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5/9/2018 tecnologiadelaautomocion.EMBRAGUE - slidepdf.com

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Estudio del embrague

2 Tecno logis de faA.utomoc iOn 23



OBJETlVOS

- Conocer te misi6n y comportemiento del embrague como trensmisor demovimiento y par motor.

- Familiarizaralalumna con los distintos tipos de embragues empleedos en 18

ectuslided.Estudiar la constitucion y funcionamiento de los embragues.

- Analizar las aver/as que pueden producirse en los embreques.

EXPOSICION DEL TEMA

1.1 Misi6n del embrague

EI embrague en In vehiculo (fig. 1.0) es el elemento encargado de transmitirel esfuerzo y movimiento del motor, que se obtiene en el volante del mismo, a lasruedas, a voluntad del conductor. El embrag e se puede considerar, por tanto,como un transmisor de par motor.

Todo embrague debe estar disefiado de forma Que sea progresivo y elestico,para que el movimiento no se ransmita bruscamente 0 a tirones con el vehlculo pa-rado, 0 cuando varia el regimen de revoluciones del motor.

EI embrague va colocado entre el volante del motor y la caja de cembios, a lacual transmite el movimiento. Su puesta en funcionamicnto puede ser eutomatica,en funci6n del regimen de funcionamiento del motor, por medio de un embragueautornatico. 0 bien, directamente controlada por el conductor por medio de una pa-lanca de pedal.

1.2 Clasificaci6n de los embragues

Segun la forma adoptada para transmitir el movimiento del motor. los embra-gues pueden clasificarse en los siguientes grupos:

Embragues de friccion.Embragues hidrauticos.Embragues electromagnetic os.

1.3 Embragues de fricci6n

Este tipo de embrague consiste en uno 0 varies discos de fricci6n intercaladosentre el volante motor y el primariode la caja de cambios (fig. 1.1) que transmiten etmovimiento al quedar acoplados al volante motor por medio de un mecanismo de

presion. Cuando el disco esta sometido a presi6n, acoplado al volante motor, sedice que el mo or esta embragado (pedal l ibre en los controlados directamente porel conductor) y desembragado cuando el disco queda libre de presion (pedal pisado

a fondo).

Fig. 1.1 Posicion del embrague.

1 . 3 . 1 Constitucion de estos embragues

Los embreques de triccion estan constituidos por dos elementos claramente

definidos e independientes, cumpliendo cada uno de ellos su misi6n especifica den-

tro del conjunto; estos dos elementos son:

EIdisco de embrague.- EI plato de presi6n.

14



1.3.1.1 DIsco de embrague

Este disco esta formado por un disco de ecero (1) Itig. 1.1M con unos cortesradiales 12)en su peritona (llie forman una especie de lengutltas que puedsn cioblar-

se en ambos aontidos de giro por Ie inercia de Ia fricci6n ttig. 1.ZSJ. Va unido 81pia-10131 can interposici6n de los muelies (41que hacan de amorligllAcillre8 Is iner-

cia de contacto. Este disco lIeva un manglJito estrisdo (5) para tJU~cOpI~H litlnlO al

arbol prima rio de la ceja de camblos. En ta figura 1.2C puede verse la forma rea delas dos caras del disco.

AI dlsco (1), pOTmedio de remaches 0 bien oeqados. van sujotos los terodos (6]lfig. 1.20), que son llsos par la cara de aooplamiento a las Ir.nguems y esrrlad por

la care exterior 0 zona de iricci6n. Las cabezas ciA lORre~ches van smbutidas den-

oriel teredo para evlta que rocen contra 18superticle de aslento en el volante y

plato de l>resion. E platillos pequefios, de haste 180 mm de dlametro. la corona

es a dividida en segmentos circulares (figs. 1.2B V 1.2D-" tecip10C8rlHmte curve-dos y arqueados hacla afuera. Csden beio 18presion del embraque v, al embragar,

po ici6n es calli plana.

Para (Jiametroo superiores a 200 mm se emplea el perfil del platillo < 1 6 Iii ngu-ra 1.20-2, que lleva capas Interrnndias de resortes remacnados con el disco de aceroy con I C l guamici6n.

)1..,nl~ln ~''U~Q

" .... :'1"1'0

t !I'KK

Rf}. 1.20 Rcmochodo df! IRs Yll8rnicio-

I'Ii ....: t, fJRffl ptalillos menores de 180 mm

de dldmctfO; 2, per« ;XiJtf7/os msvores rill

200rnm

ElilOS ferodos, por coruacto 8 presion con el volante, son los encargados de

transmitir el rnovimiento sin quo so produzcan resbalamientos. por 10que su mate-r ial debe sor fuertemente adharente, muy resiste te al des!JBste por rozarniento y 81

calor. Estsn fabric ados 8 base de arnianto irnpreqnado en resinas sirrteticas y pren

sado an armaz6n de hilos de cobre 0 laton, que Jedan las caractorfstlcas apropiadns

a Ie misi6n Que tienen que cumpllr.

1.S.1.2 Plato 0 disco de preSIon

E s 1 .:1pi07;I qUQva m onra oa entre al daco de triccion y IScvbierlB I.) carcasa. EIplH(O d~prfl~i6n sirV8 PlUS 81 acoplarniento del conjunto al volante de mercia del

motor por medio del d is co d e fric cit< n.EI rnscnrusrno de presion asta formado I)Or un disco de acero, Em formll de co-

rona circutar, que va unido elastlcarnente a la cercasa para su desplazerniento axial.

nll . 7.7fl CIl!'1tmfO montodo ac:JdISCO de omaruaue,

F ig . 1 .2C Form<1 de Ii'JS gUB,mcio-

l1e vists» uor lfmtms !/luu....

15



1.4 Cubterrs 0 carcass deM"-llra.quo.

• P-Ji ~ ·1" I......il I

7 f!lItl!fr ..

3 ~,,.u.:"hc.l~ ':I:) 1""L",:r.:.<1~!'Wn~'1

0 1 f T OI I; al lc ~ ctt ptU! . iC, , ,

~ "ltla d.: f . . . _ , . . . ..

Fig '.5 MfJ7R r i P , embreglJfi.

Fi.q. 1.6 Vcdfic:Jci6n de I;] superfi·

de (/11 iflltquH.

Entre el disco y Ii:! carcass van situados unos elementos de presion -Que puedenser unos muelles (fig. 1.3AI 0 un diaftagma Ifl~. 1,39) que transmlten 13 sufi-

clente fuerza a te maze pam que el disco quede oprimido entre ella yel volante, de

fonna que reciba todo el par motor sin resbalamientos, por 10que deben ester cal-culados para soportar todo el esfuerzo tangencial transmiticln por fll motor.

Fig. 1.3A Pieto de pre:;;on eccio-nodo po: resoete« h e f l c C J i d < t l 1 ! . S

Fig. 1.38 Plato de pres,.Qn (I(:{:iUiJlldo(JO, dia(t8gfl1fr.

1.3.1.3 Cubjsria

La cobiert» 0 carcass (fig. 1.4) es la pleee exterior Que, edemas de sa vi, deproteccion a todo el conjunto del embrague, aloja y sujeta los mecanismos de pre-sion V eccionemientu.

1.3.1.4 Maza cffr embfa!Jue

La mez« de embraque (fig. 1.51eS't1 tonnada por el conjunto constituido pur t:llplato de presion (11. ta carcass y los mecanismos do uni6n con la cubierta, como

son: los moede» de presidn, las paleness de (Jmsion 0 patillas de cmbrague 14} . sni-110de presion (5) y dernas plazas cornplarneruarlas (tornlllos, arandetas, aninos,

muelles de retencion, etc.] (figs. 1.8 v 1.9).La cubierta del embrague esta atorniltada al cuerpo del volante. Todas las Su-

perficies de accion del ernbraque deben ester en otsncs parale os, para evitar que el

esfuerao sea desequilibrado. Por esta raaon, cada vaz que S8 desmoma, 1;;:1debe

verifieer f'l l parAlelismo entre eI anillo de embrague (1) v el disco de presion ~21(fi-

gllra 1.6}; la desviecion permisible maxima no debe S(:)rsuperior a 0,04 mm.

1.3.2 Monrai9 y tuncionomiento del conjunto

COmo puede verse en la figura 1.7 £11isco de embraque 1) va acoplado en elarbol del primario de ta caja de cambios (21 por mediaci6n de su casquillo estriado13). EllIrbol primario se spova en el ciguel'i<ll (4) por medio de un casquillo debro •

ce {5) sobre eI cual sa desliza. los Isrodos del disco [l], por una de sus caras se

acoplan al votante motor (6}, y por la otra al plato de presion (7) que V II snlldario alvclante a traves de la cercasa (B).

Fly. t.7 ~(/IJP.li1tl de I/(J

8mbrBgus.' A, desembraga·

do; 6, embr8{1 l1do.

