El embrague automotriz es un componente crucial en el funcionamiento de un vehículo, ya que permite el acoplamiento y desacoplamiento del motor con la transmisión. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de embrague, su principio de funcionamiento y los distintos tipos que existen en el mercado. Si eres un amante de los automóviles o simplemente quieres profundizar en el conocimiento de cómo funciona tu vehículo, ¡prepara tus motores y acompáñanos en este recorrido por el fascinante mundo del embrague automotriz!
Introducción al embrague:
Un embrague es un elemento importante en la transmisión de potencia. En este artículo obtendrá información breve sobre la caja de cambios, el funcionamiento y los requisitos de los embragues, los tipos de embragues, las aplicaciones y sus diagramas.
Introducción al sistema de transmisión:
El sistema de transmisión es el sistema en el que la potencia desarrollada por el motor se transmite a las ruedas para impulsar el vehículo. En los automóviles, la energía la genera el motor que se utiliza para hacer girar las ruedas. Por lo tanto, el motor debe estar conectado a los sistemas de transmisión para transmitir potencia a las ruedas. Además, debe existir un sistema que permita acoplar y desacoplar el motor con el sistema de transmisión de manera suave y sin golpes, para que el mecanismo del vehículo no sufra daños y los pasajeros no experimenten ningún inconveniente. Para este fin se utiliza en los automóviles un embrague.
- Los motores utilizados en los automóviles tienen velocidades muy altas. Por lo tanto, se requiere una reducción de velocidad para reducir la velocidad a un nivel moderado y lograr el par alto requerido al arrancar desde el reposo. Para este fin se utiliza en los automóviles una caja de cambios.
- La figura muestra la disposición general de un sistema de transmisión de potencia de un automóvil.
- El movimiento del cigüeñal se transmite a la transmisión a través del embrague. La transmisión consta de un conjunto de engranajes para cambiar de velocidad según sea necesario. Luego, el movimiento se transmite desde la caja de cambios al eje de la hélice a través de una junta universal. El propósito de la junta universal es conectar dos ejes en ángulo para la transmisión de potencia.
- La potencia se transmite a la unidad diferencial a través de otra junta universal. Finalmente, la potencia se transfiere del diferencial a las ruedas a través de la parte trasera. La unidad diferencial proporciona el movimiento relativo entre dos ruedas cuando el vehículo gira.
Introducción a los acoplamientos:
- Un embrague es un mecanismo que sirve para conectar o desconectar el motor del resto de elementos de la transmisión. Está ubicado entre el motor y la transmisión.
- Durante el funcionamiento normal y cuando está parado, siempre está en estado acoplado. El embrague se desacopla cuando el conductor presiona el pedal del embrague. El embrague se desacopla al arrancar, cambiar de marcha, parar y al ralentí.
- Cuando se acopla el embrague, el motor se conecta a la transmisión y la potencia fluye desde el motor a las ruedas traseras a través de un sistema de transmisión.
- Cuando se desacopla el embrague presionando el pedal del embrague, el motor se desconecta de la transmisión. Esto significa que la potencia no fluye hacia las ruedas traseras mientras el motor todavía está en marcha.
Principios de funcionamiento del embrague de fricción
- El embrague funciona según el principio de fricción. En la ilustración, el eje de entrada A con brida C gira a “N” rpm y el eje B con brida 0 está estriado con el eje de salida, que está en una posición estacionaria cuando el embrague está desacoplado.
- Ahora se ejerce una fuerza externa sobre la brida D de modo que entre en contacto con la brida C.
- Una vez que se hace contacto, se conectan debido a la fricción entre ellos y la brida D comienza a girar con la brida C. La velocidad de rotación de la brida D depende de la fricción entre las superficies C y D, que a su vez es proporcional a la fuerza externa aplicada.
Funciones de un embrague:
El par desarrollado por el motor es muy bajo al régimen de arranque. Por lo tanto no es posible arrancar el motor bajo carga. Esto requiere que el sistema de transmisión proporcione una forma de conectar y desconectar el motor del resto del sistema de transmisión. Este proceso debe realizarse sin problemas y sin causar ningún shock a los ocupantes del vehículo.
Así, las dos funciones principales de un embrague son:
1. Engranar y desengranar la transmisión desde el motor a las partes restantes de la transmisión. (Para que el motor pueda quedar aislado del resto del sistema de transmisión) Esto se requiere cuando:
a) Arrancar y hacer funcionar el motor a una velocidad suficientemente alta para producir la energía suficiente necesaria para mover el vehículo desde parado.
