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Embreagem

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Embreagem engatada/desengatada.
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Partes da embreagem.

A embreagem é um sistema que permite transmitir e interromper a transmissão de energia mecânica até sua ação final de forma voluntária. Em um carro , por exemplo, permite que o motorista controle a transmissão de torque do motor para as rodas. [ 1 ] Na aplicação mais simples, as embreagens conectam e desconectam dois eixos rotativos (eixos de acionamento). Nesses dispositivos, um eixo geralmente é conectado a um motor ou outra unidade de potência (o membro acionador), enquanto o outro eixo (o membro acionado) fornece potência para o trabalho. Normalmente os movimentos envolvidos são rotativos, mas também existem embreagens lineares.

Em um veículo motorizado, a embreagem atua como um elo mecânico entre o motor e a transmissão , desconectando brevemente ou separando o motor do sistema de transmissão. Isso desengata as rodas motrizes cada vez que o pedal da embreagem é pressionado, permitindo que o motorista mude as marchas suavemente.

Em uma broca controlada por torque , por exemplo, um fuso é acionado por um motor e o outro aciona um mandril. [ 2 ]​ A embreagem conecta os dois eixos para que eles possam ser travados e girando na mesma velocidade (ligado), travados mas girando em velocidades diferentes (deslizamento) ou destravados e girando em velocidades diferentes (desligado).

Operação

É composto por um conjunto de peças localizadas entre o motor e os dispositivos de transmissão , e garante uma série de funções:

  • Na posição acoplado (ou "engatado"), transmite o torque fornecido pelo motor. Em um carro, quando a embreagem gira, o motor está ligado à transmissão .
  • Na posição desengatada (ou "desengatada") a transmissão é interrompida. Em um carro, as rodas giram livremente ou ficam paradas, e o motor pode continuar girando sem transmitir esse torque às rodas.
  • Nas posições intermediárias, restaura progressivamente a transmissão de torque, por fricção ou fricção.

Se considerarmos a equação que define a potência ( ) de um motor:

Símbolo Nome Unidade Fórmula
Poder
torque
Força média da biela no pino de manivela
Raio do munhão do virabrequim
Rotações do motor por minuto rpm
Velocidade angular

Segundo a qual, na transmissão de força por rotação (a própria definição de momento de força ou torque) qualquer diminuição da velocidade rotacional (RPM) implica um aumento de torque na mesma proporção. Esta é a razão de ser da caixa de velocidades e relações de grupo, para reduzir a velocidade de rotação para ganhar torque.

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Disco de embreagem.

Portanto, uma redução à metade da velocidade do primário em relação à do motor implica um aumento duplo no torque transmitido ao primário, conservando o produto, ou seja, a potência, sem levar em conta as perdas de calor por atrito.

Isso é facilmente entendido se você imaginar tentar subir uma ladeira muito íngreme, a ponto de fazer a embreagem "deslizar" por um período prolongado: desta forma você obtém o torque que o motor não pode dar, reduzindo sua velocidade ao entrar na força para mudar.

Também permite que os choques mecânicos sejam moderados, por exemplo, evitando que o motor pare ou que os componentes do sistema se quebrem devido à brusquidão que ocorre entre a inércia de um componente que está em repouso e a potência instantânea transmitida pelo outro. E funciona por acionamento de uma alavanca.

Classificação

Existem diferentes tipos de embreagem:

  • De acordo com o número de discos
    • hidráulico. Não possui discos. É usado em veículos industriais.
    • disco único seco
    • bi-disco seco de controle único;
    • bi-disco com controle separado (duplo);
    • multidisco molhado ou seco.
    • centrífugo, não possui discos. É utilizado, por exemplo, em motocicletas e ciclomotores com troca automática por variador.
  • Dependendo do tipo de controle
    • acionamento mecânico;
    • controle hidráulico;
    • acionamento pneumático;
    • controle elétrico assistido eletronicamente.

Elementos constituintes e operacionais

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Esquema do funcionamento de uma embreagem de diafragma . A: posição engatada ou "engatada", B: posição desengatada ou "desengatada".

