embrague

1. Sistemas de Embrague<br />El embrague es el mecanismo encargado de transmitir el par motor que nos proporciona el grupo propulsor, a la caja de cambios y ésta, a su vez, a las ruedas a voluntad del conductor (manual) o automáticamente (automático), o dicho de otra manera, su misión, es desconectar el motor de las ruedas en el momento de arrancar o realizar un cambio de marcha, seguidamente algunos aspectos básico que deberán tener en cuenta para entender mejor este sistema.<br />MISION DEL EMBRAGUE<br />El embrague es el mecanismo encargado de transmitir el par motor que nos proporciona el grupo propulsor, a la caja de cambios y ésta, a su vez, a las ruedas a voluntad del conductor (manual) o automáticamente (automático), o dicho de otra manera, su misión, es desconectar el motor de las ruedas en el momento de arrancar o realizar un cambio de marcha.<br />El mecanismo de embrague es absolutamente necesario en los vehículos automóviles dotados de motor térmico, ya que para iniciar la marcha del vehículo hay que transmitir el par motor a bajo régimen de una forma progresiva por resbalamiento mecánico o viscoso, hasta conseguir un acoplamiento rígido entre el motor y las ruedas del vehículo a través del cambio de velocidades. Además, en los vehículos con cambio de velocidades mecánico es necesario disponer del mecanismo de embrague para desconectar el movimiento del motor del movimiento de las ruedas siempre que tengamos que cambiar de velocidad o deseemos parar el vehículo sin detener el motor.<br />UBICACIÓN DEL EMBRAGUE<br />El embrague se sitúa entre el volante motor y la caja de cambios y es accionado por un pedal que maneja el conductor con su pie izquierdo (menos en los automáticos que el pedal se suprime). Con el pedal suelto el giro del motor se transmite directamente a las ruedas, es decir, el motor está embragado. Y cuando el conductor pisa el pedal de embrague el giro del motor no se transmite a las ruedas, y se dice que el motor está desembragado.<br />ACCIONAMIENTO DEL EMBRAGUE<br />Veremos las diferentes posibilidades con las que el conductor puede pilotar el sistema de embrague. Debido a la evolución que actualmente están recibiendo los accionamientos del embrague, existen en el mercado diferentes formas, agrupadas básicamente en dos:<br />Sistemas de embragues pilotados por un pedal<br />Dentro de este tipo de accionamiento, nos encontramos con dos variantes básicamente:<br />Accionamiento mecánico o Accionamiento hidráulico.<br />Accionamiento mecánico<br />Este mecanismo se basa en el accionamiento del sistema de embrague, mediante un cable de acero, unido por uno de sus extremos al pedal de embrague, y por el otro a una horquilla de embrague, unida ésta a su vez con el cojinete de embrague. <br />Al pisar el pedal, el cable tira de la horquilla, aplicándole un esfuerzo capaz de desplazar al cojinete de embrague, deformando a su vez el diafragma del mecanismo de embrague, con el consiguiente desembragado del sistema. Al soltar el pedal, la fuerza de dicho diafragma, hace desplazar al cojinete en sentido contrario, y ésta a su vez al cable, con el consiguiente retorno del pedal de embrague a su estado de reposo.<br />En el sistema de accionamiento del embrague por cable, encontramos básicamente dos variedades: <br />Por una parte tenemos el sistema en el que el cojinete de embrague, en posición de reposo, está en constante contacto con el diafragma, o con las patillas de accionamiento, según proceda.<br />Y por otra, está el sistema en el que el cojinete de embrague y el diafragma, en posición de reposo, tienen una separación denominada guarda. Esta separación, se obtiene gracias a un muelle situado en la horquilla del embrague. La separación guarda, es ajustable por el extremo del cable. <br />En la actualidad, en los sistemas en los que el cojinete está siempre en contacto con el diafragma, para absorber de manera automática el juego entre el cojinete de embrague y el diafragma, existen disposistivos como cables autoregulables, o pedales dotados de unas serretas que, a medida que se va gastando el disco, regulan la posición del cable.