Unidad II: Transmisin2.1 El embrague

2.1.1 Embrague de friccin 2.1.2 Embrague de diafragma 2.1.3 El disco de embrague

2.1 Definicin:

Embrague

El embrague es un sistema que permite, transmitir como interrumpir la transmisin de una energa mecnica (potencia del motor) a su accin final. El embrague debe cumplir una serie de caractersticas: Poseer suficiente fuerza para que no patine con el motor funcionando a pleno rendimiento. Proporcionar una marcha suave.Para iniciar la marcha del vehculo hay que transmitir el par motor a bajo rgimen de una forma progresiva por resbalamiento mecnico o viscoso, hasta conseguir un acoplamiento rgido entre el motor y las ruedas del vehculo a travs del cambio de velocidades.

Ser resistente, rpido y seguro.Resistente debido a que por l pasa todo el par motor. Rpido y seguro para poder aprovechar al mximo dicho par en todo el abanico de revoluciones del motor.

Hace posible detener el vehculo sin parar el motor.

2.1

Embrague

Tipos de EmbragueLos siguientes tipos de embragues de automvil son frecuentemente utilizados:

- Embrague de FriccinEl disco de embrague (placa de friccin) presiona contra el volante del motor, transmitiendo potencia desde el motor por medio de la fuerza de friccin.

- Liquido de EmbragueLa potencia del motor es usada para cambiar el flujo de aceite que es transmitido a la transmisin. Este es usado ampliamente como un convertidor de torque en transmisin automtica.

2.1.1 Embrague de friccinSu principio de funcionamiento: une o separa dos rboles de transmisin de movimiento. Se trata de dos discos que se pueden acercar o alejar entre s, de modo que cuando entran en contacto, tras un breve instante inicial de deslizamiento, quedan unidos firmemente, girando solidarios. Etapas: Diseo embrague:

Embragado: es en la posicin de transmisin de movimiento Desembragado: no transmite ningn tipo de movimiento.

Diafragma Resorte helicoidales

2.1.2

Embrague de diafragma

El diafragma es un plato cnico que desempea la misma funcin que los resortes. Cuando el conductor pisa el pedal del embrague, el rodamiento de empuje oprime el diafragma empujndolo contra su punto de apoyo y lo flexiona. Consiste: En el volante del motor, el disco de embrague y el plato opresor, que esta atornillado al volante y gira con el. El disco de embrague es plano, de acero, y con una maza (cubo) estriada que corre en el eje de mando de la transmisin. Son ms ligeros, y reducen la presin en el pedal.

2.1.3

El disco de embrague

Misin: Transmitir a la caja de cambios todo el par motor sin que se produzcan resbalamientos en condiciones estacionarias. Estructura: Esta formado por un disco de acero y forrado de un material de friccin que se adhiere a las superficies metlicas (superficies con las que entra en contacto dicho disco), por medio de unos remaches van sujetos los forros de material de friccin. Este material, muy resistente al desgaste y al calor.

Plato de presin. El plato o disco de presin sirve de acoplamiento del conjunto al volante de inercia y va montado entre el disco de friccin y la carcasa. Entre el plato de presin y la carcasa van montados los elementos de presin, que pueden ser muelles helicoidales o un diafragma. Tambin denominado maza de embrague, se compone de un disco de acero en forma de corona circular. Por una cara se une a la carcasa del mecanismo de embrague, a travs de los muelles o diafragma, y por la otra cara se une a una de las caras del disco de embrague.

Cojinete de embrague. Denominado tambin cojinete axial o collarn de embrague, es el elemento por el que se acciona el mecanismo. Se trata de un cojinete de bolas que se desliza sobre el tramo del eje primario situado en la campana de la caja de velocidades. Dicho desplazamiento axial se controla por una de sus caras a la que va acoplado un elemento denominado horquilla, y por el otro extremo permanece en contacto con las patillas de accionamiento, en el caso de que se trate de un mecanismo de embrague por muelles, o sobre los dedos elsticos, si se trata de un mecanismo dotado de embrague por diafragma, realizando el empuje axial sobre stos.

2.1.4

Embrague con volante motor bimasa

Misin: Es amortiguar las vibraciones producidas por el ciclo del funcionamiento del motor mejorando el confort de marcha, disminucin de ruido y menos esfuerzos a la transmisin.

Consiste:Para amortiguar las irregularidades producidas por los 4 tiempos de los motores alternativos se monta un volante motor de inercia que es un disco macizo de acero donde se acopla el embrague, lleva una corona dentada donde acta el motor de arranque y en algunos casos un dentado para que un captador mida el rgimen motor y posicin del cigeal. Doble volante amortiguador (DVA), llamado coloquialmente volante bimasa, (DVA), double mass flywheel (DMF) en ingls.

