EL SISTEMA DE EMBRAGUE DE UN AUTOMÓVIL: SUS PARTES Y COMO FUNCIONA

En el momento que conducimos un automóvil,para seleccionar una velocidad o marcha se necesita desconectar el motor del sistema de transmisión durante un intervalo de tiempo mínimo. Es ahí donde entra en acción el sistema de embrague que es un mecanismo propio de los vehículos que están dotados con cajas de cambios manuales.

¿QUE ES EL EMBRAGUE?

El embrague o también denominado clutch,es un sistema muy importante en los automóviles por lo que va dispuesto entre la caja de velocidades y el motor,ya que es el que se encarga de transferir la potencia del motor hacia la caja de cambios, permitiendo un acoplamiento suave para poder realizar un cambio de marchas de forma manual,ademas que absorbe las vibraciones y sacudidas que provoca la transmisión. 

Siendo su principal función la de acoplar y desacoplar el giro del motor con la transmisión,para que este movimiento giratorio sea transmitido hacia las ruedas motrices que propulsaran al vehículo,desde luego que debe haber una marcha seleccionada y engranada. 

¿COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE EMBRAGUE?

Por lo general los sistema de embrague en la actualidad son de fricción,pues funcionan de la siguiente manera,el disco de embrague presiona al volante de inercia del cigüeñal,con lo que se logra transmitir la potencia del motor hacia el eje primario de la caja de velocidades por medio de la fricción.
El sistema de embrague esta cubierto por una carcasa que va unida al volante del motor,por lo que gira solidaria con este último.En la parte interna de la carcasa se encuentra sujeto el plato de presión o opresor,que también gira junto con el volante del motor,independientemente si el embrague esta acoplado como si no lo esta.El disco de embrague esta intercalado entre el volante de inercia del motor y el plato de presión,este componente es el que se encarga de transmitir e igualar las revoluciones de giro del cigüeñal con el eje primario de la caja de velocidades,pues esta comunicado a esta última por un estriado.En el momento que soltamos el pedal de embrague los muelles helicoidales en unos casos,o un muelle de diafragma en otros sistemas,presionan el plato de presión generando que el disco de embrague friccione progresivamente con el volante de inercia del motor.
Al inicio de este proceso la fricción es demasiado pequeña para lograr vencer el peso del automóvil y transmitir el movimiento.Pero a medida que se va soltando el pedal de embrague,la presión va en aumento y el disco va gradualmente recibiendo el movimiento giratorio del volante del motor,por lo que se comienza a transmitir la potencia a las ruedas por medio del cambio de marcha.

VÍDEO DEL FUNCIONAMIENTO DEL EMBRAGUE 

PARTES PRINCIPALES DEL EMBRAGUE

Volante de Inercia:Este elemento va sujeto por unos tornillos al cigüeñal del motor,proporcionando una superficie de fricción para el disco de embrague y una área donde ira montado el plato opresor.

Disco de Embrague:Es un disco que por sus dos caras esta recubierto con un material de fricción muy semejante al de las pastillas o zapatas de freno. Deslizándose sobre el estriado del eje primario del sistema de transmisión. Este elemento es el que se encarga de transmitir a la caja de velocidades todo el par motor que le entrega el volante de inercia,sin generar resbalamientos en condiciones que esta sin movimiento giratorio.Por lo cual el material  que recubre al disco tiene la característica de adherirse a las superficies metálicas tanto del volante como del plato de presión.

Plato Opresor :Llamado plato de presión,plato opresor o masa de embrague es un componente construido en hierro que va atornillado al volante girando solidario a este último.Posee en su interior un disco de hierro fundido y unas laminas que actúan como un resorte denominado diafragma .Al momento de accionar el embrague estos resortes son los que ejercen presión o liberan al disco de embrague.

Cojinete o Collarín de empuje:Se lo conoce como collarín,cojinete de empuje o cojinete de desembrague es elemento que acciona al sistema.Es un cojinete que se desplaza por una parte del eje primario ubicado en la campana de la caja de cambios.Este movimiento es controlado en una des sus caras por un componente denominado horquilla que es la que recibe el movimiento y fuerza del pedal de embrague,mientras que por el otro lado se mantiene en contacto con el plato opresor y sus dispositivos de accionamiento. 

