esto es ina descripcion a la enseñansa por los estudiantes de 1ro g del instituto tecnologico carlos cisneros riobamba ecuador

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR “CARLOS “CISNEROS”
RIOBAMBA-ECUADOR
Nombre: Alex Chávez
Curso: 1ro “G”
CAJA DE CAMBIOS
El motor de combustión 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. Aún 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 desmultiplicación obtenidas en el
cambio, más la del grupo de salida en el diferencial. El sistema de transmisión
proporciona las diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la
misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de
giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción es la disminución de velocidad
de giro con respecto al motor, y el aumento en la misma medida del par motor. esto se
entenderá mejor con la expresión de la potencia P en un eje motriz:
{ }}
donde:
es la potencia (en W)
es el par motor (en N·m)
es la velocidad angular (en rad/s)

2. En función de esto, si la velocidad de giro (velocidad angular) transmitida a las ruedas
es menor, el par motor aumenta, suponiendo que el motor entrega una potencia
constante.
La caja de cambios tiene pues la misión de reducir el número de revoluciones del
motor, según el par necesario en cada instante. Además de invertir el sentido de giro
en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al
volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en
transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones
automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.
Existe además otra razón para su uso. Debido a las características de construcción del
motor de combustión interna, las curvas de par, potencia y rendimiento (razón entre
potencia obtenida en la combustión y potencia útil entregada a la salida), tienen esta
forma:
Esquema de curva par-velocidad de un motor de combustión
Obsérvese que hay una zona el la que el motor está entregando una potencia elevada,
con un alto par y un rendimiento también elevado. Es deseable que el motor siempre
estuviera funcionando en estas condiciones, sin embargo, cuando la velocidad del
motor sobrepasa esta zona, se pierde par, además de que el rendimiento desciende
rápidamente. Puede ser, que incluso si no se cambia de marcha, el motor no
suministre suficiente par como para continuar acelerando el vehículo, además de
todos los inconvenientes que supone tener elementos girando a velocidades tan altas
como 7000-8000 rpm (para un motor corriente, esto supone alto desgaste , además de
ruidos e incrementos demasiado elevados de temperatura, y a largo plazo puede
originar el fallo de alguna pieza).
Debido a esto, es necesario reducir la velocidad del motor al sobrepasar esta zona (o
bien aumentarla si lo que se hace es frenar el vehículo). Como no interesa alterar la
velocidad del vehículo según las necesidades del motor, sino al contrario, se instala
una caja de cambios que permite modificar la relación existente entre la velocidad
angular de giro de las ruedas del vehículo y el giro del cigueñal (rpm que indica el
tacómetro del vehículo). A través de las relaciones cinématicas de engranajes, se
demuestra que esta relación es de tipo lineal.

3. Velocidades
Supongamos que se tiene una caja de cambios de 4 velocidades que presenta una
relación entre velocidad del vehículo y en el motor que obedece a la gráfica inferior.
Obsérvese la zona de máxima eficiencia en color rojo. Cuando el vehículo llega a
10km/h empieza el motor a funcionar fuera de dicha zona, lo que implica pasar a la 2ª
velocidad. Al cambiar a dicha marcha, el motor ya funciona en un régimen inferior a
dicha zona, pero al acelerar se alcanzará. Al llegar a 50kn/h se repetiría la acción con la
3ª marcha, etc.
EL EMBRAGUE
El embrague se encuentra entre el motor y la caja de cambios y su función consiste en
acoplar y desacoplar estos dos elementos; el motor y la caja de cambios. Cada vez que
cambiamos de marcha movemos unas coronas (como los piñones de una bicicleta)
para conseguir distintos desarrollos. Para que esto pueda realizarse sin ningún
problema necesitamos un mecanismo que desconecte esas coronas y las ajuste a la
nueva velocidad del motor impuesta por la nueva marcha; y este mecanismo es el
embrague. La velocidad del motor son las revoluciones (RPM), que podemos ver en el
cuenta revoluciones del cuadro de mandos del vehículo, y en definitiva, lo que está
haciendo el embrague es igualar la velocidad de giro del motor con la velocidad de la
caja de cambios.
Básicamente este acoplamiento y desacoplamiento se realiza con la unión y
separación de un disco conectado al motor y de otro conectado a la caja de cambios.