16



La presi6n que ~jerc8n 108resortes {91sobre la carcasa haec que et disco que-de fuertemente aprisionado contra el volante pOI ' 13adhorencla rle 1 0 1 > terodoe, En

este rromento, oi volante transmite fN movimienro 81 disco que. a &J vet, por me-dtaclon dol manguito sstriado, 10 transmite al prima rio de ta cajt! de camblos.

- Posicion de desembrag.'}do.

Cuando se plsa el pedal de ernbraque (fig. 1.7AI sa dosplaza el collar!n 1 10)hacia el interior. presionando sobre las patillas n 1I; ~stas, a t girar sobre la articula-

cion I 2}. dssplazan a su vel al plato de preston, que libara el disco de Iricci6n (1)

al veneer la resistencia de los rnus lies 19). En esta posicion, el ernbrapue gira en va-

clo, sin transmi11r el movimiento del m010r a la caia de cambios.

- P osicion d tJ 8 l T1 b r8 9Bdo.

AI soltar al podsl lUg. 1.7B}. ta fuerza de los resortes hace retroceder el plato- de prasion qUQ actua sobre cl disco de frlcclen y ~ste sa acopla entonces al volan-

e. L a dlsposlcion d I disco, GOn sus lenguetas y muelles de absorclcn, hace que el

acoplamiento no sea brusco, sino prU9resivo. No obstante. el acoplemiento del

embrague nor parte del conductor no debe hacerse de una forma rapida y brusca,sobre todo con el vehictJlo parade, con el ol)jeto de no cstar el motor al tener que

veneer la enorme inercia debida a su peso.

1.3.3 Ttpos de embragues de friccitjn

Sogun los elementos 0 disoositivos empteedos para efectuar Ia presion sobreta rnaza para su acoplamiento con el disco, se clasifican en los siguientes tipos:

EmbragIJ8 de muelles.

Embrague de diafragma.

Embrague autornanco.

E bfa!Jue eemiautomati o.

EmbraQue de discos multiples .

.3.3.1 EmbrsgufJ de muelle

En este embrague Ifig. 1.81 la presi6n so ctectua por medio de una serje demoeues (10) rspartldos uniformcmente sobre la periferia de I a rnaza, para que I a

presion sea igllal en tori" 1 a corona circuiar.

La forma y elementos que componen esta coniunto de embrague. cuyo fun-clonamiento sa hi] cxplrcado en el epertado 1.3.2. puede verse en dicha figura.

I c:.!'C,~2 ~ II, de CHf"baguel muo I, 10 I . <1 0 <'1 ~ I, DI~Oi ;16ilw .·a v

coI_f,

• t~, d•• ~.Jc.IKO n " " ~ ~t( la5 til... " .,10.;0.60,,"

a 11>:0 U o c > , . , ~ do D 0 1 i 1 I o

, -jlt('I,e (It.oe it :.or '.J~""• P""" ee .p",~do ~Qil.nn

I D.IO"" I)'U~

mucl.e de. p_a:!) ce "resw,n

<» '1)11"," c+dace c~ 8Ml ,*?U.form dtI dilcc: Gf: ."I:ra~.ccd.rn

MfI'm~moe . .. ., f e tl e nc . -o o :Ie til hDfC~ ' .

JllllilnrA ;tY.I1nQn,'VfI

It! j]uard~ptJI~

* T T l ' !

Ftg. 1.B Embmyllfl dtl ml.INII~/f.

1.3.3.2 Embrague de diafragma

En este tipo de embrague (fig. 1.9A Y 81 los mueltes son sustituidos por un

dl8ff iVJtr18 e(/istjco de acero especial Il} que se comporta como un mLJelle, encaja-

do 8 Itl pefifttria del plato de presion (2}. que oprime dicho plato contra $1disco de

embrague. EI diafraqrna tiene forma cornea y lleva unos cortes radiates 12)que par-

ten de centro, cuvos extremos sirven para su sujeci6n a la carcasa 13). EImontaje

uncionamiento de cste ernbrugue (fig. 1.9BI os similar al anterior.

17



1 c ..Ul1~

2 '•.A i: ll~ nt3~ill

a disco lit t"'!)U9~

1: I~Kl ne 00'-5.t'.: .,...,!Jilt.

, I'Dreu"i I CD :t tlWl lb if1i~Ii diLl ..

t CIU oo..~'Yie"~

. ~ ~ : : ; ;, s r " 'n'2 e~""' :10< _.., .

'J ~""'''f,.~1. d6 ,.~

r'g. 7.98 EmbnJg( lp ' rlf! diflf",gmil

sccciooeao.

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: i l . 11:~(,.I ft::lcrrl'YilGlIr.

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dJlJtrogrrm con los dedos mainados.

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dc;::;o mr IIIt"\tr,)~e' It(",\v,lw

Fig. 1.YA Embrague de dlSff'<1glm.

Exis1c otro modele de embrague de resorte de diar ragma en que la parte de

men or djometro esm Incllnada hacia afuera en forma de cono (fig. 1.gel.

- Posicion de em bra glJtJ.

En su posicion de repo 0 (iig. 1.9D-') la conicldad del diafragma es baciaatuera y, en ella, olcrce prcsi6n sobre el plato Que, por esta razen, S6 aju ta a t disco

fuertemente.

- PO$jci6n d8 des8mbla(jue.

AI pisar el embrague y desplazar el col rln hacia el interior (fig. 1.9D-21, 61dia-

frllgma invierte su COl icidad y arrestra hacia afU9ra a Ia mOlZ3,que asf queda sepa-rada del disco,

3

.. /'

$V

mJ !I II C ! c _ 'o c a J -a v rr a

, . . . . , . .u t.",.IAt d"'h~Jn\':

. " ~ '" I .> .¥ ", , ' . . )u,~ d o . , , , , , , , , ,111111)8.;"..... Itf'~I~iG • ~ c)I Ill.. '1;-. . . . ,. .

G v~·;db;O

R9. ].9D Fuerzasy posi-

r;irml18 p.xlrem~ oe un em-

br"guc de dicfrogmc; 1,~JrJbrHgtul(J; 2 . rh!sp.m(mJ-

gada.

'6

- Ven taias d el emb ra g lJ e d e d ia ffa gm(J .

las cerecterfstlcss dif6fsnciadoras que presents este embrague con respecto

al de muslles son las siguien~:

Reduccion de frotcmrcntos in1ernos.Major squillbrado.

Taman ( ) mas reducido .Menor esfuerzc de desembragado.Menor sensibilidad 8 10$etectos de In fuerza ccntrffuga.

Pooibilidad de lJtiliiar un votanra pinno.

18



- ComptlftJcion de estuctzos en ambos sistemCis de embregu6.

En el diagrama de la fi~urH 1.10 sa puede observar la diferencia de estuerzosaplicados al pedal en uno y otro sistema V en un ernbrague de las misma dirnen-siones. En el de diafragma el ma yo r e st ue rz o se obtlono en 1 0 fase de .~8m;a9S8m-

brllglldo, bas ta 01momento de vencer la fuelza il liCial de inver ion an 113onicidadd91 di"fragma. A continuac.:i6n, dist inuve el valor del esfuerzc hasta la tase t inal de

dasernoraque, aunque sa man1iene ligeraml!nte constants en al recorrldo del pedal.Sin embargo, en los emhragues de mueUes el esfuerzo es c eciente a medlda que

Be va n comprimlendo 10 rnueue .

.3.3.3 Embra,que eutornstico de li~v meccinit;o

EIembragl/9 :mtom:Jtico Q'fflc;tua rodo 01procnso en el arranquo yen el cambia

de rnarchas da for d surornauca: e~ decir, el conductor del vehlculo no necesitaaccioner la palanca de pia.

Esteembrague nu lIeva collarfn ni mando de accionamiento: la accion de em-braqado y desernbraqado se confla a unos contraposos (4) (fig. 1.11) que funcio

nan por Is accien d 181uerza centrifuy8 del {)iro del motor.

v)f.H~

.:i.:;o d 8n'O'8\lU8~f9~O d. po~

CD I ' l l . " ' "r...:<t..1);)1 ~rl rNr lo o. • a la do cam';"

",0 de Giro

HQl~iII"'1'IiI

Fig. t.t t Eo;'1uetna do IJn cmar«

ue CCllirfflJgQ auwmJCico de con-

trspesos: A, ciesembril!j6dr); B . E!frt·

b'a~do,

- Po.. c i c ' J n de desembr8gado.

8 embraaue est6 calculado (fig. 1.11A) para que, cuando el motor gire a relen-f, Iu s ccrurspesos no ejer.:an presion snhre IOJmara 13), queriando por tanto e l d is -

co (2 1 fibre, es decir: cJ{;!~mbf7:J9dcJo

- P osicton de cmbragado.