Carcasa:Es la parte que sirve como alojamiento y cubre todo el sistema de embrague,esta fabricada de aluminio y esta unida al bloque del motor mediante tornillos.

POSICIONES DEL EMBRAGUE QUE PODEMOS DISTINGUIR EN LA CONDUCCIÓN

Cuando estamos guiando un automóvil es fácil darse cuenta de los movimientos de acoplamiento desacoplamiento del motor con la caja de velocidades,a estas posiciones se las conoce de la siguiente manera:

Posición Embragado: Corresponde al instante en el que el pedal de embrague no esta accionado.En esta posición el embrague,caja de velocidades y motor giran solidarios transmitiendo por completo la potencia a las ruedas.

Posición Desembragado: Esto ocurre cuando pisamos a fondo el pedal de embrague,separando el sistema,por un pequeño lapso de tiempo,por lo que las ruedas giraran libremente o se detendrán dependiendo de la inercia.Esta es la posición ideal para efectuar el cambio de marcha o velocidad.

Posición Transitoria: Es dicho momento donde el sistema de embrague realiza su misión principal la que es de reprimir las colisiones  mecánicas,para que el cambio de velocidad no se produzca con dureza y brusquedad,protegiendo ademas al motor y caja de velocidades.

TIPOS DE SISTEMAS DE EMBRAGUES

El sistema de embrague lo podemos clasificar según su diseño,formas de accionamiento a continuación te mostramos los diferentes tipos que podemos encontrar:

Según el número de discos

Mono disco seco: Es el sistema que une y separa dos ejes,dicha separación se debe realizar tanto si los ejes se encuentran en movimiento o si estuviesen parados.En los automóviles este dispositivo denominado embrague tiene el objetivo principal de transmitir el movimiento del motor hacia las ruedas de acuerdo a las condiciones o voluntad del conductor.Se lo denomina monodisco ya que solo dispone de un disco entre el volante del motor y el plato de presión.

Bidisco seco con mando único: Es el mecanismo de embrague que posee dos discos para la transmisión de potencia del motor a la caja de velocidades.Este sistema es utilizado en vehículos que generan una potencia elevada.Este tipo sistema es muy similar a los sistemas de embragues convencionales.

Bidisco con mando separado: Generalmente se utilizan en vehículos agrícolas y otros servicios. 

Multidisco húmedo o seco: Este sistema  que consta de una serie de discos de fricción controlan la transmisión de energía  en un vehículo. Puede ser húmedo ya que los discos de embrague van inmersos en aceite lubricante,lo que los hace mas silenciosos que los secos.Por otro lado están los embragues multidisco secos que no necesitan aceite para lubricar,por lo que tienden a ser menos duraderos y necesitan un mantenimiento periódico.

Según como se realiza la presión sobre el plato opresor (Embrague de Fricción)
Generalmente casi en todos los automóviles se utiliza el sistema de embrague de fricción,pues su funcionamiento es relativamente sencillo,el disco de embrague ejerce una presión sobre el volante de inercia del cigüeñal con lo que se transmite la fuerza y el giro del motor hacia el eje primario de la caja de cambios por medio de la fricción que se produce. Este sistema ademas se clasifica en los siguientes tipos que te mostramos aquí: 

Embrague de muelles helicoidales: Conocido también como embrague de resortes helicoidales,en este sistema están dispuestos un número de muelles repartidos de manera uniforme sobre la base del embrague,con la finalidad de equilibrar la presión. El único inconveniente que presenta estos resortes es que tienden a desgastarse por estar sometidos a una gran fuerza centrifuga.

