Transmissão. Embreagem

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1 Transmissão Embreagem

2 Prefácio Este módulo de treinamento refere-se à embreagem. O módulo de treinamento é parte de uma série de módulos destinados ao treinamento Básico de Transmissão. Este módulo deve ser estudado após a conclusão do módulo: Generalidades, Torque e Caixa de Câmbio. Durante o estudo deste módulo, você terá oportunidade de aprender a função da embreagem, quais são seus principais componentes e também como funcionam estes componentes individualmente e no conjunto de embreagem. Conteúdo Embreagem -Introdução 3 Para cada tipo de veículo existe uma Embreagem ideal, calculada em função de: 4 Categorias de Embreagem 5 Embreagem Hidráulica 6 Princípio de funcionamento da Embreagem Hidráulica 7 Embreagem Mecânica 8 Principais componentes da Embreagem Mecânica 9 Disco de Embreagem 12 Amortecedor de Torção 14 Revestimento dos Discos 15 Alojamento da Embreagem 17 Rolamento da Embreagem 18 Sistema de acionamento da Embreagem 19 Componentes do Sistema de Acionamento da Embreagem 20 Servo Cilindro 21 Funcionamento da Embreagem 22 Indentificação e classificação das Embreagens 31 Nas Embreagens podemos realizar algumas regulagens como: 32

3 Embreagem - Introdução A embreagem é um dos componentes do sistema de transmissão que permite acoplar e desacoplar o giro (Potência) do motor à caixa de câmbio. A embreagem(1) está instalada entre o motor e a caixa de câmbio, e possue algumas finalidades como: - Interromper a transmissão de potência do motor para o câmbio, possibilitando a troca de marchas. - Efetuar a transmissão da potência do motor para a caixa de câmbio e para os demais componentes da transmissão. A embreagem permite que a transmissão da potência do motor para o câmbio ocorra de forma suave e progressiva. TP

4 Para cada tipo de veículo existe uma embreagem ideal, calculada em função de: - Potência / torque do motor; - Peso Máximo (com carga) do veículo; - Relação das marchas de câmbio; - Tipo de utilização; - Raio dinâmico dos pneus, e - Relação de Diferencial. Estes fatores determinarão o diâmetro da placa de pressão do platô, sua massa e também o tipo de disco a ser utilizado. A embreagem deve: - Transmitir o torque do motor para o câmbio sem patinar; - Ser resistente às altas rotações e aos desgate prematuros; - Eliminar vibrações durante a partida do veículo; - Possibilitar uma suave e rápida mudança de marchas, e amortecer as vibrações do motor. TP

5 Categorias de Embreagem Existem vários tipos de embreagens para veículos que em princípio podem ser divididos em duas categorias : Embreagem Hidráulica (1) Nas embreagens hidráulicas a potência do motor é transmitida para a caixa de câmbio com o auxílio de um fluído hidráulico que trabalha entre os dois principais componentes da embreagem hidráulica: Rotor da Bomba e Rotor da Turbina. Embreagem Mecânica (2) A embreagem mecânica é composta por um ou mais discos. A maioria das embreagens mecânica são equipadas com mola de diafragma, sendo comandadas hidraulicamente por meio de um cilindro servo hidropneumático. Uma placa de pressão empurra o disco contra o volante do motor e transmite a potência do motor à caixa de câmbio. TP

6 Embreagem Hidráulica A embreagem hidráulica é composta principalmenter por dois componentes: Rotor da Bomba (1) Rotor da Turbina (2) Os rotores são formados por palhetas de hélice que ficam uma de frente a outra. O Rotor da Bomba é instalado no eixo de saída do motor e o rotor da turbina é conectado ao eixo de entrada da caixa de câmbio. TP

7 Princípio de Funcionamento da Embreagem Hidráulica Quando o motor começa a girar, consequentemente o rotor da bomba(1) gira. Desta forma, o fluído hidráulico, que se encontra entre os rotores é forçado de encontro ao rotor da turbina(2). Quando o rotor da turbina é atingido pelo fluído, ele também começa a girar. Quanto maior a velocidade do motor, maior será a pressão do fluído no rotor da turbina. Quanto maior a pressão, mais rápida irá girar o Rotor da Turbina. É com esta rotação do Rotor da Turbina, que a potência do motor é transmitida à caixa de câmbio e, em consequência, ao restante do sistema de transmissão que realizará o movimento do veículo. TP

8 Embreagem Mecânica As embreagens mecânicas são do tipo com mola de diafragma sendo comandadas hidraulicamente por um cilindro servo assistido. É composta basicamente por: 1- Carcaça 2- Placa de pressão 3- Disco 4- Mola do tipo diafragma 5- Rolamento da embreagem TP

9 Principais Componentes da Embreagem Mecânica Placa de Pressão Também conhecida por Platô, é um componente mecânico formado por: 1- Rebite Distanciador 2- Mola Membrana 3- Módulo de Pressão 4- Tirante de Mola de Lâmina 5- Anel 6- Tampa (Carcaça) A placa de pressão(3) é um forte anel de aço que imprime pressão sobre o disco por meio de molas helicoidais, ou por molas de diafragma. TP

