El disco de embrague es un componente primordial del sistema de embrague. De su diseño y capacidad de transmisión de par depende en gran medida el rendimiento y el confort de la caja de cambios. Vamos a repasar sus fundamentos y las distintas tipologías que presenta en función de las necesidades de cada mecánica.
El disco de embrague sirve como superficie de fricción entre el volante y el plato de presión y es el responsable de transmitir el par motor al árbol de entrada de la caja de cambios. El disco de embrague incluye unos forros de fricción que permiten compensar el diferencial de revoluciones del motor y de la caja de cambios y transmitir el par motor. Estos forros destacan por ofrecer un desgaste muy bajo, un coeficiente de fricción constante y una formación de par suave. La calidad de los forros resulta indispensable, y determina en gran medida la vida útil del disco de embrague.
El papel de los segmentos
Los discos de embrague estándar presentan un diseño en el que los forros se asientan sobre segmentos individuales (Ver imagen), si bien para usos más exigentes, con elevado par motor, por ejemplo, se emplean segmentos dobles de ondas múltiples (Ver imagen). El objetivo de los segmentos es lograr que los forros apoyen siempre con uniformidad, sin que afecten el desgaste o las variaciones térmicas. Además, cuando se requiere reducir las irregularidades rotacionales que causa el motor de combustión y que se traducen en vibraciones y ruidos en la caja de cambios, se emplean los amortiguadores de torsión integrados en el disco de embrague. Incluso en los casos en los que por coste (segmentos inferiores)o espacio no sea posible utilizar un volante bimasa (DMF), el disco de embrague con amortiguador de torsión representa la mejor solución para aislar las vibraciones.
Un componente sofisticado
Las elevadas exigencias actuales en materia de confort han llevado a la industria a desarrollar sofisticados sistemas muelle-amortiguador con elementos de control de fricción, independientemente de que se cuente con una cadena cinemática con peso optimizado y motores eficiente en cuanto a gases de escape y consumo. En la imagen se puede ver con detalle los componentes del disco de embrague con amortiguador de torsión. Esta tecnología permite adaptarse a las necesidades técnicas y a la orientación de uso de cada vehículo, para ofrecer el mejor comportamiento al conductor. En este sentido, cabe destacar el papel que desempeña el centrado cónico desarrollado por LuK, que compensa el posible desplazamiento del eje entre el motor y la caja de cambios. De este modo, incluso a ralentí se garantiza un funcionamiento exacto del preamortiguador especialmente diseñado para este estado de carga. Es decir, que gracias a los preamortiguadores es posible obtener un buen aislamiento de las vibraciones incluso a bajas revoluciones. De este modo se amplían el régimen de uso del vehículo y se contribuye a reducir el consumo de combustible y emisiones.
Disco de embrague para volante bimasa
En los casos en los que se utiliza un volante bimasa para reducir las vibraciones torsionales en la cadena cinemática, el disco de embrague dispone de un amortiguador de torsión de una fase o bien el amortiguador de torsión desaparece por completo. En estos casos se recurre a un disco de embrague rígido, si bien puede ser necesario emplear un disco de embrague con compensación de desalineación. Debido a las tolerancias en el motor y la caja de cambios, especialmente en ejes primarios de la caja de cambios sin cojinete piloto, puede producirse un desplazamiento entre el cigüeñal y la caja de cambios. Al emplearse discos de embrague rígidos, es posible que este desplazamiento en casos críticos dé lugar a ruidos en ralentí y un mayor desgaste del estriado del disco. La solución para este problema es el disco de embrague con compensación de desalineación, que en el rango de ralentí y baja carga compensa las posibles fuerzas radiales. En este tipo de discos de embrague los muelles de compresión sólo son eficaces en el rango de carga mínima. En la imagen, se pueden ver, de izquierda a derecha, un disco de embrague rígido, un disco de embrague con función de compensación de desalineación, un disco de embrague con amortiguador de carga y un disco de embrague con amortiguador de ralentí, carga baja y carga.
