NF2.A1_El embrague

1. Misión del embrague

2. Tipos de embrague

2.1. Embragues de fricción (Principio de funcionamiento)

2.2. Accionamientos de embragues de fricción

2.3. Mantenimiento del embrague de fricción

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricción

2.5. Diagnóstico de averías

3. Embrague hidráulico

3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico

NF2.A1_El embrague

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

4.2. Embrague anulador del convertidor de par

5. Embrague electromagnético

NF2.A1_El embrague

Qué sabes de…

¿Qué es el embrague?Es el elemento que acopla o desacopla la transmisión de fuerza (par)

desde el motor a la caja de cambios.

La principal misión del embrague es transmitir la potencia del motor al

cambio de manera progresiva.

¿Conoces las diferencias entre un embrague de una

motocicleta y el de un coche con cambios manual?Los embragues mas empleados en las motocicletas están bañados en

aceite, son embragues de fricción con varios discos (multidisco) y de poco

diámetro.

En los automóviles con cambios manual el embrague que se emplea es de

fricción con un solo disco y en seco. (Es el embrague más utilizado en los

vehículos con cambio manual).

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1.MISIÓN DEL EMBRAGUE

1. Misión del embrague

Figura 2.1.

Conjunto caja de cambios y embrague

Como ya hemos visto antes, la principal misión del embrague es transmitir

la potencia del motor al cambio de manera progresiva.

En los vehículos con cambio manual, el embrague tiene otra función

añadida, la de permitir desacoplar el giro del motor (desembragar) de la

caja de cambios, para poder cambiar de velocidad.

Este condicionante es el que impide el montaje de embragues

automáticos en cajas de cambio manuales.

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1. Misión del embrague

Figura 2.1.

Conjunto caja de cambios y embrague

Un embrague debe reunir las siguientes características:

-Buena resistencia mecánica que permita transmitir el par motor a las

ruedas.

- Elevada resistencia térmica, para absorber el calor que se genera en la

fricción.

- Gran adherencia que evite que el embrague patine y pierda fuerza de

transmisión.

- Progresión y elasticidad, para trasmitir el movimiento sin brusquedades.

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2. TIPOS DE EMBRAGUES

2. Tipos de embragues

Embrague por fricción- Seco (Disco ó cono)

- Bidisco

- Bañado en aceite

Embrague hidráulico- Embrague hidráulico

- Convertidor de par

Embrague electromagnético

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2.1. EMBRAGUES DE FRICCIÓN

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Principio de funcionamiento del embrague de fricción

Figura 2.3.

Transmisión de movimiento del embrague

VIDEO

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción

Los embragues de fricción con disco

son muy empleados, mecánicamente

son sencillos y de fácil mantenimiento.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción

El embrague mediante disco de fricción está formado por los

siguientes elementos:

- El disco de embrague

- Plato de presión

- Resortes elásticos (diafragma o muelles)

- Cubierta o carcas carcasa del embrague

- Collarín de empuje

- Volante de inercia

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción

NF2.A1

Figura 2.15.

a) Embrague de diafragma presionado por el collarín.

b) Embrague de diafragma tirado por el collarín.

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

La misión del disco de embrague es transmitir el

movimiento del volante motor al primario de la

caja de cambios.

Esta transmisión de movimiento requiere dos

cualidades principales:

- Para las operaciones del embrague el disco

debe resbalar unos momentos entre el volante y

el plato de presión (acoplamiento progresivo)

-Una vez embragado, el disco debe quedar firmemente sujeto y sin

resbajamiento posible, ya que de no ser así se perdería par motor.

Para conseguir estas dos cualidades, los discos de embrague están

construidos con las siguientes características:

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

RemacheFerodo

Estriado

MuelleMaterial antifricción formado con

fibras e hilos metálicos, y resinas

sintéticas que se emplea

principalmente par forrar las

zapatas de los frenos, los

embragues, etc.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

Figura 2.11.

Disco de embrague seccionado

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DISCO)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (PLATO DE PRESIÓN)

Plato de presión

Es la pieza que oprime el disco de embrague contra el volante motor.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (DIAFRAGMA)

Figura 2.13.

Diafragma

Es el elemento que ejerce la fuerza de

empuje al plato de presión.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (CARCASA)

Figura 2.14.

Maza de embrague

Es la pieza que sujeta exteriormente el plato de presión y sirve de

alojamiento al diafragma .

Está atornillada la volante motor girando solidaria a él, por lo que

también cubre el disco de embrague.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (COLLARÍN DE EMPUJE)

Figura 2.15.

