Ciencia de los fluidos y materiales

Los vehículos están en constante evolución. Transmisiones han evolucionado desde la hidráulica y la mecánica en la década de 1960 a …la maquinaria eléctrica y pseudo-futurista de hoy en día. Más allá de los avances de la la propia transmisión, la ciencia de los materiales y los fluidos han evolucionado rápidamente y …merecen ser discutidas. Por ejemplo, puede que te sorprenda saber que el rojo o el fluido verde que se encuentra en el cuerpo de tu motor es en realidad extraordinariamente complicado, con una historia evolutiva paralela a la de la transmisión automática en sí mismo. También puede sorprenderse al oír que muchas partes de su transmisión fueron una vez hechas de hierro fundido. Algunas partes, incluso hoy en día, todavía están hechas de yeso de hierro. Exploremos los principales avances en la ciencia de los fluidos y materiales.

Una breve introducción a la ciencia de los fluidos y materiales

La mayoría de los avances revolucionarios en fluidos y materiales la ciencia han beneficiado la transmisión, prolongando su longevidad y eficiencia. Algunos han llevado a una vida más corta. Estos cambios estaban dirigidos a otras prioridades evolutivas, como los estándares de kilometraje.

La transmisión está hecha de partes duras y blandas, y ambos aspectos han avanzado de maneras diferentes y mutuamente inclusivas. Fluido, el fascinante sustancia que se encuentra bajo su capucha, ha acomodado la el viaje evolutivo de la transmisión.

Lo que necesita saber sobre la ciencia de los materiales

Partes duras

Casi todos los avances en el motor, vehículo y transmisión El diseño de los vehículos de pasajeros tenía por objeto aumentar la eficiencia del combustible. Además, millas por galón (MPG) es un factor importante en la preferencia de los consumidores, especialmente durante los períodos de precios altos de los combustibles. Tal vez más importante, MPG La optimización es requerida por muchas regulaciones gubernamentales, especialmente en California. Esto hace que la eficiencia del combustible sea una prioridad tan alta. Uno organización escribió:

«La ley federal que ordena el aumento del ahorro de combustible se hizo necesaria porque el consumo de petróleo había ido aumentando constantemente, en gran parte debido al relativo estancamiento de las normas CAFE [Corporate Average Fuel Economy], la duplicación de las millas anuales recorridas por los vehículos en los 25 años anteriores, y un aumento considerable de la cuota de mercado de los vehículos utilitarios deportivos y camiones ligeros menos eficientes… En 2009, un acuerdo histórico entre el Gobierno Federal, los reguladores estatales y la industria automotriz estableció un programa nacional para aplicar estas primeras mejoras significativas de la eficiencia del combustible en más de 30 años y las primeras normas de contaminación por calentamiento global para vehículos de carga ligera.”

¿Cómo ha evolucionado la ciencia de los materiales para luchar contra el problema de MPG? Un factor clave en el MPG es el peso. Para combatir el peso, los recursos utilizados para construir las partes duras de una transmisión han evolucionado. Hace años, muchas partes estaban hechos de hierro fundido, uno de los metales más resistentes pero más pesados. Como el tiempo lo ha hecho se ha producido un cambio hacia materiales más ligeros, sobre todo el aluminio. Sin embargo, no todas las evoluciones aumentaron la longevidad de la transmisión. El aluminio es delgado y menos duradero que el hierro fundido, haciendo que las piezas construidas con aluminio sean más se rompen o desgastan fácilmente, especialmente si son impactados por un objeto exterior.

En última instancia, este aumento del desgaste lleva a reparaciones costosas. Por ejemplo, ciertas partes – como la caja de transmisión o el cuerpo de la válvula – son caros de reparar y relativamente rápidos de dañar. A nuestro entender en Apinonfijo, los cuerpos de las válvulas de la vieja escuela hechos de hierro fundido raramente experimenta el desgaste. Sin embargo, comúnmente cambiamos los cuerpos de las válvulas de aluminio en la transmisión reconstruye. Dependiendo de la marca del vehículo, un cuerpo de válvula OEM por sí solo puede costar fácilmente más de 2.000 dólares.

Hoy en día, el acero es el material por defecto utilizado por muchos componentes duros, como los juegos de engranajes planetarios, ejes, etc. El acero se sienta cómodamente entre la pesada naturaleza del hierro fundido y la endeblez de aluminio. Aunque no es tan ligero como el aluminio, el acero pesa significativamente menos que hierro fundido. Apoyando el caso del acero han sido los avances en la producción de acero y la química. Ha creado «acero endurecido», aumentando tanto el rendimiento como la longevidad de un transmisión.

Partes blandas

Menos duraderas que las partes duras, las partes blandas de una transmisión incluyen bandas, juntas, sellos, filtros y embragues. Las partes blandas también han evolucionado con el tiempo. Por ejemplo, el número de partes blandas ha aumentado con la complejidad de la transmisión. Los materiales utilizados en la creación de las partes blandas también han evolucionado.