(b) Cambie las marchas para evitar dañar los dientes.
(c) Detener el vehículo después de aplicar los frenos.
2. La segunda función del embrague es permitir que el motor absorba la carga de conducción del vehículo de forma gradual y sin impactos.
Requisitos de acoplamiento:
Los principales requisitos para un embrague son los siguientes:
- Debería poder transmitir el par máximo del motor.
- Debe activarse gradualmente para evitar golpes repentinos.
- Debería poder disipar una gran cantidad de calor generado durante el funcionamiento del embrague.
- Debe estar equilibrado dinámicamente, especialmente en el caso de embragues de motores de alta velocidad.
- Debe contar con un mecanismo adecuado para amortiguar las vibraciones y eliminar el ruido generado durante la transmisión de potencia.
- Debe ser lo más pequeño posible para que ocupe el menor espacio posible.
- El funcionamiento debe ser sencillo y requerir el menor esfuerzo posible por parte del conductor.
- Debe ser lo más ligero posible para que pueda seguir girando durante mucho tiempo después de desembragar.
- Debe estar libre de problemas y tener una vida útil más larga.
- Debe ser fácil de comprobar, ajustar y reparar.
Material del revestimiento de fricción del embrague y su necesidad:
Los materiales para los forros de embrague son:
1. cuero
2. corcho
3. Tela
4. Amianto
5. Raybestos y Ferodo
6. Material del revestimiento del embrague sin amianto.
Necesidad de forro de embrague:
1. Para transmitir la máxima potencia desde la caja de cambios del volante del motor suavemente
2. Para disipar el calor y soportar el mayor calor generado.
3. Debería tener un mayor coeficiente de fricción.
4. Debe ser barato y fácil de hacer.
Partes principales del embrague:
- Los elementos de accionamiento constan de un volante montado en el cigüeñal del motor.
- El volante está atornillado a una cubierta que lleva la placa de presión, los resortes de compresión y la palanca de liberación.
- Debido a que el volante está atornillado al conjunto de cubierta, todo el conjunto de volante y cubierta gira constantemente.
- La carcasa del embrague y la tapa están provistas de aberturas para que el calor generado durante el funcionamiento se pueda disipar fácilmente.
- Los elementos accionados constan de un disco o plato llamado disco de embrague.
- El embrague puede deslizarse libremente sobre las estrías del eje del embrague.
- Lleva materiales de fricción en ambas superficies.
- Cuando el disco de embrague se sujeta entre el volante y la placa de presión, hace girar el eje del embrague a través de las estrías.
El actuador consta de un pedal o palanca que se puede presionar para liberar las placas de entrada y salida.
Tipos de Acoplamientos:
Mecanismo de embrague:
Algunos de los mecanismos de embrague se explican a continuación:
Mecanismo de embrague accionado hidráulicamente –
La ilustración muestra un mecanismo de embrague operado hidráulicamente. El mecanismo consta de cilindros maestro y esclavo. Los cilindros están conectados por líneas hidráulicas. Cuando se pisa el pedal del embrague, el líquido presurizado viaja desde el cilindro maestro al cilindro esclavo, que está montado en el propio embrague. El fluido presurizado acciona la varilla de empuje del cilindro esclavo, que a su vez acciona la horquilla de liberación del embrague para desacoplar el embrague. En India, este tipo de embrague se utilizó en los vehículos Standard 20, Swaraj Mazda y Eicher Mitsubishi.
Varillaje del embrague mecánico:
El varillaje del embrague mecánico se muestra en la figura. Cuando se pisa el pedal del embrague, gira alrededor del punto de pivote y continúa moviendo la varilla. Esta varilla hace girar el eje transversal que mueve la palanca de la horquilla y opera el cojinete de liberación. Este movimiento se transmite a las palancas del embrague para desacoplar el embrague. Generalmente, se utiliza un apalancamiento mecánico de 10:1 a 12:1, lo que requeriría una fuerza de remo de alrededor de 100-120 N para una carrera de 75 mm.
