Este documento describe los diferentes tipos de embragues utilizados en automóviles, incluyendo embragues de fricción, de diafragma e hidráulicos. Explica cómo funcionan los embragues de fricción mediante la transmisión de potencia a través de la fricción entre un disco y una placa. También describe los componentes clave de un embrague como el disco, el plato de presión y el cojinete, así como los diferentes tipos de mandos como mecánicos, hidráulicos y eléctricos asistidos

1. Unidad II:
Transmisión
2.1 El embrague
2.1.1 Embrague de fricción
2.1.2 Embrague de diafragma
2.1.3 El disco de embrague

2. 2.1 Embrague
Definición:
El embrague es un sistema que permite, transmitir como
interrumpir la transmisión de una energía mecánica (potencia del
motor) a su acción final.
El embrague debe cumplir una serie de características:
• Poseer suficiente fuerza para que no patine con el motor
funcionando a pleno rendimiento.
• Proporcionar una marcha suave.
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.
• Ser resistente, rápido y seguro.
Resistente debido a que por él pasa todo el par motor.
Rápido y seguro para poder aprovechar al máximo dicho par en todo el
abanico de revoluciones del motor.
• Hace posible detener el vehículo sin parar el motor.

3. 2.1 Embrague
Tipos de Embrague
Los siguientes tipos de embragues de automóvil son frecuentemente utilizados:
- Embrague de Fricción
El disco de embrague (placa de fricción) presiona contra el volante del motor,
transmitiendo potencia desde el motor por medio de la fuerza de fricción.
- Liquido de Embrague
La potencia del motor es usada para cambiar el flujo de aceite que es
transmitido a la transmisión. Este es usado ampliamente como un convertidor
de torque en transmisión automática.

4. 2.1.1 Embrague de fricción
Su principio de funcionamiento: une o separa dos árboles de
transmisión de movimiento.
Se trata de dos discos que se pueden acercar o alejar entre sí, de modo que
cuando entran en contacto, tras un breve instante inicial de deslizamiento,
quedan unidos firmemente, girando solidarios.
Etapas:
• Embragado: es en la posición de transmisión de movimiento
• Desembragado: no transmite ningún tipo de movimiento.
Diseño embrague:
• Diafragma
• Resorte helicoidales

5. 2.1.2 Embrague de diafragma
El diafragma es un plato cónico que desempeña la misma función que los
resortes. Cuando el conductor pisa el pedal del embrague, el rodamiento
de empuje oprime el diafragma empujándolo contra su punto de apoyo y lo
flexiona.
Consiste:
• En el volante del motor, el disco de embrague y el plato opresor, que esta
atornillado al volante y gira con el. El disco de embrague es plano, de
acero, y con una maza (cubo) estriada que corre en el eje de mando de la
transmisión. Son más ligeros, y reducen la presión en el pedal.

6. 2.1.3 El disco de embrague
Misión:
Transmitir a la caja de cambios todo el par motor sin que se produzcan
resbalamientos en condiciones estacionarias.
Estructura:
• Esta formado por un disco de acero y forrado de un material de fricción que se
adhiere a las superficies metálicas (superficies con las que entra en contacto dicho
disco), por medio de unos remaches van sujetos los forros de material de fricción.
• Este material, muy resistente al desgaste y al calor.

7. Plato de presión.
El plato o disco de presión sirve de acoplamiento del conjunto al volante
de inercia y va montado entre el disco de fricción y la carcasa. Entre el
plato de presión y la carcasa van montados los elementos de presión, que
pueden ser muelles helicoidales o un diafragma.
También denominado “maza de embrague”, se compone de un disco de
acero en forma de corona circular. Por una cara se une a la carcasa del
mecanismo de embrague, a través de los muelles o diafragma, y por la
otra cara se une a una de las caras del disco de embrague.

8. Cojinete de embrague.
Denominado también cojinete axial o collarín de embrague, es el
elemento por el que se acciona el mecanismo. Se trata de un cojinete de
bolas que se desliza sobre el tramo del eje primario situado en la
campana de la caja de velocidades. Dicho desplazamiento axial se
controla por una de sus caras a la que va acoplado un elemento
denominado horquilla, y por el otro extremo permanece en contacto con
las patillas de accionamiento, en el caso de que se trate de un mecanismo
de embrague por muelles, o sobre los dedos elásticos, si se trata de un
mecanismo dotado de embrague por diafragma, realizando el empuje
axial sobre éstos.

9. 2.1.4 Embrague con volante motor bimasa
Misión:
Es amortiguar las vibraciones producidas por el ciclo del funcionamiento
del motor mejorando el confort de marcha, disminución de ruido y menos
esfuerzos a la transmisión.
Consiste:
Para amortiguar las irregularidades producidas por los 4 tiempos de los motores
alternativos se monta un volante motor de inercia que es un disco macizo de
acero donde se acopla el embrague, lleva una corona dentada donde actúa el
motor de arranque y en algunos casos un dentado para que un captador mida el
régimen motor y posición del cigüeñal.
Doble volante amortiguador (DVA), llamado coloquialmente volante bimasa,
double mass flywheel (DMF) en inglés.

