El embrague monodisco en seco

Un embrague es un mecanismo que une o separa dos árboles; esta separación debe efectuarse tanto si los dos árboles se hallan en movimiento como si están parados. En el automóvil este dispositivo tiene como función transmitir el movimiento del motor a las ruedas a voluntad del conductor. El embrague va situado entre el motor y la caja de cambios como muestra la figura 2. 1, y más concretamente entre el árbol motor o cigüeñal (que es el eje que transmite todo el par motor) y el eje primario de la caja de cambios.

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.

Normalmente, la disposición de trabajo del embrague es en la posición de transmisión del movimiento, en tal circunstancia se dice que el automóvil está embragado. En caso contrario, un automóvil está desembragado cuando no transmite ningún tipo de movimiento.

Evolución de los materiales: Primeros inconvenientes

El cuero, que constituyó durante muchos años el material de rozamiento más empleado, tenía el problema de un calentamiento rápido y su gran sensibilidad al aceite y a la humedad, por lo que nunca garantizaba un funcionamiento constante.

Hacia 1920, la construcción y difusión de los forros de embrague de aglomerado de amianto, permitió obtener elevados coeficientes de rozamiento (de más de 0,3) y alcanzar elevadas temperaturas sin perjuicio para los propios forros, lo que permitió el éxito definitivo de un tipo de embrague que había sido introducido ya a principio de siglo por De Dion Bouton.
El éxito del embrague monodisco en seco se debió en gran parte a la empresa británica Ferodo, que anteriormente había construido forros de rozamiento a base de conglomerado de amianto y cobre, para el frenado. Dicho material demostró su capacidad de resistencia a elevadas temperaturas y presiones, necesarias para un embrague monodisco.

Pero este embrague monodisco en seco no resultó satisfactorio hasta pasados treinta años debido a la aparición de una serie de inconvenientes. El principal problema residía en que el contacto en el disco no era completamente plano, puesto que era suficiente un pequeño juego en el árbol acanalado o en el sistema de palancas, para tener un contacto parcial, teniendo en cuenta además que si se utilizaban varios muelles helicoidales, la carga de los mismos no era lo suficientemente uniforme, por lo que el embrague vibraba y la unión se producía a golpes.

Para evitar este inconveniente se construyó el disco de » acero armónico», con la circunferencia exterior ondulada, de manera que constituía una especie de muelle entre dos forros de rozamiento. Cuando el disco era apretado entre el volante y el plato de presión, ambos forros eran aplastados progresivamente, con lo que se compensaban los efectos de paralelismo.

Sin embargo esta solución no fue suficiente para solucionar todos los problemas de funcionamiento y hacia los años sesenta se produjo un claro avance con el empleo de muelles de diafragma en lugar de los cotidianos muelles helicoidales. El funcionamiento de un embrague con muelle de diafragma es similar al de los muelles helicoidales como podemos ver en la figura 2.2.

Descripción de los componentes

Los embragues de fricción están formados por dos partes claramente diferenciadas: el disco de embrague y el plato de presión. Este dispositivo está formado por un disco de acero en el que por medio de unos remaches van sujetos los forros, de tal manera que la cabeza de los remaches van embutidas para que no rocen contra la superficie del asiento del volante y en el plato de presión.

El disco de acero tiene unos cortes en su periferia formando una especie de lengüetas que pueden doblarse en ambos sentidos de giro por la inercia de la fricción. Para amortiguar la inercia de contacto se colocan unos muelles entre el disco de acero y el platillo. Para el accionamiento del disco el árbol primario de la caja de cambios, se incluye un manguito estriado. El plato o disco de presión sirve de acoplamiento del conjunto al volante de inercia por medio de un disco de fricción y va montado entre el disco de fricción y la carcasa. Entre el disco de presión y la carcasa van montados los elementos de presión que pueden ser muelles helicoidales o un diafragma.

Estos elementos de presión han de estar dimensionados de tal forma que al comprimir el disco de fricción contra el volante, éste reciba todo el par motor, absorbiendo el esfuerzo tangencial transmitido sin desplazamientos.

La maza de embrague es el conjunto formado por los siguientes elementos: plato de presión, carcasa y mecanismos de unión con la cubierta.