Explorando los Tipos de Embrague y sus Principios de Funcionamiento en Vehículos

Debido a que el embrague es uno de los componentes principales en un coche, se fabrica en varios tipos para cumplir diferentes requisitos. En lecciones anteriores, el embrague se explicó como un dispositivo mecánico que engancha y desengancha la transmisión de potencia del eje motor al eje conducido. También revelamos que cuenta con dos ejes: uno conectado al motor o unidad de potencia (el miembro motor) mientras que el otro eje proporciona la salida de potencia que realiza el trabajo.

Hoy veremos los diferentes tipos de embrague y su principio de funcionamiento.

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Diversos tipos de embrague:

A continuación, los diferentes tipos de embrague y cómo funcionan:

• Embrague de fricción
• Embrague hidráulico
• Embrague centrífugo
• Embrague semicientrífugo
• Embrague cónico
• Embrague de diafragma
• Embrague electromagnético
• Embrague de garras y estriado
• Embrague de vacío
• Embrague de rueda libre (freewheel)

¡Profundicemos en sus explicaciones!

Embrague de fricción:

El embrague de fricción es de dos tipos diferentes: embrague de disco simple y embrague de discos múltiples.

Disco de embrague simple: el embrague simple es el más común y usado en vehículos ligeros modernos. Ayuda a transmitir par/potencia del motor al eje de entrada de la transmisión. Tiene solo un disco, como indica su nombre. Este disco está montado en las estrías del disco de embrague. El disco es un disco metálico delgado que contiene superficie de fricción en ambos lados.

Disco de embrague múltiple: como su nombre indica, un embrague de discos múltiples usa múltiples embragues para hacer contacto friccional con el volante del motor. Esto transmite potencia entre el eje del motor y el eje de transmisión del vehículo. El número de superficies de fricción determina la capacidad del embrague para transmitir par. Este disco de embrague se monta en el eje del motor y el eje de la caja de cambios. El embrague múltiple funciona de la misma manera que el de disco simple. Se logra cuando se presiona el pedal de embrague. Se usa en coches de carreras, vehículos comerciales pesados y motocicletas para transmitir alto par.

El embrague múltiple es de dos tipos: seco y húmedo; se dice que es embrague húmedo si opera en baño de aceite. Es embrague seco si opera sin aceite. Los embragues húmedos se usan comúnmente en conexión con o como parte de la transmisión automática.

Embrague hidráulico:

El principio de funcionamiento del embrague hidráulico es el mismo que el del embrague de vacío. Su principal diferencia es que el embrague hidráulico funciona con presión de aceite, mientras que el de vacío funciona con vacío. Las partes principales de este sistema de embrague incluyen acumulador, válvula de control, bomba, cilindro con pistón y un depósito.

En el principio de funcionamiento de un embrague hidráulico, el depósito de aceite bombea aceite al acumulador con ayuda de la bomba. Esta bomba trabaja junto con el motor y el acumulador está conectado al cilindro a través de la válvula de control. La válvula de control es operada por el interruptor montado en la palanca de cambios. El pistón está conectado al embrague mediante el mecanismo de enlace.

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El interruptor abre la válvula de control cuando el conductor sostiene la palanca de cambios para cambiar de marcha, lo que permite que el aceite bajo presión llegue al cilindro. La presión del aceite mueve el pistón hacia adelante y atrás, lo que hace que el embrague se desenganche.

Y si el conductor suelta la palanca de cambios, el interruptor se abre lo que cierra la válvula de control y el embrague se enganchará.

Embrague centrífugo:

Los tipos de embrague centrífugo usan fuerza centrífuga para enganchar el embrague, a diferencia de otros que trabajan con fuerza de resorte. El embrague se opera automáticamente dependiendo de la velocidad del motor, lo que elimina el pedal de embrague.

El beneficio de este embrague es que el conductor puede detener fácilmente el vehículo en cualquier marcha sin calar el motor. El vehículo puede arrancar fácilmente en cualquier marcha presionando el pedal del acelerador.

El funcionamiento del embrague centrífugo es bastante diferente, ya que consiste en pesos A pivotados en B. Los pesos se disparan debido a la fuerza centrífuga cuando aumenta la velocidad del motor. La fuerza centrífuga aplicada opera los niveles de campana que presionan la placa C. El movimiento de la placa C presiona el resorte E que presiona extremadamente el disco de embrague D contra el volante contra el resorte G. Esto engancha el embrague.

El resorte G ayuda a desenganchar el embrague a bajas velocidades, alrededor de 500 rpm, y el tope H limita el movimiento de los pesos.

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Embrague semicientrífugo:

El embrague semicientrífugo también usa fuerza centrífuga junto con una fuerza de resorte que ayuda a mantenerlo en posición enganchada. El embrague consiste en palancas, resortes de embrague, plato de presión, revestimiento de fricción, volante y disco de embrague. Las palancas y resortes están dispuestos equitativamente en el plato de presión. Estos resortes están diseñados para transmitir el par a velocidad normal del motor, mientras que la fuerza centrífuga ayuda a transmitir par a mayor velocidad del motor.

El funcionamiento del embrague semicientrífugo también ocurre a velocidades normales del motor; cuando la transmisión de potencia es baja, los resortes mantienen el embrague enganchado. Las palancas ponderadas no ejercen presión sobre el plato de presión. Y a alta velocidad del motor cuando la transmisión de potencia es alta, los pesos se disparan permitiendo que las palancas ejerzan presión sobre la placa. Esto mantiene el embrague firmemente enganchado. Los resortes en estos tipos de embragues consisten en resortes menos rígidos, permitiendo al conductor no experimentar tensión al operar el embrague.