Se explican los tipos de acoplamientos:
Embrague multidisco (embrague seco):
Es una extensión de un embrague monodisco. Consta de varios discos de embrague (fricción) y de presión. A medida que aumenta el número de láminas, también aumentan las superficies de fricción. Aumentar el número de superficies de fricción aumenta la capacidad del embrague para transmitir par. Las placas se montan alternativamente en el eje del motor y en el eje de la caja de cambios. Están apretados firmemente mediante fuertes resortes helicoidales y montados en un conjunto de cubierta. Cada placa alternativa tiene chaveteros internos y externos para que cada placa alternativa se deslice sobre las ranuras de la placa de presión.
Cómo funciona el embrague multidisco:
Las placas de presión se utilizan para aplicar presión a las placas de fricción y el diámetro interior de la placa de presión está engranado. El dentado del diámetro interior limita el movimiento giratorio del plato de presión. La placa de presión se mueve axialmente sobre el eje de salida. Cuando pisamos el pedal, las placas de presión y las placas de fricción entran en contacto entre sí y la velocidad o potencia se transmite desde el eje del motor al eje de transmisión.
Aplicaciones del embrague multidisco:
Este tipo de embrague se utiliza en scooters y motocicletas donde el espacio es limitado. Además, se utiliza en algunos vehículos de transporte pesado y coches de carreras donde es necesario transmitir un par elevado.
Embrague monodisco:
Un embrague monodisco o multidisco, como se muestra en la figura, consta de un disco de embrague con los lados recubiertos con material de fricción (generalmente Ferrodo). Está montado en un cubo, que puede moverse libremente axialmente a lo largo de las estrías del eje impulsado. El plato de presión está montado en la carcasa del embrague, que está atornillada al volante. Tanto la placa de presión como el volante giran con el cigüeñal del motor o el eje de transmisión. El plato de presión presiona el disco de embrague hacia el volante a través de un conjunto de fuertes resortes ubicados radialmente dentro de la carcasa. Las tres palancas (también llamadas palancas de gatillo o dedos) se llevan sobre pivotes suspendidos del cuerpo del receptor. Estos están dispuestos de manera que la placa de presión se aleja del volante debido al movimiento hacia dentro de un cojinete de empuje. El cojinete está montado en el eje de la horquilla y avanza cuando se pisa el pedal del embrague.
Necesidad de un embrague monodisco
1) Se requiere un embrague monodisco para transmitir grandes pares
2) El tiempo de reacción al accionar es mucho más corto en comparación con el embrague multidisco.
3) Genera poco calor, por lo que no se requieren medios de refrigeración.
4) Debe estar dinámicamente equilibrado y ser fácil de usar.
Trabajar:
Desacoplar:
Cuando se presiona el pedal del embrague, su conexión fuerza al cojinete de empuje a moverse hacia los volantes y empuja la placa de presión lejos del volante, comprimiendo así los resortes de compresión. Esto elimina la presión del disco del embrague y coloca el eje de transmisión en una posición estacionaria.
Comprometer:
Por otro lado, cuando se retira el pie del pedal del embrague, el cojinete de empuje retrocede mediante palancas. Esta acción permite que los resortes se expandan y la placa de presión empuja la placa del embrague hacia el volante. El embrague se activa y la potencia se transfiere del motor a la transmisión.
Aplicación del embrague monodisco:
1. Se utiliza con mayor frecuencia en automóviles.
2. Utilizado en vehículos comerciales ligeros y vehículos de transporte pesado.
Acoplamiento de diafragma:
Normalmente el embrague permanece acoplado. Se debe presionar el pedal del embrague para desembragar. Cuando un conductor u operador conduce un vehículo, debe acoplar el embrague presionando el pedal del embrague. Cuando el conductor pisa el pedal del embrague, la fuerza aplicada se transfiere a la horquilla de desembrague a través del nivel de burbuja o del cable. La horquilla empuja el cojinete de desembrague hacia el lado del motor, lo que cambia los planos de desembrague que se muestran en la ilustración y mueve la placa de presión hacia atrás. Esto crea un juego entre los elementos motrices y de salida, lo que hace que el embrague se desacople. Cuando el conductor suelta el pedal del embrague, vuelve a su posición original, lo que hace que la placa de presión aplique presión al disco del embrague en un lado y al volante en el otro lado. Así se acopla el embrague.
embrague centrífugo
- Cuando se arranca el motor, la velocidad del eje de transmisión es menor, por lo tanto la fuerza centrífuga también es menor. Esto significa que las zapatas (contrapesos) no se mueven hacia afuera y no se transfiere ningún par a la rueda trasera. A medida que aumenta la velocidad del motor, también aumenta la fuerza centrífuga.