Collarín de empuje

Es la pieza que oprime el centro de

diafragma, consiguiendo despegar el

plato de presión y desembragar el

vehículo.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (VOLANTE DE INERCIA)

Figura 2.16.

Volante de inercia con corona dentada

El volante de inercia del motor también forma parte del conjunto de

embrague.

La cara exterior de éste es la superficie de contacto donde el disco

asienta cuando se ejerce presión a través de la maza.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (VOLANTE DE INERCIA BIMASA)

Es utilizado en vehículos en los que se desea amortiguar al máximo las

vibraciones del acoplamiento del embrague.

El volante bimasa está formado por una masa primaria fijada al cigüeñal y otra

masa secundaria sobre la que se acopla el disco.

Las dos masas forman un conjunto y se encuentran separadas por un

mecanismo amortiguador, debidamente equilibrado y calculado.

VIDEO

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (VOLANTE DE INERCIA BIMASA)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (VOLANTE DE INERCIA BIMASA)

NF2.A1

Vibración producida por el motor

1/min

50

-50

0 t

Vibración recibida por el cambio

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción (VOLANTE DE INERCIA BIMASA)

NF2.A1

Vibración producida por el motor

1/min

50

-50

0 t

Vibración recibida por el cambio

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague mediante discos de fricción

Figura 2.17.

Embrague con

volante de inercia

bimasa

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Principios de funcionamiento del embrague de fricción

En el embrague mediante diafragma, el

mayor esfuerzo se realiza en la primera

fase de desembragado hasta vencer la

conicidad del diafragma.

En el embrague mediante muelles, el

esfuerzo es progresivo, aumentando más

cuanto mayor sea la compresión de los

muelles

VIDEO

VIDEO

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Principios de funcionamiento del embrague de fricción

Figura 2.7.

Comparativa de fuerzas necesarias para

desembragar (muelles y diafragma)

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague por conos de fricción

Figura 2.19.

Embrague de cono

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague bidisco

Figura 2.20.

Embrague bidisco

Utilizado en vehículos de mucha potencia y par,

ya que las dimensiones del embrague de un

solo disco serían muy grandes.

También es utilizado en vehículos agrícolas.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague bidisco

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco

Son utilizados en motocicletas y en cambios DSG,

del grupo Volkswagen.

Utilizan un fluido (aceite) que lubrica y refrigera el

conjunto, a la vez que disminuye el rozamiento y

aumenta la duración de los discos.

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2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco

NF2.A1

[1]

[2]

[13][1] Cigüeñal

[2] DMF (Volante bimasa)

[3] Anillo central

[4] Cojinete de soporte

[5] Plato de presión K1

[6] Disco de embrague K1

[7] Plato de presión K2

[8] Disco de embrague K 2

[9] Cojinete de accionamiento K2

[10] Cojinete de accionemiento K1

[11] Eje de entrada de la caja de cambios 1 (eje macizo)

[12] Eje de entrada de la caja de cambios 2 (eje hueco)

[13] Anillo de retención

[14] Muelle de diafragma K2

[15] Muelle de diafragma K1

[14]

[15]

[9]

[10] [8]

[7] [3][5]

[4]

[6]

[11]

[12]

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

Figura 2.23.

Despiece de un embrague multidisco de motocicleta bañado en aceite

NF2.A1

Tiene dos conjuntos o juegos de discos:

-Un conjunto está encahvetado a la carcasa del embrague, o al

tambor exterior.

-El otro conjunto está enchavetado al cubo del embrague, o centro

del embrague.

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

Discos de embrague

Plato de presión

Muelles

Discos de fricción

Buje

Carcasa

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco (motocicleta)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.1. Embragues de fricción

Embrague multidisco DSG

Figura 2.24.

Doble embrague multidisco para cambio automatizado DSG

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2.2. ACCIONAMIENTOS DE EMBRAGUES DE FRICCIÓN

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Podemos encontrar diferentes tipos de accionamiento del

embrague de fricción:

- Manual- Por palancas y varillas

- Por cable

- Hidráulico

- Hidroneumático

- Automático o pilotado

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2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Manual por palancas y varillas

Requiere un mantenimiento y engrase regular de las articulaciones

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2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Manual por cable

¿De qué depende la fuerza aplicada por el conductor?

De aplica la “ley de la palanca”.

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2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Manual por cable

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Manual por cable (tensado automático)

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Manual por cable (tensado automático)

NF2.A1

Bieleta

1 Posición

de reposo

2 Inicio

de acción

3 Desembrague

Sector

dentado

Muelle

de tensión

TopeEje

principal

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

Permite realizar grandes

esfuerzos con una fuerza

pequeña en el pedal.