10. 2.1.4 Embrague con volante motor bimasa
Estructura:
El volante desarrollado por Luk se compone de una masa primaria 1 unida
al cigüeñal donde va la corona del motor de arranque y el dentado para el
captador de régimen (si lo lleva), un disco intermedio 2, unos muelles de
arco 3, una masa secundaria flotante 4 donde se atornilla el embrague que
transmite el movimiento a la caja de cambios. Van unidas con unas guías
que permiten un juego axial y longitudinal de la masa secundaria y un
casquillo o rodamiento en su eje de giro..

11. 2.1.4 Embrague con volante motor bimasa
El principio de funcionamiento:
La masa secundaria gira solidaria a la transmisión, cuando el sistema está
embragado, la masa secundaria incrementa el momento de masa de
inercia de la transmisión. Como resultado, la onda de resonancia es
desplaza hasta aproximadamente 300 rpm, lo que permite un
comportamiento funcional con ausencia de vibraciones.
Al girar a velocidad estabilizada sobre todo a bajo régimen que es cuando
hay más vibraciones los muelles absorben las vibraciones y los
movimientos de acople del embrague ceden haciendo la salida más suave,
por eso los discos de embrague no llevan muelles.
Volante bimasa con
damper interior, el disco
interior lleva unos
muelles que aumentan la
absorción de vibraciones
Volante bimasa con péndulo,
es un modelo que se está
montando desde 2009 sobre
todo en BMW, tiene unas
masa en el disco central y en
lamaza de embrague
Volante bimasa
Sachs de
planetarios

12. 2.1.5 Mandos del embrague
Principio:
Para manipular el mecanismo del embrague se dispone de un sistema de
mando y puede ser:
• Mecánico
• Hidráulico
• Eléctrico asistido electrónicamente
• Centrífugo.
Mando Mecánico
Consisten en un cable de acero que va unido desde el pedal de embrague por un extremo,
hasta la horquilla de mando del embrague en el otro extremo. Con este sistema se consigue
que al pisar el pedal de embrague se tire de la horquilla.

13. 2.1.5 Mandos del embrague
Mando Hidráulico
En este sistema el pedal de embrague actúa sobre el émbolo de un cilindro emisor,
para desplazarlo en su interior impulsando fuera de él el líquido que contiene,
enviándolo al cilindro receptor, en el que la presión ejercida producirá el
desplazamiento de su pistón que, a su vez, provoca el desplazamiento del tope de
embrague mediante un sistema de palancas. Si disponemos de los cilindros emisor
y receptor de las medidas adecuadas, podemos lograr la multiplicación más
adecuada del esfuerzo ejercido por el conductor sobre el pedal

14. 2.1.5 Mandos del embrague
Mando Eléctrico asistido electrónicamente
Es un embrague convencional pero el accionamiento del mismo se realiza mediante
un servomotor eléctrico a través de una unidad de mando. El sistema no dispone de un
pedal de embrague y el conductor puede introducir las velocidades de forma manual.
El módulo electrónico recibe información sobre la posición de la palanca de cambios y del
pedal del acelerador, así como la velocidad del vehículo y el régimen del motor.
Con el vehículo parado y el contacto desconectado el embrague siempre se encuentra en
posición de embragado, independientemente si está en punto muerto o no. Si se encuentra
una velocidad metida no es posible arrancar el vehículo. Para sacar la velocidad el sistema
está provisto de un captador de esfuerzo situado sobre la palanca del cambio que envía una
señal al calculador electrónico que acciona el embrague. Permitiendo así sacar la velocidad y
poder ser arrancado el motor.
Servomotor eléctrico
Sensor de posición
de palanca cambios
de velocidades
Circuito y collarín
hidráulico
Modulo Electrónico o
unidad de mando

15. 2.1.5 Mandos del embrague
Mando Eléctrico asistido electrónicamente
Al poner en marcha el vehículo y accionar la palanca del cambio de velocidades, un captador
de esfuerzo manda una señal al módulo electrónico, que activa el embrague permitiendo la
selección de esta marcha. El arranque del vehículo se produce de manera progresiva con la
posición del acelerador.
Con el vehículo circulando a gran velocidad el desembrague se produce cuando el módulo
recibe señales del captador de esfuerzo de la palanca del cambio y el captador de la posición
del acelerador indica que se ha levantado el pie del acelerador. Al colocar la palanca del
cambio en la velocidad deseada el captador de la posición de la palanca del cambio envía una
señal al módulo que autoriza el embragado al acelerar.