- A una determinada velocidad del motor, debido al aumento de la fuerza centrífuga, las zapatas salen disparadas hacia afuera y entran en contacto con el elemento accionado. Ahora Tanto el elemento de entrada como el de salida giran juntos y el embrague se considera acoplado.
- Y así fue como sucedió El par motor se transfiere a la rueda trasera.
- A medida que disminuye la velocidad del motor, la fuerza centrífuga también disminuye. Ahora las zapatas vuelven a su posición original debido a la fuerza del resorte, que desacopla el embrague y no se transmite ningún par a la rueda trasera.
Aplicación del embrague centrífugo:
1. Utilizado en vehículos de transmisión automática como ciclomotores y vehículos de dos ruedas sin marchas.
2. Utilizado en vehículos con transmisión semiautomática, como algunos coches modernos.
Acoplamiento de cono:
Un embrague cónico consta de superficies de fricción en forma de cono. El eje del motor consta del cono interior. El cono exterior está montado en el eje de acoplamiento estriado. Tiene superficies de fricción en la parte cónica. El cono exterior puede deslizarse sobre el eje de acoplamiento. Cuando el embrague está acoplado, las superficies de fricción del cono exterior entran en contacto con las del cono interior debido a la fuerza del resorte. Cuando se pisa el pedal del embrague, el cono exterior se mueve contra la fuerza del resorte y el embrague se desacopla.
La única ventaja del embrague cónico es que la fuerza normal que actúa sobre las superficies de fricción es mayor que la fuerza axial, en comparación con el embrague de disco único en el que la fuerza normal que actúa sobre las superficies de fricción es igual a la fuerza axial. La desventaja del acoplamiento cónico es que cuando el ángulo del cono es inferior a 20°, el cono macho tiende a atascarse en el cono hembra y resulta difícil aflojar el acoplamiento. Los embragues de cono ahora generalmente solo se usan en aplicaciones de baja velocidad periférica, aunque alguna vez fueron comunes en automóviles y otras transmisiones de motores de combustión interna. Hoy en día se limitan mayoritariamente a cajas de cambios muy específicas en carreras, rallyes o todoterrenos extremos, aunque son habituales en las embarcaciones a motor. Los embragues de cono pequeño se utilizan en mecanismos de sincronización en transmisiones manuales.
Acoplamiento de garra y cuña:
- Este tipo de acoplamiento se utiliza para conectar dos ejes entre sí o para unir un engranaje a un eje. Consta de un manguito con dos juegos de dientes internos. Se desliza sobre un eje estriado con el diámetro de eje estriado más pequeño. Las estrías de mayor diámetro coinciden con los dientes exteriores del embrague de garras en el eje de transmisión. A medida que el manguito se desliza sobre el eje estriado, sus dientes coinciden con los dientes del embrague de garras del eje impulsor. Esto hace que el manguito haga girar el eje estriado con el eje impulsor.
- El embrague debe estar acoplado. Para desacoplar el embrague, el manguito del eje estriado se mueve hacia atrás para que no entre en contacto con el eje impulsor. Este tipo de embrague no es propenso a patinar. El eje de salida gira exactamente a la misma velocidad que el eje de entrada tan pronto como se acopla el embrague. Esto también se conoce como acoplamiento positivo.
Referencia:
https://www.howacarworks.com/basics/how-a-car-clutch-works
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Tipo de Embrague Automotriz – Tipos de Embrague, Principio, Tipos de Embragues
Introducción al Embrague:
El embrague es un elemento importante en la transmisión de potencia. En este artículo, veremos información breve sobre qué es la transmisión, la función y los requisitos de los embragues, los tipos de embragues, la aplicación y sus diagramas.
Introducción al Sistema de Transmisión:
El sistema de transmisión es el sistema que utiliza la potencia desarrollada por el motor para transmitir a las ruedas del vehículo y propulsar el vehículo. En los automóviles, la potencia es desarrollada por el motor que se utiliza para hacer girar las ruedas. Por lo tanto, el motor debe estar conectado a los sistemas de transmisión para transmitir potencia a las ruedas. Además, debe haber un sistema que permita el enganche y desenganche del motor con el sistema de transmisión de manera suave y sin golpes para evitar dañar el mecanismo del vehículo y causar incomodidad a los pasajeros. Se utiliza un embrague en los automóviles para este propósito.
