Como funcionam as embreagens

Diagrama do carro mostrando a localização da embreagem. Veja mais imagens de transmissão.

Se você dirige um carro com transmissão manual, pode se surpreender ao descobrir que ele tem mais de uma embreagem. E acontece que as pessoas com carros com transmissão automática também têm embreagens. Na verdade, existem embreagens em muitas coisas que você provavelmente vê ou usa todos os dias: muitas furadeiras sem fio têm uma embreagem, as motosserras têm uma embreagem centrífuga e até mesmo alguns ioiôs têm uma embreagem.

Neste artigo, você aprenderá por que precisa de uma embreagem, como funciona a embreagem do seu carro e descobrirá alguns lugares interessantes, e talvez surpreendentes, onde as embreagens podem ser encontradas.

As embreagens são úteis em dispositivos que possuem dois eixos rotativos. Nestes dispositivos, um dos eixos é normalmente acionado por um motor ou polia, e o outro eixo aciona outro dispositivo. Em uma furadeira, por exemplo, um eixo é acionado por um motor e o outro aciona um mandril de perfuração. A embreagem conecta os dois eixos de forma que eles possam ser travados juntos e girar na mesma velocidade ou ser desacoplados e girar em velocidades diferentes.

Em um carro, você precisa de uma embreagem porque o motor gira o tempo todo, mas as rodas do carro não. Para que um carro pare sem desligar o motor, as rodas precisam ser desconectadas do motor de alguma forma. A embreagem nos permite engatar suavemente um motor girando em uma transmissão sem girar, controlando o deslizamento entre eles.

Para entender como funciona uma embreagem, é útil saber um pouco sobre atrito, que é uma medida de quão difícil é deslizar um objeto sobre o outro. O atrito é causado pelos picos e vales que fazem parte de todas as superfícies - até mesmo superfícies muito lisas ainda têm picos e vales microscópicos. Quanto maiores são esses picos e vales, mais difícil é deslizar o objeto. Você pode aprender mais sobre o atrito em Como funcionam os freios.

Uma embreagem funciona devido ao atrito entre uma placa de embreagem e um volante. Veremos como essas partes funcionam juntas na próxima seção.

Conteúdo

1. Volantes, placas de embreagem e fricção
2. Problemas comuns
3. Tipos de embreagens

Na embreagem de um carro, um volante conecta-se ao motor, e um placa de embreagem conecta-se à transmissão. Você pode ver como isso se parece na figura abaixo.

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Visão explodida de uma embreagem

Quando seu pé está fora do pedal, as molas empurram a placa de pressão contra o disco da embreagem, que por sua vez pressiona o volante. Isso bloqueia o motor no eixo de entrada da transmissão, fazendo com que eles girem na mesma velocidade.

A quantidade de força que a embreagem pode reter depende do atrito entre a placa de embreagem e o volante, e quanta força a mola aplica na placa de pressão. A força de fricção na embreagem funciona exatamente como os blocos descritos na seção de fricção de Como funcionam os freios, exceto que a mola pressiona a placa da embreagem em vez de o peso pressionando o bloco no solo.

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Como uma embreagem engata e solta-

Quando o pedal da embreagem é pressionado, um cabo ou pistão hidráulico empurra o garfo de liberação, que pressiona o rolamento de saída contra o meio da mola do diafragma. Conforme o meio da mola do diafragma é empurrado para dentro, uma série de pinos perto do lado externo da mola faz com que a mola afaste a placa de pressão do disco da embreagem (veja abaixo). Isso libera a embreagem do motor girando.

Placa de embreagem Foto cedida por Carolina Mustang

Observe as molas na placa de embreagem. Essas molas ajudam a isolar a transmissão do choque do engate da embreagem.

Esse design geralmente funciona muito bem, mas tem algumas desvantagens. Veremos problemas comuns de embreagem e outros usos para embreagens nas seções a seguir.

