Componentes y Funcionamiento del Embrague en Vehículos: Tipos, Materiales y Características

Retenes: Tipos y Características

Los retenes son componentes esenciales en diversos sistemas mecánicos, y su elección depende de las condiciones de operación. A continuación, se describen algunos tipos comunes:

• ACM (Poliacrílicos): Moderada resistencia a la abrasión. Rango de temperatura de operación entre -30°C y 140°C.
• VMQ (Silicona): Buena resistencia a la abrasión. Rango de temperatura entre -62°C y 178°C. No se deben usar con lubricantes EP y GL4.
• FPM (Vitón): Resistente a productos químicos y altas temperaturas. Rango de temperatura entre -40°C y 205°C.
• PTFE (Teflón): Apto para funcionamiento en seco. Bajo coeficiente de fricción. Resistente a una amplia gama de fluidos. Rango de temperatura entre -73°C y 232°C. Se recomienda montaje en seco y esperar 2 horas antes de la operación.

Misión del Embrague

La principal misión del embrague es transmitir la potencia del motor a la caja de cambios de forma progresiva. Actúa como un mecanismo transmisor de par motor al conjunto de la caja de cambios. En vehículos con transmisión manual, también tiene la función de desacoplar el motor (desembragar) de la caja de cambios para permitir el cambio de marcha.

Características de Fiabilidad y Seguridad del Embrague

Para cumplir su cometido, el embrague debe presentar las siguientes características:

• Buena resistencia mecánica para transmitir el par motor a la caja de cambios.
• Elevada resistencia térmica para absorber el calor generado por la fricción.
• Gran adherencia para evitar el deslizamiento y la pérdida de fuerza de transmisión.
• Funcionamiento progresivo y elástico para transmitir el movimiento sin brusquedad.

Convertidores de Par

Los convertidores de par se utilizan en vehículos con transmisión automática. Son embragues hidráulicos que acoplan y desacoplan el giro del motor a la caja de cambios. Su diseño permite aumentar el par motor a bajas RPM. No se pueden desacoplar mediante un pedal.

Tipos de Embrague

El tipo de embrague depende del tipo de caja de cambios:

• Transmisiones Manuales: Utilizan embragues de fricción, que pueden ser monodisco en seco (común en automóviles) o multidisco en aceite (común en motocicletas).
• Transmisiones Automáticas: Emplean embragues hidráulicos o convertidores de par.
• Embragues Electromagnéticos: Otra tipología menos frecuente.

Principio de Funcionamiento del Embrague de Fricción

El embrague de fricción es el más utilizado en transmisiones manuales. Su diseño es sencillo y requiere poco mantenimiento. El principal inconveniente es el desgaste de los componentes que friccionan, como el ferodo del disco, la maza de presión y el cojinete de empuje (collarín).

El principio de funcionamiento es similar en todos los modelos. Un disco se interpone entre dos platos planos que lo presionan hasta que giran como una sola pieza, transmitiendo así el par y el giro a la caja de cambios.

Parámetros clave en el funcionamiento del embrague de fricción:

• Par motor soportado.
• Fuerza de empuje.
• Fuerza transmitida.
• Presión máxima admisible en el disco.
• Par máximo transmitido.

Par Soportado

Es el momento de giro o par que el motor proporciona para transmitir a la caja de cambios.

Fuerza de Empuje

Es la fuerza que ejerce el plato de presión sobre el disco o discos, producida por el mecanismo de presión (muelles o diafragma). La fuerza del diafragma depende del espesor del acero y de su conicidad. En el caso de los muelles, se calcula multiplicando la fuerza de cada muelle por el número total de muelles:

Fe = F * nº muelles

Fuerza Transmitida

Es la fuerza máxima que el embrague puede transferir. Se calcula multiplicando la fuerza de empuje por el coeficiente de rozamiento entre el acero del plato de presión y el material del disco, y por el número de caras del disco en contacto:

Ft = Fe * (μ * n)

Presión Máxima Admisible en el Disco

Es la presión que el disco puede soportar sin deteriorarse ni fatigarse. Se calcula dividiendo la fuerza ejercida por los muelles entre la superficie de contacto total del disco:

p = F / S

Los valores típicos son de 2 a 3 kg/cm² para ferodo, y superiores para materiales cerámicos.

Par Máximo Transmitido

Es el resultado de aplicar la fuerza que el embrague puede transmitir en el punto o distancia desde donde se ejercería esa fuerza.

Disco de Embrague

El disco de embrague se encuentra entre el volante motor y el plato de presión. En su centro, posee un orificio estriado que se acopla al eje primario de la caja de cambios. Su función es transmitir el movimiento del volante motor al eje primario de la caja de cambios.

Cualidades requeridas del disco de embrague:

1. Al embragar: Debe resbalar momentáneamente entre el volante motor y el plato de presión de forma progresiva y suave para evitar tirones al igualar las velocidades entre el volante motor (conducido) y el eje primario (conductor).
2. Embragado: Debe permanecer firmemente sujeto y sin deslizamiento para una transmisión eficiente del par motor.