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¿Por qué patina el embrague?

En  el  taller,  son  varios los problemas que nos  podemos  encontrar en  el  entorno del embrague, aunque no todos estarán directamente relacionados a la placa y el disco.

Sin dudas uno de los reclamos más frecuentes se presenta cuando el embrague patina.

A continuación intentaremos resumir las causas y los pasos a seguir para eliminarlo definitivamente, pues a veces no alcanza con reemplazar la placa y el disco!

Transmisión del par

Una de las funciones básicas del embrague es la de transmitir el par máximo (como mínimo) generado por el motor mediante el sistema de transmisión hacia las ruedas motrices. Todos sabemos que para lograrlo contamos con un disco conducido (vinculado a la caja) presionado fuertemente entre dos elementos conductores (volante motor y placa de presión).

La relación entre los diferentes elementos que componen el conjunto está representada por la siguiente fórmula matemática:

En la teoría, si el par que está entregando el motor es, en cualquier momento, superior a éste Mt que es función del sistema de embrague, tendremos patinamiento. Puesto que la fórmula es una multiplicación de varios factores, la disminución de cualquiera de ellos, provocará una disminución en el par transmisible por nuestro sistema de embrague. Seguidamente veremos que anomalías en el vehículo pueden causar la variación de cualquiera de estos factores.

Supongamos  que  el  radio  medio  del  disco  es  el  que  corresponde,  y  es  constante. Supongamos también que la cantidad de caras de fricción tampoco se modifican. En rigor de verdad, estos factores cobran relevancia a la hora de dimensionar un embrague para una nueva aplicación.  Jugando  un  poco  con  los  diámetros  y  las  caras  de  fricción,  podremos  obtener diferentes variantes en el diámetro o la presión que deberá ejercer el diafragma, y como consecuencia casi directa, el esfuerzo en el pedal que tendrá que aplicar el conductor.

La fuerza de apriete

El primero de los factores que aparece en nuestra fórmula es la fuerza de apriete (F). Con el nos referimos a la fuerza que ejerce el plato de presión del embrague sobre el disco, para presionarlo contra el volante y ser así arrastrado.

 

Esta fuerza es generada por el borde exterior del diafragma, y varía conforme vamos accionando el pedal, a través del rodamiento de embrague. Para entender como se comporta esta fuerza, nos referimos al gráfico 1.

 

Cuando montamos un embrague, y tensamos el diafragma, nos ubicamos en el punto de embrague nuevo. Allí existe una fuerza en el diafragma que podemos leer en el eje de las ordenadas. A medida que se va desgastando el disco, nos movemos sobre la curva hacia la izquierda, es decir, la fuerza que ejerce el diafragma sobre este último va creciendo. Con ello garantizamos la fuerza de apriete y por ende la transmisión del par a medida que se vaya reduciendo por desgaste la vida útil del material de fricción.

Por el contrario , al pisar el pedal, nos desplazamos hacia la derecha de la curva, es decir, la fuerza cae provocando “el corte” del embrague.

Con un determinado desgaste alcanzaremos el pico de esta curva, y la fuerza máxima del diafragma. A partir de ese momento se experimentará una brusca caída de la fuerza de apriete, hasta que ya no sea suficiente para transmitir el par del motor, haciendo que el embrague patine; señal inequívoca que debemos cambiarlo.

Hasta aquí, suponemos que todo funciona correctamente. Existen, sin embargo, algunas circustancias que pueden influir negativamente en el funcionamiento.

Si por alguna razón, la crapodina se ve impedida de volver a su posición de origen, el diafragma no podrá ejercer toda su fuerza (queda “pre-actuado”) y tendremos patinamiento. Esto ocurre por ejemplo si el rodamiento se engrana en su guía, porque está cruzado, o si los asientos del eje de la horquilla han tomado juego, o si el punto de pivot de la horquilla se ha desgastado. Todas estas son deficiencias comunes en un auto de elevado kilometraje y el reemplazo de la placa y el disco no las solucionarán.

Si ponemos un disco con el espesor inadecuado, o si rectificamos un volante con resalte o embutido sin tener en cuenta la zona de asiento de la placa, también estaremos causando alteraciones en la curva del diafragma que pueden resultar en un patinamiento inmediato o en la disminución de la vida útil del disco.

Por tal motivo siempre que deba ser rectificado un volante con resalte o embutido resultará mandatorio respetar las cotas especificadas por el fabricante del vehículo.

El coeficiente de fricción.

Este valor, es un número abstracto, cuyo valor posible está comprendido entre 0 y 1, y nos indica la “capacidad” de arrastre entre dos determinados materiales. Cuanto más grande sea el

Correa de cuero sobre madera de roble:

valor de  mayor será esta capacidad. A modo de ejemplo citamos los valores de fricción entre algunos elementos conocidos.

En el caso de los embragues, las variaciones en el coeficiente de fricción pueden ser causadas por varias razones.
La más común de ellas es la presencia de aceite o     grasa   sobre   las   superficies   de   fricción.   El contaminante puede provenir de tres fuentes. Con elevado  kilometraje,  los  retenes  de  caja  y  motor sufren desgastes, permitiendo fugas de aceite que irremediablemente irán a dar al disco de embrague.
La  tercer  fuente,  que  desafortunadamente  es muy  común,  es  producto  de  un  descuido  en  el montaje. Cualquier exceso de lubricación de la directa se centrifugará sobre el disco y terminará sobre el revestimiento; una vez que este se ha contaminado, es virtualmente imposible su limpieza.
Se   recomienda,  como  práctica  habitual   de montaje, lubricar apenas con lo justo, deslizar el disco sobre la directa y limpiar cualquier excedente con un trapo.

Las marcas en estrella de la foto son una señal muy clara de esta anomalía.
La suciedad en general tiene un efecto muy parecido al de la grasa o el aceite, por lo tanto, y sobre todo en vehículos pesados, se recomienda instalar siempre los cubrevolantes.
Por último, debemos considerar la influencia de la temperatura sobre el revestmiento del embrague. Existen dos tipos de revestimientos: el orgánico, a base de fibras de carbono, y el cerametálico. El primero de ellos equipa a los vehículos livianos y la mayoría de los camiones. En cambio, el cerametálico se reserva para aplicaciones muy específicas en camiones y tractores.
El revestimiento orgánico se degrada por sobre los 180°C. Es decir, una conducción inapropiada que cause un deslizamento prolongado (por ejemplo al subir una cuesta, o al conducir “descansando” el pie sobre el pedal del embrague) generará la consecuente elevación de temperatura y posterior destrucción del material de fricción.
Como hemos visto, existen variados factores ajenos totalmente a las características del embrague que pueden provocar su patinamiento. Tenerlos en consideración redundará sin lugar a dudas en la calidad del trabajo realizado y la satisfacción del Cliente.