Dos anos 1950 aos 1970, você poderia contar com uma distância entre 50.000 e 70.000 milhas da embreagem do seu carro. As embreagens agora podem durar mais de 80.000 milhas se você as usar com cuidado e mantê-las bem. Se não forem cuidadas, as embreagens podem começar a quebrar a 35.000 milhas. Caminhões que estão constantemente sobrecarregados ou que frequentemente rebocam cargas pesadas também podem ter problemas com embreagens relativamente novas.

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Clique em "play" para ver o deslize.

O problema mais comum com as embreagens é que o material de fricção do disco se desgasta. O material de fricção em um disco de embreagem é muito semelhante ao material de fricção nas pastilhas de um freio a disco ou nas sapatas de um freio a tambor - depois de um tempo, ele se desgasta. Quando a maior parte ou todo o material de fricção tiver acabado, a embreagem começará a escorregar e, eventualmente, não transmitirá nenhuma potência do motor para as rodas.

A embreagem só se desgasta enquanto o disco de embreagem e o volante estão girando em velocidades diferentes. Quando eles estão travados, o material de fricção é mantido firmemente contra o volante e eles giram em sincronia. É somente quando o disco de embreagem está deslizando contra o volante que ocorre o desgaste. Então, se você é o tipo de motorista que escorrega muito na embreagem, você gastará sua embreagem muito mais rápido.

Às vezes, o problema não está em escorregar, mas em grudar. Se sua embreagem não se soltar corretamente, ela continuará girando o eixo de entrada. Isso pode causar atrito ou impedir completamente que o carro engate. Alguns motivos comuns pelos quais uma embreagem pode travar são:

• Cabo de embreagem quebrado ou esticado - O cabo precisa da quantidade certa de tensão para empurrar e puxar com eficácia.
• Cilindros escravo e / ou mestre da embreagem com vazamento ou com defeito - Vazamentos evitam que os cilindros criem a quantidade necessária de pressão.
• Ar na linha hidráulica - O ar afeta o sistema hidráulico, ocupando o espaço de que o fluido precisa para aumentar a pressão.
• Ligação mal ajustada - Quando seu pé pisca no pedal, a ligação transmite a quantidade errada de força.
• Componentes da embreagem incompatíveis - Nem todas as peças de reposição funcionam com sua embreagem.

Uma embreagem "dura" também é um problema comum. Todas as embreagens requerem alguma força para serem totalmente pressionadas. Se você tiver que pressionar o pedal com força, pode haver algo errado. Emperrar ou emperrar na articulação do pedal, cabo, eixo transversal ou esfera pivô são causas comuns. Às vezes, um bloqueio ou vedações desgastadas no sistema hidráulico também podem causar uma embreagem dura.

Outro problema associado às embreagens é um rolamento descartável gasto, às vezes chamado de Rolamento de liberação da embreagem. Este rolamento aplica força aos dedos da placa de pressão giratória para liberar a embreagem. Se você ouvir um som estrondoso quando a embreagem engatar, você pode ter um problema com o lançamento.

Na próxima seção, examinaremos alguns tipos diferentes de embreagens e como são usadas.

Teste de diagnóstico de embreagem

Se você não ouvir nenhum ruído durante essas quatro etapas, provavelmente o problema não é a embreagem. Se você ouvir o ruído em marcha lenta e ele vai embora quando a embreagem é pressionada, pode ser um problema no ponto de contato entre o garfo e a esfera pivô.

1. Ligue o carro, puxe o freio de mão e coloque o carro em ponto morto.
2. Com o carro em ponto morto, ouça um barulho de rosnado sem apertar a embreagem. Se você ouvir algo, provavelmente é um problema com a transmissão. Se você não ouvir nenhum ruído, prossiga para a etapa três.
3. Com o carro ainda em ponto morto, comece a apertar a embreagem e ouvir o barulho. Se você ouvir um ruído agudo ao pressionar, provavelmente é a liberação da embreagem ou o rolamento de saída. Se você não ouvir nenhum ruído, vá para a etapa quatro.
4. Empurre a embreagem até o chão. Se você ouvir um ruído agudo, provavelmente é o rolamento piloto ou bucha.

