Design da embreagem do carro, elementos principais
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A embreagem é o mecanismo que transmite o torque do motor para a caixa de câmbio por meio de fricção. Também permite que o motor seja rapidamente desconectado da transmissão e a conexão restabelecida sem dificuldade. Existem muitos tipos de embreagens. Eles diferem no número de unidades que gerenciam (unidade única, dupla ou múltipla), no tipo de ambiente operacional (seco ou úmido) e no tipo de unidade. Diferentes tipos de embreagem têm suas respectivas vantagens e desvantagens, mas a embreagem seca de disco simples acionada mecanicamente ou hidraulicamente é mais comumente usada em veículos modernos.
Objetivo da embreagem
A embreagem é instalada entre o motor e a caixa de câmbio e é uma das partes mais estressadas da caixa de câmbio. Desempenha as seguintes funções principais:
- Desconexão suave e conexão do motor e caixa de velocidades.
- Transmissão de torque sem deslizamento (sem perdas).
- Compensação de vibrações e cargas resultantes do funcionamento irregular do motor.
- Reduza o estresse nas peças do motor e da transmissão.
Componentes da embreagem
A embreagem padrão na maioria dos veículos de transmissão manual inclui os seguintes componentes principais:
- Volante do motor - Disco de acionamento.
- Disco de embreagem.
- Cesto de embraiagem - placa de pressão.
- Rolamento de liberação da embreagem.
- embreagem extraível.
- Garfo de embreagem.
- Acionamento da embreagem.
Os revestimentos de fricção são instalados em ambos os lados do disco de embreagem. Sua função é transmitir torque através do atrito. Um amortecedor de vibração com mola embutido no corpo do disco suaviza a conexão com o volante e amortece as vibrações e tensões resultantes da operação irregular do motor.
A placa de pressão e a mola do diafragma que atuam no disco da embreagem são combinadas em uma unidade, chamada de "cesto da embreagem". O disco de embreagem está localizado entre a cesta e o volante e é conectado por estrias ao eixo de entrada da caixa de engrenagens, sobre o qual pode se mover.
A mola da cesta (diafragma) pode ser empurrada ou expelida. A diferença está na direção de aplicação da força do atuador da embreagem: para o volante ou para longe do volante. O desenho da mola de tração permite o uso de uma cesta muito mais fina. Isso torna a montagem o mais compacta possível.
Como funciona a embreagem
O princípio de funcionamento da embreagem é baseado na conexão rígida do disco da embreagem e do volante do motor devido à força de atrito gerada pela força gerada pela mola do diafragma. A embreagem tem dois modos: "on" e "off". Na maioria dos casos, o disco acionado é pressionado contra o volante. O torque do volante é transmitido ao disco acionado e, em seguida, através da conexão estriada ao eixo de entrada da caixa de engrenagens.
Para desengatar a embreagem, o motorista pressiona um pedal que está conectado mecanicamente ou hidraulicamente ao garfo. O garfo movimenta o mancal de desengate, que, ao pressionar as extremidades das pétalas da mola diafragma, interrompe seu efeito no prato de pressão, que, por sua vez, libera o disco acionado. Nesta fase, o motor é desconectado da caixa de câmbio.
Quando a marcha apropriada é selecionada na caixa de câmbio, o motorista libera o pedal da embreagem, o garfo deixa de atuar no rolamento de liberação e na mola. A placa de pressão pressiona o disco acionado contra o volante. O motor está ligado à caixa de velocidades.
Variedades de embreagem
Embreagem seca
O princípio de funcionamento deste tipo de embraiagem baseia-se na força de atrito criada pela interação de superfícies secas: acionamento, acionamento e placas de pressão. Isso fornece uma conexão rígida entre o motor e a transmissão. A embreagem monodisco seca é o tipo mais comum na maioria dos veículos de transmissão manual.
Embreagem molhada
Acoplamentos deste tipo operam em banho de óleo em superfícies de atrito. Comparado ao seco, este esquema proporciona um contato mais suave do disco; a unidade é resfriada de forma mais eficiente devido à circulação do fluido e pode transferir mais torque para a caixa de engrenagens.
O design molhado é amplamente utilizado nas modernas transmissões automáticas de dupla embreagem. A peculiaridade da operação de tal embreagem é que as engrenagens pares e ímpares da caixa de engrenagens são fornecidas com torque de discos acionados separados. Acionamento da embreagem - hidráulico, controlado eletronicamente. As marchas são trocadas com uma transferência constante de torque para a transmissão sem interrupção no fluxo de potência. Este design é mais caro e mais difícil de fabricar.
Embreagem a seco de disco duplo
Uma embreagem seca de disco duplo tem dois discos acionados e um espaçador intermediário entre eles. Este projeto é capaz de transmitir mais torque com o mesmo tamanho de embreagem. Por si só, é mais fácil de fazer do que o look molhado. Normalmente usado em caminhões e carros com motores particularmente potentes.
Embreagem com volante bimassa
O volante bimassa consiste em duas partes. Um deles está conectado ao motor, o outro - ao disco acionado. Ambos os elementos do volante têm uma pequena folga um em relação ao outro no plano de rotação e são interligados por molas.
Uma característica da embreagem do volante bimassa é a ausência de um amortecedor de vibração de torção no disco acionado. O design do volante usa uma função de amortecimento de vibração. Além de transmitir torque, reduz efetivamente as vibrações e as cargas resultantes do funcionamento irregular do motor.
Vida útil da embreagem
A vida útil da embraiagem depende principalmente das condições de funcionamento do veículo, bem como do estilo de condução do condutor. Em média, a vida útil da embreagem pode chegar a 100-150 mil quilômetros. Como resultado do desgaste natural que ocorre quando os discos entram em contato, as superfícies de atrito estão sujeitas a desgaste e precisam ser substituídas. A principal razão é o deslizamento do disco.
A embreagem de disco duplo tem uma longa vida útil devido ao aumento do número de superfícies de trabalho. O rolamento de liberação da embreagem engata toda vez que a conexão motor/caixa de câmbio é quebrada. Com o tempo, toda a graxa é produzida no rolamento e perde suas propriedades, resultando em superaquecimento e falha.
Características do acoplamento cerâmico
A vida útil da embreagem e seu desempenho máximo são determinados pelas propriedades do material do engate. A composição padrão dos discos de embreagem na maioria dos veículos é uma mistura comprimida de fibras de vidro e metal, resina e borracha. Como o princípio de funcionamento da embreagem é baseado na força de atrito, as guarnições de fricção do disco acionado são adaptadas para trabalhar em altas temperaturas, até 300-400 graus Celsius.
Em carros esportivos potentes, a embreagem está sob mais estresse do que o normal. Algumas engrenagens podem usar uma embreagem cerâmica ou sinterizada. O material dessas sobreposições inclui cerâmica e Kevlar. O material de atrito cerâmico-metal está menos sujeito ao desgaste e pode suportar aquecimento de até 600 graus sem perder suas propriedades.
Os fabricantes usam diferentes designs de embreagem que são ideais para um determinado veículo, dependendo do uso e do custo pretendidos. A embreagem monodisco seca continua sendo um projeto bastante eficiente e barato. Esse esquema é amplamente utilizado em carros econômicos e médios, bem como em SUVs e caminhões.