4. Existe otro tipo de embargues distintos a los manuales conocidos como embrague
automático, de los que nos ocuparemos en otra sección.
Cuando el pedal del embrague no está pisado se dice que el motor está embragado,
lo que significa que la caja de cambios está acoplada al motor y por tanto no se
transmite movimiento al motor; los discos están separados.
Por el contrario, cuando pisamos el pedal de embrague desacoplamos la caja de
cambios del motor; separamos estos discos, lo que nos permitirá cambiar de marcha a
través de la caja de cambios de forma suave. En este último caso decimos que el motor
está desembragado.
De las constante unión y separación de los discos a altas revoluciones y
temperaturas éstos terminan deteriorándose no cumpliendo su cometido. Cuando un
embrague está desgastado, estos discos patinan entre sí ya que no se unen con la
fuerza suficiente no pudiendo transmitir todo el movimiento al motor. De ahí la
expresión el embrague patina. Los embragues suelen duran unos 100,000 kilómetros,
aunque el número de kilómetros depende mucho del use que se le de.
La mayoría de los embragues que actualmente se instalan en los automóviles son
del tipo fricción e hidráulico. El embrague de fricción la potencia se transmite al unirse
dos discos sólidos. En el embrague hidráulico la potencia se transmite a través de una
especie de aceite.
EL ACELERADOR
El acelerador lineal también llamado LINAC (linear accelerator) es un tipo de
acelerador que le proporciona a la partícula subatómica cargada pequeños
incrementos de energía cuando pasa a través de una secuencia de campos eléctricos
alternos.

5. Mientras que el generador de Van de Graaff proporciona energía a la partícula en una
sola etapa, el acelerador lineal y el ciclotrón proporcionan energía a la partícula en
pequeñas cantidades que se van sumando.
El acelerador lineal, fue propuesto en 1924 por el físico sueco Gustaf Ising. El ingeniero
noruego Rolf Wideröe construyó la primera máquina de esta clase, que aceleraba
iones de potasio hasta una energía de 50.000 eV.
Durante la Segunda Guerra Mundial se construyeron potentes osciladores de radio
frecuencia, necesarios para los radares de la época. Después se usaron para crear
aceleradores lineales para protones que trabajaban a una frecuencia de 200 MHz,
mientras que los aceleradores de electrones trabajan a una frecuencia de 3000 MHz.
El acelerador lineal de protones diseñado por el físico Luis Alvarez en 1946, tenía 875
m de largo y aceleraba protones hasta alcanzar una energía de 800 MeV (800
millones). El acelerador lineal de la universidad de Stanford es el más largo entre los
aceleradores de electrones, mide 3.2 km de longitud y proporciona una energía de 50
GeV (50 billones).
En la industria y en la medicina se usan pequeños aceleradores lineales, bien sea de
protones o de electrones.
Fundamentos físicos
Un acelerador lineal está constituido por un tubo muy largo dividido en porciones de
longitud variable.
EL FRENO
Historia
Inicialmente los frenos de disco fueron introducidos en los vehículos deportivos que
demandaban una mayor capacidad de frenada. Algunos estaban colocados dentro del
vehículo, junto al diferencial, pero la inmensa mayoría de los actuales se colocan
dentro de las ruedas. Los posicionados dentro del vehículo permiten disminuir la masa
suspendida y el calor transmitido a las ruedas, importante en la alta competición.

6. En la actualidad los frenos de disco han sido introducidos prácticamente en la totalidad
de los vehículos, si bien se siguen utilizando los frenos de tambor en el eje trasero en
las gamas bajas, como forma de reducir costos y simplificar el funcionamiento del
freno de mano. Dado que la mayoría del esfuerzo de frenada se produce en el eje
delantero, esta solución ofrece un compromiso razonable entre costo y seguridad.
[editar] Mecanismo y componentes
Sistema de frenado de un sólo pistón.
El líquido de frenos circula por el circuito hidráulico hasta presionar el pistón y empujar
la pastilla contra el disco (azul). La presión contra el disco hace que la pastilla se aleje
del pistón, empujando la otra pastilla contra el disco. El rozamiento entre las pastillas y
el disco frena la rueda.