Compressor de ar condicionado automotivo com embreagem magnética

Existem muitos outros tipos de embreagens no seu carro e na sua garagem.

A transmissão automática contém várias embreagens. Essas embreagens engatam e desengatam vários conjuntos de engrenagens planetárias. Cada embreagem é acionada com fluido hidráulico pressurizado. Quando a pressão cai, as molas fazem a embreagem se soltar. Cristas uniformemente espaçadas, chamadas splines, alinhe o interior e o exterior da embreagem para travar nas engrenagens e na carcaça da embreagem. Você pode ler mais sobre essas embreagens em Como funcionam as transmissões automáticas.

A ar condicionado compressor em um carro tem uma embreagem eletromagnética. Isso permite que o compressor desligue mesmo com o motor funcionando. Quando a corrente flui através de uma bobina magnética na embreagem, a embreagem engata. Assim que a corrente parar, como quando você desliga o ar condicionado, a embreagem desengata.

A maioria dos carros que tem um ventilador de resfriamento motorizado tenha um embreagem viscosa termostaticamente controlada -- a temperatura do fluido realmente aciona a embreagem. Esta embreagem é posicionada no cubo da ventoinha, no fluxo de ar que passa pelo radiador. Este tipo de embreagem é muito parecido com o acoplamento viscoso às vezes encontrado em carros com tração nas quatro rodas. O fluido na embreagem fica mais espesso à medida que aquece, fazendo com que o ventilador gire mais rápido para acompanhar a rotação do motor. Quando o carro está frio, o fluido na embreagem permanece frio e o ventilador gira lentamente, permitindo que o motor aqueça rapidamente até sua temperatura operacional adequada.

Muitos carros têm diferenciais de deslizamento limitado ou acoplamentos viscosos, os quais usam embreagens para ajudar a aumentar a tração. Quando seu carro gira, uma roda gira mais rápido do que a outra, o que torna o carro difícil de manusear. O diferencial de deslizamento compensa isso com a ajuda de sua embreagem. Quando uma roda gira mais rápido do que as outras, a embreagem é acionada para desacelerar e corresponder às outras três. Dirigir sobre poças de água ou manchas de gelo também pode fazer suas rodas girarem. Você pode aprender mais sobre diferenciais e acoplamentos viscosos em Como funcionam os diferenciais.

Movido a gás motosserras e os comedores de ervas daninhas têm embreagens centrífugas, para que as correntes ou fios parem de girar sem que você tenha que desligar o motor. Essas embreagens funcionam automaticamente por meio do uso de força centrífuga. A entrada é conectada ao virabrequim do motor. A saída pode acionar uma corrente, correia ou eixo. À medida que as rotações por minuto aumentam, os braços pesados ​​balançam e forçam a embreagem a engatar. As embreagens centrífugas também são freqüentemente encontradas em cortadores de grama, karts, ciclomotores e mini-bicicletas. Até mesmo alguns ioiôs são fabricados com embreagens centrífugas.

As embreagens são valiosas e necessárias para várias aplicações. Para obter mais informações sobre embreagens e tópicos relacionados, verifique os links na página a seguir.

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• Como funcionam aqueles ioiôs com embreagens especiais?

Mais ótimos links

• AutoSite: Reparar: Embreagem e volante
• Revestimento da embreagem
• Seleção de embreagem
• Automotivo 101: trem de força
• Embreagens Easy-Pedal 2000 15,5 "e Easy-Pedal Plus14"

Fontes

• Carley, Larry. Resolver problemas de escorregamento, trepidação, ruído, travamento do pedal e outros problemas comuns de embreagem. http://www.aa1car.com/library/2002/ic100237.htm (10/04/07).
• http://drivetrain.com/clutcharticle.html (10/04/07).
• http://www.clutchwizard.com/diagnosis.htm (10/04/07).
• Weisler, Paul. Sábado mecânico - substituição da embreagem do ventilador. http://www.popularmechanics.com/how_to_central/automotive/1772922.html (04/10/07).