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Presentación sobre la constitución y funcionamiento de los embragues, según el temario del módulo "Sistemas de Transmisión y Frenador", perteneciente al CFGM Electromecánica de Vehículos …

Presentación sobre la constitución y funcionamiento de los embragues, según el temario del módulo "Sistemas de Transmisión y Frenador", perteneciente al CFGM Electromecánica de Vehículos Autopropulsados.

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  • 1. El embrague. Función, tipos, diagnosis y mantenimiento. Prof. Nicolás Colado Rodríguez. Dept. de Mantenimiento de Vehículos Autopropulsados. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 1
  • 2. Ud. 2 El embrague 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 2
  • 3. Ud. 2 El embrague 1. Misión del embrague Continuación 2. Tipos de embrague 2.1. Embragues de fricción 2.2. Accionamientos de embragues de fricción 2.3. Mantenimiento del embrague de fricción 2.4. Diagnóstico de averías 2.5. Reparaciones en el embrague de fricción 2.6. Verificación de los componentes 9. Embrague hidráulico 3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 3
  • 4. Ud. 2 El embrague 4. Convertidor de par Anterior 4.1. Funcionamiento del convertidor de par 4.2. Alimentación de aceite para el convertidor de par 4.3. Embrague anulador del convertidor de par 4.4. Averías y reparaciones del embrague hidráulico y del convertidor de par 6. Embragues electromagnéticos 5.1. Embrague de polvo electromagnético Para practicar: Sustituir el bombín de accionamiento hidráulico del embrague En resumen 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 4
  • 5. 1. Misión del embrague Ud.2 Lamisión básica del embrague es transmitir el par del motlor a la caja de cambios. En un cambio manual, además debe ser capaz de desacoplar ambos elementos. Conjunto caja de cambios y embrague 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 5
  • 6. 1. Misión del embrague Ud.2 El embrague debe cumplir: •Ser progresivo y elástico en su funcionamiento. •Tener alta resistencia térmica. •Ser capaz de transmitir todo el par que proporcione el motor. •Tener buena resistencia mecánica, que asegure una durabilidad razonable. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 6
  • 7. 1. Misión del embrague Ud.2 TIPOS DE EMBRAGUES Disco Seco Cono Por fricción Bidisco Bañado en aceite Electromagnético Embrague hidráulico Hidraúlico Convertidor de par 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 7
  • 8. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Conjunto de embrague de fricción con disco Este es el tipo de embrague más utilizado. El uso de un monodisco en seco, un bidisco o un multidisco bañado en aceite se decide en función del espacio disponible. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 8
  • 9. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Situación del embrague en el conjunto del motor 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 9
  • 10. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción El embrague está sometido a los siguientes esfuerzos: •El par soportado. •La fuerza de empuje. •La fuerza transmitida. •La presión máxima sobre el disco. •El par máximo transmitido. Transmisión de movimiento del embrague 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 10
  • 11. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Par motor: lo proporcionan los fabricantes en tabas La fuerza de empuje es la que ejerce el plato de presión sobre el disco. La fuerza transmmitida es la que el embrague puede transmitir. Presión máxima admisible en el disco Par máximo transmitido por el embrague. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 11
  • 12. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Curva de par y de potencia de un motor Audi V8 5V 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 12
  • 13. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Fuerza de empuje de los muelles 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 13
  • 14. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Comparativa de fuerzas necesarias para desembragar (muelles y diafragma) 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 14
  • 15. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Principios de funcionamiento del embrague de fricción Radio medio de un disco de embrague 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 15
  • 16. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Disco de embrague Constitución: •Un disco exterior soporta los forros y tiene unas acanaladuras que permiten cierto movimiento. •Un disco que en su centro engrana con el primario del cambio. •La unión entre los dos elementos anteriores se hace mediante unos muelles que dan cierta flexibilidad el conjunto. Misión: •Transmitir el par desde el volante de inercia hasta el primario del cambio. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 16
  • 17. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Disco de embrague seccionado 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 17