7. [editar] Discos
Freno de disco. En rojo, la pinza, mordaza o caliper.
Freno de disco de una bicicleta.
Existen diferentes tipos de discos de freno. Algunos son de acero macizo mientras que
otros están rayados en la superficie o tienen agujeros que los atraviesan. Estos últimos,
denominados discos ventilados, ayudan a disipar el calor.
[editar] Mordazas (Calipers) o pinzas
La mordaza es el soporte de las pastillas y los pistones de freno. Los pistones están
generalmente hechos de Hierro dulce y luego son recubiertos por un cromado. Hay
dos tipos de mordazas: flotantes o fijas. Las fijas no se mueven, en relación al disco de
freno, y utilizan uno o más pares de pistones. De este modo, al accionarse, presionan
las pastillas a ambos lados del disco. En general son más complejas y caras que las
mordazas flotantes. Las mordazas flotantes, también denominadas "mordazas
deslizantes", se mueven en relación al disco; un piston a uno de los lados empuja la
pastilla hasta que esta hace contacto con la superficie del disco, haciendo que la

8. mordaza y con ella la pastilla de freno interior se desplacen. De este modo la presión
es aplicada a ambos lados del disco y se logra la acción de frenado.
Las mordazas flotantes pueden fallar debido al enclavamieto de la mordaza. Esto
puede ocurrir por suciedad o corrosión, cuando el vehículo no es utilizado por tiempos
prolongados. Si esto sucede, la pastilla de freno de la mordaza hará fricción con el
disco aún cuando el freno no esté siendo utilizado, ocasionando un desgaste acelerado
de la pastilla y una reducción en el rendimiento del combustible, junto con una pérdida
de la capacidad de frenado debida al recalenamiento del respectivo conjunto de
frenado (tambor-balata o disco-pastilla) provocando además desequilibrio en el
frenado, ya que la rueda con freno recalentado frenará menos que su contraparte.
[editar] Pistones y cilindros
Los pistones cuentan con una fijación que va alrededor y sellos que impiden el escape
de la presión ejercida por el líquido de frenos, a través del cual son accionados. La
mordaza lleva un conducto por el cual entra el líquido de frenos y eso hace que la
mordaza empuje la pastilla contra el disco y, a la vez, que se corra la mordaza para
frenar con ambas y se logre uniformizar el frenado y el desgaste.
[editar] Pastillas de freno
Las pastillas están diseñadas para producir una alta fricción con el disco. El material del
que estén compuestas determinara la duracion, potencia de frenado y su
comportamiento en condiciones adversas. Deben ser reemplazadas regularmente, y
muchas están equipadas con un sensor que alerta al conductor cuando es necesario
hacerlo. Algunas tienen una pieza de metal que provoca que suene un chillido cuando
están a punto de gastarse, mientras que otras llevan un material que cierra un circuito
eléctrico que hace que se ilumine un testigo en el cuadro del conductor.
Hasta hace poco tiempo las pastillas contenían asbesto, que ha sido prohibido por
resultar carcinógeno. Por lo tanto, al trabajar con vehículos antiguos se debe tener en
cuenta que no se debe inhalar el polvo que pueda estar depositado en las
inmediaciones de los elementos de frenada. Actualmente las pastillas están libres al
100% de este material, ya que fue catalogado como carcinógeno.
Tipos de pastillas de freno
Cerámicas: Este tipo de pastillas están compuestas por cerámica y fibra de
cobre, lo que permite que las pastillas de este tipo controlen la tendencia del
freno a perder potencia a temperaturas mas altas y se recuperen de manera
mas rápida luego de detener el vehículo o móvil. del disco.
Orgánicas: Están compuestas por materiales comunes y algunos con el grafito,
resinas y fibras, estas son de una inmejorable calidad y adherencia al frenar,

