Las Crucetas(cruzetas), Juntas Universales, o Universal Joint Cross (U-Joints) en inglés, es una pieza fundamental del sistema de flecha de cardán o eje (árbol) de cardán de transmisión, para conectar todos los ejes de cardán entre sí y darles movimiento de giro a estos ejes cardán y transmitir su fuerza y potencia entre sistemas de transmisión fijos o telescópicos que no son lineales, y en este caso que dan movimiento a las ruedas del vehículo.
1. Nudos de cardan entre ejes no alineados
Estas crucetas se arman y se aseguran en una horquilla, yoke, brida u oreja fija, con un ajuste preciso para soportar las fuerzas, y mantener la unión entre ambos ejes de cardán. Al momento de entrar en movimiento soportan una fuerza, una carga y un giro angular que impactan en la utilidad de esta pieza, y con el tiempo generan un desgaste.
Debido al diseño del sistema hecho de nudos de cardán que está formado por 2 horquillas y una cruceta, cuando se produce el movimiento angular se genera una perdida en la velocidad de transmisión del giro, y estas crucetas soportan esa variación jugando con los giros de las cubetas o dados de cruceta, y con el tiempo de trabajo y el esfuerzo llegan a perder su eficiencia.
Es aquí donde su diseño es importante para ayudar a aumentar o mantener su durabilidad para que brinde seguridad y confianza durante todo su tiempo de vida útil y trabajo duro.
Todo el tiempo mientras #elcardán está en movimiento, estas crucetas o juntas universales están trabajando, produciendo un giro de sus cubetas o dados móviles que están ensamblados con cojinetes(rodamientos) de agujas(palillos endurecidos) sobre los vástagos de cada extremo de la cruz de la cruceta, rotando y estabilizando el giro de todo el eje cardán para ajustar las variaciones del movimiento del vehículo, mientras se desplaza por todo tipo de caminos llevando cargas y transportando pasajeros.
La clase de material con el que son fabricadas las crucetas tiene una gran importancia para la resistencia de la cruceta, deben ser generalmente de acero de alta calidad. Es un acero excepcional con propiedades fortalecidas, superiores en comparación a otras piezas de repuestos del mismo sistema del cardán. La fabricación de las crucetas implica una combinación de procesos de conformado, tratamiento térmico y mecanizado para lograr esa composición robusta y confiable con una durabilidad extrema necesaria para el trabajo de los cardanes.
Diseño de la Cruceta
Entonces para conseguir que una cruceta sea confiable y presente una gran eficiencia durante todo su tiempo de vida, se completa su diseño con algunos detalles que elevan su calidad y ofrecen una mejor seguridad, producen una mejor sensación durante su uso, y sobre todo economizan su mantenimiento. Permíteme describir algunas características clave de estas crucetas:
- Cojinetes de aguja endurecidos (rodamientos de palillos de cruceta): Los cojinetes de aguja en las cubetas o dados crucetas están diseñados para soportar cargas y movimientos articulares. Su endurecimiento garantiza una mayor resistencia y durabilidad.
- Labios de sello de goma: Estos sellos protegen los cojinetes y evitan la pérdida de lubricante. Mantienen el polvo y los contaminantes fuera, prolongando la vida útil de la cruceta.
- Conector de engrase o grasero de lubricación: Este diseño permite una fácil lubricación, asegurando un funcionamiento suave y reduciendo el desgaste. Se recomienda usar lubricantes de engrase que sean igualmente de alta calidad, que contenga aditivos para presión extrema y anti-desgaste (EP/AW), resistentes al lavado por agua, y tener la capacidad de soportar altas temperaturas.
- Diseño radial de los canales de lubricación: La distribución eficiente del lubricante es crucial para mantener la integridad de la cruceta. El diseño radial garantiza una lubricación uniforme.
