SISTEMA DE TRANSMISIÓN EN VEHÍCULOS AUTOMÓVILES (PARTE III)

Hola a todos

En el anterior artículo os hablé de el embrague, la pieza encargada de conectar el sistema de transmisión al motor, más concretamente al volante de inercia. Bien, hoy continuamos hablando del embrague, completando conocimientos sobre el embrague de fricción y veremos también otros tipos de embrague.

Ya vimos en el anterior artículo de que se compone un mecanismo de embrague (de fricción), pero ahora estudiaremos como se acciona el embrague. Hay dos tipos de accionamiento para un embrague, mecánico e hidráulico.

• Accionamiento mecánico: Como su propio nombre indica, el accionamiento del sistema de embrague (recordad que el embrague siempre se encuentra acoplado hasta que pisamos el pedal, que sería el accionamiento) se realiza sólo por medios mecánicos, en este caso por medio de un cable.
  

Hay dos variedades dentro de este sistema, que como veis es bastante simple. Al pisar el pedal, tiramos del cable de acero que tira de la palanca de empuje, esta palanca de empuje arrastra al cojinete de empuje, el cual deforma el diafragma y desacopla el disco. Cuando soltamos el pedal, el cojinete de empuje regresa a su posición y presiona el diafragma, acoplando de nuevo el disco. Bien, las dos variedades de accionamiento mecánico difieren sólo en la inclusión o no de la denominada guarda del embrague, que no es más que una separación que se deja entre el cojinete de empuje y el diafragma. La separación se obtiene gracias a un muelle que se situa en la horquilla o palanca de empuje.

• Accionamiento hidráulico: En este caso el accionamiento del sistema se realiza a través de un circuito hidráulico del mismo modo que el accionamiento de los frenos, por ejemplo.

Como veis, este sistema es más complejo, pero se gana mucho en precisión y, sobre todo, el esfuerzo a realizar sobre el pedal es mucho menor. En este caso también hay variantes, pudiéndose colocar el cilindro receptor por separado del cojinete de empuje (usando la palanca de empuje), como en el esquema o en conjunto con el collarín de arrastre (cojinete de empuje). La forma de desembragar y embragar es la misma que en el sistema mecánico, sólo que aquí no necesitamos usar correctores de posición, ya que el sistema hidráulico es autoregulable.

Aquí teneis otro esquema de colocación de las diferentes piezas del sistema. Este esquema es el que encontrareis en la inmensa mayoría de coches que circulan por las carreteras, ya que es un vehículo con motor en posición delantero-transversal. Pero también puede darse el caso que el motor este en posición longitudinal, entonces el embrague iria situado en posicion longitudinal también.
Bueno, como dije al comenzar el artículo, hay más tipos de embragues, además del de fricción básico que os he explicado:

• Embrague centrífugo: El embrague centrífugo es muy parecido al embrague de fricción normal, sólo que este se basa en la acción de unos contrapesos colocados en el mecanismo, los cuales van unidos a palancas que empujan el diafragma. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es la fuerza centrífuga y hace que los contrapesos se dirijan a la periferia, tirando de las palancas y consiguiendo la presión sobre la maza de empuje. Cuando el motor está a ralentí el sistema se desacopla ya que no hay fuerza centrífuga que haga que los contrapesos tiren de las palancas, por lo que desembragamos el embrague.

Arriba un esquema de despiece de un embrague centrífugo (embrague semiautomático), abajo una foto del interior del embrague centrífugo de una motocicleta vespino. El embrague centrífugo tiene la ventaja de la progresividad y de no necesitar accionamiento durante la marcha.

• Embrague hidráulico: El gran inconveniente de los embragues de fricción es su desgaste, y en menor medida el ruido que generan. En competición automovilística esto no es un problema, porque además de la corta duración, el ruido no es un problema. Pero en la calle y para ciertas potencias a transmitir, esto puede llegar a ser un quebradero de cabeza. Es aquí donde aparece en escena el embrague hidráulico, el cual no contiene discos que rocen ni piezas en fricción constante, sino que se sustitue todo esto por la acción de un fluido hidráulico. El funcionamiento es similar al ejemplo siguiente:

Tenemos dos ventiladores, el nº 1 enchufado a la corriente eléctrica, el nº 2 desenchufado y enfrente del primero. Bien, ponemos en marcha el ventilador nº 1, pues el ventilador nº 2 comenzará a girar en cuanto la presión de aire sea suficiente (eso si, en sentido contrario al habitual). 

Esquema de funcionamiento interno del embrague hidráulico o convertidor de par. loa bomba va unida y gira solidaria al volante de inercia. La turbina esla encargada de transmitir el giro a la caja de cambios. Entre medias se coloca el reactor, y se procura que la separación entre las dos ruedas toroidales (bomba y turbina) sea la mínima posible para compactar el mecanismo, pero la suficiente para que no rocen en ningún momento. 

