martes, 21 de mayo de 2013

SAC Embrague autoajustable

Principio de funcionamiento del embrague autoajustable: el sensor de carga

El gráfico (figura 1) muestra una representación esquemática. La diferencia más importante con respecto a un embrague convencional es que el alojamiento del diafragma no se encuentra firmemente unido a la tapa por medio de remaches, sino que se apoya sobre un „diafragma intermedio sensor“. Ese diafragma sensor se mantiene en reposo hasta que por motivo de desgaste del disco varía la geometría del punto de apoyo, provocando un sobreesfuerzo para actuar el diafragma(accionamiento pedal), es en este momento cuando el diafragma sensor actúa, desplaza y permite el recolocado de las levas del sistema de reajuste volviendo a reponer la posición,esfuerzo y accionamiento de la 1ª vez.

El embrague autoajustable LuK presenta dos ventajas principales:


Fuerzas de accionamiento de desembrague reducidas, que se mantienen constantes a lo largo de la vida de servicio del embrague.

Mayores reservas frente al desgaste y, por consiguiente, duración más larga de servicio gracias a la compensación del desgaste

De estas dos ventajes principales se deriva una serie completa de posibles ventajas secundarias, tales como:

la desaparición de los servosistemas (en los vehículos industriales)

unos sistemas de desembrague más sencillos

además de la menor fuerza necesaria para accionar el pedal del embrague, también menores recorridos de este último

nuevas posibilidades de reducción del diámetro del embrague

la fuerza de accionamiento del pedal del embrague se mantiene constante a lo largo de toda la gama de regímenes del motor

menor recorrido del cojinete de desembrague durante toda la duración de servicio del componente

El diafragma sensor se calcula y ajusta a la fuerza de desembrague deseada. Mientras la fuerza de desembrague sea menor que la fuerza de retención del plato sensor, el alojamiento giratorio del diafragma principal se mantiene en el mismo sitio. Sin embargo, si la fuerza de desembrague aumenta como consecuencia del desgaste de los forros, se sobrepasa la contrafuerza del plato sensor y el alojamiento giratorio se mueve en dirección al volante de inercia la distancia exactamente necesaria para que se vuelva a reducir la fuerza de desembrague y no sobrepase a la fuerza del diafragma sensor. Cuando diafragma sensor se desplaza (cede), entre el alojamiento circular y la carcasa del plato se produce una separación, que se puede compensar (por ejemplo) mediante una rampa de ajuste.

Figura 2:

El sensor dinámico de compensación de espesor mediante rampas de ajuste se puede realizar con un diseño efectivo y sencillo. En el gráfico se puede ver una versión de construcción. En comparación con el embrague convencional, sólo se añaden un diafragma sensor (rojo) y un anillo de rampa (amarillo).

Figura 3:

En el gráfico se muestran los desarrollos de la fuerza de desembrague de un embrague convencional en estado nuevo, así como en estado de desgaste de los forros. Y en comparación, la fuerza de desembrague mucho menor del embrague autoajustable (SAC), cuya curva característica no varía prácticamente su trazado a lo largo de la vida de servicio del embrague.

Otra ventaja más es la mayor reserva frente al desgaste, que ahora no depende ya (como en el caso del embrague convencional) de la longitud de la curva característica del diafragma, sino de la altura de la rampa, por lo que la longitud se puede aumentar sin problema alguno hasta aproximadamente 4 mm en el caso de los embragues pequeños y hasta casi 10 mm en el de los embragues grandes. Esta ventaja representa un paso decisivo en lo que se refiere a la larga duración de vida de los embragues.

El diafragma sensor se encuentra suspendido de la tapa y sus lengüetas interiores conforman el alojamiento del diafragma principal. Debido a las fuerzas centrífugas, las rampas de ajuste (que son las que se encargan del reajuste del embrague propiamente dicho) no se encuentran colocadas radialmente, como en la anterior figura de principio de funcionamiento, sino en sentido periférico. Un anillo de 12 rampas se mueve y coloca sobre las rampas opuestas existentes en la carcasa del plato de presión. El anillo de rampas se encuentre pretensado en la dirección angular mediante tres pequeños muelles de compresión con objeto de que pueda ocupar el espacio que queda entre el alojamiento angular y la carcasa cuando el diafragma sensor se mueve en dirección al volante de inercia.


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Figura 1
 

Plato de apriete del embrague



El plato de apriete, que forma un sistema de fricción junto con el volante de inercia y el disco del embrague, se encuentra sujeto al volante mediante el atornillamiento de la caja. Se encarga de transmitir el par de giro del motor al eje primario de la caja de cambios por medio del disco de embrague.