AI pisar el acelerador y eumentsr el numsro de revolucion9S0ElI -noror.ja fuor

za cenrrlfuga hace desptazar los contra pesos hacia la periferia (fiy. 1.11B), con 10

Qua, al bascular sobre IjU aja de rnonta]e 17), ornpujan al plato de preston hacia su

acoplamiento con al disco, qusdanoo asl smbrag8do. Como puede ooserva-se. elproceso es totalmente progresivo, va que la presio de ecoplemiento eiercida purlos contrapesoe ssta en Iuncion del rRgilrum de giro dol motor.

Existe una griln IIclricd.,d de ostos tipos de embrague. en que e I elemeoio c ""ffu911ptletOA ser tambien unos rodillos Qt..e se desllzan pOt uo cene (fig. 1. 2) U otros sistemas.

Aqul se han des rito do de 10'; mndsles n8s @mpleados.Estosembrllgu~3 sut:l 11mon.dl _

aralma ta con caja de carnclos autorratica,

1.3.3.4 £mbr8gue semi8ulomeWco

Existe un modele intermedin do ernbrapue, denuminado semiCfutomlitico

(iig. 1.13). Que emplea !;II n ismo sistema de avanca contrifugo. perc "eva un siste-

ma de presion a base de muelles 0diafragma. Tarnbien neva lncorporado un colla-

rfn (91 parA 811acctonamiento por pedal 0 para podcr efectuar el cambio de veloei-dades, En sste modele el estuerzp centrifuge de los contrapesos (8) ayuda a los

resortes en su acoolamlerrto de srnbraqadc. Sin embargo. para el desornbrcqcdo

se necesita efectuar un mayor asfuerzo sobrs 81 coltann

1.3.3.6 Emhra{1ue de discos multjples

Este embragu8 sa instata euando 10f l)(igon las coraotcristrcas dot volante delmotor, ya que el mayor tarnafto del disco Que S8 pus 8 co oca no 5S sufil;itint~

Fjg. 7 . 1 0 Disgr8mlJ compMJliYo

de eSfUf!fZIJS en f :I cJe~·e!lIbr8!iue.

ftrtlll ..

1CflD aJ :»l1l:r:.UU::j

I~I:IJ.1.. nl4(KlI'

-ret 'l u.:,t flU.fL

._i ,'l fi(;af.:f\.!"~I:)n')C;

Ji,,;u (llruuloiQ:

Fig. t. 72 £mbr"gi/tl cenlrif(l!}U

lJutomJtico de cono y rodilJos; A.df!Sf!(flbriJ!liJrJU; B. tiJllbrIJgiJdQ.

19



I ",-nlnn'~2 e , : x , . . 111 11 .Jut:

3 ,..D~::t ee OIU... · ' ! '" cl :p ..~I '11

So fed7n~" tJ I"..

f ' :1st:rll .' .:nlcrl.qu:fu~

r.rl.} It I •..:,.:·,I"'''L II'

Fig. 1.13 EmhrH{flJ'Q cootrffU{}O se-trn8rJfom~/ir.o

. .: disco ;"J""JrlD

d it eI > - .. . 0

4 pIiKc ir'elnecio

5 P <II e ilf lIfIO"~ cere . .., I»T D

8 c ..,

()oaI;_do d _ " " " . ~ u : :I) ..... lu

11 ' 1 : < 1 pO_rio do. . co> do <>rIh"'"

Fig. T .14 Embri lYU f J d iJ do» disco».

Fig. 1 . 1 5C H orq CJ ilf< :J(/e u rtfcu kcson.

para transmitir todo el par motor. En10nces se emplea 01nmbraqua de varios dis-

cos, cuya superficie total de adherencia sea equi vaI8nt~ 8 Is que sa necesitarfa conun solo disco.

Uno de los m~$ empleedce para turismos de gran potencia es el que lIeva dosdiscos (2) y 13~ (fig. 1.14). Este modelo ornploa un plato de arrasrre ediclonal (4)

que va int.ercalado entre ellos y se desplaza con el volarrte motor (1L La union de

este plato a Ia carcasa (6) del embrague sa realiza por medio de unes olacas ct.1sti-cas que permltsn SII desplazarnlenro axial. durante el embfagado v dcsembragado,para unir 0 dejar libres los discos.

E I funcionamiento del misrno es id€m1ico a los embragues normales. La presion

se trans mite igualmcntil par medic do muelles 0diafraqrna, aunqus I'll racorr ldo del

collarin 88 mayor y el sistema de presi6n' mes patents, con el fin de que 81desam-

braqado se reellce en ambos discos.

1 . 3 . 4 ManGOS del embrague

EI desplazarnlento de las pa iIlas 0 del diafragma para desacoplar al embragua

se realiza por medio de un cojinete de empuje (1), lIamado collarln (fig. 1.16A),

montado sabre el Mbol primario (21de la caja de cambios y accionado por la paJan-

ca de desembragu l31. En este CO ri va rnontado un cojil1ete axial (51 [fig. 1.131

para Que el empuje ejercsdo no interiiera en el giro de las panes rnoviles del em-

brague.Para al d plazernlen 0 del coli rin 5 mplea un dlspositivo de horquilla lfigu·

ra 1 lSC ), rno ;taca sobre II I carcasa del ernbraque, y una palsnca de accionamien-to (4) Ifig. 1.15A , situada en el interior de la carrocerfa Y ill alec ce del pie delconductor,

F;g. 1 . t5A EsquemiJ de tmJndomecAn ir .o .

Fig. 1.158 Dr.,·posirivo mSG'linico do artku/{JciOn par varilJas.

1.3.5 S;ster!l8s de memk:

los slsrernas de manna emplcados para e J acdonamiento del embrague pue-den se r de tre tioos

Acclonamianto por nrtlculaclon mecanlca.

Sistema de accionamiento hldraulico.

Sistema de accionarmento neumstico.

1.3.5.1 Aocionermento meceoico

Se ernplna gcnr.ralmcntc para pcquefios turisrnos. Utiliza como clemente de

lmi6n snrra al padal de ambrague (41 y la patanca da desamhr(lgU9 (3). un cable (5)

(fig. U5Alo un sistema ar iculado de varillas (fig. 1.15B) Que transmiten ta fuerza

aplicada en el pedal al colfarln.

ESla Iuerza =-necesarla pard desaccplar la maes det en Ur8!.lue- depende de

I~ disposicion de las pelancas, V C I que las fuerzes Que actuan 50[1 inversamente pro-porcionales a los brazos de pslanca correspondientes. Segun esto, en la disposi-

ci6n de la figur3 1.16A se 1iene:

20



E n Is palanca de descmbrague:

F . C I - F l . b

E n bn s patillas do cmbrague :

Sustituvenrto al valor de (F,) en la primera f6rmula y despoiando (F) a conti-

nuacion, se tiens:

F . a _, F l .~ ·ba1

F F z • ~ h11 .11

at 3

E JE RC IC IOS RESUEL TOS

Proi.JIemlJ 1

Un ombrague rnonodlsco dispone d unos brazos de palanca articulad05 como los de11gura 1.16A, con las siguicntcs dim<:nstones: a 400 mm; b = 50 mm; al = 70 mm y

bJ - 16 mm. l Culil es Ie presion qu e hay que e j& rC l ti r I ;ohr ~ 1< :1t.tliil\C(lde pitt. si ta presl6n decontacta que SI! necesita ejercer sobrs III dil'lcO de embra!)ue es de 2bO Icgti

SoIUCKm:

Aplic<lndo I.. fOrmula l l. t l resulta:

b . b, 50 x 16F = F . -- a250 X ---- = 7.14kgf

~ a' 8. 400 x 70

ProbJema Z

Calcular I a 1uem! que twy que ejcrcer on e 1 pedal de un embrague, que as acciol'11Ido

i)O( un Sistomil de palanca$ y de ve i li a t a l y como 8sm represen!llclo Hr l "I ~1lq1l8fT11.te Ia fi -ura 1.16B. sabiendo que !!.8 tiMe QII9 veneer una fuerza de acoplarnle to en dieho ombra-

e de 100 kgf.

SoIuci6n:

Aplicando Ia f6rmula r 1.1J :

b· b. 5 x 5F = r . - - 100 )( --- = 6,66 kg{

" "I 25 x 15

Fig. 1.168r, r.

1.3.5.2 AcciOIl(lmiento hidr8U/;("O

Para embraques de gran prcsI6n 0en el embra9u~ sernieutomstico. con el tme amlnorar el estuerzo a transmltlr en 81peda y para que el accionamicnto saa

m 8S suave, se intercala entre el pedal y la palanca de desornbraqua lin S/stemll/ 7 ; -

ravlico, Que consiste tfigs. 1.17A Y B y 1.9BI en un bornhln 11iY una bomba mUI-pucadora do osfunrzos (2).

