Deseño do embrague do coche, elementos principais

O embrague é o mecanismo que transmite o par do motor á caixa de cambios a través da fricción. Tamén permite desconectar rapidamente o motor da transmisión e restablecer a conexión sen dificultade. Hai moitos tipos de embragues. Diferéncianse no número de unidades que xestionan (unidade única, dual ou multiunidade), o tipo de ambiente operativo (seco ou húmido) e o tipo de unidade. Os diferentes tipos de embrague teñen as súas respectivas vantaxes e desvantaxes, pero o embrague seco de placa única accionado mecánica ou hidráulicamente úsase máis habitualmente nos vehículos modernos.

Finalidade do embrague

O embrague está instalado entre o motor e a caixa de cambios e é unha das partes máis estresadas da caixa de cambios. Realiza as seguintes funcións principais:

1. Desconexión suave e conexión do motor e da caixa de cambios.
2. Transmisión de par sen deslizamento (sin perdas).
3. Compensación de vibracións e cargas derivadas do funcionamento irregular do motor.
4. Reducir a tensión sobre as pezas do motor e da transmisión.

Compoñentes do embrague

O embrague estándar da maioría dos vehículos de transmisión manual inclúe os seguintes compoñentes principais:

• Volante motor - Disco motriz.
• Disco de embrague.
• Cesta de embrague - placa de presión.
• Rodamento de liberación do embrague.
• embrague extraíble.
• Garfo de embrague.
• Unidade de embrague.

Os forros de fricción están instalados a ambos os dous lados do disco de embrague. A súa función é transmitir par mediante rozamento. Un amortecedor de vibracións con resorte integrado no corpo do disco suaviza a conexión co volante e amortigua as vibracións e as tensións derivadas do funcionamento irregular do motor.

A placa de presión e o resorte de diafragma que actúa sobre o disco de embrague combínanse nunha unidade, chamada "cesta de embrague". O disco de embrague está situado entre a cesta e o volante e está conectado mediante estrías ao eixe de entrada da caixa de cambios, sobre o que pode moverse.

O resorte da cesta (diafragma) pode ser de empuxe ou de escape. A diferenza reside na dirección de aplicación da forza do actuador do embrague: ben ao volante ou lonxe do volante. O deseño de resorte permite o uso dunha cesta moito máis delgada. Isto fai que a montaxe sexa o máis compacta posible.

Como funciona o embrague

O principio de funcionamento do embrague baséase na conexión ríxida do disco de embrague e do volante do motor debido á forza de rozamento xerada pola forza xerada polo resorte de diafragma. O embrague ten dous modos: "on" e "off". Na maioría dos casos, o disco impulsado é presionado contra o volante. O par do volante transmítese ao disco impulsado e despois a través da conexión estriada ao eixe de entrada da caixa de cambios.

Para desenganchar o embrague, o condutor presiona un pedal que está conectado mecánica ou hidráulicamente á horquilla. O garfo move o rodamento de liberación que, ao presionar os extremos dos pétalos do resorte de diafragma, detén o seu efecto sobre a placa de presión, que, á súa vez, libera o disco impulsado. Nesta fase, o motor está desconectado da caixa de cambios.

Cando se selecciona a marcha axeitada na caixa de cambios, o condutor solta o pedal do embrague, a garfo deixa de actuar sobre o rodamento de liberación e o resorte. A placa de presión presiona o disco conducido contra o volante. O motor está conectado á caixa de cambios.

Variedades de embrague

Embrague seco

O principio de funcionamento deste tipo de embrague baséase na forza de rozamento creada pola interacción de superficies secas: placas motriz, impulsadas e de presión. Isto proporciona unha conexión ríxida entre o motor e a transmisión. O embrague de placa única seco é o tipo máis común na maioría dos vehículos de transmisión manual.

Embrague mollado

Os acoplamentos deste tipo funcionan en baño de aceite sobre superficies de rozamento. En comparación co seco, este esquema proporciona un contacto do disco máis suave; a unidade arrefríase de forma máis eficiente debido á circulación do fluído e pode transmitir máis par á caixa de cambios.

O deseño húmido é amplamente utilizado nas transmisións automáticas de dobre embrague modernas. A peculiaridade do funcionamento deste embrague é que as engrenaxes pares e impares da caixa de cambios son subministradas con par de discos accionados separados. Accionamento do embrague - hidráulico, controlado electrónicamente. As marchas cámbianse cunha transferencia constante de par á transmisión sen interrupción no fluxo de potencia. Este deseño é máis caro e máis difícil de fabricar.

Embrague seco de dobre disco

Un embrague seco de dobre disco ten dous discos impulsados ​​e un separador intermedio entre eles. Este deseño é capaz de transmitir máis par co mesmo tamaño de embrague. Por si só, é máis fácil de facer que o aspecto húmido. Úsase normalmente en camións e coches con motores especialmente potentes.

Embrague con volante bimasa

O volante de inercia de dobre masa consta de dúas partes. Un deles está conectado ao motor, o outro ao disco impulsado. Ambos elementos do volante teñen un pequeno xogo entre si no plano de rotación e están interconectados por resortes.

Unha característica do embrague do volante de inercia de dobre masa é a ausencia dun amortiguador de vibracións torsionales no disco impulsado. O deseño do volante utiliza unha función de amortiguamento de vibracións. Ademais de transmitir par, reduce eficazmente as vibracións e as cargas derivadas do funcionamento irregular do motor.

Vida útil do embrague

A vida útil do embrague depende principalmente das condicións de funcionamento do vehículo, así como do estilo de condución do condutor. En media, a vida útil do embrague pode alcanzar os 100-150 mil quilómetros. Como consecuencia do desgaste natural que se produce cando os discos entran en contacto, as superficies de rozamento están suxeitas a desgaste e deben ser substituídas. A razón principal é o deslizamento do disco.

O embrague de dobre disco ten unha longa vida útil debido ao aumento do número de superficies de traballo. O rolamento de liberación do embrague engancha cada vez que se rompe a conexión motor/caixa de cambios. Co paso do tempo, toda a graxa prodúcese no rodamento e perde as súas propiedades, facendo que se sobrequente e falle.

Características do acoplamento cerámico

A vida útil do embrague e o seu máximo rendemento están determinados polas propiedades do material do enganche. A composición estándar dos discos de embrague na maioría dos vehículos é unha mestura comprimida de fibras de vidro e metal, resina e caucho. Dado que o principio de funcionamento do embrague baséase na forza de fricción, os revestimentos de fricción do disco accionado están adaptados para funcionar a altas temperaturas, ata 300-400 graos centígrados.

Nos coches deportivos potentes, o embrague está sometido a máis tensión do habitual. Algunhas marchas poden usar un embrague cerámico ou sinterizado. O material destas superposicións inclúe cerámica e Kevlar. O material de fricción cerámica-metal é menos suxeito ao desgaste e pode soportar o quecemento de ata 600 graos sen perder as súas propiedades.

Os fabricantes usan diferentes deseños de embrague que son óptimos para un vehículo en particular, dependendo do seu uso e custo previsto. O embrague de placa única seco segue sendo un deseño bastante eficiente e barato. Este esquema úsase amplamente en coches de orzamento e mediano, así como en SUV e camións.