Embragues

5/17/2018 Embragues - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/embragues-55b07a870198c 1/12

El embrague:

1. DefinicionDefinición del embrague.

2. Necesidad de embrague.

3. MisionMisión del embrague.

4. SituacionSituación del embrague.

5. Partes de que consta y materiales constituyentes.

6. Clasificación de los embragues.

7. Esquema del embrague.

8. Funcionamiento del embrague , partes, materialesconstituyentes y empleo más utilizado.

9. Funcionamiento del embrague.

10. Tipos de embrague y clasificacion de losembragues.

11. Empleo mas utilizado en cada tipo de embrague.

12. Ajustes del embrague.



1. Definición del embrague:

Embrague: Los embragues son acoplamientos temporales, utilizados para unir dos piezas que se encuentran en un mismo eje o ejes separados, transmitiendo una de ellas elmovimiento de rotación de la otra y desacoplándolas a voluntad de un operario externocuando se desea parar una sin necesidad de parar la otra.

En automoción, un embrague es un sistema que permite controlar el acoplamientomecánico entre el motor y la caja de cambios. El embrague permite que se puedan insertar las diferentes marchas o interrumpir la transmisión entre el motor y las ruedas sin lanecesidad de parar el motor.

2. Necesidad de embrague.

El movimiento de giro necesario para poner en movimiento el vehículo estransmitido a las ruedas por medio de un conjunto de mecanismos desde el motor. Es

imprescindible acoplar un mecanismo capaz de interrumpir o conectar suavemente latransmisión de movimiento entre el motor y las ruedas.

Si se pretende iniciar el movimiento de un vehículo sin disponer de embrague, nose podría lograr, ya que hasta que el motor no alcanza un cierto número de revolucionesno adquiere el "par" necesario para vencer la inercia del vehículo, por otro lado, una vezalcanzado, el motor no puede acoplarse bruscamente a los órganos de transmisión delmovimiento ya que, al estar estos parados, ofrecerían gran resistencia. Es necesario unórgano (el embrague) capaz de resbalar en los momentos iniciales del acoplamiento yrealizarlo de forma progresiva.

En los vehículos dotados de cajas de velocidades con engranajes, además, es preciso desacoplar el motor de las ruedas motrices para conseguir ponerlo en marcha, lomismo que para efectuar los distintos cambios de velocidad, en que ha de separarsemomentáneamente el árbol motor del árbol primario para suprimir las presiones ejercidas

por los dientes de los piñones, que engranan en ése momento.

3. Misión del embrague.

El embrague transmite la potencia del motor a la transmisión manual mediante su acoplamientoo desacoplamiento. También, hace la salida más



suave, hace posible detener el vehículo sin parar el motor y facilita las operaciones decambio de marcha.

El embrague debe tener la suficiente resistencia como para lograr transmitir todoel par motor a las ruedas y lo suficientemente rápido y seguro como para realizar elcambio de velocidad en la caja de cambios sin que la marcha del vehículo sufra un retraso

apreciable. También debe ser progresivo y elástico para evitar que se produzcan tironesni brusquedades al poner en movimiento al vehículo partiendo desde la situación de parado, ni tampoco cuando se varíe la velocidad del motor en las aceleraciones yretenciones. Por ultimo también ha de realizar la función de fusible rompiendo en casosde sobre esfuerzo.

4. Situación del embrague.

El embrague se sitúa entre el volante motor y la caja de cambios, es accionado por un pedal que maneja el conductor con su pie izquierdo (menos en los automáticos que el

pedal se suprime). Con el pedal suelto el giro del motor se transmite directamente a lasruedas, es decir, el motor está embragado. Cuando el conductor pisa el pedal de embragueel giro del motor no se transmite a las ruedas, y se dice que el motor está desembragado.

Lo más corriente es que el cambioesté inmediato al embrague, formandoun conjunto único con el cuerpo delmotor, disposición llamada en bloquemotor, pero puede estar dispuesto de otramanera, algunos vehículos disponen de la

caja de cambios completamente separadadel motor y del embrague, unidaindependientemente al bastidor.