O mecanismo de embreagem consiste nos seguintes componentes:

  • O volante do motor 2 , aparafusado ao virabrequim 1 .
  • O disco de fricção 3 que gira em solidariedade com o eixo de entrada para a mudança ou "primário" 6 graças a uma ranhura .
  • A placa de pressão 4 , que pressiona o disco garantindo sua aderência ao volante do motor 2 quando o mecanismo está na posição de repouso (engatado).
  • As molas do mecanismo (neste caso diafragma) 5 repousam sobre o mancal ou "colar" 7 .

Quando o comando hidráulico do motorista (ou por cabo) é acionado pelo motorista, a alavanca desloca o mancal, que empurra o diafragma, que se articula nos suportes 9 que por sua vez são fixados na tampa ou tampa 8 , deixando então exercer força para que o disco de fricção não fique mais apoiado no volante. O 6 primário é livre, não recebe torque do motor, podemos trocar de marcha sem problemas. Da mesma forma, se começarmos parados, acoplaremos o disco de fricção com o pedal de forma muito mais progressiva, pois precisamos de mais aumento de torque no primário. Por exemplo, em uma colina muito íngreme, faremos o que é chamado de "deslizar a embreagem".

  • 1. Virabrequim (ou outro eixo de transmissão);
  • 2. volante;
  • 3. Disco de fricção;
  • 4. Placa de pressão;
  • 5. Mola ou mola de diafragma;
  • 6. Eixo primário ou acionado;
  • 7. rolamento de empuxo;
  • 8. tampa ou tampa;
  • 9. Anéis de suporte;
  • 10. Parafusos de fixação;
  • 11. Anéis.

    Embreagem multidisco

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    Embreagem multidisco seca em uma motocicleta de corrida. As molas são claramente visíveis.
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    Componentes de uma embreagem multidisco: à esquerda, o tambor e cubo, à direita os discos.

    As embreagens multidisco funcionam de acordo com o mesmo princípio, apenas um "pacote" de discos é usado, alguns com dentes externos engrenados com o virabrequim através do "tambor"; os demais, intercalados com os anteriores, com malha dentada interna com a troca pelo “cubo”. Este conjunto de discos em repouso é pressionado por uma série de molas helicoidais, com as quais o tambor e o cubo giram solidariamente. Seu uso é limitado às motocicletas , pois o torque que transmitem à caixa de câmbio é muito superior ao produzido pelo virabrequim devido à relação de transmissão primária , que não existe no carro. Portanto, o acoplamento deve ser muito mais progressivo, melhorando o processo por ser imerso em um banho de óleo, que absorve o aquecimento causado pelo atrito, que também é distribuído entre vários discos. Apenas as máquinas de competição têm embraiagem seca, com um toque muito mais abrupto (ver figura).

    Características técnicas

    O torque que uma embreagem pode transmitir depende do material de atrito do disco, da área das superfícies em contato, do diâmetro do disco e da resistência da(s) mola(s).

    Há casos em que o mecanismo da embreagem é substituído por um conversor de torque hidráulico . É o sistema de transmissão automática .

    Nomenclatura

    Os falantes de espanhol em diferentes países nomeiam este dispositivo de maneiras diferentes: [ citação necessária ]

    Nome País
    Embreagem Argentina, Bolívia, Chile, Equador, Espanha, Honduras, Paraguai, Peru, Uruguai
    cloche (adaptado da embreagem inglesa ) Cuba, República Dominicana, Porto Rico
    Embreagem (pronunciada /kloch/) Colômbia, Guatemala , Honduras, México, Panamá
    Crochê Venezuela

    Referências

    1. ^ Sclater, Neil (2011). Manual de mecanismos e dispositivos mecânicos (5ª edição). Nova York: McGraw-Hill. pág. 212. ISBN  9780071704427 . 
    2. ^ "Como funcionam as embreagens" . howstuffworks.com (em inglês) . 16 de outubro de 2007 . Recuperado em 24 de dezembro de 2020 . 
    Parte deste artigo contém material adaptado de Embrayage da Wikipedia francesa .

    Links externos