Um elemento importante de uma transmissão mecânica é a embreagem, que é usada para desconectar momentaneamente o motor da transmissão. Além disso, a embreagem atua como uma espécie de amortecedor que protege o motor de sobrecargas.
Invenção do mecanismo de embreagem
A invenção do mecanismo de embreagem é atribuída a Karl Benz. Verdade ou não, é impossível estabelecer com segurança: várias empresas estiveram simultaneamente empenhadas na produção e no melhoramento dos primeiros automóveis do século XIX, e todas acompanharam o seu desenvolvimento, como dizem, “cabeça a cabeça. O tipo mais antigo de embreagem, comum na maioria dos carros no final do século 19 e no início do século 20, era a embreagem cônica. Suas superfícies de fricção eram cônicas. Essa embreagem transmitia mais torque, com as mesmas dimensões, em comparação com a atual monodisco, era extremamente simples na estrutura e nos cuidados.
Um disco cônico pesado desse tipo de embreagem possuía grande inércia e, ao mudar de marcha após pressionar o pedal, ainda continuava girando em marcha lenta, o que tornava difícil engatar a marcha. Para frear o disco de embreagem, foi usada uma unidade especial - um freio de embreagem, mas seu uso foi apenas metade da solução para o problema, assim como a substituição de um cone por dois menos massivos. Como resultado, já na década de 1920, essa construção pesada e desajeitada (para quem requer um esforço muscular significativo para usar), como uma embreagem cônica, foi completamente abandonada. Havia também uma embreagem de cone reverso que funcionava para se expandir.
O próprio princípio deste mecanismo encontrou uma nova concretização no design de caixas de engrenagens modernas com sincronizadores. Os sincronizadores da caixa de engrenagens são essencialmente pequenas embreagens cônicas que funcionam esfregando o bronze (ou outro metal de alta fricção) contra o aço.
O princípio do mecanismo
As seguintes peças principais estão envolvidas na operação do conjunto da embreagem:
- um volante rigidamente fixado ao virabrequim da unidade de potência;
- 2 discos - de pressão e acionados, que compõem o mecanismo de fricção;
- invólucro;
- molas de pressão;
- consequência;
- mola do diafragma em forma de alavancas concêntricas;
- garfo;
- cilindro escravo de acionamento hidráulico que é acionado quando o pedal é pressionado.
O mecanismo mais primitivo que se utilizou no século passado não incluía um cilindro hidráulico, o que facilita muito o trabalho do motorista. Em vez disso, havia uma unidade de cabo mecânica.
O disco de acionamento (também conhecido como a cesta) é aparafusado ao volante e gira com ele. O estado normal da embreagem quando o pedal está na posição pressionada é “conectado”. Ou seja, o virabrequim do motor e a caixa de engrenagens primária são conectados por meio de um disco pressionado contra o plano do volante por uma mola.
Quando você pressiona o pedal, a unidade funciona de acordo com o seguinte algoritmo:
- Por meio do fluido de freio, a força é transmitida ao cilindro hidráulico que empurra o garfo.
- O garfo pressiona o rolamento e empurra as alavancas concêntricas, cujas extremidades encostam na placa de pressão.
- As pontas das alavancas são puxadas para trás e soltam o disco, com isso, a conexão entre os eixos é quebrada, enquanto o virabrequim giratório não gira as engrenagens da caixa.
- Quando você precisa se afastar, você libera gradualmente o pedal. O rolamento libera as alavancas que, sob a influência das molas, pressionam o disco. Este último é pressionado contra o volante pela superfície de atrito e o carro se move suavemente para a frente.
- O algoritmo é repetido a cada mudança de marcha.
Variedades de nós
Os projetos de embreagem existentes são divididos nos seguintes tipos:
- pelo número de superfícies de atrito: único e multi-disco;
- por método de controle: mecânico, servo-acionado e hidráulico;
- ambiente de trabalho - seco e úmido.
O sistema multi-disco é implementado junto com motores de alta potência. A razão é a seguinte: um grupo de lonas de fricção é difícil de suportar cargas maiores e se desgasta rapidamente. Graças ao design com dois discos separados por um espaçador, o grande torque é distribuído uniformemente pelos 2 grupos de pastilhas (a compressão ocorre simultaneamente). Reduzir a carga específica aumenta a vida útil da unidade.
Mecânico
A estrutura de uma embreagem mecânica geralmente é um ou mais discos de fricção que são comprimidos com o volante ou entre si por molas. A embreagem mecânica é acionada por meio de um cabo.