Llegado a este punto que ya conocemos las características más importantes que debe poseer una de las piezas más importantes de #elcardan, la cruceta, puedo empezar a describir algunas crucetas que se encuentran en el mercado y clasificarlas según la posición que pueden alcanzar de acuerdo con las propiedades que logran conseguir los diferentes fabricantes de repuestos. Luego al final para concluir este post enunciaré las principales causas que llevan a una cruceta a perder su resistencia y que se desgaste antes de tiempo, e incluso que pueda comenzar a dañar otras piezas del sistema de cardanes.
Clasificación de Crucetas
Existen diferentes tipos de crucetas, entre los cuales se encuentran las crucetas estándar, de alta velocidad, de ángulo grande y las de alta resistencia. Cada una de sus diferencias presentan especificidades que las hacen adecuadas para amplias aplicaciones, como para el uso en vehículos de alta velocidad, en maquinaria pesada o en aplicaciones de alta resistencia. La selección adecuada de la cruceta de cardan es esencial para garantizar un funcionamiento correcto y duradero del sistema de transmisión.
Cuando se trata de repuestos automotrices, es importante entender las diferencias entre las piezas OE, OEM y de aftermarket. Te explico.
- Piezas OE (Equipo Original): Las piezas OE son los componentes originales del automóvil que se fabricaron desde la misma fábrica de montaje. Estas piezas se acoplan directamente desde la cadena de montaje al coche y reciben un doble control de calidad, seguridad y fiabilidad. Aunque no se acoplan en la cadena de fabricación inicial, han recibido el visto bueno de la marca original y se han seguido las pautas de los ingenieros de diseño.
- Piezas OEM (Piezas de Fabricantes de Equipo Original/Original Equipment Manufacturer): Las piezas OEM también son fabricadas por el fabricante original, pero no necesariamente se acoplan en la cadena de montaje inicial. Han sido verificadas para su uso y cumplen con los estándares de calidad. La diferencia clave entre las piezas OE y las OEM es la exclusividad de estas últimas: la marca diseña y fabrica las piezas OEM, mientras que las OE pueden ser fabricadas por subcontratistas verificados por la marca original.
- Piezas de Aftermarket: Las piezas aftermarket son alternativas de repuesto que no necesariamente provienen del fabricante oficial. Pueden ser fabricadas por otras empresas y no han sido aprobadas en la línea de producción de la marca original. Aunque suelen ser más económicas, en cambio la calidad y fiabilidad de estas piezas pueden ser menores que las OE y OEM. Las piezas aftermarket pueden ser una opción económica para vehículos de mayor antigüedad, cuando no existen en la localidad o cuando las piezas originales ya no se fabrican.
Lista de Crucetas
Las diferentes marcas de crucetas que existen en el mercado son infinitas y cambian de acuerdo a la región y a los vehículos que transitan por cada lugar de las diferentes ciudades en los distintos países. Las marcas más reconocidas del mercado que hasta hoy se han ganado un puesto destacable son:
- Spicer
- Transejes
- Precision/Moog
- World American (WA)
- GSP
Estas marcas han trascendido en el tiempo del mercado automotriz, principalmente gracias a su contribución en el desarrollo de piezas de repuesto automotrices en el área de transferencia de potencia y transmisión de movimiento para diferentes clases de ejes.
Luego existen otras marcas que se han sumado al mercado y han denotado un excelente desarrollo en los diseños, calidad y asequibilidad de sus repuestos. Han creado diseños innovadores y presentan una excelente calidad con altos estándares de calidad. Te las presento en orden de mayor calidad.
- GMB
- Precision/Moog
- REI/SKF
- Cardyfren
- Dana
- Stahl
- Mecpar
- Nakata
- Bull USA
- Quality Gear(QG)
Y por último también hay marcas de repuestos de crucetas que son las únicas que desarrollan sus diseños y dimensiones para un tipo de cardanes en específico como:
- Toyo
- Koyo
Elección de la Cruceta para Cardán
En resumen, al elegir piezas en una tienda de repuestos, puedes considerar tus necesidades de trabajo, presupuesto y la antigüedad de tu vehículo. Las piezas OE y OEM ofrecen mayor calidad.