En los años 70, el embrague de diafragma fue desplazando continuamente a los muelles helicoidales en el sector de los automóviles de turismo. Desde entonces, un diafragma con lengüetas elásticas se encarga de proporcionar la fuerza de compresión necesaria para la transmisión del par motor. Las lengüetas del diafragma se encargan al mismo tiempo de la función de desembrague.

El conductor nota claramente la presencia del diafragma ya que sólo tiene que aplicar una pequeña fuerza al pedal debido a la menor fuerza de desembrague necesaria. Dependiendo de la construcción y del sistema de accionamiento del embrague, se distingue entre el embrague con diafragma de tracción y el de diafragma de compresión.

Normalmente, el flujo de fuerza pasa directamente del cigüeñal al volante, que se encuentra fijado directamente a aquél, y después pasa al embrague y al cambio de marchas. El volante de inercia, que está firmemente atornillado, transmite al disco de embrague una mitad del par de giro del motor. La otra mitad pasa a la caja a través de la sujeción del embrague al volante de inercia y desde allí al plato de apriete del embrague a través de láminas elásticas. Por medio del plato de apriete, el diafragma presiona contra el volante al disco de embrague en arrastre de fuerza.

Cuando el conductor pisa el pedal del embrague, presiona el cojinete de desembrague contra las puntas de las lengüetas del diafragma, el cual se apoya entonces en la parte interna de la zona periférica de la caja del embrague. La parte del borde exterior del diafragma presiona sobre las levas de apoyo del plato de apriete. El borde exterior del diafragma bascula como un balancín en sentido contrario al movimiento del cojinete de desembrague. El sistema de sujeción de las láminas elásticas, que está bajo presión, levanta el plato de apriete, separándolo del disco de embrague, por lo que se interrumpe la transmisión del momento de giro del motor. Si el conductor suelta el pedal del embrague, el borde exterior del diafragma vuelve a presionar al disco de embrague entre el plato de apriete y el volante de inercia, restableciendo la transmisión de fuerza.

En el tipo de embrague con diafragma de tracción es necesario que exista una unión entre el cojinete de desembrague y el diafragma. El cojinete de desembrague se fija a las puntas de las lengüetas del diafragma o se encaja en ellas. El borde exterior del diafragma se apoya en la caja del embrague y en la parte interior del borde presiona contra el plato de apriete. El plato de apriete se levanta y se separa del disco de embrague por medio de láminas elásticas pretensadas. Condicionado por el tipo de construcción, el cambio de la dirección de movimiento necesario al accionar el pedal del embrague se lleva a cabo a través de un sistema más complejo de desembrague.

Desde mediados de los años 90 se utilizan cada vez más los embragues autoajustables (SAC) de accionamiento por muelle de compresión. En este tipo de embragues, el diafragma compensa progresivamente el desgaste de los forros. Por consiguiente, tanto la fuerza a ejercer sobre el pedal como la fuerza de compresión se mantienen prácticamente constantes y la duración de vida del embrague se alarga considerablemente.

Disco de embrague

El disco de embrague es el elemento central de unión del embrague. Junto con el volante de inercia del motor y el plato de apriete del embrague, configura el sistema de fricción.

En estado embragado, el disco de embrague se encuentra comprimido entre el volante de inercia y el plato de apriete del embrague. Transmite el momento de impulsión al eje primario del cambio de marchas por medio del engranaje del cubo.

Como participante en el sistema de fricción entre el volante de inercia y el plato de apriete, la función principal del disco de embrague consiste en transmitir el par de giro del motor.

Pero también tiene otras funciones. Por ejemplo, la de facilitar un arranque suave del vehículo y de hacer posibles cambios rápidos de marchas.

El disco de embrague tiene que mantener también al cambio de marchas aislado de las vibraciones del motor, evitando de esta forma que el cambio haga ruidos.


Discos de embrague con amortiguador torsional y sistema elástico de los forros en los vehículos modernos

Por ese motivo, en los vehículos modernos sólo se encuentran ya discos de embrague con amortiguador torsional y sistema elástico de los forros. La función del amortiguador torsional es amortiguar las vibraciones entre el motor y el cambio de marchas.

Esto permite también proteger contra las vibraciones a los pares de piñones, así como evitar los ruidos del engranaje.

Por su parte, el sistema elástico de los forros se encarga de que se desarrolle suavemente el proceso de embrague y de que la puesta en movimiento de vehículo se realice sin tirones. Los muelles se encuentran montados entre los forros de los discos de embrague.

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Disco de embrague