Se emplea un circuito hidráulico con una bomba que es accionada por el

conductor a través del pedal de embrague y que transmite la presión hidráulica

al bombín que empuja la horquilla del collarín.

¿De qué dependerá la fuerza de accionamiento aplicada por el conductor?

De las superficies de los émbolos de la bomba y el bombín y de sus palancas

(pedal y horquilla).

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

NF2.A1

4

3

2

1

8

7

6

5

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

NF2.A1

Collarín de empuje Actuador hidráulico de empuje

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidráulico

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Hidroneumático

Mezcla un circuito hidráulico que es el que transite el esfuerzo del conductor al

embrague y una servoasistencia hidroneumática que facilita su accionamiento.

El servoembrague actúa cuando se alcanza un determinado

esfuerzo sobre el pedal.

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2. Tipos de embragues

2.2. Accionamientos del embrague de fricción

Accionamiento automático o pilotado

Figura 2.32.

Accionamiento del embrague automático

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2.3. MANTENIMIENTO DE EMBRAGUES DE FRICCIÓN

2. Tipos de embragues

2.3. Mantenimiento del embrague de fricción

Los trabajos de mantenimiento que se realizan en el embrague son:

-Regular la tensión del cable (recorrido libre) de manera que el pisar a

fondo el pedal quede desembragado totalmente.

-Cambiar el líquido de accionamiento hidráulico según fabricante (2 años).

-En los embrague multidisco, el aceite y los filtros se deben sustituir

(tiempo establecido por fabricante)

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2.4. REPARACIONES Y VERIFICACIONES EN EL EMBRAGUE

DE FRICCIÓN

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricción

Figura 2.33.

Centrado del disco de embrague

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricción

Figura 2.34.

Verificación del desgaste en los extremos del diafragma

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricción

Medir la distancia entre el volante y el diafragma. (según fabricante)

Comprobar accionamiento diafragma con prensa.

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricción

Figura 2.35.

Verificación de uniones elásticas y remachadas

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2. Tipos de embragues

2.4. Reparaciones y verificaciones en el embrague de fricciónNF2.A1

2.5. DIAGNÓSTICO DE AVERÍAS

2. Tipos de embragues

2.5. Diagnóstico de averías

Las principales averías del embrague están provocadas por:

-El desgaste o cristalización del recubrimiento del disco.

- Regulación incorrecta del mecanismo de accionamiento.

-Roturas en elementos mecánicos.

NF2.A1

2. Tipos de embragues

2.5. Diagnóstico de averíasNF2.A1

3. EMBRAGUE HIDRÁULICO

3. Embrague hidráulico

Introducción

¿Qué es el embrague hidráulico?

Es un mecanismo automático que permite acoplar y desacoplar el motor de

la caja de cambios sin que el conductor actúe sobre ningún mecanismo.

El acoplamiento del embrague se realiza a medida que el motor aumenta de

revoluciones por minuto.

¿Se puede montar en cajas de cambio manuales este tipo de

embrague?

No, ya que no se puede desacoplar a voluntad del conductor, por lo tanto

no es posible realizar el cambio de marchas.

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3. Embrague hidráulico

3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico

Transmite el movimiento y el par motor a

través de la fuerza que ejerce la circulación de

un fluido entre la bomba y la turbina.

La bomba de embrague está unida al volante

de inercia.

La turbina está unida al eje primario de la

caja de velocidades.

Bomba y turbina forman un conjunto cerrado

en el que interiormente encontramos aceite.

NF2.A1

3. Embrague hidráulico

3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico

Al girar el volante de inercia, este transmite el

movimiento a la bomba que impulsa el aceite contra

la turbina.

Cuando el número de revoluciones es bajo, el

aceite impulsado choca contra los álabes de la

turbina con una fuerza insuficiente para desplazar el

vehículo.

Si aumentamos las revoluciones del motor, la bomba impulsará el aceite con

más fuerza hasta conseguir girar la otra mitad del motor (la turbina)

Los álabes de la bomba y de la turbina tienen un diseño que permite al aceite

retornar a la bomba una vez impulsada la turbina.

Los álabes forman un torbellino que se hace cada vez mayor a medida que

aumenta el número de revoluciones de la bomba (motor).

NF2.A1

3. Embrague hidráulico

3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico

Durante el funcionamiento, siempre existe un resbalamientoentre la bomba y la turbina, pero cuando las revoluciones consiguen

desplazar la turbina y transmitir íntegramente el par motor, el deslizamiento

no supera el 2%.