Mientras que las aftermarket pueden ser una alternativa más asequible cuando se dificulta encontrar el repuesto para ciertos vehículos o sistema de cardán y es urgente conseguirlo para seguir trabajando con el vehículo o maquinaria, y así evitar más perdidas de ganancias por el tiempo sin trabajar. A diferencia de las marcas OE y OEM, las marcas aftermarket pueden presentar diferencias en su fabricación y sobre todo en su precisión que al final es lo que determina su calidad aunque el repuesto sea fabricado con un excelente acero y rigurosos procesos conformación, estas pueden perder rápidamente su función.
Después de todo hay pocas marcas reconocidas que ofrecen información completa de la calidad de sus repuestos, mientras que otras nuevas marcas que ingresan al mercado ofrecen todas las especificaciones básicas e importantes de sus productos, para brindar a detalle una muestra exacta de lo que estás obteniendo al comprar una de estas marcas premium:
CRUCETA SPICER:
Spicer® Serie 10(con grasero) y Spicer® Serie life (con grasero/completamente selladas), crucetas que ofrecen un rendimiento óptimo para ayudar a minimizar los costos de operación
-Optimizan tiempo de inactividad durante la vida útil del vehículo.
-Los productos Spicer® se fabrican utilizando un control de procesos estadísticos para asegurarse de obtener la misma calidad en todas las piezas.
1. Las Crucetas Spicer® 10 Series son el estándar para un desempeño Premium en el Mercado de los cardanes:
-Ingeniería del Equipo Original (OE). -El Acero de las forjas que se usa para las crucetas tiene la más alta calidad. -Su tratamiento térmico es elaborado con precisión para asegurar la fuerza óptima y una mayor durabilidad. -El proceso de rectificado del acero y del área de apoyo ayuda a mejorar la vida del componente.
2. Las crucetas Spicer Life Series®Son la evolución sobre las crucetas estándar. La precisión del tratamiento térmico y el proceso de rectificado con similares a las Crucetas Spicer® 10 Series. Incluyen algunas actualizaciones:
-Endurecimiento en frío del cuerpo de la cruceta para una mayor resistencia. -Guarda polvo (sello de caucho) Tri-labial Premium para incluir una protección contra la contaminación. -Ingeniería de precisión de las arandelas internas de los dados para eliminar la fricción y el calentamiento mientras ayuda a optimizar la distribución de la grasa a los rodamientos. -Mejoramiento del retén para proteger los sellos y los rodamientos de riesgos ambientales.
CRUCETA GMB:
-Cumple o exceden todas las especificaciones OEM.
-Son de acero de alto grado de Cromo-Molibdeno. Esto le Proporciona una fuerza superior y mayor durabilidad al material.
-Revestimiento protector patentado. Provee resistencia a la corrosión.
-Cojinetes(rodamientos) de agujas de acero solido de alto grado. Son tratados térmicamente para trabajo extremo.
-Sellos de grasa de caucho Nitrilo resistentes a condiciones extremas.
-También se fabrican crucetas de alto desempeño y disponibles para condiciones Extraordinarias.
CRUCETA PRECISION/MOOG:
En 2016 se anunció que Precision se integraba a la familia Moog y desde ahí su considerado estándar de calidad que ha mantenido en sus productos, ha mejorado con mejores controles de calidad y etiquetas de originalidad oficial.
-Las crucetas de cardán MOOG® cumplen con las normas de equipos originales (OE).
-Cada una está construida con tolerancias estrictas mediante procesos de fabricación de la más alta calidad
-Ahora los ensambles de empaquetado son cubiertos con antioxidantes de alta protección y papel VCI que evita que el producto se oxide con la manipulación o la exposición, protegiéndola por más de 2 años en almacenamiento.