<br />Accionamiento hidráulico<br />En este sistema se utiliza, para desplazar al cojinete de embrague y en consecuencia al mecanismo de embrague, un cilindro emisor (o bomba), y un cilindro receptor (o bombín). Están comunicados entre si, a através de una tubería, el sistema afunciona por medio del movimiento de unos émbolos sistuados dentro de los cilindros, dicho movimiento se efectúa a através de un líquido (el mismo que es utilizado en los sistemas de frenado). <br />Cuando presionamos el pedal de embrague, este actúa directamente sobre el cilindro emisor, desplazando su émbolo, éste a su vez ejerce una presión sobre el líquido, que desplaza al émbolo del cilindro receptor.<br />El cilindro receptor (o bombín), se comunica con el cojinete de embrague (en la mayoría de los casos), por medio de una horquilla. Esta está accionada por el cilindro receptor, por medio de un vástago, que permanece en contacto con el émbolo de dicho cilindro. Al desplazarse el émbolo por la fuerza del líquido, se desplaza el vástago y acciona la horquilla.<br />Otra variedad con la que nos podemos encontrar es que el cilindro receptor y el cojinete de embrague, sean una misma pieza. Con lo que el desplazamiento axial del cojinete de embrague, es aplicado del cilindro receptor directamente a dicho cojinete. Los diámetros de los dos cilindros, (emisor y receptor) son diferentes, por lo que la fuerza ejercida por el conductor sobre el pedal de embrague (aplicada directamente sobre el cilindro emisor), se multiplica, permitiendo al conductor un esfuerzo menos para el desembragado.<br />Mecanismos de embrague pilotados electrónicamente<br />El otro medio por el cual el conductor pilota el mecanismo de embrague, aunque esta vez sin la existencia del pedal de embrague. En este mecanismo el mando del sistema, está encomendado a un sistema electrónico de gestión accionado por la electrónica o la hidráulica.<br />Embragues electromagnéticos<br />Están formados por un elemento conductor fijado al volante de inercia en el que se encuentra polvo metálico, un elemento conducido ensamblado sobre el primario de la caja de cambios con una bobina que es alimentada a través de unas escobillas y un calculador electrónico, que recibe información de la posición de la palanca de cambios, del régimen del motor, de la velocidad del vehículo, y de la posición del pedal del acelerador. El embrague es gestionado por corrientes de intensidad variable.<br />En otras ocasiones, el calculador es gestionado por un grupo hidráulico el cual proporciona, mediante un cilindro receptor, la fuerza necesaria para desplazar la horquilla de embrague y el cojinete de embrague, y en consecuendcia el mecanismo de embrague.<br />Una de las marcas que actdualmente montan un mecanismo de embrague pilotado electrónicamente, es SAAB, el sistema se denomina SENSONIC.<br />Embragues hidráulicos<br />Se constituye mediante una bomba solidaria al volante de inercia y una turbina solidaria al primario de la caja de cambio; entre ambas se sitúa un reactor montado sobre una rueda libre y todo el conjunto va cerrado y bañado por aceite, siendo los álabes helicoidales de los tres elementos los que mueven el aceite. Es importante conocer los principios de los diferentes tipos y accionamientos de un sistema del que depende el aprovechamiento y transmisión del movimiento del motor a la caja de cambios y a las ruedas, para su correcta sustitución en los vehículos.<br />Caja de Cambios<br />Los motores desarrollan su máxima potencia a un número determinado de revoluciones. Si el cigüeñal estuviera unido directamente a las ruedas, provocaría que sólo pudiera circularse de forma eficiente a una velocidad determinada. Para solventar este problema se utiliza el cambio de velocidades, es un sistema que modifica las relaciones de velocidad y potencia entre el motor y las ruedas motrices. En los automóviles europeos, el sistema más usado es la caja de cambios convencional, de engranajes desplazables. En los automóviles americanos se utilizan mucho más los sistemas Hydra-Matic y los convertidores de par o torque. <br />Una caja de cambios convencional proporciona cuatro o cinco marchas hacia delante y una marcha atrás o reversa. Está formada esencialmente por dos ejes dotados de piñones fijos y desplazables de diferentes tamaños. El eje primario, conectado al motor a través del embrague, impulsa el eje intermedio, uno de cuyos piñones fijos engrana con el piñón desplazable del secundario correspondiente a la marcha seleccionada (salvo sí la palanca está en punto muerto: en ese caso