5. Clasificaci ó n de los embragues.

Existen diversos tipos de embrague, aunque todos ellos pueden agruparse es tresgrandes grupos: embragues de fricción, embragues hidráulicos y embragues

electromagnéticos.Dependiendo del tipo de embrague y debido a su principio de funcionamiento,tenemos unas partes y unos materiales totalmente distintos en cada embrague. Atendiendoa la clasificación anterior:

• Embragues de fricción :

El embrague de fricción está formado por una parte motriz que transmite el giro ala parte conducida usando el efecto de adherencia de sus componentes, a los cuales, se lesaplica una fuerte presión que los acopla totalmente.

El embrague de fricción se clasifica en: embragues secos y en baño de aceite,

dentro de los embragues secos se encuentran: el embrague de disco, el embrague de cono



y el embrague bidisco. Dentro de los embragues en baño de aceite se encuentran losembragues multidisco y los embragues de cono.

• Embragues hidráulicos:Dentro de los embragues hidráulicos tenemos el embrague hidráulico propiamente

dicho y el convertidor de par.

• Embrague electromagnético.

Esquema del embrague:

Dentro de los embragues, como se cita anteriormente, existen diferentes gruposatendiendo al sistema en que basan su funcionamiento; no obstante, hay otros tipos declasificacion atendiendo al accionamiento, utilización o refrigeración.

El embrague

Embragues de fricción Embragues hidráulicosEmbragues

electromagnéticos

Embrague de disco

Embrague bidisco

Embrague multidisco en baño de aceite

Embrague por conos defricción

Embrague hidráulico

Convertidor de par



6. Funcionamiento del embrague, partes, materialesconstituyentes y empleo mas utilizado.

• Embragues de fricción .

Los embragues de fricción basan su funcionamiento en la unión de dos piezas que alaplicar diferentes cargas de presión entre si hacen el efecto de una sola. Se caracterizan

porque el mecanismo de transmisión de movimiento y potencia se logra mediante elcontacto entre dos superficies rugosas, una solidaria al eje conductor, la otra alconducido.

Existen varias configuraciones en la construccion de los embragues de fricción,

los embragues de disco, los bidisco (muy utilizados en vehículos de gran potencia comodeportivos) y los cónicos.

El embrague de disco:

Es el tipo de embrague mas utilizado hoy en día en automoción, montándose encasi un 80% del parque automovilístico español.

El embrague de disco se compone principalmente:

Por un disco de embrague: el cual esta formado por

un plato interior y unos forros remachados a amboslados. Los forros han de ser de un material que seadhiera fácilmente a las superficies metálicas y quesea muy resistente al desgaste y al calor. Últimamentese esta optando por la utilización de materiales a basede carbono, o con alto contenido del mismo(Amianto), actualmente se esta experimentando conmateriales con incrustaciones de asbesto que mejoralas propiedades térmicas de los embragues asi comomateriales de aleación como el tungsteno y el vanadioaunque son muy caros y por eso las aleaciones conalto contenido en carbono son las más viables. El más

empleado es el formado por amianto impregnado de resina sintética y prensado enarmazón de hilos de cobre, a este material se le llama ferodo.

Estos forros se sujetan al disco mediante remaches, cuyas cabezas quedanincrustadas en el mismo ferodo por medio deavellanados, ya que si rozasen con el volantemotor y con el plato de presión, podríandañarlos.

Para otorgar flexibilidad alacoplamiento y conseguir una unión



progresiva evitando los tirones, se dispone entre el cubo estriado o núcleo (A), y el plato(B) al que se fijan los forros, unos muelles (C) a modo de amortiguador de torsión.El plato (B) está provisto de unos cortes radiales (D) por toda su periferia y cada una delas lengüetas (E) formadas se doblan en uno u otro sentido, como se muestra en la figurade al lado.

Un plato de presión : Es la pieza que oprime el disco deembrague contra el volante motor. Esta constituido por un

plato de acero en forma de corona circular unido a la carcasamediante un dispositivo elástico que lo oprime contra eldisco de embrague.

