Un element important d’una transmissió mecànica és l’embragatge, que s’utilitza per desconnectar momentàniament el motor de la transmissió. A més, l’embragatge actua com una mena d’amortidor que protegeix el motor de les sobrecàrregues.
Invenció del mecanisme d'embragatge
La invenció del mecanisme d'embragatge s'atribueix a Karl Benz. Si això és cert o no, és impossible establir-lo de manera fiable: diverses empreses es dedicaven simultàniament a la producció i millora dels primers cotxes al segle XIX, i totes elles van seguir el seu desenvolupament, com es diu, "cap a cap". " El tipus d’embragatge més antic, estès a la majoria de cotxes a finals del segle XIX i principis del XX, era l’embragatge cònic. Les seves superfícies de fricció es van reduir. Aquest embragatge transmetia més parell, amb les mateixes dimensions, en comparació amb l’actual d’un disc únic, era extremadament senzill en la seva estructura i cura.
Un pesat disc cònic d’aquest tipus d’embragatge posseïa una gran inèrcia i, en canviar d’engranatge després de prémer el pedal, continuava girant al ralentí, cosa que dificultava l’engranatge. Per frenar el disc d'embragatge, es va utilitzar una unitat especial, un fre d'embragatge, però el seu ús va ser només la meitat de la solució al problema, així com la substitució d'un con per dos de menys massius. Com a resultat, ja a la dècada de 1920, una construcció tan pesada i feixuga (per a la qual requereix un esforç muscular important), com un embragatge cònic, va ser completament abandonada. També hi havia un embragatge de con invers que funcionava per expandir-se.
El principi mateix d’aquest mecanisme ha trobat una nova plasmació en el disseny de caixes de canvis modernes amb sincronitzadors. Els sincronitzadors de caixes de canvis són bàsicament petits embragatges cònics que funcionen fregant el bronze (o un altre metall d’alta fricció) contra l’acer.
El principi del mecanisme
Les següents parts principals intervenen en el funcionament del conjunt de l'embragatge:
- un volant fixat rígidament al cigonyal de la unitat de potència;
- 2 discos - de pressió i accionats, que conformen el mecanisme de fricció;
- carcassa;
- molles de pressió;
- rodament;
- molla del diafragma en forma de palanques concèntriques;
- forquilla;
- cilindre esclau d'accionament hidràulic que s'actua quan es prem el pedal.
El mecanisme més primitiu que es va utilitzar al segle passat no incloïa un cilindre hidràulic, cosa que facilita enormement la feina del conductor. En canvi, hi havia una unitat de cable mecànica.
El disc de la unitat (també conegut com la cistella) està cargolat al volant i gira amb ell. L'estat normal de l'embragatge quan el pedal està en posició deprimit està "connectat". És a dir, el cigonyal del motor i la caixa de canvis primària es connecten mitjançant un disc pressionat contra el pla del volant mitjançant un ressort.
Quan premeu el pedal, la unitat funciona d’acord amb l’algoritme següent:
- A través del fluid de fre, la força es transmet al cilindre hidràulic que empeny la forquilla.
- La forquilla pressiona el coixinet i empeny les palanques concèntriques, els extrems de les quals estan contra la placa de pressió.
- Els extrems de les palanques es retiren i alliberen el disc, com a resultat, la connexió entre els eixos es trenca, mentre que el cigonyal giratori no gira els engranatges de la caixa.
- Quan necessiteu allunyar-vos, deixeu anar gradualment el pedal. El coixinet allibera les palanques que, sota la influència de les molles, premen sobre el disc. Aquest últim és pressionat contra el volant per la superfície de fregament i el cotxe avança suaument.
- L'algorisme es repeteix amb cada canvi de marxa.
Varietats de nusos
Els dissenys d’embragatges existents es divideixen en els tipus següents:
- pel nombre de superfícies de fricció: mono i multidisc;
- per mètode de control: mecànic, servomotor i hidràulic;
- entorn de treball: sec i humit.
El sistema multidisc s’implementa juntament amb motors d’alta potència. La raó és la següent: un grup de revestiments de fricció costa suportar un augment de les càrregues i es desgasta bastant ràpidament. Gràcies al disseny amb dos discos separats per un espaiador, el gran parell es distribueix uniformement entre els 2 grups de coixinets (l'estrenyiment es produeix simultàniament). La reducció de la càrrega específica fa augmentar la vida útil de la unitat.
Mecànica
L’estructura d’un embragatge mecànic sol ser un o més discos de fricció que es comprimeixen amb el volant o entre ells mitjançant molles. L’embragatge mecànic s’acciona mitjançant un cable.
