Unas de las preguntas más frecuentes en una entrevista de trabajo son ¿Qué es un convertidor de par? ¿Cómo funciona un convertidor de par? ¿Cuáles son los tipos de convertidores y en que maquinas aplica? Aquí conocerás de forma rápida estas repuestas.
Cuál es la función del convertidor de par
En términos simples, el convertidor de par tiene la función de multiplicar el torque que recibe del motor y lo entrega a la transmisión.
El convertidor realiza un acoplamiento hidrodinámico entre el motor y la transmisión (a través de aceite en movimiento) y funciona de la siguiente manera.
Partes del convertidor de par y sus funciones
Internamente, el convertidor está conformado por los siguientes componentes:
- Impulsor o rodete: Está acoplado a la volante del motor de combustión y es el encargado de impulsar el aceite.
- Turbina: Está acoplado al eje de salida que conecta hacia la transmisión
- Estator: Este componente estático se encarga de redireccionar el aceite que sale de turbina hacia el impulsor y de esta manera logra la multiplicación de par.
Componentes externos
- Válvula de alivio de entrada al convertidor: Limita la presión máxima de ingreso al convertidor
- Válvula de alivio de salida: Mantiene una presión mínima de trabajo dentro del convertidor
Ventajas del convertidor de torque en maquinaria pesada
Entre las principales se encuentran:
- Evita que el motor se apague por sobrecargas
- Permite un acople suave en los cambios de marcha
- Absorbe golpes bruscos y vibraciones provenientes del tren de fuerza
Tipos de convertidor de par
Convertidor de par lock up
Este tipo de convertidor es utilizado en camiones mineros como el camión 797F, 793D y se caracteriza porque a bajas velocidades multiplica el torque para romper la inercia e iniciar el movimiento del camión y cuando el equipo alcanza una velocidad alta ya no requiere mucho torque, entonces se acopla un embrague que proporciona un acople directo entre el motor y la transmisión, evitando perdida de potencia.
Modo convertidor de par
Imagina que el camión esta estacionado y cargado con 400 toneladas de cobreo que esta subiendo una cuenta empinada con la misma carga, para poder moverse va a requerir mucho torque y aquí es donde trabaja el convertidor multiplicando el par hasta que el camión pueda moverse y alcanzar una velocidad adecuada.
Pero los camiones son unos de las maquinarias pesadas más veloces y para eso esta el modo directo
Modo directo
Una vez que el camión alcanzo una velocidad adecuada de aproximadamente de 8 km/h ya no requiere tanto torque, ahora requiere mayor velocidad hacia las ruedas para lo cual se activa el embrague de traba que une directamente el motor con el eje de entrada a la transmisión.
De esta forma es como si se anulara el convertidor y se gana mayor velocidad.
Convertidor divisor de par
Este tipo de convertidor se caracteriza por su alta multiplicación de torque a medida que más carga recibe y es utilizado en tractores de oruga.
Este sistema está conformado por un sistema planetario y el convertidor de torque. Para entender el funcionamiento debes tener en cuenta que el motor divide su par entre el rodete y el engranaje solar.
La turbina del convertidor esta unida a la corona del sistema planetario y transmite el movimiento hacia los engranajes satélites que a la vez están unidos al portasatélites y este está unido al eje de salida. El engranaje solar también está unido a los satélites y aquí es donde se junta el par que dividió antes.
Cuando el tractor o equipo está sometido a bajas cargas, todo el sistema planetario gira a la misma velocidad y la multiplicación de torque es mínima, pero cuando el equipo empieza a recibir más carga empieza la magia.
A medida que la carga aumenta la velocidad del eje de salida disminuye provocando que también disminuya la velocidad de la turbina a la vez, la diferencia de velocidad entre la corona y el solar hace que los satélites empiecen a girar, reduciendo la velocidad de giro y multiplicando el torque.
Resumiendo, a mayor carga, menor es la velocidad del eje de salida, lo que provoca que se múltiple el torque.
Convertidor de par con embrague de traba
Es comúnmente utilizado en cargadores frontales y se caracteriza porque se puede cambiar el par que sale del convertidor y se derivarlo al mando de bombas
El mando de bombas es el encargado de proporcionar el torque necesario para mover el implemento (cucharón).
Cuando un cargador está penetrando, el material requiere más torque para realizar este trabajo en comparación del tren de fuerza que solo requiere lo necesario para moverse.
Para solucionar este inconveniente hay un embrague de traba en la entrada del rodete. Cuando se requiere más torque en el tren de fuerza, el embrague está conectado al 100%.
A medida que se requiere más torque en el implemento o el sistema hidráulico se empieza reducir la presión de aceite que llega al embrague de traba provocando que este empieza a patinar reduciendo el torque que recibe el convertidor.
Para cambiar la presión que llega al embrague de traba el operador pisa un pedal que modula la presión o también puede usar un selector que de igual forma varia el patinamiento del embrague.
Convertidor de par con embrague unidireccional
Este tipo de convertidor se utiliza en retroexcavadoras, mototraillas y en algunos modelos de camiones. Su principal característica es que mediante un embrague el estator puede girar libremente limitando el par de salida del convertidor.
Cuando el sistema esta sometido a carga (la maquina esta realizando algún trabajo) la velocidad de la turbina disminuye, lo cual provoca que se bloque el estator logrando la multiplicación de torque.
Cuando el sistema esta sin carga la velocidad de la turbina y del impulsor es la misma, por lo que se destraba el embrague de par y el estator comienza a girar libremente.
De esta forma solo se multiplica el torque cuando es necesario, haciendo más eficiente el tren de potencia.
Cuáles son los síntomas de un convertidor hidráulico de par averiado
Entre los síntomas más recurrentes tenemos 2:
- Recalentamiento de aceite
- Perdida de fuerza
El recalentamiento del aceite se puede dar por un exceso de carga y por un elevado nivel de aceite. Es importante verificar el correcto nivel de aceite y reducir la carga del sistema para evitar que se degrade el aceite por la alta temperatura.
La perdida de fuerza se puede dar por fugas internas en el convertidor, baja presión de la válvula de alivio de salida y baja presión de aceite de ingreso al convertidor.
Para realizar un correcto diagnóstico del convertidor de par y del tren de potencia es primordial comenzar con una prueba de calado para determinar si la falla está en el motor o en el tren de fuerza.