16. 2.1.5 Mandos del embrague
El embrague centrífugo
Actualmente se monta un sistema de embrague provisto de unos contrapesos que,
cuando el motor alcanza un determinado régimen de giro, la fuerza centrífuga los
empuja hacia la periferia, haciendo que las palancas que van unidas a ellos
basculen y hagan presión sobre la maza de embrague. Consiguiéndose así el
embragado.
Cuando el motor gira a ralentí los contrapesos ocupan su posición de reposo
gracias a la acción de unos pequeños muelles y, con ello, el plato de presión deja
en libertad al disco de embrague, consiguiendo el desembragado del motor.
Dado que la velocidad de giro del motor sube en las aceleraciones de forma
progresiva, la acción de embragado resulta igualmente progresiva.

17. 2.1.6 El embrague electromagnético
Están formados por un elemento conductor fijado al volante de inercia en el que se
encuentra polvo metálico, un elemento conducido ensamblado sobre el primario de
la caja de cambios con una bobina que es alimentada a través de unas escobillas y
un calculador electrónico, que recibe información de la posición de la palanca de
cambios, del régimen del motor, de la velocidad del vehículo, y de la posición del
pedal del acelerador. El embrague es gestionado por corrientes de intensidad
variable.
En otras ocasiones, el calculador es gestionado por un grupo hidráulico el cual
proporciona, mediante un cilindro receptor, la fuerza necesaria para desplazar la
horquilla de embrague y el cojinete de embrague, y en consecuencia el mecanismo
de embrague.

18. 2.1.7 El embrague Hidráulico
El embrague hidráulico sustituye al embrague de fricción en los vehículos
equipados con caja de cambios automática. Consta de dos partes
giratorias: la bomba, movida por el motor, y la turbina, que transmite el par
a la caja de cambios.
Ambos elementos tienen alabes en su interior y se deben colocar
enfrentados entre sí, dentro de una caja llena de aceite, pero con una cierta
separación de modo que nunca lleguen a tocarse.

19. 2.1.7 El embrague Hidráulico
A partir de las 3000 r.p.m. aproximadamente
se alcanza un deslizamiento mínimo que está
en torno al 3%.

20. 2.1.7 El embrague Hidráulico
Desventajas
• No detiene la caja de cambios estándar, ya que aun funcionando a ralentí,
cuando el resbalamiento es máximo, la turbina está sometida a una fuerza
de empuje que, aunque no la haga girar por ser mayor el par resistente,
actúa sobre los dientes de los engranajes y no permite la maniobra del
cambio de velocidades.
• Los vehículos equipados con este tipo de embrague consumen algo más
de combustible que los equipados con un embrague normal de fricción.
• Un mayor coste económico, así como la necesidad de tener que acoplar
una caja de cambios automática.
Ventajas:
• Ausencia de desgaste.
• Duración ilimitada, incluso mucho mayor que la vida útil del vehículo.
• Las vibraciones por torsión en la transmisión están fuertemente
amortiguadas, cualidad muy importante para su utilización en los motores
Diesel.
• Arranque muy suave, debido a la progresividad en el deslizamiento.
• Bajo coste de entretenimiento, no exigiendo más atención que el cambio
periódico de aceite cada 15 000 ó 20 000 km.

21. Esfuerzos transmitidos con los embragues de fricción mecánico
El embrague es un mecanismo de acoplamiento ente el motor y las ruedas en el que
las fuerzas de torsión se transmite por fricción, lo que se conoce como rozamiento
adherente, por tanto, el esfuerzo de acoplamiento (Fr) es directamente proporcional al
coeficiente de fricción y la carga de contacto de las superficies.
El coeficiente de fricción µ es la relación entre la fuerza de rozamiento y la fuerza
normal a las dos superficies de contacto. El valor de µ depende de la naturaleza de
las superficies de contacto y del estado del mismo.
En la practica hay otros factores que influyen en el valor de µ siendo, uno de los
significativos la temperatura ya que modificar la naturaleza de la superficie, al
provocar la carbonización o la descomposición de alguno de los componentes que
integran la formula del material de fricción.
La temperatura tiene efecto negativo sobre la fricción.
Valores característicos de µ de diferentes materiales ( se forman entre 0.3 y 0.5)
Material Presión de trabajo kg/ Cm2 Coeficiente de rozamiento µ
Metal sobre metal 10-17 0.2-0.25
Madera sobre metal 3.5-6 0.2.25
Cuero sobre metal 1-2.5 0.3-0.4
Corcho sobre metal 0.7-1 0.35
Amianto sobre metal 5-7 0.3-0.4
Amianto sobre metal en aceite 5-7 0.1

22. Calculo de la capacidad de transmisión de embrague fricción
Potencia:
P= Par x RPM = 2 p R F n
R= radio del muñequilla del cigüeñal
F= Fuerza media de la biela sobre la muñequilla
n = revoluciones x min del motor
ra
ri