Transmisión por Correa para Jawa 350 R40

Por Eder Abatedaga

Siempre me llamaron la atención y me gustaron  las transmisiones por correas en las motos, por lo que, luego de ver el excelente trabajo que realizó el amigo Uruguayo Alberto Vázquez, en su Regal Raptor DD250E, en el 2010, quedé encantado y me propuse implementarlo en mi Jawa 350 Ruta 40.

Este trabajo es el resultado de la motivación que me dio Alberto con su obra.

Muchas Gracias Alberto Vázquez.

Los motivos por los que me embarqué en la modificación fueron:

1. Me gusta el tipo de transmisión.
2. Es más silenciosa que la transmisión por cadena (TxC para simplificar).
3. Más limpia que la TxC. No requiere lubricación y, por lo tanto, no ensucia cubierta, llanta, cubre cadena, motor, etc.
4. No requiere permanentes tensados como la TxC.

Aunque es más difícil de reemplazar que una cadena, luego de hacerlo la primera vez, el reemplazo es simple.

No obstante, como todo trabajo que uno realiza en una moto o cualquier vehículo o aparato, del tipo que sea, se requieren ciertas habilidades y herramientas necesarias para este tipo de trabajo.

Los pasos que seguí fueron los siguientes:

1. Buscar toda la información que pudiera conseguir sobre transmisión por correa (tipos de perfiles, datos técnicos, fabricantes, fotos de aplicaciones en motos, etc.)
2. Seleccionar el o los perfiles que mejor desempeño pudieran tener en una moto
3. Ver que había en el mercado, de adquisición fácil, y que creador tenía mi proveedor para fabricar las poleas.
4. Definir que relación de transmisión iba a usar, algo que parece simple pero que no lo era tanto, porque una vez fabricada la polea conducida no iba a ser tan fácil y económico cambiar la relación.
5. Diseñar la transmisión y hacerla fabricar.
6. Montar y poner en marcha.

1- Buscar Información

No voy a entrar en detalles de todos los sitios de Internet que visité, las fotos, catálogos, manuales y normas que bajé, porque sería para largo y no creo que les interese. 

2- Seleccionar el o los perfiles de dientes

En los catálogos de Jason y Gates pude observar las diferentes opciones de perfiles y opté por lo que Jason llama HTB Timing Belts, donde HTB significa High Torque Belt o Correa de Alto Torque, o Gates denomina PowerGrip HTD o Correas Sincrónicas para Transmisión de Alto Par.

Según Jason, las correas con perfiles trapezoidales no tienen buen desempeño en aplicaciones de alto torque, por lo que se diseñaron las correas con geometría curvilinea, sobre las cuales Gates dice "La geometría curvilínea de los dientes de la correa PowerGrip® HTD® elimina la concentración de tensión en la base de los dientes, lo que permite aumentar las prestaciones y la duración".

En la siguiente foto se observa el perfil elegido (figura 1) y el perfil trapezoidal (Figura 2)

Las dimensiones ht-hb-bb son 3.4-6-5 mm para una HTB de 8 mm de paso, contra 1.9-3.55-4.65 mm para una trapezoidal de 9.525 mm.

Visualmente y numéricamente se observa la diferencia en los perfiles de los dientes.

Dentro del perfil HTB tenía tres opciones, 5, 8 y 14 mm de paso. Si no fuera porque no había espacio suficiente, habría elegido el paso 14, aunque iba a ser una exageración, ya que ese perfil se usa en motos de mayor potencia.

Elegí. por lo tanto, la de paso 8 mm.

3- Factibilidad de fabricación y compra

Mi proveedor de mecanizados me confirmó que tenía el creador para ese tipo de dientes y uno de mis proveedores de insumos industriales trabaja la marca Jason y comercializa los perfiles HTB, por lo que ya estaba listo para seguir adelante, ya que el resto solo dependía de definiciones personales.

4- Definición de la Relación de Transmisión

Mi moto vino, de origen, con relación 32/14, tal vez buena para caminos llanos y con poco viento, pero como vivo en una zona serrana y con vientos frecuentes, donde el motor nunca llega a erogar todas sus rpm,  salvo en bajadas o con viento a favor, trabajando un poco forzado, dicha relación no era la adecuada.
Además, como soy algo pesado, y dado que las R40 ahora salen con relación 34/14, decidí diseñar una relación igual o cercana a dicho valor, que me permitiera tener más reacción y que el motor llegara a las rpm donde desarrolla el máximo torque y potencia, trabajando un poco más suelto.

