentes internos de la caja de cambios del Smart Fortwo 450 y todas las versiones de Roadster y Coupé. Recordemos que se trata de la caja de 6 velocidades, que no monta el actual Smart Fortwo 451, versión que dispone de caja de 5 velocidades.




Al abrir la caja, me llamó la atención la cantidad de partículas metálicas adheridas al imán interior, provenientes del desgaste por el uso y por el deterioro de los rodamientos que posteriormente comprobé y que podéis ver en los vídeos sobre la prueba de los mismos en la entrada previa. El Smart no dispone de un imán en el tapón de vaciado, como encontramos en otros vehículos; dispone de un imán interior de grandes dimensiones. 

Otro detalle curioso es la forma en la que se obtienen las 6 relaciones: El diferencial tiene 2 coronas, interviniendo una en la 1ª, 2ª y 3ª velocidad; y la otra de menor diámetro en la 4ª, 5ª y 6ª velocidad. Ésto explica el salto ó pequeño retraso que se nota al pasar de 3ª a 4ª velocidad, ya que el dispositivo que gobierna las horquillas selectoras, debe realizar un giro más amplio sobre su eje y las horquillas realizan varios movimientos sucesivos para cambiar el engranaje del eje secundario que debe girar solidario con éste, y por otro lado libera al engranaje que trabaja con la corona de mayor diámetro del diferencial y fija al engranaje que trabaja con la corona más pequeña del mismo para lograr las relaciones largas del cambio. Se trata de un sistema complejo, que permite disponer de una caja/diferencial de 6 relaciones + retroceso, muy compacta, de pequeñas dimensiones y poco peso.

Solo he fotografiado los componentes mecánicos de la caja, ya que los dispositivos eléctricos como el motor del cambio, y los sensores electrónicos (sensor de posición ó de marcha engranada y sensor de revoluciones del eje primario) son dispositivos externos, de fácil visualización, y que los podemos ver en páginas de recambios de la marca Smart. 

Como toda caja/puente ó conjunto caja/diferencial, dispone de un eje primario, con engranajes fijos que se acopla a través de un extremo estriado al disco de embrague, girando al mismo régimen que el cigüeñal. Un eje secundario con engranajes libres que se fijan al eje a través de los sincronizadores, lo que hace posible que algunos engranajes giren solidarios al eje secundario, mientras que otros son desacoplados del mismo; esto hace posible los diferentes desarrollos de la caja de cambios. Un eje de diferencial, que en esta caja dispone de dos coronas de diferente diámetro, con la que se logran las 6 relaciones del cambio. Un eje para las horquillas selectoras, que desplazan los anillos sincronizadores, que acoplan los engranajes del eje secundario al mismo en función de la velocidad seleccionada.  Un eje para el engranaje inversor de giro, con el que es posible disponer de marcha atrás, a pesar de que el motor tiene un único sentido de giro. 

Al tratarse de un cambio robotizado, las horquillas selectoras son comandadas por un dispositivo mecánico, accionado por un motor eléctrico gobernado por la electrónica del vehículo, eligiendo la velocidad engranada en función de la demanda del vehículo ó de la elección del conductor (en el modo de conducción manual). 

Los ejes primario y secundario, descansan sobre rodamientos sellados, es decir que son lubricados por su propia grasa. El eje del diferencial, descansa sobre rodamientos de bolas abiertos, es decir que son lubricados por el mismo fluido ATF que baña al resto de componentes de la caja/diferencial. Es fácil entender la importancia de controlar periódicamente el nivel del lubricante de la caja de cambios, aunque leamos que el lubricante de la misma dura de por vida. (Por el estado del lubricante de mi caja, tengo mis dudas a este respecto). 

Bueno Smarteros, como una imagen vale más que mil palabras, aquí os dejo todas las fotos.

Espero que os guste y nos vemos en breve...



16 de febrero de 2014

Caja de cambios Smart 2ª entrega. Avería localizada.

Hola smarteros! Como lo prometido es deuda, os cuento el resultado de la revisión de los componentes de mi caja de cambios Smart. Os recuerdo que se trata de la caja de 6 velocidades robotizada que montan los Fortwo 450 y todas las versiones de Roadster. 