Embrague de diafragma: Este mecanismo es muy parecido al anterior,su principal diferencia es que se sustituyen los resortes helicoidales por un diafragma de mucha flexibilidad echo de acero.Que tendrá la misma forma de accionamiento,solo que ahora el diafragma sera el que soporta dicha fricción.
El funcionamiento de esta clase de embrague es mas sencillo que el de resortes helicoidales,por lo que podemos apreciar dos posiciones:
Sistema Desacoplado: En el momento que el conductor pisa el pedal de embrague,se produce una presión sobre el collarín o cojinete de empuje a su vez este actúa sobre el diafragma de la prensa,obligando al plato opresor a separarse del disco de embrague y este queda girando libremente librándose de la presión que lo mantenía sometido al volante de inercia del motor.Haciendo posible el cambio de marcha o velocidad.
Sistema Acoplado: En esta situación podemos apreciar que la horquilla de empuje se mantiene en reposo,lo cual quiere decir que el collarín de embrague se encuentra levemente separado del diafragma.En esta posición el diafragma esta plano generando una presión uniforme sobre el plato opresor que mantiene sujeto al disco de embrague contra el volante del motor.Esto se traduce que todo la potencia del motor esta siendo transmitida a la caja de velocidades y a las ruedas que propulsan el automóvil.

Embrague Hidráulico: Su funcionamiento se basa en la acción de un fluido hidráulico. Por lo cual no dispone de discos.Se basa en que la transmisión de potencia que requiere nuestro vehículo,para movilizarse,se genera por medio de una turbina que es acciona de acuerdo al giro del motor.Este mecanismo no es muy utilizado ya que consume gran cantidad de combustible por lo que es muy costoso dar mantener a estos vehículos.

Embrague Centrifugo: Este sistema es mas utilizado en pequeñas maquinas con motores de baja potencia,el embrague centrifugo aprovecha la fuerza centrifuga,los momentos de embragado y desembragado lo desempeñan dos contrapesos que actúan mediante la potencia centrifuga del movimiento giratorio del motor,para engranar las marchas.Este mecanismo lo podemos catalogar como un embrague automático ya que no se requiere dispositivos de control,lo que hace mucho mas sencilla la conducción al operario de dicha maquina, se puede encontrar en vehículos como tractores podadores, go-karts,etc.

Según la forma de accionamiento

Embrague con Accionamiento Mecánico: Este sistema se fundamenta en que los movimientos y fuerza que aplicamos en el pedal de embrague son transmitidos hasta el embrague mediante un conjunto de varillas o un cable.
Al accionar el pedal de embrague el cable se desplazara tensando la horquilla de empuje lo que hará que el cojinete empuje al diafragma para que el disco quede liberado,dando lugar a seleccionar la marcha adecuada.

Embrague con Accionamiento Hidráulico: En este caso la fuerza que se aplica sobre el pedal de mando es transmitida hacia el embrague mediante presión hidráulica. Al pisar el pedal este empuja sobre un pistón o émbolo, en el interior de la bomba de embrague o cilindro emisor,este pistón impulsa un liquido a través de una tubería que se conecta con el cilindro receptor en la caja de cambios.En este último esta dispuesto otro pistón que recepta la fuerza del liquido y acciona a la horquilla de empuje.

Embrague Electromagnético: El sistema de embrague electromagnético fundamenta su funcionamiento según el principio de los electroimanes. Este mecanismo lleva una bobina y un núcleo de hierro,quien produce un campo magnético cuando el hierro es excitado por pulsos eléctricos.
Este sistema de embrague tiene una corona de acero que gira junto con el volante de inercia del motor y un disco con estriado que esta sujeto a la transmisión. En la parte interna de la corona esta dispuesta la bobina,que al estar expuesta a la corriente eléctrica,genera un campo magnético entre el disco estriado y la corona.Y este proceso que se provoca en el interior de la corona da lugar al acoplamiento la corona de acero con el disco,lo que da como resultado la transmisión de potencia.
Usualmente este mecanismo de embrague es mas  utilizado en el ámbito industrial como por ejemplo en maquinas de impresión,textiles,alimentación,cintas de transporte,etc. Ya que a sus características de construcción son mas reducidas y no poseen componentes mecánicos,por lo cual es muy raro encontrar automóviles que tengan montados este sistema de embrague.