  • 18. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Plato de presión Misión: •Oprimir o no el disco de embrague contra el volante motor. Constitución: •Corona de acero unida a la carcasa mediante un dispositivo elástico que permite su movimiento longitudinal (diafragma o muelles). El mecanismo elástico se dimensiona para hacer suficiente presión sobre el disco. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 18
  • 19. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Diafragma 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 19
  • 20. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Maza de embrague •También llamada cubierta o carcasa. •Sujeta el plato de presión y está atornillada al volante motor, por lo que gira solidariamente con él. •Protege los elementos elástico y el disco, que quedan en su interior. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 20
  • 21. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Collarín de empuje Misión: •Es el elemento encargado de oprimir sobre el centro del diafragma o en las palancas basculantes, para que el plato de presión deje de oprimir sobre el disco. Constitución: •Corona metálica con un rodamiento que permite que gire sobre ella el diafragma o las palancas basculantes sin dañarla. •Una horquilla es la responsable de su movimiento longitudinal. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 21
  • 22. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Volante de inercia con corona dentada 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 22
  • 23. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Embrague con volante de inercia bimasa •Suavizan las vibraciones del vehículo. •Una masa primaria está fija al cigüeñal y tiene la corona dentada del arranque. •Además soporta en su centro el rodamiento sobre el que apoya el primario del cambio. •Otra masa secundaria sirve de superficie de apoyo del disco de embrague. •Ambas masas están unidas elásticamente. •Los discos para este tipo de volantes no tienen elementos amortiguadores. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 23
  • 24. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague mediante discos de fricción Situación del volante bimasa y funcionamiento 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 24
  • 25. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague por conos de fricción Embrague de conos de fricción. •En estos embragues se prescinde del disco. •La fricción entre ambas superficies cónicas iguala la velocidad entre las dos piezas. •Este tipo de embrague es el que usan los sincronizadores del interior de las cajas de cambio, siempre bañados en aceite. •También se usan en embragues de vehículos pesados. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 25
  • 26. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague bidisco Embrague bidisco En vehículos que ofrecen elevada potencia y par tendríamos que instalar embragues monodisco de gran diámetro. Para evitarlo ponemos embragues bidisco, que tienen un tamaño mucho menor. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 26
  • 27. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague bidisco Sección de un embrague con dos discos para vehículo agrícola. La 1ª posición del pedal del embrague desacopla la toma de fuerza, La 2ª posición desacopla también el cambio. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 27
  • 28. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague multidisco Funcionamiento del embrague multidisco bañado. •Son de tamaño muy reducido (ideales para motocicletas). •En ellos intercalo discos de embrague (que giran solidarios con el motor), con discos separadores de acero que giran solidarios con el primario del cambio. •Todo el conjunto está bañado en aceite, por lo que son muy suaves, progresivos y duraderos. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 28
  • 29. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague multidisco Despiece de un embrague multidisco de motocicleta bañado en aceite 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 29
  • 30. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague multidisco Doble embrague multidisco para cambio automatizado DSG 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 30
  • 31. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.1. Embragues de fricción Embrague multidisco Los parámetros que usa la UCE son: •Rpm del primario. Embrague multidisco doble •Rpm a la salida de los embragues. •Par motor. •Pedal del freno. •Temperatura del aceite del cambio. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 31
  • 32. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción •El embrague de fricción puede accionarse de forma manual (es el conductor el que lo controla) o automática como ocurre en los cambios semiautomáticos). •Si el accionamiento es manual, el esfuerzo necesario se transmite por medio de varillas, cables o circuitos neumáticos o hidráulicos. •En los semiautomáticos es la UCE la que decide el funcionamiento mediante servomotores. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 32