Los motores utilizados en los automóviles son de velocidad muy alta. Por lo tanto, es necesario reducir la velocidad a un nivel moderado y obtener el par alto requerido al moverse desde el reposo. Para este propósito, se utiliza una caja de cambios en los automóviles.
La figura muestra el arreglo general de un sistema de transmisión de potencia de un automóvil.
El movimiento del cigüeñal se transmite a la caja de cambios a través del embrague. La caja de cambios consta de un conjunto de engranajes para cambiar la velocidad según sea necesario. Luego, el movimiento se transmite al eje de transmisión desde la caja de cambios a través de una junta universal. El propósito de la junta universal es conectar dos ejes en un ángulo para la transmisión de potencia.
La potencia se transmite a la unidad diferencial a través de otra junta universal. Finalmente, la potencia se transmite desde el diferencial a las ruedas a través del eje trasero. La unidad diferencial se utiliza para proporcionar el movimiento relativo entre dos ruedas motrices mientras el vehículo está girando.
Introducción a los Embragues:
El embrague es un mecanismo utilizado para conectar o desconectar el motor del resto de los elementos de transmisión. Se encuentra entre el motor y la caja de cambios. Durante el funcionamiento normal y en posición estacionaria, siempre está en condiciones de funcionamiento. El embrague se desengancha cuando el conductor acciona el pedal del embrague. El embrague se desengancha para el arranque, el cambio de marchas, la parada y la marcha en ralentí.
Cuando el embrague está acoplado, el motor estará conectado a la transmisión y la potencia fluirá desde el motor hasta las ruedas traseras a través del sistema de transmisión. Cuando se desengancha el embrague al presionar el pedal del embrague, el motor se desconectará de la transmisión. Por lo tanto, la potencia no fluye hacia las ruedas traseras mientras el motor sigue en marcha.
Principios de funcionamiento del embrague de fricción:
El embrague funciona según el principio de fricción. En la figura, el eje de accionamiento A con brida C está girando a ‘N’ rpm y el eje B con la brida 0 está acoplado al eje accionado que está en posición estacionaria cuando el embrague no está acoplado. Ahora, se aplica una fuerza externa a la brida D para que entre en contacto con la brida C. Tan pronto como se produce el contacto, se unen debido a la fricción entre ellos y la brida D comienza a girar con la brida C. La velocidad de rotación de la brida D depende de la fricción entre las superficies C y D, que a su vez es proporcional a la fuerza externa aplicada.
Funciones de un embrague:
El par desarrollado por el motor a la velocidad de arranque es muy bajo. Por lo tanto, no es posible arrancar el motor bajo carga. Esto requiere que el sistema de transmisión proporcione un medio de conexión y desconexión del motor del resto del sistema de transmisión. Esta operación debe ser suave y sin golpes para los ocupantes del vehículo.
Entonces, las dos funciones principales de un embrague son:
1. Para conectar y desconectar la transmisión del motor al resto de las partes de la transmisión. (Para permitir que el motor se separe del resto del sistema de transmisión). Esto es necesario cuando:
a) Arrancar y hacer funcionar el motor a una velocidad suficientemente alta para generar la potencia necesaria para mover el vehículo desde el reposo.
b) Cambiar las marchas para evitar daños en los dientes de los engranajes.
c) Detener el vehículo después de aplicar los frenos.
2. La segunda función del embrague es permitir que el motor asuma gradualmente la carga de conducción del vehículo y sin golpes.
Requisitos del embrague:
Los principales requisitos de un embrague son los siguientes:
Debe ser capaz de transmitir el par máximo del motor.
Debe acoplarse gradualmente para evitar sacudidas repentinas.
Debe ser capaz de disipar una gran cantidad de calor generado durante el funcionamiento del embrague.
Debe estar dinámicamente equilibrado, especialmente en el caso de embragues de motores de alta velocidad.
Debe tener un mecanismo adecuado para amortiguar vibraciones y eliminar el ruido producido durante la transmisión de potencia.
Debe ser lo más pequeño posible para ocupar un espacio mínimo.
Debe ser fácil de operar y requerir el menor esfuerzo posible por parte del conductor.
Debe ser lo más ligero posible para que siga girando durante cualquier período de tiempo después de que se haya desenganchado el embrague.