Rg . 1 . T6A Mecanis .mo r/lf IJi'Ik!nCiJ,

21



, rrn.5 2 h~

J r'....... IL. i

4 er'1b'QUe~ rtt'Wllul'n

B b......tbn

F ig f. 178 Esquema rflf 1 1 1 Ifk.~t8I8-cion d lJ " '1 Gmbrogue { ) 1 ( 1 , 4 1 1 1 ; c o

Fig. 1.llA £.~QII8ITlIIdsmen-

do Itidroiu/lco.

AI risar el pedal. el pist6n de la bombs t ransmi 0 et llquido al bombin, el cualdesp aza su piston haciendo accionar Is palanea d c19~mbraglJ(l. Como 0 1 csfuor

zo multlp icador esta en Iuncion de los diametros oe ta bomba y lift I bam bin, S 4 ' l '

tiene:

P~i6 1 9 bombs ::sUPCrfiCIE del piston

y coo 0 la presicn d I 0 lido se transmlte Inteqramente al bombin:

n . ~J

4

_ !__5_ . 1f "111 . ( ( J i 4

con 10 que resutta:

Para calcutar el ssfuerzo inicia! (F) vel fiMI (F31 hay que tener en cuenta tam-bien la rfesmultiphcacion de las palane de acclonamlento, como en los casos an-

teriores,

E JE RC IC IO RES UEL T O

ProbliltnIJ 3

Calcular, con los datos del prnhlttllla 2. tll ssfuerzo a realizeren el pedaJ lntcrcelondo unsisltm"lll hldrtrulico de borroa V bombln (tig. 1.181, (;UV05 di~IT'HtJ()1ison 5 y 10 em, resoec-

tivamente.

22

[1.2)



Solucion:

A partir O( 1.:16rn-ula 11.21 88 SillillJbw fii<;lImente Que:

De~do a Ia artioulnci6,. <la IA patsnca situada entre eI bombin y el colla-fn, lit fll!lf7(1 Quetiena flu 1i7arat en-bolo del bornotn es:

F =~ _!.L _ 10 0

1 15 3 3

S,,:;tnuyondo en la f6rmula primera el v .alex de (rz), 1\i'1I ta ;

100 f : I - 253 x lO t = '3

Siendo la fuana (F) apllc3da 3 J pedal;

25-x 5

F l ' b 3F = ----- - -------a

25 x 5= ',388 k~r

3 )( 300

E.<ltoselementos de mando lbornba y bombinl, cuyo dnspleca pup-de verse en

las figuras 1.19 y 1.20, van montados: el prlmero sobro 81soports d e p eo a le s V, el

segundo. sobre cl onvolvente de volante Hig. 1.961_ Es18n unidos por una canaliza-ci6n y alimentados par llquldo de tranos procedante de un deposito (fig. 1.21). Enla figura 1.17A puede verse lin esqu ma de fa Ion a de funcionamicnto del

coniuruo.

?

6

t:.~poda ~,..bI

l l t u w l 5 t3 ccpok

~ IO ! '"ri"K:<tl!l1~.,,~11a.1;;;10:0

I iU"d.,.clvo8 rK~ C9 "<'1I0Il d~1 lI:a.dO9 .rL....1 . j .. 1V . I

Fiy. '.19 /'Jt.!spieca r J 6 fa bombs de emtJ"~tJe.

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I~~I"" '.oj flllw,,!+1,f:.:

r rt r cmplljf"I ' p- 4

4 tU :v nD ~ ") . "J lf r-t V" 'C Pi'lfln

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23

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I ~Ut:fJ;U

:. t f ' i . . . . *'':cfC3 up....

4 Pi~olf I

Dlon:E~-O

, , - , . , , 1 "" de pJr;til

"'"DC ~ I I C . . ee

rig. 1.20 Desoiece del boIT/hr" de

mbmglle.

Fig. 1.2' C;I'~wfu hi-

drau(Ico .



al 2cltindro

Fig. 1.228 Pos ic iones del servo-embrague: 1 , embreqedo; 2 , de-

sembragado.

1.3.5.3 Sistema neumetico

Este sistema es poco empleado en la actualidad. Para que se tenga una idea de

su funcionamiento se explica, a continuaci6n, uno de los sistemas mas sencillos.Consiste la instalaci6n (fig. 1.22A) en un dep6sito (1) que envla el aire a un

servo-embrague (2) a traves de una tuber!a flexible (3). El servo-embrague sirvepara distribuir el aire en la operacion de embrague y desembrague. Del servo saleuna

tuberla(4) que envia aire al cil indro de mando

(5);cuyo embolo (6) actus sobre

el balancin de embrague (7).

eje f ijode giro

/a ta horquilladel embrague

Fig. 1.22A Esquema

del accionamiento me-cenico .

Posicion de embragado

Et airo del deposito (fig. 1.228l no pucde dirigirse haole el cilindro, pUCS so 1 0 impide 1 0

valvula doble (1). Por el contrario, la misma valvula en esta posici6n pone en comunicaci6n

el cilindro y la atm6sfera por medio del piston (2) que es desplazado axialmente por la acci6ndel resorte (3).

5

- Posicion de desembragado

La acci6n sobre e I pedal obliga al desplazamlento de la varil la (4) en el sentido que indi-ca la flecha y~ por consiguiente, de la palanca (5)' Que en su giro impulsa el piston (2), ce-rrando asf 1 0 oomunicaci6n con 1 0 atmosfera y dejando poso libra E ll alre en direooi6n al

cilindro.

1.3.6 Embraguepara motocicleta

En motocicletas se emplean con freeuencia embragues de discos multiples (fi-gura 1.23). Los discos intermedios estan constituidas par laminas de acero. Confrecuencia los discos giran lubricados en aceite. Estos embragues humedos traba-ian con suavidad y sufren poco desgaste. aunque requieren, debido al poco esfuer-

zo de fricci6n, entre los discos, varios pares de superficies de friccion.

5 4

, lam in a .$ de acero2 ciscos de pmbrague

3 rueda de cadena4 cisco de presion

-5 aJojamiento de los mueUes de resion6 arbol primado del cambio

B

Fig. ',23 Embrague de discos y laminas multiplesl empleado en motocic te tes: A , posicionde monteje en el motor de dos tiempos; B , despiece; C , seccion del conjunto.

24



1.3.7 Es/uerzO$ deSIJrrolls(/o$ en e J 8coplamiento de un embr8gue

Todo embrsgue. como transmisor cfe rnovirnlento. uene que ser copa de

transrnitir todo el esfllsr~o motor s.la t ranemiaion de vehloulo, En todo acopla-miento 0 ernbraque los esfuerzos de torsi6n se transmiten oor triccion. Esta fun-

d6n se denomlna rozamiento adherente y la magnitud del esfuerzo tran!>lTlitido

depends del estado y dll la CElrgB de las superficies tin (".'01 tacto.

- coettciem e de adherenc;a,

Este valor depande del ravestimlento 0 gll8rni(:i6n arnpleado en una de Ia.<i~1I.

perf icics en contacto, y SI J valor oscila entre 0,3 y 0,5. El coeticiente de adheren-c;s ~ se obtiene mediante ensavos, y su.valor $P. ancuontra en las tablas 'I lue facih-

tan los tebricarrtes de estos productoa. Cuanto mayor es la carga ( F t J que se ejerce

soors dos superficies en contacto, mayor es el coeficiente de adherencta.

- Fuelza dB 8copJ8mifJnto.

De 10d icho anteriormente se deduce que la magnitud del esfuerzo de acopta-miento (F,) (fig. 1.24AI as diroctamonte proporcional al coeficiente de adhsrencla Y

ala carga de contacto.La tuerza total de contacto es igual II la fuerza que ejerce cada mustle por 01

mirnsro tie muelles:

F t = F l . numsro de rnuellas

ego:

Prflsion superficial especitic».

EI gf8do de eanerencis depende tarnbien de Ia ccnstitucion molecular cilll ma-terial ernpleado, E .$ indudabla qua los matodates blandos se aiustan mejor que losduros a las desiquatdades superflciales, si bien tienen una menor resis1encia y pue-

den S8r motive de no poder admitir tanta carqa,

Las Quarnicionas empleades en \/ehfculos doben saportar carpas de 2 a3 kgf,'cmZ , Estil carqa Ifig, 1.24B) sa denomina ca rgo S I Jpe rf ic i: J 1 esoectttce p, que

depende de la funrza de contacto de los muelles (F:) y del area (S} de dlcha su-

perficie.Por tanto:

F tp =

S

Estos des tactores tienen que estar relacionados para no sobrepasar 81valor de

p previamente determinado.

- VeN or de /8 (Uti/ill de c/espJazamiento.

Susrrtuyendo en ta f6rmula 11,3J el valor de (F,) en la i6rmula 11.41. rssulta:

F, = tt . F t = ~ . p , S

Luego:

Fr ::I r' ' P . S

'" = coeflciente de adherenciap ~ presi6n superficial especlfica en gf/cm2

S = superficre total de COnl<:u; IO en em'

1.3.7.1 Vatiacion de 18 fuerza de adheren cia

La f6rmula (1 .5J determina los defsctos de transml!li6n en los embrsques. va

que 81ester la Iuerze de 8coplamiento en tunci6n de las tres variables constructivas

r . - tJeru ce :D(la rn~.r, - t Je!%ll ,"'"

rig. 1 . : 14" ,

1,31Fig, 1.248 Represent{Jcron de /a

C8rgIJ de /8 superftCie.