5- Diseño de la Transmisión
Partiendo del hecho de que, al no ser coincidentes el punto de giro de la suspensión trasera y el punto de giro de la polea motriz, la correa se tensa y destensa cuando trabaja la suspensión trasera, no solo me concentré en diseñar una polea motriz y otra conducida, sino, también, una polea tensora, por si se hacía necesario mantener constante la tensión de la correa.
Para no caer en aproximaciones y cálculos que me pudieran llevar a errores, base mi diseño en la norma  ISO 13050 (Curvilinear toothed synchronous belt drive systems), de donde saque toda la información para dimensionar las poleas.
En esta etapa, mi primer paso fue concentrarme en el diseño de la polea motriz, que debería tener el tamaño más grande que me permitiera el espacio que tiene el motor.
Así llegué a una polea de 32 dientes y acá se puede apreciar la distancia a la que pasa la correa de la horquilla trasera.

Y acá se pueden apreciar los incrementos en los diámetros que conseguí, sin los cuales no podría haber sorteado la horquilla trasera con éxito.

El próximo paso era definir los dientes de la polea conducida, sobre la base de la relación que quería obtener.
La relación objetivo era 34/14=2.4286, por lo que la polea conducida debía tener 2.4286*32=77.71 dientes. El valor más cercano era 78 dientes, pero superaba un poco a la relación 34/14, por lo que decidí diseñarla para 77 dientes.
Mantener la relación original hubiera significado hacer una polea conducida de (32/14)*32=73 dientes, por lo que mi decisión significó pasar de una relación 73/32 a 77/32 en lugar de 78/32.
Quienes tengan una relación 34/14 puede que piensen que debería haber ido a una relación 78/32, pero como nunca había probado la relación 34/14, preferí ser un poco conservador y me quede con 77/32.
Una vez definidos las dimensiones de las poleas (diámetro máximo de la polea, diámetro mínimo y diámetro primitivo) tuve que ponerme a medir, lo mejor posible, la alineación de la corona y el piñon originales, que no venían bien alineados de fábrica,  por lo que tuve que realizar algunas correcciones.

Si todo está bien alineado, solo hay que medir los espacios libres de la cadena a uno y otro lado, para ubicar la correa lo más al centro posible del espacio disponible. En mi caso la polea conducida quedó centrada con lo que era la posición del piñon, pero la polea conducida quedó desplazada hacia adentro, para que la correa pasara centrada entre el cuadro y la cubierta.

El diseño quedó así:

Les dejo algunas fotos más.

 Espero que les haya gustado y los motive a implementarlo, como me motivo a mí el trabajo realizado por Alberto Vázquez.

1° Actualización (20/12/12) - 500 Km luego de la modificación del piñon:

Debido a que el piñón o polea motriz había quedado con juego en el eje de salida del motor, tuve que desmontar la transmisión para modificarla, y aproveché la sugerencia de Alberto Vázquez de hacerle un postizo templado, que diseñé de tal forma que entre bien justo, pero deslizante, en el estriado y en las partes cilíndricas del eje, para que el juego sea mínimo y no baile.

Como entró justo (golpeándolo suavemente, con un martillo de goma) para sacarlo tuve que improvisar un extractor casero

Una vez todo montado y con la correa bien tensada, el funcionamiento fue más que satisfactorio.
La prueba de que tracciona bien y no zafan los dientes la tuve el fin de semana pasado, al ascender 950 m en solo 25 Km, parando reiteradas veces, para tomar fotos, y volviendo a arrancar, que es donde más sufre la correa.
En el resto le doy el mismo uso que cuando tenía cadena,  por lo que estoy muy contento con su desempeño aunque, todavía, es muy pronto para decir que el cambio fue un éxito.
Como es un tema del cual no tenemos información, aunque haya muchas motos que salen de fábrica con transmisión por correa, y solo conocemos la experiencia de Alberto Vázquez, y la que estoy empezando a tener yo, no dejaré de mantenerlos informados.
La correa, después de los primeros 500 Km, está como nueva.

2° Actualización (31/12/12) - 1.100 Km luego de la modificación del piñon:

Para que no quedaran dudas del desempeño de la correa realice un viaje hasta San Francisco del Monte de Oro (San Luis - Argentina) por el lado de los caracoles, donde, en tan solo 9.2 Km, se descienden o ascienden, 710 m, con curvas a 180° y muy cerradas, que no se pueden tomar abiertas y que, sobre la parte interna de la curva, la inclinación de la misma está cerca de los 45°.
La trepada debe hacerse en 2° y, en las curvas hay que reducir la velocidad e, inmediatamente, empezar a acelerar de nuevo, lo que demanda un esfuerzo considerable de la transmisión.
Muchas personas hacen ese viaje desde Carolina a San Francisco, porque los 710 m los hacen en bajada.
En mi caso, y para que no quedaran dudas, lo hice en los dos sentidos.
El camino, según la última actualización de Google Hearth, donde no aparece el Dique sobre el Río Claro, es el que muestro a continuación.

3° Actualización (16/01/13):

Ahora, la transmisión, está completa. Como el cubre cadena no era adecuado para la correa, le fabriqué un cubre correa nuevo.

Saludos
Eder