El automóvil actual es fruto de una larga evolución. A lo largo de más de un siglo, la industria del automóvil ha dado respuesta a numerosos retos. En un post anterior de REPXPERT, el Blog del Taller Mecánico, explicamos con detalle las tecnologías de embrague que emplearon los primeros automóviles. En esta ocasión, vamos a conocer de cerca el desarrollo del embrague actual, desde el desarrollo de los forros de embrague al diseño actual de embrague de diafragma, un concepto que permaneció más o menos inalterados, y cuya gran incorporación fue sin duda el volante bimasa, desarrollado por LuK a mediados de los años 80 del siglo pasado.
Para saber más sobre las tecnologías de transmisión, te recomendamos que eches un vistazo a este post, en el que recogemos los mejores contenidos sobre tipos de embrague publicados en el Blog.
Un factor clave, la fricción
La llegada del embrague monodisco supuso sin duda Para hacer posible el concepto de embrague monodisco, resultaba imprescindible el desarrollo de la tecnología de fricción. A partir de 1920, el fabricante Ferodo introdujo su forro de embrague de amianto, material que presentaba propiedades tan adecuadas, que estuvo en uso hasta finales del siglo XX, cuando se prohibió debido al riesgo que representa para la salud.
Las ventajas del embrague monodisco seco eran evidentes: gracias a la reducida masa del disco de arrastre, éste se detenía más rápido al desembragar, por lo que se facilitaba mucho el cambio de marcha.
El primer tipo de construcción del embrague monodisco seco fue relativamente costoso. Al disco volante se embridó la carcasa del embrague, en la que se atornilló la tapa del embrague. Esta tapa alojaba palancas de talón presionadas hacia dentro por muelles, que transmitían la presión, y de este modo la adherencia del volante, desde un disco intermedio mediante el disco de fricción.
El disco de fricción estaba conectado al árbol de unión o al árbol de la caja de cambios mediante un talón de arrastre. El embrague se embragaba y desembragaba mediante un disco de anillos colectores, que movía un cono hacia delante y hacia atrás. Los bordes del cono accionaban las palancas de talón bajo presión elástica, mediante las cuales se cargaba y descargaba el disco intermedio, es decir, se embragaba y desembragaba. Como el cono giraba alrededor del disco de anillos colectores estático, tenía que lubricarse de forma regular.
Muelles ¿la mejor solución?
No obstante, el embrague en el que la presión de apriete era generada por muelles helicoidales (ver imagen superior) fue el que se impuso hasta los años 60 del siglo XX. Tal y como se puede ver en la imagen, este sistema incluye varios muelles distribuidos en el borde exterior de la carcasa del embrague, aunque en otras configuraciones los muelles se situaban en la campana del embrague o sobre la tapa del embrague, como era habitual en los coches europeos (ver imagen inferior).
Según su configuración, los embragues de muelles presentaban diversos inconvenientes derivados del comportamiento de los muelles por la fuerza centrífuga, con un accionamiento más duro a altas revoluciones. Además, en uso intensivo se producía un desgaste muy acusado de elementos como los rodamientos de las palancas de desembrague o las copas de los muelles.
Llega el embrague de diafragma
La solución que puso fin a estos inconvenientes fue el embrague de diafragma. Lanzado por General Motors en 1936, este concepto llegó a Europa equipando los populares camiones militares americanos GMC. Los pioneros de esta tecnología en Europa fueron el Porsche 356, el Goggomovil o el BMW 700, aunque el primero de todos en llevarlo a la gran serie fue el Opel Rekord, en 1965.
Puesto que el embrague de muelle de diafragma o membrana es rotacionalmente simétrico, y por lo tanto insensible a las revoluciones, su gran oportunidad llegó en los años 60, cuando los motores de altas revoluciones con árbol de levas en cabeza (Glas, BMW, Alfa-Romeo) empezaron a desplazar a los diseños con varilla de empuje. Hacia finales de los años 60, casi todos los fabricantes apostaban exclusivamente por este sistema. A este respecto, fue un mérito determinante de LuK que el embrague de muelle de diafragma se empezara a fabricar en serie.
La sustitución de todo el sistema palanca-muelle helicoidal por un muelle de diafragma, que asume ambas funciones, aportó muchas ventajas. La sencilla estructura mecánica, la fuerza de apriete constante, el menor espacio requerido con una alta presión de apriete (esencial en motores montados transversalmente) y la resistencia a las revoluciones contribuyeron a que en la actualidad se use casi exclusivamente y también haya terminado por instalarse en vehículos comerciales, que equiparon durante más tiempo embragues de muelles helicoidales.
En paralelo a este desarrollo, también se optimizó el disco de embrague, que debía mitigar los efectos de las fluctuaciones de revoluciones y par, generadoras de ruidos y un mayor desgaste del borde de los dientes. Por este motivo, los discos de embrague se equiparon con amortiguadores de torsión y suspensión de los forros.
Además de la llegada del volante bimasa, que ya hemos nombrado al comienzo de este post, tal vez el siguiente gran reto del embrague hacia un mayor confort y eficacia pasó por la automatización, una solución que culminó con el desarrollo de las cajas de cambio de embrague doble, de las que te hablamos en este post de REPXPERT, el Blog del Taller Mecánico.