11.4J

r1,51

25



Fig. t.24C

!;'Irwrr.ir. :al~"l~~

ItIt (, •• 1 . . ~ . t'f t,:tJn'ect?

Fig. ~.25

Fig. 1.26

del mrsmo, at vanar una de elias se obtlens una manor fn6r78 (ie embrl:1gado, comoocurra Guarino!

1~ Oismirwye la tuerz» en los muelles. Por fntiqa do los rnisrnos, 0 al rno -

tar muelles mas debiles despues de una rcparacron del mbrag 9,

2~ E}(;sle one menor superfrcic de cootscto. Cuando se menta un discoinadecuado Que no correspondc 01dise"o coicutado para ese motor.

3~ Dism;nuYB el cUf ;1 f ic ;en f8 r fB Rr lhwenci (J en los teroaos. POf desgaste en

los rnisrnos durante su funcionamiento 0 el montar el disco sueio V enqrasedo.

No obstante, en IElSd~hidBS condiciones de diseno V montale de los embra-gues de fricci6n. existe un desg~sU:l normal del disco por el uso y una perd ida de

pr~si6n en los rnuelles, que producen las avcrfos en los embrilguos, I<lS cuales sedeben comprobar y rnparar.

1.3.7.2 Esfuenos de tor,~i6n

La tuerza de impulsJ6n en el volante, determlnada por s par motor e m tiene

que ser equilihrada p or la fu erza de a cop la m ien to de l d isc o, oc asion an do u n p; ;tr re-

sistent« C, en til volante (fig. 1.24Al.

EI momento 0 par motor se deterr il1i1 p Iii f6n lula'

WfCm ~ 7 6.20 11 .6J

n

Wr = potencia a! freno en CVn - nurrero de revot c-ones por min to del Cl!l ' enal

8 p ar m otor (fig. 1.24CI vale:

em;; f' [1.71'"

La de '9 8d d d estosmemento h qu eI d' 'co patine. con deterioro de

los ferodos 0, por el contrano, produce un etecto de trenado en el volante, ha-

cienrro -rabajar m~ f motor.SegU[l esto, se cor prueba Que los es uerzos de torsi6n ectuan sabre una su o

perficie circular anular y determlnan en ella un momenta de torsi6n, quo dopcnde

de la fuerza de acoplamle to y del radio eflcaz 0 radio medio Rm del di co.Par tanto, se debe cumpllr-

ef ,· _ C , [l.8A), . R", _ ,., . p . S . R"

CmF---

Rmr l . B B J

1.3.7.3 /nf/u8fJcia del nt/meTa d« SUptlrf/cies en contscto

Las 6rmulas anteriores corresponden a una sola superticie de contac to , peroeste caso, normalmente, no se presenta en automoci6n. los embragues mas sen-ciuos emplaados e vehfculos de poca potencia sueten rener como rninlmo un

disco de embraque, es decir, dos superficies de contacto (fig. 1.251. Par tanto, el

numero de superficies en contscto depende del nnmero de discos que neve el ern-

brague. Las formulas anteriores, quedaran asl:

Para on embrague monoaisco Wg. 1.27A):

Fr ::: 1 -" P ·2· s 1.9A]

C IIIF , _ -_ ;; ., ;_

2 · Rm[1.98

26



Fiy. '.27A

p(lf'8 on embrag(Je munktisca Ifig. 1.178) :

F~ - ~ • p . n . S (1.10AI

F ,c . . "

Ll.10BI

n . R m

n = numero de supertlces en contecto

EJERCICIO RESUELTO

ProbJem~4

A un motor que proporclona un par en 91 vnlanta (~ 45 kijr . IIIlla Ie u{;i)pl~ un embra-

gu8 mon~ldl co C yo ferodo esta tormado por una corona circular de 30 y 25 em de di~mD1ro(fig. 1.26). Suponlenao qua la ~uar fci6n tie!)!! un ollfi(:ip.l1le rlf' adtr~renci<l de 0,5 y que se

eolocan sais muelles para ejerc6l' 81 esfueno sobre tas suoarfleles de ccneaeto. calcutar:

1~ La fUAl.lA total dH AooplalTli~lIlo u I, ltvnilir por lOtI mtlellfl5.

2~ La tuerza que desarroua cada mucllc.

3~ La presion po unidao de superficie tpreslon superf'clal especffica) que soporte la

guarnic16n.

SolucJ6n:

PrirTlff1C:lr8gllflla:

dill -

30 + 252 - 27,5 em

R io27 .5? = 13.75 cm = 0.1375 m

C .•F , =

---=2· RII•

4S

2 x 0,1375 = 163.6 kgl

Est.;l tuerza acton sobre tos dos superficies de conacro WQ . 1 .2 5),

S99unda pregurrta:

r, 163,6F , - - - -- - 3 2 7 .2 kgf

Il 0.5

F I 327,2f-) ~ 6" = -6- = u~5kgf

e cera pr~unta'

Como 18superficift total del disco fir) &>i . t I cas() R' SI 2 . S, rssulta:

5, = 2 . S :s 2 1 '1 (d~ _ d~l - 3,14 (30' - ?5!) - 431.751;-n14 2

Fig. 7.278

27



• • '~crrid, ~ 'Ide)

• -, rM,:Ie rtW;o

b • ,••:c,.>ia~o,ql

FJr}. 7.28 Hecomdo del pedaf.

La presi6r> superficial especltica ~ deduce de Ia f6rrnula [1.5J:

F t 163.8p ;;;0 --- .. - --- 0,75 kgt/cml

S:' Ii 43',75 x 0,5

, .3.8 Avenfts mas Irecoentes en los emblague$ ds tticcior:Normss para su deteccton If f9per8ciOn

Las avenas mas frecuenres que suslen darse en este mecanisme, son 1 < 1 9 :;i·

guientee:

1. E1embmgu8 patina.

Puede suceder por las siguion es causas:

- R egla _ te defectuoso. Comprobar V hace r reqlaie.

- Disco tlngrassdo o sucio. Desmontar el embraque y comprobar el disco,reaiizando una lirnpieza del mismo con aguarrtts.

- Ferodos dosqastados. Sustitulr el disco.

- F(lita de presion en I~ muelles, Desmontar la rnaza y comprobar losrnusllas.

2. Trepicaci(')f) del vebkrulo at embragar.

Indica quo 01 disco no aslenta bien obre 81 volante por sstar deformado; 0

bien se debe a falta de progresividad, 81no actuer los muelles amortiguadores delmismo. Comprobar el alebeo y camblar el disco.

3. Las velocidedos rescsn al csmoier.

Indica un mal reqlaje del embrague, de forma que al pisar el pedal (I fonda, no

sa suelta el disco per complete. Hacer un reglaJe co-recto para remedlarlo.

4. Ru;dos a J pisar el perlat.

Indican falta de 9ra88 en el collertn. 0que 61cojinete axial esta en mal estado.Engrasar 0 cambiar 81collarfn.

5. GOlp~t80 en su funcionamiento.

Puede ser morlvado, entre ouas. por las siguientes causas: .

Par desqasts en el casqufllo de l arbol primario. Carnbiar el casql.lillo.Platlllo de spcvo del coltarln desencajado. Haoer reglaje do 10 rnaza .

Volante de inercia tlojo. Comprobar y apratar el misrno.

1.3.9 Reg/a/e y comorobeciones en 131embrsgue

B reglaje y comprobacion del embrague debe realizarse como ejerclcio practi-co de taller, teniendo en cuenta las siguiontes instruccioncs:

1. Para etsctuer el regtaje:le actue sabre la verille 0ca e de rnando que unela palanca de desernbraque con el pedal, de fonna que el recorrido fibre del pedal

sea de 2 a 4 em (fig. 1.28), empezando 3 partir do ahi a notarso 1<)prtlsi6n de los

muelles. 51el recorrido lihra as nulo. la distllnsion de los muellss puada ser incom-

plete, 10que haria patinar el disco. Si el recorridc libra cs grande, no so roaliaa undesembragado complete, 10 quo hace que las velocidades rasquen al entrar.

2. AI desmontsr un embraque para su rsparacion, hay que te er en cuenta elmarcar su posiciOn sobre el volante, va que en asta posicion 8513n compensados

los desequilibrios antivibratorios de ambos elementos; esl como para 01dcsrnontaiode I a maza, es conveniente marear todas sus piezas para volvcrlas a montar en III

mismo lugar , ya que este elemanto e5th flquilibr(lde en conjunto.