O volante é aparafusado ao virabrequim do motor. Ele é usado como uma unidade mestre.
Agora é comum usar um volante de massa dupla que estabiliza as cargas de torque no eixo. Ambas as partes estão conectadas entre si por molas.
A cesta é do tipo pressão (as pétalas movem-se para dentro, em direção ao volante) e do tipo exaustor (por exemplo, em alguns modelos franceses). Cada tipo tem seu próprio rolamento de liberação. A cesta é aparafusada ao volante.
O disco acionado entra nas estrias do eixo da caixa e é capaz de se mover ao longo delas. As molas amortecedoras de disco desempenham a função de suavizar as vibrações no momento da mudança de marcha.
As almofadas de fricção são rebitadas na base do disco acionado. Eles são feitos de um material composto: mais frequentemente - de fios de Kevlar ou fibra de carbono, às vezes - de cerâmica. Particularmente duráveis são os revestimentos de cermet. Eles são projetados para resistir a temperaturas de até 600 ° C por um curto período de tempo.
O rolamento de liberação é fixado à caixa de proteção e possui uma almofada de liberação. Localizado no eixo de entrada.
Princípio da Operação
Um volante é preso ao virabrequim do motor e atua como um disco de transmissão. Além disso, há uma "cesta" (ou seja, placa de pressão) e um disco de embreagem (com lonas de fricção). A "cesta" pressiona o disco acionado contra o volante, o que contribui para a transmissão do torque à caixa de engrenagens do motor.
A placa de pressão tem uma forma circular com uma base radial e é firmemente conectada ao volante. Ele contém molas de liberação do tipo pétala que interagem com a almofada de pressão. O tamanho da almofada corresponde ao diâmetro do volante. Um disco acionado está localizado entre a plataforma e o volante. O rolamento de liberação pressiona as molas de liberação no centro do disco de liberação. O movimento de pressionar o pedal da embreagem passa pelo cabo até o garfo de liberação e já desloca o rolamento de liberação. No centro do disco, o rolamento pressiona as molas de liberação. Como resultado, a plataforma sai do engate com o disco acionado.
Hidráulico
Uma embreagem hidráulica é uma embreagem mecânica operada hidraulicamente.
Os componentes principais são, em primeiro lugar, os cilindros: principal e de trabalho. Se o pedal da embreagem for pressionado, a haste do cilindro hidráulico principal se moverá de acordo. A pressão resultante passa através do tubo para o cilindro escravo, que move o garfo de liberação e desloca o rolamento.
Dois discos
Esta embreagem é usada em caminhões pesados, tratores, tanques, algumas motocicletas e carros esportivos.
Ele é usado quando os torques de sobrecarga estão presentes. Sua instalação proporciona maior vida útil das peças estruturais utilizadas.
Utiliza 2 discos acionados e a "cesta" possui duas superfícies de trabalho. Um sistema de controle de prensagem síncrona foi adicionado ao projeto.
Fricção úmida
Os mecanismos desta embreagem desempenham suas funções em um ambiente de óleo.
É utilizado em motocicletas com motor transversal.
Isso se deve às características de design dos próprios motores das motocicletas. Aqui, o mesmo cárter é usado: para a caixa de engrenagens e para o motor.
Princípio da Operação. A haste, que é passada através do eixo oco da caixa de câmbio, envia um movimento alternativo do cabo da alavanca da embreagem.
O papel do rolamento de liberação é desempenhado pela esfera na extremidade da haste. Ele atua sobre o fungo. Como resultado, a placa de pressão é retraída, a compressão entre o pacote de discos é enfraquecida, o eixo da caixa de engrenagens para de girar.
Elétrico
A diferença construtiva entre o sistema elétrico e o mecânico é o motor elétrico. É ativado quando o pedal da embreagem é movido para baixo. O motor elétrico move o cabo e já desloca o mancal de liberação pelo balancim.
Mau funcionamento comum
Na maioria das vezes, os seguintes problemas ocorrem no mecanismo de embreagem:
- vazamento da braçadeira do cilindro hidráulico;
- desgaste crítico de lonas de fricção;
- enfraquecimento da mola do diafragma;
- lubrificação e deslizamento do disco acionado;
- quebra ou emperramento do plugue.
Somente o primeiro defeito associado a um vazamento de fluido de freio permite que você chegue ao serviço do carro sem problemas. Em outros casos, a embreagem pode não engatar e você não poderá dirigir mais.