  • 33. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción Manual por palancas y varillas •La fuerza para accionar el mecanismo se transmite por palancas y varillas. •El sistema necesita un engrase periódico. Accionamiento por palancas 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 33
  • 34. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción Manual por cable •Este tipo de accionamiento sustituye las varillas por un cable Bowden. •El esfuerzo aplicado puede calcularse usando la conocida ”ley de la palanca”. ¿Qué problema genera un cable con longitud mal regulada? Accionamiento por cable y palancas 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 34
  • 35. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción Hidráulico Para recordar: 2. Pascal. 3. Prensa hidráulica. Permite hacer grandes presiones sobre el collarín con poco esfuerzo sobre el pedal. Fuerza aplicada a un émbolo 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 35
  • 36. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción Hidroneumático •Usado en industriales con circuito neumático. Accionamiento hidroneumático 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 36
  • 37. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.2. Accionamientos del embrague de fricción Accionamiento automático o pilotado •Rpm, •Velocidad. •Posición palanca. •Presión sobre el acelerador. Accionamiento del embrague automático 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 37
  • 38. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.3 Operaciones de mantenimiento Los trabajos de mantenimiento del embrague son: •Regular los cables y varillas de mando para asegurar un cierto recorrido libre del pedal (protege al collarín) y un desembragado completo al pisar a fondo (protege al cambio. •Si hay elementos hidráulicos, hacer los correspondientes cambios de líquido y controles de estanqueidad. •Lubricar los ejes y articulaciones •Los embragues multidisco tienen un programa de cambio de aceite y filtros establecido por el fabricante. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 38
  • 39. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.4. Diagnóstico de averías. •El motor se embala pero el vehículo no acelera en proporción. •El embrague patina. •Forros desgastados o disco manchado de grasa •Cambio de disco •Cambio del retén del cigüeñal •Buscar otras fuentes de grasa. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 39
  • 40. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.4. Diagnóstico de averías. •Ruidos al pisar el pedal. •Problemas en el collarín. •Lubricación del collarín. •Sustituir el collarín. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 40
  • 41. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.4. Diagnóstico de averías. Todas las marchas rascan El desembragado es incompleto. Mala regulación de los elementos de mando. Regular correctamente. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 41
  • 42. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.4. Diagnóstico de averías. El vehículo da tirones. El plato de presión presiona desequilibradamente. Disco, plato, diafragma… Cambio el disco o el kit completo del embrague. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 42
  • 43. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.5. Reparaciones en el embrague de fricción Ejemplo de proceso de trabajo Centrado del disco de embrague 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 43
  • 44. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.6. Verificación de los componentes Verificación del volante de inercia y del rodamiento de apoyo del primario Verificación del desgaste en los extremos del diafragma 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 44
  • 45. 1. Tipos de embragues Ud.2 2.6. Verificación de los componentes Verificación de la maza o plato de presión (diafragma o muelles) y collarín Verificación de uniones elásticas y remachadas 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 45
  • 46. 1. Embrague hidráulico Ud.2 CARACTERISTICAS. Embrague hidráulico: •Permite acoplar y desacoplar el motor de la caja de cambios de forma automática. •El embragado se produce cuando suben las rpm del motor. •Debido a que siempre tiene un arrastre residual, no puede usarse en los cambios manuales tradicionales. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 46
  • 47. 1. Embrague hidráulico Ud.2 3.1. Funcionamiento del embrague hidráulico El par lo transmite el fluido que se mueve entre la bomba y la turbina. •La bomba gira solidaria con el volante motor. •La turbina gira solidaria con el primario del cambio. •La transmisión del movimiento está en función de las rpm del motor y de la viscosidad del aceite. •El diseño de los álabes obliga al aceite a regresar a la bomba una vez impulsada la turbina. Funcionamiento del embrague hidráulico 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 47