el eje secundario no está conectado con el intermedio). Para la marcha atrás hace falta un piñón adicional para cambiar el sentido de giro del eje secundario. En la marcha más alta, el eje primario queda unido directamente al secundario, girando a la misma velocidad. En las marchas más bajas y en la marcha atrás, el eje secundario gira más despacio que el primario. Cuando el eje secundario gira más rápido que el primario, se habla de overdrive o súper-marcha, que permite aumentar la velocidad del automóvil sin que el motor exceda del número normal de revoluciones. <br />La transmisión de tipo Hydra-Matic combina el embrague hidráulico o convertidor de torque con una caja de cambios semiautomática. Un regulador controlado por la presión ejercida sobre el pedal del acelerador selecciona las marchas a través de un sistema de válvulas distribuidoras de control hidráulico. El cambio Hydra-Matic proporciona dos o tres marchas hacia delante.<br />DIAGNÓSTICO<br />Tanto el cardán como la caja de cambios (a pesar de que a esta última no se revisó a fondo como el embrague) presentan estados óptimos.<br />Al inspeccionar el embrague lo que mas resaltó en cuanto a fallas, fue el desgaste de las lengüetas y del collarín, los cuales necesariamente deberán ser cambiados por elementos nuevos para optimizar su rendimiento.<br />Las demás partes, a pesar de su notorio uso, no presentaron mayor desgaste que pudiera obstaculizar su óptimo funcionamiento.<br />Cajas de cambio de doble embrague<br />Dada la entrada publicada ayer he decido escribir un poco más sobre las cajas semiautomáticas de doble embrague, explicando un poco que son y cómo funcionan.<br />La caja de cambios de doble embrague es un tipo de caja de cambios semiautomática secuencial, es decir, que puede funcionar en modo automático o en modo manual sin embrague bien con levas en el volante o bien con la típica palanca de cambios que todos conocemos. Se basa en la utilización de un sistema robotizado de doble embrague y doble conjunto de selectores de marchas; uno para las marchas pares y otro para las impares. Además, consta de un doble piñón de diferencial, lo que le permite reducir sus dimensiones y lograr los escalamientos necesarios en la división de revoluciones del motor, de manera que sea más “suave” y que el conductor no sienta sensación de brusquedad cada vez que se produce un cambio.<br />Al encender el motor, se encuentran todas las marchas desacopladas y los embragues acoplando el giro del motor. Suponiendo que es seleccionado el modo automático, el sistema electrónico acciona ambos embragues y coloca la primera marcha. Al dejar de pisar el pedal de freno, el mando de los embragues acopla parcialmente el correspondiente al eje de marchas impares, produciendo el movimiento del vehículo en primera marcha, al pisar el acelerador va cerrando completamente el embrague impar, al mismo tiempo, va colocando la segunda marcha en el conjunto de marchas pares.<br />Al llegar a la velocidad necesaria para el cambio de marcha, el sistema desacopla el embrague de marchas impares y acopla el de marchas pares, en el que ya estaba seleccionada la segunda marcha. Al mismo tiempo, en el conjunto de marchas impares se selecciona la tercera marcha, dejando el tren de engranajes listo para cuando el motor llegue a las revoluciones en las que sea necesario hacer nuevamente el cambio de marchas.<br />Nuevamente aquí se repite el cambio de embrague, y queda acoplada la tercera marcha y se libera el conjunto de pares para que el sistema coloque la cuarta marcha. Así se llega hasta la sexta marcha con muy poca pérdida de tiempo entre cambios, y sin la necesidad de un convertidor de par como en las cajas automáticas convencionales.<br />Este es el proceso con el que se van engranando las velocidades en un proceso de aceleración. El funcionamiento se basa en que mientras está engranada una marcha, y conectada mediante su correspondiente embrague, está también engranda, aunque desconectada, la superior o inferior. El método que se utiliza para engranar la superior o inferior es sencillo. Si el motor se está acelerando hasta al régimen motor en que se cambia a una relación superior esta se engrana, si por el contrario el motor está decelerando se engranará una marcha inferior debido a que entiende que se quiere insertar una relación inferior.<br />