3. Para comprobar los muellss hay que comparar 6U altura libre con uno nue-

vo de las rnismas caractorlst lcas. E s t & l comprooaclcn se puede realizar tarnbien mi-

dlendo In carga da 100musl $ 3 en una maquina comprobadora, para 10 cual S9

deben conocer previarnente las caracteristicas del misrno, facilitadas por el fabri-

cnnte. De haber a lQ un m ue lle en ma l estado, deben cambiarse todos ~stos, para

evnar ta aocton de dlsuntes carIJ8l:1axlales que dasequillbren til ernbraque .

- COlflproutlr Que las superficies de asiento en el volante V en 11.Jreza no pre'

sentan deformaciones ni rayaduras: en caso corrtrario, es conveniente rectificar es-tas superficies.

28



- Comprobar ta holgura del arbol primario fie la caja de camblos con cl cas-quillo del ojguefial v, si esta eli excesiva, carnhiar 91casquillo.

1.4 Embragu9 hidt8ulico

EI embrl1guo hidraulico a c tU ( I c om o embraque eutornatico ent re el motor y lacaja do cambios q Ie, en estes casos. suele ser automatica 0 semlautorn •itica. Di-e embrague permits que el motor yire 81 ralentl (en vaclo y acemas transrnite el

pilI motor cuando 81conductor acetera.

Esta fundado en la transmisi6n de energla que una bombe cp.ntdfuga comoni-

CO l :3 una turbino por mediacio de un liquido que generalmenle es aceite mineral.

Para compron(lor bien este p inc'pio se puede poner el e;emplo de do vlOntiladofl1t' (fi-ura 1 .2 .9) colccedos uno frt!l1ltt.,J (JIm. E i ve n ti la do r (1). conectedo a la eo, mueve el aire V

'0provecta como Impulscr 0 bnmba sabre ct otro venti la(jor (21qUI! f ; S l < I sin cooecter: estelit inK), III raei"ir ~l {lire. S6 pone a girar como una turblna.

1 4. 1 Con~;fittlci(jnd~1embr8!}Ue Ilidmu/ico

!:!ita constituido, como puede verse en la figura 1.30A y 8, par dos coronas gi-

atorias (3) y 15) que tienen forma de scmitoroide goon1efTico y estan provistas deunos tabtques pianos (41, lIamadas iilailes. Una de elias, lIamsds corons motri: (51,118 unida al s r E m 1 motor (1) por medio de tornillos y constituye fa bomba centrlfuga;fa otra (31, unida al prima rio de 1 3 caja de carnblos (7) con giro libra en el votante,constltuve la turbine 0 corona errestrede.

Arnbas coronas van alojadas en una carcasa estanca y estan separadas per unpequefio cspacio para que no se produzca rozamiento entre eltas,

I " ' :JUl lal !1IObr",

t •• lIjl I' ' . ' 1 1 I:lIIU...''''. . . , . , . " .f \QfT1tn It r( 'AInr flY1l1r -Uf

lI~r":•• b .J t JI U:iHUdtf Id &.:$.,., .... &:tiJ

Icf6l ce 0"3~!'3

Fig. J.30A £mbriJgu~ hi-

draulir:o.

1.4.2 Fullcior?ilmieoto

Cuando el motor gira, E ll acoite contsrudo en la carcasa es impulsado por ta

bombs, proysctandoss par 8U periferia hacia la UI bins (31. en cuvos alabes (4) inci-

de paralelamente a t eie. Dicho acehe as arrastrado por la pro pia rotaci6n de la born-ba 0 corona motriz (5), torrnandosa asl un mrbellino t6rico Ifig. 1.311.

La anergia cinetica de! aooite que onoca contra los al8be~de la lumina, produ-ce en ~ 1 I ( 1 UIlCf fuerza que tiende a hacerla girar.

Cuando el motor gira a rarentf, la energia cinetica del aceits as p6Q1I6nl! (figlJ-

'11 1.32A) Y Ie Iuerza transrnitida a la turbine es insuficienta para veneer el par esis-

tsnte. En estas condiciones, ha y un resbalamiento total en re bomba y turbina con10que la turbina permanece inm6vi1. EI aceite resbala por los tilabes de la turbina y

os dcvuctto dosde el centro de esta al centro de la bomba, en donde es impulsado

nuevamante a la peri feria para seguir al ciclo.

A medida que aurnentan las revoluciones del motor (fig. 1.328), cl torbellino

de acei e sa va haciendo mas conststente, incldiendo con mas fuerza sobre los ~Ifl-bes de Is turbine. Esta acci6n venee 81par resistema y hace girar 18turbina, mien-

tras se verifiea un resbalamiento de aceite entre bomba V turbine que suponc elacoplamlento proqrossvo dol embmquo.

Cuando el motor gira r8pidam8n~ desarrollando su pal maximo (fig. 1.32C), el

aceite es imputsado con qren fuerza en la turbma y esta cs arrastrada a gran vclocidad sill que exist.;, apenas resbalarniento entre ambas (este suele ser de un 2 %

aproximadamente con par de transmisi6n mti>dmo).

Fig. 1.29

Flf). 1.308 Coronas de un emba:gue hidrBufico.

Fig. 1.31

Fig. 7.32 FuncloflHITflimt() (1f'1 em-

br ;Jg l/ c h l drdul ico . .

A, a rall/nt/; B. iiimedlo regimen; C.If pmM c;1ffJ/."I.

29



Rg. 1.33 EmOf8!}(lF. hrdrHlllil:O am

emb f il 9 IJe o lJX i li<N de fnccion.

fig. 1.34 E m b r i J { J t J c eJcctrom<lgriW-

tico.

EI par motor sa trans mite Integro a la transmisi6n de embrague, cualquieraque sea el par resistsnte y, de esta forma, aunque se acolere r&1pidilmentc desde

ralanti, at mo~imien\o del veoiculo SQ produce pro9rasivamente, existiando un r6S-balarnienlo que disrninuve a medica que la fuerza cinetics va venciendo al par resis-tente.

AI sublr lJ a p ndienre. 1 8 velocidad del vehiculo d' minuye por aumentar 81par resistente. pero el motor continua dcsarrollando su P\lr maximo a costa do un

mayor resbalamicnto, con 10que so puedc mantcncr mas tiempo fa directa sin pcligro de que el m010r se c~/e.

1.4,3 Ventafas e inconvenientes de los (fmbfflgUliIs hidrBI.JJicos

Es e tipo de embr8gue presnnta ol inconveniente de que no sirve para su I.I(;U-

plnmiento a una caja de cambios normal, E r . ' I declr, de engranes poralolos; va Que

aun funclonando a alentJ, cuando el asbalamrsnto es IIIt1ximo. la lurhina esta somatitia a una fusrza de empuje Que, aunquc no 1<.1aga girar por ser mayor el par

resrstento, actua sobre los dientes de los engraniljos V no pormite la maniobra delamoio c 1 p . valocldades.

Por asta razon este embraguc sc utiliza en caj8S de cambiQ eo tomeuao . Parasu acoplamtei lO a una caja normal, habrla que intercalar un tlll"lbr8gU6 8wciliar de

fnccion Que permita desacopter 1:1caja do carnbios en eI momenta d cambio (fi9U-rn 1,331.

Debido it 18 inevi able p~rdlda de enorgfa por deslizarniento del aoeire en suacoplamiento para obts er al per m/Jximo, los vehl ulos equipados COli este tipo deembrague consumen algo mas de combustible que los equ'lp a (io s con un embl'agueormal de friccion. Prese tan tarnbien la desventaia de un mayor coste eccnomico,

nsf como la necesidad de tener que acoplar una caja de camblos autornatlca.Como contrapartida de estos rnconvenientes, Ie u1ililaci6n ncl embrague hi-

d € I IiGO presents las siguientes verrtales:

Ausencia de desqaste.- Duraclon ilimitada, inciuso mucho mayor que la vida Iltil del vchfculo.

- Las vlbraclonos por torsi6n en la transmisi6n estlm f euememe arnoruqua

das, cualidad muy imporutllt~ para su utilizaclon en los motores Diesel.- Arrancue muv suave, debido ala progrosiv dad en el deslizamiento.

- Bajo coste do ontretenimienlo, no elligienoo m~s atenclon que el combicperi6dicu de acelte carla 15 000 6 20000 km.

1. 5 Embrague electromagn6tlco

Este tipo de ernbraque (fig. 1.341 funclona por la eccion c/cctrom(1yrretic(; f deuna mss» polar montana en el volante de inertia l21, Que lava una bobina interne

13) alimentada por una tlievada corrien1e cl6ctrica Y Que susthuve al plato de pre-

slon de un cmbrague tradicionet.Dentro de esre campo magnetico hay una srmadura de hierro dulce 14l solids-

ria al arbol erimario eta la caja de cambios (51por un acoplamien 0d casquillo es-

trlado (6), que cumple 1 8 mi '6n del disco de cmbrague tradicional,Para retorzar la accion del campo, .en al sntrahicrro lieva un polvo magmhico

(111, forrnado por granos de acero, a base de cromo y aluminio, que no se oxidan E I

temperatures inf6riores a 900 °C, y sirve a modo de union entre (ll clcctrofman y la

armadura.