El motivo por el cual la desmonté era localizar el origen de un zumbido que se acentuaba a velocidades medias, principalmente en carga, es decir en aceleraciones y retenciones, aunque al final se escuchaba claramente llaneando a velocidades mantenidas.

Como siempre que trabajamos con piezas mecánicas delicadas, empezamos con una concienzuda limpieza externa de caja, para evitar contaminar luego los componentes internos con arenilla, polvo ó cualquier otro material abrasivo. 

Tras abrir la caja (no sin dificultad), quedaron al descubierto los secretos de este complejo sistema de caja/diferencial robotizada. Para los más ansiosos les adelanto que en la próxima entrega os pondré las fotos de todos los componentes. 

Encontré algo que me llamó la atención: los dos rodamientos del eje del diferencial, son abiertos y son lubricados por el propio fluido ATF, y estaban en buen estado. Los rodamientos de los ejes primario y secundario son sellados, estando lubricados con grasa precargada. El motivo de ésta elección, no lo conozco, pero si los ingenieros que la desarrollaron tomaron esta decisión, imagino que tendrá su explicación. Por este motivo decidí cambiarlos por nuevos rodamientos sellados.  

Revisando los componentes manualmente solo pude detectar cierta holgura en los rodamientos del lado embrague de los ejes primario y secundario. Al girarlos sin carga no se notaba aspereza ó irregularidades en su funcionamiento, por lo que decidí montarlos en su eje, colocarlos uno a uno en sus respectivos alojamientos y probarlos con el peso del eje y los engranajes, imprimiéndole velocidad con un motor eléctrico.


¿Cual fué el resultado?  Compruébalo tú mismo clicando aquí.


Bueno Smarteros. En la próxima entrega os pondré el despiece de la caja y sus fotografías. Espero no demorarlo mucho. Hasta la próxima!!


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10 de febrero de 2014

Caja de cambios Smart, ingeniería en miniatura.

Hoy voy a iniciar un tema que a los apasionados de los Smart les gustará, por ser poco estudiado y no existir mucha información e ilustraciones en la web al respecto. Hablo de la caja de cambios de 6 velocidades de Smart Fortwo 450 y Roadster. Recordemos que los actuales modelos Fortwo 451 han perdido la sexta velocidad, y esperemos que lo hayan hecho en beneficio de la fiabilidad, porque tratándose de un motor tan pequeño, se echa en falta la relación perdida.

En realidad la caja de cambios de Smart no es una caja automática al uso, sino que se trata de una caja manual robotizada, es decir que no tiene convertidor de par sino relaciones fijas, siendo reemplazados el embrague y la palanca de cambios por motores eléctricos gestionados por la electrónica del coche.




Aunque es mi costumbre colgar los tutoriales de las reparaciones, en este caso no es mi intención realizarlo, porque la reparación de una caja de cambios no es una tarea al alcance de todos, ni siquiera de mecánicos que se dediquen a la mecánica en general, ya que para éstos será más rápido y por lo tanto más rentable reemplazar la caja averiada, que invertir mucho tiempo en repararla. Tampoco es una tarea que el aficionado a la mecánica vaya a realizar un fin de semana para entretenerse o realizar el mantenimiento de su vehículo. 

De hecho, yo me he decidido a desmontarla, porque intento averiguar el origen de un zumbido que proviene del interior de la caja, para solucionar la avería y evitar daños mayores. Ya he contactado con usuarios de esta marca que han sufrido averías prematuras de la caja de cambios, a pesar de un correcto mantenimiento.

Investigando en la web encontré un foro canadiense con un usuario de Smart que relataba el mismo fallo que mi coche presentaba. Solución: cambiar la caja de cambios por una de segunda mano. Seguramente es la opción más fácil y rápida, aunque nadie sabe en que estado estará esta caja usada. 

La información que hay sobre esta caja de cambios es escasa, por lo que su apertura será una caja de sorpresas. 

Los que me conocen saben que la mecánica es sólo mi hobby, por lo que esta entrega será en capítulos en función del tiempo disponible. Esto ha sido sólo el preámbulo, porque la tarea será larga. No os desconectéis del blog que el finde tendré material gráfico... Nos vemos en breve.