Debe ser libre de problemas y tener una vida útil más larga.
Debe ser fácil de inspeccionar, ajustar y reparar.
Material de revestimiento de fricción del embrague y su necesidad:
Los materiales para el revestimiento de embrague son:
1. Cuero
2. Corcho
3. Tela
4. Asbesto
5. Raybestos y Ferodo
6. Material de revestimiento de embrague sin asbestos.
Necesidad de revestimiento de embrague:
1. Transmitir la potencia máxima del volante del motor a la transmisión sin sacudidas.
2. Disipar el calor y poder resistir el calor generado.
3. Debe tener un coeficiente de fricción más alto.
4. Debe ser barato y fácil de fabricar.
Principales partes del embrague:
Consta de
(a) un miembro motriz,
Los miembros motrices consisten en un volante de inercia que está montado en el cigüeñal del motor.
El volante de inercia está atornillado a una cubierta que lleva la placa de presión, los resortes de presión y las palancas de liberación.
Como el volante de inercia está atornillado al conjunto de la cubierta, todo el conjunto del volante de inercia y la cubierta gira todo el tiempo.
La carcasa del embrague y la cubierta tienen aberturas para que el calor producido durante el funcionamiento se disipe fácilmente.
(b) un miembro conducido y
Los miembros conducidos consisten en un disco o plato llamado plato de embrague.
El embrague es libre de deslizarse sobre los estriados del eje de embrague.
Lleva materiales de fricción en ambas de sus superficies.
Cuando el plato de embrague se agarra entre el volante de inercia y la placa de presión, hace girar el eje de embrague a través de los estriados.
(c) un miembro operativo.
El miembro operativo consta de un pedal o una palanca que se puede presionar para desacoplar las placas motrices y conducidas.
Tipos de embragues:
Algunos tipos de embragues utilizados en vehículos son los siguientes:
La clasificación del embrague
1) Embrague positivo
Embrague de perro o embrague estriado (embrague de entrada y salida)
2) Embrague de enganche gradual
a) Embrague electromagnético
b) Embrague operado por vacío
c) Embrague hidráulico
d) Embrague de fluido o embrague de volante de inercia de fluido
e) Embrague de fricción
i) Embrague de cono (interno y externo)
ii) Embrague de disco (placa única y multiparte)
iii) Embrague semicentrífugo
iv) Embrague de resorte de diafragma o cónico (resorte de dedo afilado y resorte de corona)
v) Embrague centrífugo
Mecanismo del embrague:
Algunos mecanismos de embrague explicados a continuación:
Embrague accionado por cable
El accionamiento por cable es un método popular y efectivo para transferir el movimiento del pedal al embrague. El conjunto de cable utiliza un núcleo de alambre de acero de múltiples hebras y una cubierta exterior de cable de una sola pared de manga flexible enrollada normalmente con piezas finales de nylon. Se incorpora un ajuste de tornillo en el extremo del pedal o del extremo de la carcasa del volante para cambiar la longitud de la manga exterior del cable, para aumentar o disminuir la holgura del cable interior. Desde el cable, la palanca de liberación de horquilla de acero prensado se transmite a través de una palanca de empuje presionada hacia el cojinete de empuje. Un perno de cabeza esférica pivota el extremo de la palanca. El extremo exterior de la palanca se extiende fuera de la carcasa del volante y se conecta al cable interior. Cuando el embrague está desacoplado, el cable interior está sometido a tensión y la funda exterior a compresión. La palanca de horquilla se inclina sobre su pivote y fuerza el cojinete de empuje contra los dedos de liberación para desacoplar la transmisión.
Mecanismo accionado hidráulicamente:
Se muestra un mecanismo de embrague accionado hidráulicamente en la figura. El mecanismo consta de cilindros maestro y esclavo. Los cilindros están conectados por líneas hidráulicas. Cuando se presiona el pedal del embrague, el fluido a presión del cilindro maestro alcanza el cilindro esclavo que está montado en el embrague mismo. El fluido bajo presión acciona la varilla de empuje del cilindro esclavo que a su vez opera la horquilla de liberación del embrague para desacoplar el embrague. En India, este tipo de embrague se ha utilizado en los vehículos Standard 20, Swaraj Mazda y Eicher Mitsubishi.