Un resorte elástico : El resorte elástico (diafragma omuelles), es el elemento que ejerce la fuerza de empuje al

plato de presión.

El mecanismo del diafragma lo constituye un disco delgadode acero con forma de cono, provisto de unos cortes radiales, enel cual se puede apreciar una corona circular exterior y variosdedos elásticos, que hacen la función de las patillas en losembragues de muelles, transmitiendo la presión a la corona, queactúa sobre la maza sustituyendo a los muelles de los embraguesconvencionales.

En el mecanismo de muelles,la carcasa de embrague constituye lacubierta del conjunto, y en ella sealojan los muelles tarados y las

patillas de accionamiento, a través delas cuales se realiza la unión con lacarcasa y el plato de presión. Dichacarcasa se une al volante por mediode tornillos.

Los muelles realizan elesfuerzo necesario para aprisionar al disco de embrague entre el volante motor y la mazade presion. Normalmente se disponen de seis muelles helicoidales dispuestos de maneracircular consiguiendo así una presión uniforme sobre toda la superficie de la maza deembrague.

Una cubierta o carcasa de embrague:Es la pieza que sujeta exteriormente el plato de presión, sirve de alojamiento a los resorteselásticos y protege todos los mecanismos interiores de este. Esta atornillada al volantemotor y gira solidaria a el.



El embrague bidisco:

En vehículos de mucha potencia y par habría problemascon las dimensiones del embrague ya que para poder transmitir este todo el par, tendría que ser muy grande, la solución se

encontró en montar 2 discos en seco y en paralelo con lo que sereducirían las dimensiones y se evitan muchos problemasconstructivos y de diseño.

En maquinaria agrícola también se utiliza el embrague bidisco o doble embrague; el motivo es la transmisión de fuerzaa una toma trasera o delantera (TDF ) .El doble embrague seacciona desde el pedal y permite conectar la toma de fuerza sindesembragar la fuerza del motor desembragando la transmisión.El embrague desembraga por un lado la toma de fuerza y por otro el cambio. Embrague por conos de fricción :

Este tipo de embragues no emplean disco interpuesto sino que son las propiassuperficies las que rozan entre si para transmitir el movimiento.

Estos embragues disponen de dos piezastroncocónicas, una macho y una hembra, que seacoplan con una fuerza de empuje, la fricción entreambas superficies igualara la velocidad entre los dosejes permitiendo su acoplamiento.

Antiguamente estos embragues se empleaban encamiones, pero tenían el inconveniente de que cuandoel embrague se calentaba el material con el que estabahecho se dilataba y como consecuencia podía quedarse

bloqueado sin poder accionarlo de nuevo asta que estese enfriase. Actualmente este tipo de embragues se

utilizan de manera constante en los sincronizadores de las cajas de cambio manuales ysiempre bañados en aceite, de ahí su importancia.

E mbrague multidisco en baño de aceite:

Los embragues de fricción multidisco en baño de aceite, gracias a su pequeñotamaño, sencillez y larga vida útil son muy utilizados en motocicletas, cajas de cambioautomáticas, cajas de cambio automáticas pilotadas del tipo DSG y en equipos agrícolas(tractores).

Los principios de funcionamiento son los mismos que los de los embragues dediscos de fricción en seco, con la particularidad de que estos están bañados en un fluido(aceite) que lubrica y refrigera el conjunto, a la vez que disminuye el rozamiento yaumenta la duración de los discos.

La constitución del embrague es simple, se montan discos de embrague(generalmente de bronce o de una aleación de este) solidarios a la carcasa y discos de



acero solidarios al árbol primario, todo esto de forma alterna. La presión necesaria paraque los discos se hagan solidarios la proporcionan un conjunto de muelles tarados unidos

por tornillos al plato de presión. Las fuerzas a transmitir por este tipo de embraguesvarían en función del material de los discos, del número de discos, de las dimensiones deestos y de la presión ejercida por los muelles.