2.1.4

Embrague con volante motor bimasa

Estructura:El volante desarrollado por Luk se compone de una masa primaria 1 unida al cigeal donde va la corona del motor de arranque y el dentado para el captador de rgimen (si lo lleva), un disco intermedio 2, unos muelles de arco 3, una masa secundaria flotante 4 donde se atornilla el embrague que transmite el movimiento a la caja de cambios. Van unidas con unas guas que permiten un juego axial y longitudinal de la masa secundaria y un casquillo o rodamiento en su eje de giro..

2.1.4

Embrague con volante motor bimasa

El principio de funcionamiento: La masa secundaria gira solidaria a la transmisin, cuando el sistema est embragado, la masa secundaria incrementa el momento de masa de inercia de la transmisin. Como resultado, la onda de resonancia es desplaza hasta aproximadamente 300 rpm, lo que permite un comportamiento funcional con ausencia de vibraciones. Al girar a velocidad estabilizada sobre todo a bajo rgimen que es cuando hay ms vibraciones los muelles absorben las vibraciones y los movimientos de acople del embrague ceden haciendo la salida ms suave, por eso los discos de embrague no llevan muelles.

Volante bimasa con damper interior, el disco interior lleva unos muelles que aumentan la absorcin de vibraciones

Volante bimasa con pndulo, es un modelo que se est montando desde 2009 sobre todo en BMW, tiene unas masa en el disco central y en lamaza de embrague

Volante bimasa Sachs de planetarios

Principio: Para manipular el mecanismo del embrague se dispone de un sistema de mando y puede ser: Mecnico Hidrulico Elctrico asistido electrnicamente Centrfugo. Mando MecnicoConsisten en un cable de acero que va unido desde el pedal de embrague por un extremo, hasta la horquilla de mando del embrague en el otro extremo. Con este sistema se consigue que al pisar el pedal de embrague se tire de la horquilla.

2.1.5 Mandos del embrague

2.1.5 Mandos del embrague Mando HidrulicoEn este sistema el pedal de embrague acta sobre el mbolo de un cilindro emisor, para desplazarlo en su interior impulsando fuera de l el lquido que contiene, envindolo al cilindro receptor, en el que la presin ejercida producir el desplazamiento de su pistn que, a su vez, provoca el desplazamiento del tope de embrague mediante un sistema de palancas. Si disponemos de los cilindros emisor y receptor de las medidas adecuadas, podemos lograr la multiplicacin ms adecuada del esfuerzo ejercido por el conductor sobre el pedal

Mando Elctrico asistido electrnicamente

2.1.5 Mandos del embrague

Es un embrague convencional pero el accionamiento del mismo se realiza mediante un servomotor elctrico a travs de una unidad de mando. El sistema no dispone de un mando. pedal de embrague y el conductor puede introducir las velocidades de forma manual. El mdulo electrnico recibe informacin sobre la posicin de la palanca de cambios y del pedal del acelerador, as como la velocidad del vehculo y el rgimen del motor. Con el vehculo parado y el contacto desconectado el embrague siempre se encuentra en posicin de embragado, independientemente si est en punto muerto o no. Si se encuentra una velocidad metida no es posible arrancar el vehculo. Para sacar la velocidad el sistema est provisto de un captador de esfuerzo situado sobre la palanca del cambio que enva una seal al calculador electrnico que acciona el embrague. Permitiendo as sacar la velocidad y poder ser arrancado el motor. Sensor de posicin de palanca cambios de velocidades

Circuito y collarn hidrulico Servomotor elctrico

Modulo Electrnico o unidad de mando

2.1.5 Mandos del embragueMando Elctrico asistido electrnicamenteAl poner en marcha el vehculo y accionar la palanca del cambio de velocidades, un captador de esfuerzo manda una seal al mdulo electrnico, que activa el embrague permitiendo la seleccin de esta marcha. El arranque del vehculo se produce de manera progresiva con la posicin del acelerador. Con el vehculo circulando a gran velocidad el desembrague se produce cuando el mdulo recibe seales del captador de esfuerzo de la palanca del cambio y el captador de la posicin del acelerador indica que se ha levantado el pie del acelerador. Al colocar la palanca del cambio en la velocidad deseada el captador de la posicin de la palanca del cambio enva una seal al mdulo que autoriza el embragado al acelerar.