Otro esquema, esta vez un corte seccional del interior y explicación del funcionamiento. Cuando el régimen de giro del motor es pequeño, la bomba gira solidaria con este y transmite el aceite hacia la turbina pero esta no gira porque el aceite no tiene aún fuerza para romper su inercia, es decir para vencer la fuerza que se opone al movimiento (no es rozamiento, es debido al propio peso). En regímenes bajo-medios, la velocidad de la turbina comienza a aumentar aunque seguirá siendo menor que la de la bomba, fenómeno conocido como deslizamiento. Por último, a regímenes altos la presión del aceite es suficiente como para provocar que las velocidades de bomba y turbina se igualen prácticamente (la bomba seguirá siendo un 3% más rápida). Esto es lo que provoca esa sensación, cuando la gente conduce coches con cajas automáticas, de flotabilidad en las revoluciones. Pero al contrario de lo que la gente piensa, este embrague está más capacitado para transmitir gran par de fuerza, sin necesidad de aumentar el tamaño, que el embrague de fricción. 

• Embrague electromagnético: Este tipo de embrague se usa en muchas aplicaciones ajenas al mundo del automóvil, pero es un sistema interesante para eliminar el problema del desgaste y el ruido de los sistemas convencionales de fricción. 

Este tipo de embrague consta de una corona de acero que se monta solidaria al volante de inercia, la cual en su interior lleva alojada una bobina por la que se hace pasar corriente eléctrica. Al pasar la corriente eléctrica se genera un campo mágnetico en la zona intermedia entre la corona y el disco de acero. El disco de acero va montado en el primario de la caja de cambios por medio de un estriado. El espacio interior de la corona se cierra con chapa de acero y se rellena con polvo magnético.

Aquí vemos un esquema de funcionamiento, según el tipo de accionamiento que puede ser de acción periférica o de acción lateral. Dependiendo del tipo, la manera de embragar o desembragar será distinta, aunque el principio fundamental es el mismo. El polvo magnético es el que permitirá el acople o desacople debido a su aglomeración por efecto del campo magnético.

• Embrague automático servocomandado: Cada vez más los fabricantes apuestan por cajas de cambio automáticas, y estas a su vez necesitan algún tipo de embrague automático (hidráulico, centrífugo, etc...). El embrague automático servocomandado consta de un embrague centrífugo al que se le acopla un embrague de fricción, intercalando unmecanismo de rueda libre. La rueda libre no permite girar al embrague centrífugo por encima de las rpm del motor, ya que si esto sucediera, la rueda libre blñoquearía el embrague centrífugo, haciendo el giro de los dos embragues solidarios. El embrague centrífugo gobierna las acciones de embragado y desembragado y el embrague convencional es gobernado por un mecanismo servoneumático accionado por electroválvula, conectada esta a la caja de cambios y al pedal del acelerador.

• Embrague pilotado electrónicamente: La forma de actuar es prácticamente igual que el anterior tipo, sólo que en este caso encontramos una diferencia fundamental, el circuito hidráulico que controla la palanca de mando de desembrague es controlado electrónicamente, y no servocomandado. 

En este esquema, vereis como acua el sistema. Sólo necesita un ligero empuje sobre la palanca de cambios o las levas, para que se envie una señal a la centralita, que actuará cobre el mando de embrague y desembrague, y cambiará de marcha. Este sistema se caracteriza por ser de funcionamiento muy suave, pero tiene como inconveniente el gran deslizamiento que provoca desde el ralentí hasta superadas las 1500 rpm, hecho que hace que los cambios de marcha se alarguen un poco.

• Sistema de doble embrague (embragues gemelos): Conocido por las siglas en inglés DCT o dual clutck transmission, este es un sistema que se utilizó por primera vez en los años 80 del siglo pasado, de la mano de Porsche. Basicamente es un sistema de embrague pilotado, pero al cual le hemos adosado otro embrague, y que conectamos a las marchas pares o impares, dependiendo.

Esta fotografía corresponde a un sistema de doble embrague, multidisco. Podeis observar en la cara superior el eje primario, y el diafragma (parte, porque esta cortado). ¿Tiene desgaste este tipo de embrague? Por supuesto, no olvideis que es un embrague de fricción basicamente, sólo que es menor ese desgaste ya que las acciones de embragado y desembragado son muy rápidas, casi instantaneas.

Y aquí un esquema de colocación en una caja de cambios. como veis, un embrague comanda las marchas pares (en este caso el nº 2) y el otro las impares (nº1). Cuando se cambia de marcha, el sistema nunca deja de transmitir potencia, porque siempre hay un embrague acoplado.
Bien y hasta aquí lo que ha dado de si el embrague, aunque cuando terminemos de estudiar el siguiente elemento de la transmisión volveremos a los embragues, pero para ver como son en competición automovilística. Hasta pronto y espero que os vayan aclarando conceptos estos artículos.

A continuación, la bilbiografía consultada:

- http://embraguesviaweb.blogspot.com.es/2011/02/cajas-de-cambio-de-doble-embrague.html
- http://www.taringa.net/posts/autos-motos/14216709/El-Embrague.html
- http://embraguesviaweb.blogspot.com.es/2011/02/embrague-electromagnetico.html
- http://www.transpart.com/7.html
- http://sistemasdetransmisiondefuerzas.blogspot.com.es/2012/12/el-embrague.html
- http://8000vueltas.com/2008/07/21/sistema-de-embrague-de-friccion-parte-2
- http://8000vueltas.com/2008/07/17/sistema-de-embrague-de-friccion-parte-1
- http://www.aficionadosalamecanica.net/hazlo-embrague.htm