El bajo coeficiente de rozamiento de los materiales de los discos es una ventaja, yaque proporciona suavidad en las arrancadas y poco mantenimiento, pero a su vez es uninconveniente ya que no pueden transmitir mucho par. En los vehiculos pesados y lamaquinaria agricola (tractores) se montan conjuntos de mayor diámetro y se les equipacon circuitos adicionales de aceite para reforzar la lubricación y mejorar el enfriamiento.

Embragues hidráulicos:

Los embragues convencionales de fricción tienen el inconveniente de que sufuncionamiento es un poco ruidoso y se producen desgastes que limitan su vida útil.

Estos pequeños defectos se evitan con el uso de embragues hidráulicos.

El embrague hidráulico :

El embrague hidráulico transmite elmovimiento y el par del motor através de lafuerza que ejerce la circulación de unfluido (principio hidrodinámico de unaceite) entre la bomba y una turbina. Así se

logra transmitir el movimiento sin quehaya rozamiento, y con ello se evitan losdesgastes.

En los embragues hidráulicos elmedio de transmisión del movimiento es elaceite. Una bomba centrífuga recibe el girodel motor y envía el aceite a presión haciauna turbina en la que está acoplado el eje

primario de la caja de velocidades. Laenergía cinética de cada partícula choca

contra las aletas de la turbina, que produceuna fuerza que tiende a hacerla girar. Elaceite resbala por las aletas de la turbina y es devuelto hacia la bomba centrífuga, dondeesta lo envía hacia la periferia, volviéndose a repetir el ciclo.

Cuando el motor gira a poco régimen la velocidad con que sale el aceite de la bomba es muy pequeña, y por tanto la energía cinética transmitida a la turbina es muydébil para vencer todo el par resistente opuesto por el peso del vehículo. En esta situaciónla turbina permanece sin girar y hay un resbalamiento total entre la bomba y la turbina.

Conforme se va aumentando el régimen de giro del motor, el aceite va tomando

velocidad e incide con mayor energía cinética sobre la turbina, lo que produce que elresbalamiento entre bomba y turbina consiga hacer progresivo el embrague.



Cuando el motor desarrolla su par máximo, el aceite impulsado por la bomba incide congran fuerza sobre la turbina y ésta es arrastrada a gran velocidad, sin que apenas existaresbalamiento entre ambas. Por supuesto, la turbina entra en acción cuando el par transmitido por la bomba es superior al par resistente. Siempre existe un pequeñoresbalamiento entre bomba y turbina que, con el motor con régimen alto, debe estar

aproximadamente en el 2%.

Los embragues hidráulicos están actualmente en desuso. Este sistema ha sidodesbancado por el convertidor de par, quedando limitada su utilización en coches antiguoscon cambio automático.

El convertidor de par:

Es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitucióndel embrague, y realiza la conexión entre la caja de cambios y el motor. Es básicamente

un embrague hidráulico perfeccionado que permite aprovechar las ventajas delacoplamiento de un circuito hidráulico mejorando el rendimiento a cualquier régimen delmotor. Esta mejora se consigue con la incorporación de un nuevo elemento denominadoreactor y un diseño especial en los alabes de la bomba y la turbina.

El convertidor de par consta de tres elementos, los cuales forman un anillocerrado en forma toroidal en cuyo interior está el aceite: Impulsor o bomba, reactor yturvina.

•

El impulsor o bomba esta unido almotor, tiene forma de disco y unas acanaladurasinteriores en forma de aspa para dirigir el aceite.

• La turbina tiene una forma similar yva unida al cambio de marchas.

• En el interior , entre la turbina u la bomba está el reactor o estator, también acoplado al

cambio.

Cuando el automóvil está parado, las dos mitades principales del convertidor giranindependientes. Pero al empezar a acelerar, la corriente de aceite se hace cada vez másfuerte, hasta el punto de que el impulsor y la turbina (es decir, motor y cambio), giransolidarios, arrastrados por el aceite.