Embrague cónico:

En un embrague cónico, las superficies de fricción tienen forma cónica con dos superficies para transmitir par. El eje del motor consiste en un cono hembra y un cono macho. El cono macho está montado en el eje estriado del embrague, que se desliza sobre él. Esta porción cónica tiene una superficie de fricción.

Las superficies de fricción del cono macho entran en contacto con el cono hembra debido a la fuerza del resorte cuando el embrague está enganchado. Sin embargo, cuando se presiona el pedal de embrague, el cono macho se desliza contra la fuerza del resorte, lo que desengancha el embrague.

Uno de los grandes beneficios del embrague cónico es que la fuerza normal que actúa sobre la superficie de fricción es mayor que la fuerza axial. Algunas limitaciones también ocurren en el embrague cónico, como: el cono macho tiende a unirse al cono hembra, dificultando el desenganche. Una pequeña cantidad de desgaste afectará el movimiento axial de los conos macho, lo que hace difícil el enganche del embrague.

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Embrague de diafragma:

El embrague de diafragma contiene un diafragma en forma de resorte cónico que produce presión sobre el plato de presión para enganchar el embrague. El resorte usado es de tipo corona o dedo, que está montado en el plato de presión.

En este tipo de embrague, la potencia del motor se transmite desde el cigüeñal al volante, que contiene un revestimiento de fricción. El plato de presión está ubicado detrás del disco de embrague porque aplica presión sobre él.

En el funcionamiento del embrague de diafragma, el diafragma tiene forma cónica de resorte que permite que el cojinete exterior se mueva hacia el volante cuando se presiona. El volante presionando el resorte de diafragma empuja el plato de presión hacia atrás. Esto permite que la presión sobre el plato se restrinja y el embrague se desenganche. Y si se suelta el pedal de embrague, el plato de presión y el resorte de diafragma volverán a su posición normal y el embrague se enganchará.

Las ventajas del embrague son que no hay palancas de liberación porque el resorte ya tomó la posición. Los conductores no necesitan aplicar tanta presión en el pedal para mantener el embrague desenganchado. Esto es porque la presión del resorte helicoidal aumenta más cuando se presiona el pedal para desenganchar el embrague.

Embrague electromagnético:

El tipo de embrague electromagnético se opera eléctricamente, pero el embrague se transmite mecánicamente. Este embrague no tiene enlace mecánico para controlar su enganche, por lo que ocurre una operación rápida y suave. Usa control remoto para su operación, permitiendo que el embrague se opere a distancia.

La energía eléctrica es suministrada por la batería y el volante del embrague contiene un devanado. El devanado permite que la electricidad pase a través y produce el campo electromagnético, haciendo que el plato de presión se enganche. Se desengancha cuando se corta el suministro de energía.

En un embrague electromagnético, hay un interruptor de liberación de embrague en la palanca de cambios que permite al conductor operar la palanca al cambiar marchas. Este interruptor se opera cortando el suministro de corriente al devanado, lo que causa el desenganche.

Embrague de garras y estriado:

Los tipos de embragues de garras y estriado se usan para conectar engranaje y eje o bloquear ejes juntos. Las partes principales del embrague son el embrague de garras que contiene los dientes externos y la manga deslizante que tiene los dientes internos. Los ejes están diseñados para girar uno al otro a la misma velocidad y nunca patinarán. Se dice que el embrague está enganchado cuando los dos ejes están conectados. El embrague se desengancha cuando la manga deslizante se mueve hacia atrás en el eje estriado para no tener contacto con el eje motor. Estos tipos de embrague se usan principalmente en vehículos de transmisión manual, ayudando a bloquear diferentes marchas.

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Embrague de vacío:

Este embrague usa el vacío existente en el colector de admisión del motor para su funcionamiento. El embrague de vacío consiste en un depósito, válvula de no retorno, cilindro de vacío con pistón y válvula solenoide. El depósito está conectado al colector de admisión a través de una válvula de no retorno. Un cilindro de vacío está conectado a un depósito a través de una válvula operada por solenoide. Este solenoide recibe energía de la batería para su funcionamiento y el circuito tiene un interruptor que está montado en la palanca de cambios. El interruptor se opera cuando el conductor cambia de marcha sosteniendo la palanca.

El solenoide se energiza y tira de la válvula hacia arriba, conectando un lado del cilindro de vacío y el depósito. Este mecanismo abre el paso entre el vacío y el depósito. Diferentes niveles de presión permiten que el pistón del cilindro de vacío se mueva hacia adelante y atrás. El movimiento del pistón se transfiere al embrague mediante un enlace, causando su desenganche. Si no se opera la palanca de cambios, el interruptor está abierto y el embrague permanece enganchado debido a la fuerza de los resortes.

Unidad de rueda libre:

El embrague de unidad de rueda libre también se conoce como embrague de resorte, embrague unidireccional o embrague de rueda libre (overrunning). Su transmisión de potencia es en una dirección, al igual que la transmisión de una bicicleta. La rueda libre está ubicada detrás de la caja de cambios. El eje principal transmite la potencia del eje principal al eje de salida, que impulsa el eje de salida cuando los engranajes planetarios están en sobremarcha. Hay un cubo y una carrera exterior contenidos en la unidad de rueda libre. Este cubo tiene estrías internas para conectarlo al eje principal de la transmisión. La superficie exterior del cubo tiene 12 levas diseñadas para sostener 12 rodillos en una jaula entre ellos y la carrera exterior. La carrera exterior está estriada al eje exterior de sobremarcha.

Eso es todo para este artículo "diferentes tipos de embrague y su funcionamiento". Espero que se haya adquirido el conocimiento; si es así, comenta, comparte y recomienda este sitio web a otros estudiantes técnicos. ¡Gracias!