1.S.1 Cunslitucioll del embrague electlomagnerico

EI conjunto csta formado por una corona circular magn~tica (1), compuesta de

dos mitades Que conti ne 01 anollarnientc 0 bobina (31, fija al volante de inercia (2).

En cllnterior de esta corona S8' ueve Ie armadura 14)que forma cuerpo con el C8S-

qulllo de arrastre (61 que da rnovimiento el arbol primario (51de la caja de cambios.

Unidas a la corona neva unas chap as de ectoras (7J para evltar que el ootvo mag-mhico (11) se derrarne cuando no cs atraidu por 18masa polar.

Los extremos de 19boblna van conoctados a des anillos rozame (81montadossobre la corona aislante (9). Estos anillos rcciben la corriente electrica a traves de

dos escoblllas aisladas (12) montadas en un porta-escobhlas (101 dasdc 01cual sa-

len al exterior los borne de conexi6n A V 8.

30



1.5.2 Esquema de mendo y funciol1ltmienlu e/f:Cu;cO

En lE I Figura 1.35A sa muestra el ctrcurtc, an posicion de parade, de un cmora-

gue electromaqnetico. AI cerrar eI interrupror de ancendido (1) (fig. , .3&B) la co-rriente procedente de la baterta ~2) acetone I : I t (C,), con 10cual la corrlentc princlral

pasn a troves de la resistancla (R) It I a bobina (3) por 113es co bilta A, retornsnno h tcorrienre por la escobllla 8 a traves del contacto del mle (e,) a 1)998.

Como se VB, en el ralont! la corriente que pass s treves.de la bobina de embrngue es pequei'ia, minori1aoa par ta resistsncia (fl). E campo magnetico croado ElS

insuflciente para a raer f etten ente it la arrnadura, que 10 haec do una forrl'q 1~lIli:l

progresiva, concentrando el polvo rnaqnetrco en el entrohlorro.

AI pisar el acelerador {41 (ffg. 1.35C} SE t COnE,CtA el rill' (C,) q~laanula I" resis-

nola (R), con 10 oual toda l(j corriente procedente de 113ateria pasa diroctarnente

a la bobina. En este momento, el campo magnetico es gmnde, con 10 cuat sa hacesotidaria la corona can la armadura, transmitlendc toda la potancia del volan e al

eje prirnano. oroduclendose as! el Iunclonemlento normal.

Para nssaml)ragar, cuando sa necesita realizer un carnbio de velocidad, basta

pisar al pedal de embraque (5) Hig. 1.35D) que acciona el rale (es). Esta acclon ill-

• rumpe totaJmente el paso de 103orrlonta a In bobins y anura la acoion magnetics

la corona, que IIbare el acoplarnlemo de Is arrnadura V. por tanto, la transmisi6n

• te ceia de cernbios.

COf"l '\O el consume do nstc circuito P. S grande y con e1 fill de aliviar un poco elconsume dB 1 6 batsrla, esta es svudada Introduclendo corriente al circuito directa-merne oesds al generador (61 sin interceptar el circuito de carga.

1.5.3 Ventajas de este tipo de emhra{Juc

EstE l embraUL e tlene 1<1entaia tie que no tiene rozamientos y por t anto las falsas maniobras no tienen efecto destructor. No exlge regulae Ion postorior Y Sir virt.a

• as muy superior a la del vehlculo.

FIg. r.:loA C!rCU"tJ de msndo de un embr8f]tle etec-Ifom.1{lnt!tico .

FIg. 1.358 Esquema del ctrcuito tunc-oren-d( ) if (alemi

J

FIg, 1.35C &Quema del clrcuito tuncto-n8ndo 8 plena C8rga

31



Fit!. 1.35 [mbnfg{J(J de frit"!f:itm

LYJfl 8cduJJllflH'ento rNrxtromagn~tf·cu.

1.6 Embrague de fricci6n COI\ accionamionto elactromagnotico

E s'le tip o d e e rn bra que fun cio na p er el sistema tradicional de disco de friccion,pero sustituve el mecenismo de presjon a base de muelles 0 diafragma por fa ec-

ci6n de un e{ecrro;man.

1.6.1 Constitucton del embrequo

E~ta constituido (fig. 1.361 par un volanle (1), en cuvo interior se aloia le bobi-na de excitacion 42l; una armadura (31 es arrastrada per et volante gracias a tres

lengue18s flexibles que permlten la eproximaci6n de ambos cuando el electroimanestt' i excitado. Unido 81 votente I leva un plato inrermodierio (4), cuya cara posterior

sirve de apOYD ill disco de friccidn 1 5 ) rnomado sobra un casquillo ranurado 191 y

acoplado al arbol prima rio de la caja de cam bi 0:'$, Un ~gur do plato 16), fijo sabre taarmadura (:'31,so acopla a presion sabre Iii otra cara del disco cuando f a armsdura

as atralda por al volanto.ESle plato (6) llsva solidario un many ito (7) con dos aniltos rozantes 110), por

donde toma corrientc la bobma a traves de dos e sc ob illa s 1 11 1, , o nta d as en lin

cona-escobinae (8) sujeto al soporte onvolvon e del volante 112).

1 ,6.2 Esquema de m en do y tun cto nam um to elect rico

La mayo 0 menor atTacci6n de' volante sob! la armadura dependc de la coHie te suminisuada a 10bobina del olectroirnan, permitie do un acoptamenro pro-gresi 0 del disco sobro las dos superficies de contacto.

AI csrrar el int ruptor de ence dJdo 11 (fig. 1.37), la corncntc procedente de10 b atc rI a 1 2 1 a c cio n e rele (el), con 10Que, a tTSves d I contacto del roilS (C2J,

pa a a ta bobrna (3) dcl cmbrague, retormmdo it asa 8 lraves de 18 reslsrencta (RJ.

E , este memento. 18atraccion magntlltlca sabre la armadura es d6bit, correspon-

diendo al funcionamiento de ralsnti del rr otor.

AI pisar el acelerador 14 ) so excite 0 1 rele C3. con 10que se elimina la rasistenciadel circuito, par 10 cual Is acclon de,l campo mngnlltico en ta bobina es mayor, al

ser mayor Ia intensidad de ccrrlente qU8 11898 8 18mfsma. rsalizandose asl el ace-plamlento total de embragado.

Fig. '.37 Cllcuito a o m a na o r!/cctrico de un embrague de /r ;CCJ(}n eJectmIllil9~rir;O.

32



Para etectuar 01 camb io de veloc idades. 01acclonar Ia palanca de cam bios. sacierra 01interruptor 151acoplado a ella, dando corriente 81rele (C2) que, .,1aClrvar-S9, corra la corriente al clectroiman quedsndo desembrapado. AI sonar ta palanca

de cambios, se abrc eI interrupter (51y se corta nuovamanta la corriente al rell) (ez)

que, al desa~iv8rse, vuelve (Idar corrieme al cnculro que alimenta a 13bobina para

el ernbi 8g!ldo .

Como cn todos eatos circuitos, 1(1corrientn de allmentaelon procedente de 13ba erfa cs reforzada por corriente directa dcl ganarador pars Hlfviar cl gron consu-

+o en la misrna.

'.' Embrague mixto

Este tipo de ombr<lg e as gobernado por dos mandos , Uno de enos eutomati -

co v de flCC;(Jnamienro centrifugo, que depende del regimen dol motor, e l c ua l que-ci a desembraqado cuando el molar f U ll cio n ~ a ratentl y efectul:I el arranque progre-SlVO cuando sa acelera el motor. EI segundo mando de (Jccionamiento e}ectr;co

Q S t . 1 sebordlnado II la voluntad del conductor. qua per mite cl crnbraqado y dssern-

gado en cualquio elrcunstaocie ya cualquier regimen del motor.

1.1. 1 Constitucion del fJmbrsgue

El coniuuto de embrague eutometico (fig. 1.38' con dosembra ado rnaqneti-

c o. esta fo mado por los siguientss elementos:

- U o« (iipa soportc (2) . que '6 H js a l volan te de inercia (1 ) por media de tor-

ilos y que a/oja al conjunto de mecanismos Que compor-en el embraque.- Un coniunto de contrepesos de accioll eutomdtio« (3), accionado por otec-

o de la tuerza centrrruya V montado sobrs rodarniontos a bolas. que desplaza a lasoeses Y pHI8ncas ( 4 1 . .

- Un conhmto de presion, cornpuesto PO( cl plato de presion (51y el plato dorrastre desplazabte (61, sobre el que se apoya 13 leva de acci narniento (7). Entre

e plato de presion (5) V el volante de incrcia 11)va shuado el disco de embraque (8)

el tloo de f lcclon.- Un con/unto de desembregufJ compuesto por: lint) armadura de dssembra-

gada (9) con una { juBrl1ici6n 0ferro de friccl6n 110}y un nueleo rneqnetico {l l l. en

e- que VII lncorporada le boblna {121 alirnentlJott por corriente de la batnria a navesde un interrupter situado fln ta pslauca de cambios.