Actuación del Sello: La actuación de las focas ha cambiado dramáticamente. Hace años, aunque una transmisión podía funcionar bien, los malos sellos de los fluidos daban lugar a la pérdida de fluidos y al fallo prematuro de la transmisión. Esto, por supuesto, condujo a muchas reparaciones costosas, provocadas por el fracaso de un artículo barato. Para evitar este problema, los sellos de hoy en día se crean con polímeros de alto rendimiento, lo que permite una mayor resistencia al calor, a los productos químicos y al tiempo: Los avances en las formulaciones de los materiales han permitido un compromiso más suave, una mayor longevidad y una menor liberación de la fricción. El material de embrague también diferencia entre vehículos específicos. Por ejemplo, el material del embrague en un Ford Focus debería diferir del de un camión diesel F-350 debido a la aplicación en la carga en cada turno. Anillos de sellado: Anteriormente hecho de metal, cualquier desgaste llevaría a la fuga de fluidos. Resolviendo el problema, los anillos de sellado fueron rediseñados para incorporar material de teflón. Sin embargo, al añadir material de teflón a la ecuación, aumentó la diversidad de materiales una vez más, lo que creó otra consideración para los ingenieros de fluidos. Filtros: Debido a que las transmisiones que funcionaban correctamente no producían residuos significativos, no se añadieron filtros a las transmisiones en las primeras iteraciones. Las pantallas funcionaban predominantemente para recoger los limitados restos de las transmisiones antiguas. A medida que la transmisión evolucionaba, se añadían lentamente filtros. Finalmente, se añadieron filtros reemplazables y, en algunos casos, múltiples filtros. En otros modelos, se añadieron filtros externos entre la transmisión y el radiador. El propósito de los filtros: que el material del embrague agotado de la transmisión o del convertidor de par quede atrapado en uno de los filtros en lugar de otros componentes de la transmisión, como los solenoides o el cuerpo de la válvula. Los desechos de estos últimos componentes podrían causar un mal funcionamiento y conducir a una reparación importante.

Los fundamentos de la ciencia de los fluidos

El fluido de transmisión está diseñado para servir a dos propósitos: disminuir la fricción y prevenir el sobrecalentamiento. Para servir efectivamente para estos propósitos, los ingenieros de fluidos de transmisión han tenido que evolucionar el fluido junto a partes de transmisión duras y blandas. La ATF tradicional (automática fluido de transmisión) se formuló para transmisiones con menos engranajes y menos complejidad. A medida que los materiales de transmisión han evolucionado, la ATF debe trabajar mejor con las partes blandas mientras se protegen las partes duras. Un excelente ejemplo de una asociación fallida involucra el tradicional fluido de tipo F. A menudo, una reconstrucción de la transmisión completa era requerido después de utilizar este fluido, porque el Tipo F arruinó la transmisión básica sellos que conducen a fugas y sobrecalentamiento debido a los bajos niveles de fluido.

Para disminuir la fricción cuando los embragues se engranan en una transmisión moderna, el fluido debe ser capaz de viajar fácilmente desde varios puntos de la transmisión. El fluido altamente viscoso minimiza la capacidad de que el fluido de transmisión fluya suavemente. La ATF tradicional era altamente viscosa, lo que le impedía viajar a través de un solenoide sin altos niveles de presión. Los niveles de presión de esa intensidad pueden causar desgaste. La reducción de la viscosidad, por lo tanto, es un objetivo clave de los fluidos recientemente diseñados.

Líquido de transmisión totalmente sintético, uno de los más recientes es menos viscoso y más dependiente de la formulación química. En comparación con su predecesor predominantemente basado en el petróleo, la transmisión sintética El fluido permite un mejor acoplamiento del embrague y elimina el parpadeo entre los engranajes. ¿Esto es importante? ¡Absolutamente! Incluso si un conductor no sabe nada sobre la mecánica mundo debajo de su capó, el parloteo entre los engranajes es una clara señal de que algo está mal con la transmisión y puede causar un desgaste prematuro de la …las garras.

Las propiedades de oxidación también se han mejorado en los fluidos de reciente ingeniería. Cuando se introduce aire en un fluido, las reacciones subsiguientes afectan negativamente al rendimiento del fluido. El aumento de las propiedades de oxidación minimiza estas reacciones, lo que finalmente conduce a la longevidad del fluido.

Abrazando el futuro de la reparación de la transmisión

Para la mayoría de los conductores, el misterio rodea lo que sucede bajo el capó. Por lo tanto, exploramos el futuro de la reparación de la transmisión en un serie de tres partes, diseñada para revelar algo del misterio que rodea al mundo bajo tu capucha. En nuestro primer blog, exploramos los cambios y cada vez más importante papel de los remanufacturados transmisiones a la industria de la reparación, desde los años 60 hasta hoy. Entonces, guiamos a través del viaje transformador de la transmisión, discutiendo el creciente complejidad de los componentes eléctricos. Finalmente, concluimos nuestra serie con un …mirar la intrincada evolución de la ciencia de los fluidos y los materiales. Nuestro objetivo: traer en el futuro de la reparación de la transmisión!

En Apinonfijo, nuestros mecánicos comprender la complejidad de las transmisiones y el futuro de la industria gracias a sus años de experiencia. Si su vehículo está experimentando transmisión …para obtener un servicio confiable, honesto y transparente. Lea más sobre por qué usted debería elegirnos como su local taller de reparación.

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