9. generan menos calor que las metálicas y este tipo de pastillas necesita un
rodaje en los primeros kilómetros
Semi metálicas o metálicas: Estan compuestas por materiales de fricción como
el hierro, la fricción en condiciones de seco y mojado no varian demasiado, por
lo que tiene mejor frenada en condiciones de mojado que los otros tipos de
pastilla. La duración es muy elevada, llegando a alcanzar los 15.000 kilómetros.
El calor desprendido es mucho mayor que los otros tipos.
[editar] Daños en los discos de freno
Los discos pueden sufrir diferentes daños: alabeado, rayado, rotura y cristalización.
[editar] Alabeado
El alabeado se produce por un sobrecalentamiento de la superficie de frenado que
provoca una deformación en el disco. Esto provoca vibraciones en la frenada y una
disminución en la potencia de frenado. El alabeado puede ser prevenido con una
conducción menos exigente con los frenos, aprovechando el freno motor con un uso
inteligente de la caja de cambios para reducir la carga del freno de servicio. Pisar el
freno continuamente provoca una gran cantidad de calor, por lo que debe evitarse.
para verificar se mide con micrómetro (el espesor) y con un comparador de dial o
carátula (para medir la deformación).
[editar] Rotura
La rotura está en todos los tipos de discos, en los que pueden aparecer grietas entre
los agujeros (para los ventilados y super ventilados), y grietas en la superficie de
fricción que tiene el disco.
[editar] Rayado
Es producido cuando las pastillas de freno no están bien instaladas o son de material
más duro que el material proveniente de los discos, esto al frenar provoca un rayado
en el cual hace que el disco, en la superficie de fricción se deforme. la solución para
este problema es el rectificado de ambos discos. pero a veces es a causa de la mal
instalacion de ese sistema
[editar] Cristalización
El disco se cristaliza cuando, al momento de frenar, el material de fricción del disco con
las pastillas generan una mayor temperatura (por ejemplo, al frenar desembragado en
la bajada de una cuesta),y a su vez generan que la resina que contiene el material de
fricción se haga liquida y suba a la superficie formando una capa que evita el
rozamiento y la abrasión entre ambos objetos, provocando que el disco o la pastilla se
deterioren, quedando la pastilla con un brillo en la superficie y con textura ultra dura y
el disco en cambio de un color azulado. Para este daño hay que reemplazar el disco o
la pastilla de freno por uno nuevo. Sin embargo esta peligrosa práctica puede dejar al

10. vehículo sin frenos, ya que puede causar el "desvanecimiento" de estos, es decir la
pérdida momentánea de gran parte o la totalidad de la capacidad de frenado en tanto
los frenos no se enfríen. Este percance puede sucederle a quien ignore la teoría del
frenaje, la que podría resumirse así: "para poder cumplir su cometido los sistemas de
freno tienen que ejecutar dos funciones, la primera es convertir la energía cinética, es
decir la que posee todo vehículo en movimiento, en otra forma de energía que pueda
ser sacada del móvil, causando la reducción de la velocidad o la detención en caso
necesario, en la mayoría de los casos la energía cinética es convertida en calor por
medio del roce entre zapatas y tambores o entre discos y pastillas. La segunda función
es la de disipar el calor producido por el roce antes mencionado en el medio ambiente,
por lo tanto puede decirse que la capacidad de los frenos está limitada por la cantidad
de calor que puedan disipar al medio ambiente, también es necesario saber que con
cada frenada se reduce momentáneamente la capacidad de frenado, razón por la cual
los frenos deben usarse lo estrictamente necesario y nunca para ir "aguantando" o
refrenando un vehículo en el descenso de una larga o empinada cuesta, cuestión que
podría resultar fatal, no sólo para el conductor y sus acompañantes, sino que también
para muchas otras personas. La "cristalización" de zapatas y pastillas es una evidencia
concluyente de que los frenos fueron abusados y por lo tanto recalentados.