Funcionamiento :

El convertidor de par actúa en 2 etapas:



Una primera etapa en la cual la bomba através de sus palas envía el aceitea la turbina, entregándole su fuerza. Desde la turbina el aceite se devuelve a la bombachocando en este trayecto contra el reactor que desvía y canaliza el aceite contra la

bomba. En esta etapa en convertidor de par es capaz de multiplicar por hasta tres veces el par motor recibido.

En una segunda etapa y debido al aumento de revoluciones de la bomba, elaceite, en su retorno a la turbina no choca contra el reactor y su función queda anuladagirando este libremente. En esta etapa el convertidor de par se comportaría como unsimple embrague hidráulico transmitiendo el par con una relación aproximada de 1:1.

Las ventajas que ofrece el convertidor de par respecto al embrague hidráulico hageneralizado su empleo en todos los modelos que disponen de cambio automático.

En España, ya que la gran mayoría del parque automovilístico no dispone decambio automático, la utilización del convertidor de par esta limitada a automóviles degran cilindrada, maquinaria pesada e industrial y maquinaria agrícola.

• Embragues electromagnéticos :

Son embragues que basan su funcionamiento en los principios de la acción de loscampos magnéticos.

El sistema de embrague electromagnético esta constituido por una corona de aceroque se monta sobre el volante de inercia del motor y un disco también de acero. En elinterior de esta corona va alojada una bobina, que al pasar la corriente eléctrica a través deella produce un campo magnético en la zona del entrehierro, espacio formado entre lacorona y el disco de acero.

Dicho disco va montado en el primario de la caja de cambios por medio de un

estriado, sustituyendo al disco de embrague convencional. El entrehierro se rellena con polvo magnético, que se aglomera por la acción del campo magnético creado por la bobina, haciendo solidarios a la corona con el disco. De esta forma, cuando pasa corriente



por el arrollamiento de la bobina se produce el embragado del motor. Por el contrario, sino pasa corriente por la bobina el polvo magnético no se aglomera en el entrehierro, loque permite girar en vacío a la corona sin arrastrar el disco. Con lo cual el motor

permanece desembragado.

Ajustes del embrague:

Algunos tipos de embrague necesitan de un mantenimiento periódico y una seriede ajustes o reglajes que hay realizar para su correcto funcionamiento. Estas operacionestienden a desaparecer en los embragues modernos, pero no es asi en los antiguos, como esel caso del embrague de disco de fricción con sistema de resorte por muelles yaccionamiento por patillas.

Los forros del disco sufren desgaste con el uso; al adelgazarse, las palancas seinclinan y los extremos de estas se desplazan contra el anillo de empuje.

Debe existir un huelgo o separación entre el anillode empuje y las patillas de 1,5 a 2,5 milímetros; siesta separación se anula y ambas piezas seencuentran siempre en contacto, el collarín de empujesufrirá de esfuerzo constante provocando su deterioroe incluso llegará un momento en que si el anillo deempuje no cede, los extremos de las palancas

retendrán la maza produciéndose el patinado delembrague con la consiguiente producción de calor yrápido desgaste.

El huelgo mencionado representa un recorrido deseguridad de 1,5 a 3 centímetros. Para mantenerlo,debe comprobarse apretando con un dedo hasta quese siente la resistencia de los muelles de embrague, elrecorrido es de 1,5 centímetros por lo menos. Si fuesemenor, o bien mayor de 3 centímetros, se regula conla tuerca que acorta o alarga la varilla de mando de la

horquilla.

El pedal no debe llegar a apoyar su parte inferior en el piso, sino que convienedejar una holgura mínima de 2 centímetros que casi siempre puede ajustarse con untomillo de tope. Algunos embragues tienen otro tope que limita el recorrido máximo del

pedal para evitar que sufran innecesariamente los muelles.

Algunos embragues tienen tornillos de regulación para los muelles de apriete, perolo corriente es que no los traigan, reponiéndose los resortes cuando se debiliten o rompan.

El reglaje en los embragues de mando hidráulico se consigue en el enlace bombín-

horquilla y la regulación del huelgo del mando del embrague se realiza automáticamente.

Embragues

Documents

Transcript of Embragues