El volant d'inèrcia està cargolat al cigonyal del motor. S'utilitza com a unitat mestra.
Ara és habitual utilitzar un volant de doble massa que estabilitzi les càrregues de parell a l’eix. Ambdues parts estan connectades entre elles per molls.
La cistella té un tipus de pressió (els pètals es mouen cap a l'interior, cap al volant d'involució) i un tipus d'escapament (per exemple, en alguns models francesos). Cada tipus té el seu propi rodament d'alliberament. La cistella està cargolada al volant.
El disc accionat entra a les barres de l’eix de la caixa i es pot moure al llarg d’elles. Les molles amortidors de disc fan la funció de suavitzar les vibracions en el moment del canvi de marxa.
Els coixinets de fricció es reblan a la base del disc accionat. Estan fets d’un material compost: més sovint, a partir de fils de Kevlar o fibra de carboni, de vegades, de ceràmica. Els revestiments de cermet són especialment resistents. Estan dissenyats per suportar temperatures de fins a 600 ° C durant poc temps.
El coixinet d'alliberament està fixat a la carcassa protectora i té un coixinet d'alliberament. Situat a l’eix d’entrada.
Principi de funcionament
Un volant s’uneix a l’eix del cigonyal del motor i actua com a disc de transmissió. A més, hi ha una "cistella" (és a dir, placa de pressió) i un disc d'embragatge (amb folres de fricció). La "cistella" prem el disc accionat contra el volant, cosa que contribueix a la transmissió del parell motor a la caixa de canvis.
La placa de pressió té una forma circular amb base radial i està ben connectada al volant. Conté molles d'alliberament de tipus pètal que interactuen amb el coixinet de pressió. La mida del coixinet correspon al diàmetre del volant. Entre la plataforma i el volant es troba un disc accionat. El coixinet d'alliberament prem els molls d'alliberament al centre del disc d'alliberament. El moviment de prémer el pedal de l'embragatge passa pel cable fins a la forquilla d'alliberament i ja desplaça el rodament d'alliberament. Al centre del disc, el coixinet pressiona contra les molles d'alliberament. Com a resultat, la plataforma surt del compromís amb el disc impulsat.
Hidràulica
Un embragatge hidràulic és un embragatge mecànic accionat hidràulicament.
Els components principals són, en primer lloc, els cilindres: principals i de treball. Si es prem el pedal de l'embragatge, la vareta del cilindre hidràulic principal es mourà en conseqüència. La pressió resultant passa pel tub cap al cilindre esclau, que mou la forquilla d'alliberament, i que desplaça el rodament.
De dos discs
Aquest embragatge s’utilitza en camions pesats, tractors, tancs, algunes motocicletes i cotxes esportius.
S’utilitza quan hi ha parells de sobrealimentació. La seva instal·lació proporciona una vida útil més llarga de les peces estructurals usades.
Utilitza 2 discos accionats i la "cistella" té dues superfícies de treball. Al disseny s’ha afegit un sistema de control de premsat síncron.
Fricció humida
Els mecanismes d’aquest embragatge compleixen les seves funcions en un entorn petrolífer.
S’utilitza en motocicletes que tenen un motor transversal.
Això es deu a la característica de disseny dels propis motors de motociclisme. Aquí s’utilitza el mateix carter: tant per a la caixa de canvis com per al motor.
Principi de funcionament. La tija, que es fa passar per l’eix buit de la caixa de canvis, envia un moviment alternatiu des del cable de la palanca de l’embragatge.
El paper del rodament d'alliberament el juga la pilota al final de la vareta. Actua sobre el fong. Com a resultat, la placa de pressió es retira, la compressió entre el paquet de discs es debilita i l’eix de la caixa de canvis deixa de girar.
Elèctric
La diferència constructiva entre el sistema elèctric i el mecànic és el motor elèctric. S’activa quan es baixa el pedal de l’embragatge. El motor elèctric mou el cable i ja desplaça el rodament d'alliberament a través del balancí.
Mal funcionament comú
Molt sovint, es produeixen els problemes següents en el mecanisme d'embragatge:
- fuita del puny del cilindre hidràulic;
- desgast crític dels revestiments de fricció;
- debilitament de la molla del diafragma;
- greixatge i relliscament del disc accionat;
- trencament o bloqueig del tap.
Només el primer mal funcionament associat a una fuita de líquid de frens permet arribar al servei del cotxe sense problemes. En altres casos, l’embragatge pot no engegar-se i no podreu conduir més.