Conexión mecánica del embrague:
La conexión mecánica del embrague se muestra en la figura. Cuando se presiona el pedal del embrague, pivota en el punto de pivotamiento y mueve la varilla aún más. Esta varilla gira el eje cruzado, que mueve la palanca horquilla y acciona el cojinete de liberación. Este movimiento se transmite al embrague para desacoplar el embrague. Normalmente se emplea una palanca mecánica de palanca de 10:1 a 12:1, lo que requeriría una fuerza de pedal de aproximadamente 100-120 N al utilizar un recorrido de 75 mm.
Tipos de embragues que se explican:
Embrague de múltiples placas (en seco):
Es la extensión de un embrague de plato único. Consiste en varias placas de embrague (fricción) y placas de presión. A medida que aumenta el número de placas, también aumentan las superficies de fricción. El aumento en el número de superficies de fricción aumenta la capacidad del embrague para transmitir par. Las placas se colocan alternativamente en el eje del motor y el eje de la caja de cambios. Se mantienen firmemente presionadas por fuertes resortes helicoidales y se ensamblan en un conjunto de cubierta. Cada placa alternativa tiene estrias internas y externas, por lo que cada una de las placas alternativas se desliza sobre las estrías en la placa de presión.
Trabajo del embrague de múltiples placas:
Las placas de presión se utilizan para aplicar presión en las placas de fricción y el diámetro interior de la placa de presión está estrionado mientras se restringe el movimiento de rotación de la placa de presión haciéndola estriada, se mueve axialmente sobre el eje conducido. Cuando presionamos el pedal, las placas de presión y las placas de fricción entran en contacto entre sí y la velocidad o potencia se transmite desde el eje del motor al eje de la transmisión.
Aplicaciones del embrague de múltiples placas:
Este tipo de embrague se utiliza en scooters y motocicletas, donde el espacio disponible es limitado. Además, se utiliza en algunos vehículos de transporte pesado y autos de carreras donde se debe transmitir un alto par.
Embrague de plato único:
Un embrague de plato único o disco como se muestra en la figura consta de una placa de embrague cuyos lados están enfrentados con el material de fricción (generalmente ferrodo). Está montado en el cubo que es libre de moverse axialmente a lo largo de los estriados del eje conducido. La placa de presión está montada dentro del cuerpo del embrague que está atornillado al volante de inercia. Tanto la placa de presión como el volante de inercia giran con el cigüeñal del motor o el eje de accionamiento. La placa de presión empuja la placa de embrague hacia el volante de inercia por un conjunto de resortes fuertes que están dispuestos radialmente dentro del cuerpo. Las tres palancas (también conocidas como palancas de liberación o dedos) están suspendidas en los pivotes suspendidos desde la carcasa del cuerpo. Estos se disponen de tal manera que la placa de presión se aleje del volante de inercia por el movimiento hacia adentro de un cojinete de empuje. El cojinete está montado sobre el eje horquillado y se desplaza hacia adelante cuando se presiona el pedal del embrague.
Necesidad de embrague de plato único:
1) Para transmitir una gran cantidad de par se requiere un embrague de placa única.
2) El tiempo de respuesta para operar es muy corto en comparación con el embrague de múltiples placas.
3) Genera poco calor, por lo que no es necesario un medio de enfriamiento.
4) Debe estar dinámicamente equilibrado y ser fácil de operar.
Funcionamiento:
Desenganche del embrague:
Cuando se presiona el pedal del embrague, su mecanismo fuerza al cojinete de empuje a moverse hacia los volantes y presionar la placa de presión lejos del volante, lo que hace que los resortes de compresión se compriman. Esta acción libera la presión de la placa de embrague y el eje de accionamiento se detiene en una posición estacionaria.
Enganche del embrague:
Por otro lado, cuando se retira el pie del pedal del embrague, el cojinete de empuje vuelve a su posición original debido a las palancas, lo que permite que los resortes se extiendan y, por lo tanto, la placa de presión empuja la placa de embrague hacia el volante de inercia. El embrague está acoplado y la potencia se transmite desde el motor a la caja de cambios.
