Funcionamiento, Tipos y Componentes Esenciales del Embrague Automotriz

El Embrague: Definición y Principio de Funcionamiento

El embrague es el componente encargado de transmitir el par y las revoluciones del motor, que se obtienen en el volante del mismo, a los elementos de la transmisión del vehículo. El embrague va situado entre el volante motor y la caja de cambios, a la cual transmite el movimiento. Todo embrague debe estar diseñado de forma que sea progresivo y elástico, para evitar tirones en su funcionamiento.

Clasificación de los Sistemas de Embrague

• Embragues de fricción:
  • De muelles.
  • De diafragma.
• Embragues hidráulicos:
  • Convertidor de par.
• Embragues electromagnéticos.

Embragues de Fricción

Este tipo de embrague consiste en uno o varios discos de fricción intercalados entre el volante motor y el eje primario de la caja de cambios, que transmiten el movimiento al quedar acoplados al volante motor. Cuando el disco está sometido a presión, acoplado al volante motor, se dice que el sistema está embragado (pedal libre) y desembragado cuando el disco queda libre de presión (pedal pisado).

Componentes Principales del Embrague de Fricción

1. El disco de embrague.
2. El plato de presión o prensa.

El Disco de Embrague

• Un disco de acero con cortes radiales en su periferia que forman una especie de lengüetas que pueden doblarse en ambos sentidos.
• Un platillo, unido al disco de acero, que contiene unos muelles helicoidales que actúan como amortiguadores a la inercia por contacto (vibraciones torsionales).
• Un manguito estriado o cubo (moyú), esencial para el acoplamiento del disco al árbol primario de la caja de cambios.
• Unos ferodos (materiales de fricción), unidos al disco por medio de remaches o pegados.

Plato de Presión o Prensa

Es la pieza que va montada entre el disco de fricción y la cubierta o carcasa. El plato de presión facilita el acoplamiento del conjunto al volante de inercia del motor por medio del disco de fricción.

Volante de Inercia

El volante de inercia es la superficie de contacto donde el disco asienta cuando se ejerce presión a través del plato de presión (maza). Debe estar perfectamente lisa y libre de rayas e irregularidades.

Requisitos y Propiedades de los Materiales de Fricción

Los materiales utilizados en el contacto del embrague deben cumplir con las siguientes propiedades:

1. Alto coeficiente de fricción.
2. Resistir los efectos de desgaste, abrasión y formación de microsoldaduras.
3. El valor del coeficiente de fricción debe ser constante sobre un rango de temperaturas y presiones adecuado.
4. Buenas propiedades térmicas: alta conductividad térmica, baja inercia térmica y adecuada resistencia a las altas temperaturas.
5. Capacidad para soportar elevadas presiones de contacto.
6. Buena resistencia a esfuerzos cortantes transmitidos por la fricción de los elementos.
7. Materiales de fabricación y uso seguros, y aceptables para el medio ambiente.

Tipos Comunes de Materiales

• Orgánicos
• Kevlar
• Kevlar segmentado
• Carbocerámicos
• Metal sinterizado

Ventajas del Embrague de Diafragma frente al de Muelles

• Mejor equilibrado.
• Tamaño más reducido.
• Menor esfuerzo de desembragado.
• Menor sensibilidad a los efectos de la fuerza centrífuga.

Embrague Bimasa (Doble Masa)

Este sistema está formado por dos masas: una fijada al cigüeñal (masa primaria) y la otra al disco (masa secundaria). En estos sistemas, los discos de embrague no llevan muelles de progresión, ya que estos están integrados en el volante.

Embrague Hidráulico (Convertidor de Par)

Está constituido por dos coronas giratorias (bomba y turbina) que tienen forma de semitoroide geométrico y están provistas de unos tabiques planos, llamados álabes. Una de ellas, llamada rotor conductor, va unida al árbol motor por medio de tornillos y constituye la bomba centrífuga; la otra, unida al eje primario de la caja de cambios con giro libre en el volante, constituye la turbina o corona arrastrada. Ambas coronas van alojadas en una carcasa estanca y están separadas por un pequeño espacio para evitar el rozamiento directo entre ellas.