El embrague centrfugo

2.1.5 Mandos del embrague

Actualmente se monta un sistema de embrague provisto de unos contrapesos que, cuando el motor alcanza un determinado rgimen de giro, la fuerza centrfuga los empuja hacia la periferia, haciendo que las palancas que van unidas a ellos basculen y hagan presin sobre la maza de embrague. Consiguindose as el embragado. Cuando el motor gira a ralent los contrapesos ocupan su posicin de reposo gracias a la accin de unos pequeos muelles y, con ello, el plato de presin deja en libertad al disco de embrague, consiguiendo el desembragado del motor. Dado que la velocidad de giro del motor sube en las aceleraciones de forma progresiva, la accin de embragado resulta igualmente progresiva.

2.1.6 El embrague electromagnticoEstn formados por un elemento conductor fijado al volante de inercia en el que se encuentra polvo metlico, un elemento conducido ensamblado sobre el primario de la caja de cambios con una bobina que es alimentada a travs de unas escobillas y un calculador electrnico, que recibe informacin de la posicin de la palanca de cambios, del rgimen del motor, de la velocidad del vehculo, y de la posicin del pedal del acelerador. El embrague es gestionado por corrientes de intensidad variable. En otras ocasiones, el calculador es gestionado por un grupo hidrulico el cual proporciona, mediante un cilindro receptor, la fuerza necesaria para desplazar la horquilla de embrague y el cojinete de embrague, y en consecuencia el mecanismo de embrague.

2.1.7 El embrague HidrulicoEl embrague hidrulico sustituye al embrague de friccin en los vehculos equipados con caja de cambios automtica. Consta de dos partes giratorias: la bomba, movida por el motor, y la turbina, que transmite el par a la caja de cambios. Ambos elementos tienen alabes en su interior y se deben colocar enfrentados entre s, dentro de una caja llena de aceite, pero con una cierta separacin de modo que nunca lleguen a tocarse.

2.1.7 El embrague Hidrulico

A partir de las 3000 r.p.m. aproximadamente se alcanza un deslizamiento mnimo que est en torno al 3%.

2.1.7 El embrague HidrulicoDesventajas

No detiene la caja de cambios estndar, ya que aun funcionando a ralent, cuando el resbalamiento es mximo, la turbina est sometida a una fuerza de empuje que, aunque no la haga girar por ser mayor el par resistente, acta sobre los dientes de los engranajes y no permite la maniobra del cambio de velocidades. Los vehculos equipados con este tipo de embrague consumen algo ms de combustible que los equipados con un embrague normal de friccin. Un mayor coste econmico, as como la necesidad de tener que acoplar una caja de cambios automtica.

Ventajas: Ventajas:

Ausencia de desgaste. Duracin ilimitada, incluso mucho mayor que la vida til del vehculo. Las vibraciones por torsin en la transmisin estn fuertemente amortiguadas, cualidad muy importante para su utilizacin en los motores Diesel. Arranque muy suave, debido a la progresividad en el deslizamiento. Bajo coste de entretenimiento, no exigiendo ms atencin que el cambio peridico de aceite cada 15 000 20 000 km.

Esfuerzos transmitidos con los embragues de friccin mecnicoEl embrague es un mecanismo de acoplamiento ente el motor y las ruedas en el que las fuerzas de torsin se transmite por friccin, lo que se conoce como rozamiento adherente, por tanto, el esfuerzo de acoplamiento (Fr) es directamente proporcional al coeficiente de friccin y la carga de contacto de las superficies. El coeficiente de friccin es la relacin entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal a las dos superficies de contacto. El valor de depende de la naturaleza de las superficies de contacto y del estado del mismo. En la practica hay otros factores que influyen en el valor de siendo, uno de los significativos la temperatura ya que modificar la naturaleza de la superficie, al provocar la carbonizacin o la descomposicin de alguno de los componentes que integran la formula del material de friccin. La temperatura tiene efecto negativo sobre la friccin. Valores caractersticos de de diferentes materiales ( se forman entre 0.3 y 0.5)Material Metal sobre metal Madera sobre metal Cuero sobre metal Corcho sobre metal Amianto sobre metal Amianto sobre metal en aceite Presin de trabajo kg/ Cm2 10-17 103.5-6 3.51-2.5 0.7-1 0.75-7 5-7 Coeficiente de rozamiento 0.2-0.25 0.20.2.25 0.3-0.4 0.30.35 0.3-0.4 0.30.1

Calculo de la capacidad de transmisin de embrague friccin

ra riPotencia: P= Par x RPM = 2 TR F n R= radio del muequilla del cigeal F= Fuerza media de la biela sobre la muequilla n = revoluciones x min del motor