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3. Embrague hidráulico

Ventajas e inconvenientes del embrague hidráulico respecto

al embrague de fricción

Inconvenientes

Este tipo de embrague presenta el inconveniente de que no sirve para su

acoplamiento a una caja de cambios manual.

Debido a la inevitable pérdida de energía por deslizamiento del aceite en

su acoplamiento para obtener el par máximo, los vehículos equipados con

este tipo de embrague consumen algo más de combustible que los

equipados con un embrague normal de fricción.

Presentan también la desventaja de un mayor coste económico, así como

la necesidad de tener que acoplar una caja de cambios automática.

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3. Embrague hidráulico

Ventajas e inconvenientes del embrague hidráulico respecto

al embrague de fricción

Ventajas

Como contrapartida de estos inconvenientes, la utilización del embrague

hidráulico presenta las siguientes ventajas:

-Ausencia de desgaste.

-Duración ilimitada, incluso mucho mayor que la vida útil del vehículo.

-Las vibraciones por torsión en la transmisión están fuertemente

amortiguadas, cualidad muy importante para su utilización en los motores

Diesel.

-Arranque muy suave, debido a la progresividad en el deslizamiento.

-Bajo coste de entretenimiento, no exigiendo más atención que el cambio

periódico de aceite cada “15 000 ó 20 000 km”.

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4. CONVERTIDOR DE PAR

4. Convertidor de par

El convertidor de par es un embrague hidráulico perfeccionado.

Mediante un reactor y un diseño especial de los álabes (en forma

helicoidal) de la bomba y de la turbina, se consigue mejorar el rendimiento a

cualquier régimen de funcionamiento.

Curvatura opuesta a la

turbina y bomba

NF2.A1

4. Convertidor de par

El convertidor de par actúa en dos etapas:

En la primera etapa el convertidor de par es capaz de

multiplicar hasta por tres el valor del par del motor que

recibe.

En la segunda etapa, a medida que aumente el

número de revoluciones, reduce el factor multiplicador

de par que desciende hasta valores de 1:1.

En esta etapa el convertidor se comporta como un

embrague hidráulico, transmitiendo hasta el 98% del

giro del motor (resbalamiento)

NF2.A1

4. Convertidor de par

Figura 2.38.

Convertidor de par

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

Figura 2.39.

Conjunto convertidor (turbina, reactor y bomba)

Figura 2.40.

Conjunto reactor

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de parNF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

La corriente de aceite de la bomba es enviada a las palas de la turbina.

Desde la turbina, el aceite se devuelve a la bomba, chocando en el retorno

contra el reactor y éste desvía y canaliza el aceite nuevamente hacia la bomba.

Cuando el número de revoluciones de la bomba aumenta, el aceite, en su

retorno no choca contra el reactor y la función del reactor queda anulada

girando éste libremente.

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de parNF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de parNF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de parNF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

En la figura puede verse que el chorro a presión del fluido dirigido contra una

superficie plana ejerce una fuerza sobre ella, con una pérdida por choque

provocada por la ruptura del flujo.

Si se curva el lado de entrada de la placa, se reduce considerablemente la

pérdida por choque, pero la fuerza en la superficie plana se mantiene igual.

Curvando la superficie de la placa tanto en la entrada como en la salida, se

incrementa en gran medida la fuerza ejercida por el chorro sobre la placa, al

tiempo que se evita la rotura del flujo.

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

Funcionamiento en fase de multiplicador del par

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.1. Funcionamiento del convertidor de par

Funcionamiento en fase de multiplicador del par

NF2.A1

4. Convertidor de par

4.2. Embrague anulador del convertidor de par

El funcionamiento del convertidor hidráulico de par puede ser anulado para

ciertas condiciones de marcha del vehículo, en las que el pequeño

resbalamiento entre la bomba y la turbina resultas un inconveniente.

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5. EMBRAGUE ELECTROMAGNÉTICO

5. Embrague electromagnético

Los embragues electromagnéticos basan su funcionamiento en los efectos

de los campos magnéticos, que permiten solidarizar el giro de dos piezas sin

rozamientos entre ambas.

Bobina que genera el

campo magnético

Cavidad

de polvo

magnético

Eje de salida

Rodamiento

Carcasa

Rotor externo

a)

Eje de entrada

Rotor interno

Corona

Bobina

Entrehierro

Rotor

Carcasa

Eje primario

b)

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5. Embrague electromagnético NF2.A1