  • 48. 1. Embrague hidráulico Ud.2 •El número de álabes de la turbina y de la bomba son diferentes para que nunca se interrumpa el flujo de aceite entre ambas. •Cuando las rpm de la bomba son suficientes se transmite el 100% del par motor. •En este caso hay siempre un resbalamiento de aproximadamente el 2%. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 48
  • 49. 4. Convertidor de par Ud.2 •Es un embrague hidráulico perfeccionado. •su funcionamiento puede multiplicar el par motor hasta por 3. Fases de funcionamiento: 2. Multiplica el par 3. Al subir las rpm el factor multiplicador disminuye hasta ser 1:1. El resbalamiento al final es del 2%. Hoy en día ha desplazado totalmente al embrague hidráulico convencional. Convertidor de par 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 49
  • 50. 4. Convertidor de par Ud.2 Convertidor de par 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 50
  • 51. 4. Convertidor de par Ud.2 4.1. Funcionamiento del convertidor de par Conjunto convertidor (turbina, reactor y bomba) 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 51
  • 52. 4. Convertidor de par Ud.2 4.1. Funcionamiento del convertidor de par Conjunto reactor 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 52
  • 53. 4. Convertidor de par Ud.2 4.1. Funcionamiento del convertidor de par Funcionamiento hidráulico del convertidor de par 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 53
  • 54. 4. Convertidor de par Ud.2 4.1. Funcionamiento del convertidor de par Funcionamiento en fase de multiplicador del par 1ª fase de funcionamiento: multiplicación de par. Transmisión de movimiento multiplicando el par (bomba en el piñón pequeño y turbina en el piñón grande) 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 54
  • 55. 4. Convertidor de par Ud.2 4.1. Funcionamiento del convertidor de par Funcionamiento como transmisor de par 2ª fase de funcionamiento: embrague hidráulico. Transmisión de movimiento 1:1. El aceite actúa como la cadena 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 55
  • 56. 4. Convertidor de par Ud.2 4.2. Alimentación de aceite para el convertidor de par •Una bomba de engranajes alimenta de aceite al convertidor. •La refrigeración se confía a un intercambiador refrigerante/aceite. La presión hidráulica en el circuito la controla una UCE en función de: -rpm y par motor. - rpm turbina. - rpm salida del cambio. - temperatura aceite. -velocidad vehículo. Alimentación de aceite al convertidor de par y radiador de enfriamiento 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 56
  • 57. 4. Convertidor de par Ud.2 4.3. Embrague anulador del convertidor de par El embrague anulador elimina el 2% de resbalamiento que se da en el convertidor de par cuando se funciona a alto régimen de giro. Puede activarse para cualquier rpm, cualquier marcha y cuando el aceite del sistema supera los 40º C. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 57
  • 58. 4. Convertidor de par Ud.2 4.4. Averías y reparaciones del embrague hidráulico y del convertidor de par Las averías que pueden tener los embragues hidráulicos son siempre por: •Aceite inadecuado o nivel de este. •Refrigeración del aceite. •Software de control Sección de un convertidor de par y zonas soldadas 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 58
  • 59. 4. Embrague hidráulico y combertidor de par. Ud.2 4.4. Diagnóstico de averías. Excesivo resbalamiento. •Falta aceite o está en mal estado. •Cambio de aceite o niveles. •Agua en el sistema. •Consultar memoria de •Fallo de software. averías. •Temperatura del aceite •Revisar sistema de excesiva. refrigeración. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 59
  • 60. 4. Embrague hidráulico y combertidor de par. Ud.2 4.4. Diagnóstico de averías. Excesivo arrastre al ralentí. •Aceite demasiado viscoso. •Demasiado aceite. •Cambio de aceite o niveles. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 60
  • 61. 4. Embrague hidráulico y combertidor de par. Ud.2 4.4. Diagnóstico de averías. Fugas de aceite. Retén de salida hacia el cambio. Cambio de retén Juntas deterioradas. Sustitución de juntas. 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 61
  • 62. Para practicar: Ud.2 Sustituir el bombín de accionamiento hidráulico del embrague HERRAMIENTAS MATERIAL •Herramientas manuales del •Líquido de frenos taller de electromecánica •Cuaderno de prácticas Desconectar la entrada de líquido al bombín 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 62
  • 63. EN RESUMEN Ud.2 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 63
  • 64. Para practicar: Ud.2 Sustituir el bombín de accionamiento hidráulico del embrague Quitar la grapa de fijación 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 64
  • 65. Para practicar: Ud.2 Sustituir el bombín de accionamiento hidráulico del embrague Girar el bombín y extraerlo del alojamiento 05/22/09 Nicolás Colado Rodríguez 65

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