Embragues Hidráulicos y Convertidores de Par

Embragues Hidráulicos

Funcionamiento

Cuando el motor gira, la bomba impulsa el aceite de la carcasa hacia la turbina. El aceite incide en los álabes de la turbina paralelamente al eje. La energía cinética del aceite genera una fuerza en la turbina, haciéndola girar. A bajas revoluciones (ralentí), la energía cinética es insuficiente para vencer el par resistente. El aceite resbala por los álabes y retorna al centro de la bomba, reiniciando el ciclo. Al aumentar las revoluciones, la fuerza del aceite sobre los álabes incrementa, venciendo el par resistente y haciendo girar la turbina. El resbalamiento del aceite entre bomba y turbina permite un acoplamiento progresivo. A altas revoluciones y par máximo, la turbina es arrastrada a gran velocidad con mínimo resbalamiento (aproximadamente 2%).

Ventajas

• Ausencia de desgaste: No hay contacto metálico entre los elementos motriz y conducido.
• Duración ilimitada.
• Arranque gradual.
• Eliminación de vibraciones torsionales.
• Bajo coste de mantenimiento.

Inconvenientes

• Mayor consumo de combustible: Debido a la pérdida de energía por deslizamiento.
• Mayor coste económico.
• Necesidad de caja de cambios automática.
• Menor velocidad del árbol conducido: Entre un 2% y un 4% menor que la del motriz.
• Tamaño moderadamente voluminoso.

Convertidores de Par

Similares a los embragues hidráulicos, pero con la capacidad de aumentar el par del motor. La diferencia clave es la presencia de un reactor entre la bomba y la turbina.

Funcionamiento

El cigüeñal acciona la bomba, impulsando el aceite hacia la turbina. Al salir de la turbina, el aceite choca con los álabes del reactor, cuya curvatura es opuesta a la de la bomba y la turbina. Este choque genera un giro contrario en el reactor. Sin embargo, la rueda libre impide este giro, frenando el aceite y transmitiendo el empuje a la bomba. Mientras exista diferencia de velocidad entre bomba y turbina, el par en la turbina será mayor que en la bomba. El par de la turbina es la suma del transmitido por la bomba y el adicional generado por la reacción del reactor.

Cálculos

1. F*b = f*b
   F = p*s
   s = pi/4 * diámetro² (cm²)
2. Presión específica superficial: P = Ft/S (N/cm²)
   S = pi/4 * (diámetro² - diámetro²) * n (2 monódico)
3. Par motor máximo (Ncm -> Nm): Cm = µ (coeficiente adherencia) * p * s * Rm (diámetro + diámetro)/4 (cm)
4. Ft = Fmuelle * nº muelles