-Las grasa que utiliza de fábrica asegura la correcta lubricación y protección a altas temperaturas, propio identificativo de la familia Moog.
-Las operaciones de maquinado permiten un acabado altamente fino que contribuye a una vida útil extendida.
En su línea de fabricación tiene 3 clases de crucetas:
–Simplemente Crucetas: Diseñadas para un desempeño confiable en automóviles y camionetas
–Crucetas Super Strength: Diseñadas para mayor par de torción y potencia. Más resistentes
–Crucetas Galvánicas: Diseñadas específicamente para acoples de aluminio. Protege acoples de aluminio contra la corrosión
¿Qué mantenimiento es necesario?
El mantenimiento preventivo es la clave para maximizar el rendimiento y la durabilidad de cualquier cruceta (u-joint). Aquí hay una lista de consejos de mantenimiento para compartir con los clientes:
- Si se instala una cruceta con grasero, inspeccione periódicamente las uniones universales para que se engrase correctamente aproximadamente cada cambio de aceite, en lo posible antes o después de largos periodos de trabajo
- Inspeccione las horquillas u orejas que sujetan la cruceta en busca de grietas y marcas de tensión.
- Compruebe si hay signos de fugas en los sellos de los dados de la cruceta y reemplácelos si los sellos tienen fugas.
- Compruebe periódicamente la existencia de cualquier juego en el eje de transmisión, principalmente en busca de un fallo en la cruceta o en matrimonio de cardán (yugo-espiga deslizante)
- Revise la existencia de grietas, marcas de tensión, abolladuras y curvas en el tubo de cardan y llévelo a un taller a corregir la torcedura o sustitúyalo si fuera necesario
Para concluir hay que decir honestamente que aunque una cruceta sea de la mejor calidad y aunque se realice un adecuado mantenimiento ésta se desgasta fácilmente y es una pieza frágil si incluso no se presta atención a los cuidados de su protección. Por otro lado, los factores humanos, como técnica de conducción y mantenimiento, incumplimiento de los procedimientos operativos, comportamiento grosero, falta de mantenimiento oportuno generan un mayor daño a las piezas.
Para tener en cuenta, el primer signo de desgaste ocurre en el sello o caucho del dado de la cruceta que facilita que los rodamientos de aguja pierdan su lubricante, escapándose por esos pequeños desgastes y que es reemplazado por agua, polvo y lodo, que con el tiempo atrancan los rodillos de la cruceta y le impiden su giro normal. Esto provoca que las horquillas u orejas donde se ajustan las crucetas puedan aflojarse y comience la cadena de daños de generan un costo elevado de reparación.
Vida de la cruceta
En condiciones normales, la cruceta tiene una vida útil de 100.000 a 120.000 km, luego al ser reemplazada la vida de cada cruceta se acorta a un poco menos de la mitad entre 50.000 a 60.000 kilómetros, esto se debe al cambio de este componente que desequilibra el balance original de fábrica del eje cardán. Para esto es necesario que después de cada cambio de cualquier pieza del sistema de eje cardán, se realice una verificación de su alineación o cambios en su balanceo para evitar ese desequilibrio de los nuevos repuestos.
Puedes revisar este post para conocer de los problemas que genera un cardán averiado: ¿Hay que cambiar el cardán?
Es recomendable prestar atención a cualquier señal de que las juntas universales de tu vehículo estén fallando porque, en el peor de los casos, el eje de transmisión podría separarse del vehículo, dañarlo gravemente y quizás provocar un accidente.
¿Qué debería hacer?
Visitar El Cardan en Loja-Ecuador si cree que las juntas universales de su vehículo están llegando al final de su vida útil, reemplácelas lo antes posible. La reparación no es muy costosa y es mucho menos costosa que las reparaciones necesarias si las ignora y sufre problemas de transmisión o una separación del eje cardán.
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