Aplicación de embrague de plato único:
1. Se utiliza comúnmente en automóviles.
2. Utilizado en vehículos comerciales ligeros y vehículos de transporte pesado.
Embrague de diafragma:
El embrague generalmente se mantiene en condiciones de funcionamiento. Se requiere presionar el pedal del embrague para desacoplar el embrague. Cuando un conductor u operador conduce un vehículo, se requiere acoplar el embrague al presionar el pedal del embrague. A medida que el conductor presiona el pedal del embrague, el esfuerzo aplicado se transmite ya sea a través de una palanca o un cable a la horquilla de liberación del embrague. La horquilla empuja el cojinete de liberación del embrague hacia el lado del motor debido a lo cual los niveles de liberación del embrague que se muestran en la figura se desplazan logrando que la placa de presión se mueva en la dirección opuesta. Esta acción crea espacio libre entre los miembros motrices y conducidos, lo que resulta en el desacoplamiento del embrague. A medida que el conductor suelta el pedal del embrague, este vuelve a su posición original, lo que hace que la placa de presión ejerza presión sobre la placa de embrague desde un lado y el volante de inercia desde el otro. Así es como se acopla el embrague.
Embrague centrífugo:
Cuando se arranca el motor, la velocidad del eje motriz es menor, por lo que la fuerza centrífuga también es menor. Por lo tanto, los zapatos (volantes) no se mueven hacia afuera y el par no se transmite a la rueda trasera. A medida que aumenta la velocidad del motor, también aumenta la fuerza centrífuga. A cierta velocidad del motor, los zapatos salen hacia afuera debido al aumento de la fuerza centrífuga y entran en contacto con el miembro conducido. Ahora, tanto el elemento motriz como el conducido giran juntos y el embrague se dice que está acoplado. Por lo tanto, se transmite el par del motor a la rueda trasera. Cuando la velocidad del motor disminuye, la fuerza centrífuga también disminuye. Ahora, los zapatos vuelven a su posición original debido a la fuerza del resorte, lo que resulta en el desacoplamiento del embrague y el par no se transmite a la rueda trasera.
Aplicación del embrague centrífugo:
1. Utilizado en vehículos con transmisión automática como ciclomotores y motocicletas sin engranajes.
2. Utilizado en vehículos con transmisión semiautomática como algunos automóviles modernos.
Embrague de cono:
El embrague de cono consta de superficies de fricción en forma de cono. El eje del motor consta del cono hembra. El cono macho está montado en el eje de embrague estriado. Tiene superficies de fricción en la parte cónica. El cono macho puede deslizarse sobre el eje del embrague. Cuando se acopla el embrague, las superficies de fricción del cono macho están en contacto con las del cono hembra debido a la fuerza del resorte. Cuando se presiona el pedal del embrague, el cono macho se desliza contra la fuerza del resorte y el embrague se desacopla.
Tipos de embragues de cono:
La única ventaja del embrague de cono es que la fuerza normal que actúa sobre las superficies de fricción es mayor que la fuerza axial, en comparación con el embrague de placa única en el que la fuerza normal que actúa sobre las superficies de fricción es igual a la fuerza axial. La desventaja del embrague de cono es que si el ángulo del cono es menor a 200, el cono macho tiende a atascarse en el cono hembra y se vuelve difícil de desacoplar. Los embragues de cono generalmente se usan ahora solo en aplicaciones de baja velocidad periférica, aunque alguna vez fueron comunes en automóviles y otras transmisiones de motores de combustión. Ahora suelen estar limitados a transmisiones muy especializadas en carreras, rally o vehículos todo terreno extremos, aunque son comunes en embarcaciones. Los embragues de cono pequeño se utilizan en mecanismos de sincronización en transmisiones manuales.
Embrague de perro y estriado:
Este tipo de embrague se utiliza para bloquear dos ejes juntos o para bloquear un engranaje a un eje. Consiste en un manguito con dos juegos de chavetas internas. Se desliza sobre un eje estriado con las estrías de menor diámetro. Las estrías de mayor diámetro coinciden con los dientes externos del embrague de perro en el eje conductor. Cuando el manguito se desliza sobre el eje estriado, sus dientes coinciden con los dientes del embrague de perro del eje conductor. Por lo tanto, el manguito hace girar el eje estriado con el eje conductor. Se dice que el embrague está acoplado. Para desacoplar el embrague, el manguito se mueve hacia atrás en el eje estriado para que no tenga contacto con el eje conductor. Este tipo de embrague no tiende a deslizarse. El eje conducido gira exactamente a la misma velocidad que el eje conductor, tan pronto como se acopla el embrague. También se conoce como un embrague positivo.
Referencia: https://www.howacarworks.com/basics/how-a-car-clutch-works
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