7.2. Funcionemkmto

B conjunto perrnsnece desembragado cuando el motor gira a ralentl V funcio-na autornatlcarnente al pisar el acclcrador, 0sea cuando el motor va tomando revo-

I clones. La accl6n centrffuga de las mesas 14}. al actuar sobre 1<1eva (7). hace el

accplarnientc de embraqado.

Para c<Jmbiar de velocidad basta acclonar sf interruptor, acoplado a la palanca

de carnbios, que Iacilita c I paso de Ie corrisn e a 10bobina a irav~s de un r&le. EI

ecrrolman creado en ta armadura (11) atraa a la placa (9), dejando libre III acci6nn rffug8 de los conrrapesos Y quedando por anto desernbraqado. AI soltar I()pa·

anca de cambios y quedar sin corricnta al etectroirnan. cl soporte (91vUl}lve a su

sitio, con 10 cual 101acclon centrif\Jga de la s pesas acopla lomedtatamente 131em-

btague.Cuando el conductor frena e, incluso, cuando detitlne el vehiculo sin sacor ta

elocidad. no hl:lY riesgo de que eI motor se csle. yl:l que la dccclerccien producida

en el vehlculo reduce 01regimen del motor y. por tanto, la acclon del conjunto can-

trlfugo que, ;)1qusdar al motor a ralentl, queda desembraqado.

CUESTIONARIO

1.1 (Que misi6n cumple el embra~1J Rn un \lehlculo7

1.2 ~~ elementos b~i(;(lIl in"erlliencn COun embrague de fri(;r.iOn?

1.3 Consti tuci6c I y car (lmer istlC<)s de IJf) Ui!ICU de arrora gu F!

1.4 lC6m{) se iransmitc al lIIovimieoto en un &mbrag e de riccien?1.6 Tpos de IIIbrtJ9ues y dit91encias esenclalos enlrlj Ius,

1.6 lQue misi6n cumplen lOsmuetles 0 cfiafraoma en el cfTIbr"~ ~7

1.7 lOwe averias mas frtl(:lIeotes suelen producir.fe en los embragues oe frtcclon Vcomo sa corrigan?

Fig. 1.38 Emb1i1YI1I f mixto Gra·blil<J.

33



Fig. 1.398

hg 140

1.8 {por que es neoesario mantener aI regla)e en el recoil dO ibre del pcdall

1.9 lC6mo se efcctua cl ragllljc del amb ag 0 1 ; 1 : > 1 1 1 ' 9 vllhk:IIIOll?

1.10 < D . L J I ~ r:UIJI rtJnaviones deben erectuarse en los crnbraqucs \II dcsmomar lo : ; 1,., lCOmo se cornprueba qoc las femd s de nn dlsc:!1 ~l!in deSG8slrKjos?

1.12 (En q u e se bssa 8 1 tuncronarmento de I. In embr a gu e h ld ta u li co 1'-13 {Que elemontos cOfTl4)oncn un embr a gu e h ld ra u li co ?

t. \4 DifeYBnc! .as BSl!nd!llA F ln tr8 1 1" f! nlM~9L.1 hidr.1\lliC~1 'I un em bra oue de iI\:c,on.1.15 Vetrtajas e I nc on ve nie nte s q ue p re se o an los embraoues hldr~ulicos.

1.16 Caractmicticas escncia les de un ernbrague ele(;tromagnef.<;o.1.17 Tipos de embr !lues de flmciclnHrnie!1to t-ittt,lrumffg' ~Ii ,0 y dilArondas en

IN eIIOS.118 Caraeterlstlcas de un &rnbragu de 1riccl6n con maroa e r- t OmBgrl6 '00

'.'9 ~C()mo se clec~a ~\ emt)4'aca~o '( <!esem';)(agae<> et '\ un emblQ9ue ~f\Wcol, :m l.COmo Nn<:iona e\ em'otaQue mix\() 1

EJERCICIOS A R AlIZAR

I? En un sistema de m an do h rd 's uh co c om o 01 represen ts 0 lin . f~ u ra 1.39A. soapllca na (, fir"" en el pedal de 2 9f, Ca lcu la r la flHtlT~ de esernoraguc ejercidft score Is

mala.

F. I

~

r r ~ ~ 1 , = = , . ~ Ct .... I..< " . . ii' c u Fig. 1.39A

2~ Supoeiendo, en el ejercicio ante icc, q Itt el dISCo de om'orague Hig. 1.398) lieneunas rnedidas de ierodos dB 30 y?O em de di~mctro respectlvarnants, con un cocficicnte ttl;!

adherencia de 0,7 y un reparto de carq S ~brp, 9 muell96. ea culer la presion E U ! 1 l e c : : i f i c a que

Ajerce cada m ue Ue V 0 1 ~ I motOT qu e el embrague es capaz da IIBIT'IW.

3~ Un embrOQuo de dos discos dii hi ; I~nposse unas QUllmh:iones de 380 y 200 mmdo di~mcllO respectivernente, lCu~1 es el pa r do torsien a trHl1smrtJr. para UI'\3fuerza de confacto de 400 9 1 y un coofjcionta llil HdharMCIB de 0.67

4~ Un motor capac de Ut!5IJITOl l l l runa potf!rw:1a al treno de 60 CV a 4000 r , p. m. se Ie

aplica u dlscu riP embragu8 que tiene un diamctro mod'o Ott 350 I'T'm CO f 1 un a supcrficie de

A 'upljimiento de 550 cm l y n cocficienta IlH \Klherer.cia de 0.85. calcular:

I~ Ellli.rnero de ",uclloos il co loca r pare que 18prtNon espectt ica en code uno ~ el108

sea Inferior o 0,02 y(,'crn2•

2~ Siendo Is reducciOn de palancas IT1Hnc1prnecamco de 1 fJ y ll4 respective-

mente. halls ta ruerza que hoy quo IljalcHr en 51pedal p3r~ ace <lr el embrague.

3~ Calculer la relaci6n dt! ditimelros entre bomba y 001 b' que hab((a que colocar

para reducir d ~rlll:lr7U en e pedal a kgf.

5~ A ul lIIolllr capez de t rensmlt i r un par ~xirno en el volante de 15 kef, m (j " 000

r, p. m., se Ie acopta un cm~r<lQue hidraulico coo un diillrltjlrn msdio de giro en los alabes de

30 cm. CalculOir.

1~ La cantidad de acet e que tione que mover Imra deserrollae I!I anerg iC! necesarla(densidad del acono 0,82).

2? La perdlda d e e nc rg f" per esbalarn lentc en el 811S1 que, SlJDllnnt:lr'ldo un ra le nt l d e

800 r, p. m.

6? Con la cnergill p9tdida HII tf l eJ~cicio ante-iof por rcsbalilm·cmo. calc lar la terroe-

ranna alr.illllMif por sf aceite. suponioodo 0s10 a una l.e'npe'lIluul iniclal de 20 " c : V un calor

especltico en £II acelm de ,85 ~loritlS:D .,c.

I ? U n embrc qu o h ld rc iu lic o I fig . 1.401 esta fom1000 por dn~ seonccronas roro dalcs do

60 y 40 em de diametro respectlvamente, "sIll l Icopla 0 a un motor que gira a 3 000 r , J'). rn.

C a lc ula r ;

1 : EI vofurnen ! & E ! l iq\' ido que desp4aza.

2~ ef)Crglo coooz de transmitir, siendo I a de usic;8ll 11, ,1"'~Ite de 0,96.

3~ La potencla al fr8110 y pi11 mntQr deserrollados a eses rcvolcclones.

34



8? ();Ou.;ar sl esquema de un c rcuho de mando electrico para UI" ornb-aqcn eiffclro-magn6tfco.

9~ Dlbuj<lr el esquema de un eircuito de rmuicio Elltk:lrico, para un embrague de fric-a6n con mando eicctrornaqnetieo.

10:' Un ombr"guo ccuornagr.el ico tiene Que arrsstra un pltr ra,c;itent~ maximo die

3t) kgf - m a 4000 r. p IT'. Cakular:1. 1..1potancla I11J6 tiHII!t qua t"nHl' al ahtr.lr-QimRn an vanna,

2~ La corriente q e t cnc quo suministr(1r 1. :1barerla,3? L~ cwrip.p e CI.lIIS flinll 8 rtll"nli upooterdc que esre gira 8 800 r. p. m.4 !' La re sfs te nc fa q ue h ay q ue n te re aia r e n e l c irc ule e < Iemando, para reduc~f la co-

,""oltl t!I\ III IUIlt:ioll8mittrllo 8 CHIAnti.

I'

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. . .

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