10 Existem dois tipos de Placa de Pressão: 1. Placa de Pressão de Molas Helicoidais Este tipo de placa, atualmente, quase não é utilizada nas embreagens. Isto porque não é resistente às altas rotações dos motores modernos e a sua força sobre o disco diminui drasticamente com o desgaste de seu revestimento, necessitando assim um maior esforço do motorista sobre o pedal. 2. Placa de Pressão de Mola Membrana ( chapeu-chinês ) A resistência às altas rotações dos motores, junto com uma construção compacta que permite uma reduzida altura da carcaça (fundamental para economizar espaço), fizeram com que o platô de mola membrana seja montado em praticamente todos os veículos produzidos hoje em dia. Além disso, as caracteristicas construtivas da mola membrana possibilita com que se trabalhe com cargas iniciais mais baixas e quase constante durante toda a vida útil do platô, resultando em menor esforço do motorista. TP

11 Existem dois tipos de Placa de Pressão de Mola Membrana: Do tipo Push-Type e do tipo Pull-Type Nós veículos Volvo é utilizada a Placa de Pressão de Mola Membrana do tipo Pull-Type. A Pull Type é uma embreagem que apresenta muitas vantagens em comparação ao sistema Push-Type. A principal característica, que a diferencia da Push-Type, é o movimento do rolamento de encosto. Quando se aciona o pedal da embreagem no módulo Pull Type, o rolamento de encosto movimenta-se em direção à caixa de câmbio. As extremidades da mola diafragma e a placa de pressão se afastam do disco, havendo o desacoplamento do motor e da embreagem. As embreagens Pull-Type apresentam um melhor desempenho devido à maior capacidade de transmitir torques mais elevados em comparação ao outro módulo de embreagem. Além disso, devido a uma construção mais simples, a instalação da embreagem Pull-Type é mais rápida e a manutenção bastante facilitada. Este novo projeto de construção, também significa menor peso do conjunto, resultando na diminuição do peso do veículo. Com isso a mola membrana apresenta menor possibilidade de desgaste e a sua pressão é uniforme, mesmo após longo tempo de utilização, proporcionando maior vida útil do sistema. * Pull Type = tipo puxando * Push Type = tipo empurrando TP

12 Disco de Embreagem O disco de embreagem (1) é o principal elemento de ligação entre o volante do motor (2) e o platô (3) e na posição acoplado transmite a potência do motor para a caixa de câmbio e deste através dos demais componentes da transmissão para as rodas, permitindo a movimentação do veículo. TP

13 O disco é formado pelo disco de embreagem em aço (1), molas amortecedoras (2), cubo entalhado (3) e revestimento (4). O disco de embreagem é do tipo seco com revestimentos de fibra em ambas as faces. Os revestimentos são construídos com materiais sem amianto resistente às altas temperaturas que são geradas quando o disco está em uso. Eles são fixos ao disco de aço com rebites. O disco de aço está ligado ao cubo por meio do elemento de fricção com molas amortecedoras. Estas molas amortecem os picos e vibrações do motor. O cubo do disco de embreagem possui um orifício estriado onde é fixado o eixo de entrada da caixa de câmbio. Quando o cubo gira, o eixo de entrada também gira e transmite a potência para a caixa de câmbio. Para que a carga sobre os revestimentos do disco de embreagem seja o mais uniforme possível, o disco está equipado com segmento de chapa ondulada. Este tipo de construção proporciona uma embreagem macia e diminui o risco de sobreaquecimento. O disco de embreagem é do tipo seco com revestimentos de fibra em ambas as faces. TP

14 Existem dois tipos de disco de embreagem: Disco Rígido e Disco com Amortecedor de Torção Disco Rígido Na sua forma mais simples é constituido de um cubo estriado(1) (que desliza sobre o eixo piloto de câmbio), um disco de arraste(2), dois revestimentos(3) (responsáveis pelo atrito entre o volante do motor e a placa de pressão do platô), e rebites de fixação(4). Em um estágio um pouco mais moderno, pode também ser construído com molas segmento entre os revestimentos, as quais, são responsáveis pela suavidade da partida do veículo. As molas segmento são responsáveis pelo amortecimento axial do disco. São responsáveis pela partida suave do veículo, sem ocorrência de trepidações. As molas segmento permite que, durante o acoplamento entre o motor e câmbio, haja um pequeno deslizamento, de tal forma a permitir a igualdade entre a rotação do motor e a do eixo principal, seja atingida suavemente. TP

15 Revestimento dos Discos O revestimento é o componente do disco responsável pelo atrito entre o platô e o voltante do motor. Na sua grande maioria são fabricados com materiais orgânicos (com ou sem asbesto), devendo possuir as seguintes qualidades básicas: - Elevado coeficiente de atrito; - Resistência às altas temperatura; - Coeficiente de atrito estável com resistência às altas rotações, e aumento de temperatura; - Não provocar trepidações. -Resistência ao desgaste prematuro; Nos veículos mais modernos praticamente só se utilizam revestimentos sem asbesto, cuja maior qualidade é uma alta resistência ao desgaste, quando comparado ao clássico com asbesto. Existem também os revestimentos inorgânicos (sinterizados, cerâmicos), porém sua aplicação se restringe a veículos onde a suavidade de partida não é muito importante (tratores, caminhões especiais, veículos de competição). A principal qualidade desses revestimentos é a elevada resistência ao desgaste, alto coeficiente de atrito e resistência às altas temperaturas. ATENÇÃO : Atualmente o uso de materiais com asbesto está sendo abolido pelas empresas, pois se trata de um produto a base de silicato que utiliza minerais que podem causar câncer durante seu processo de extração. TP

16 As embreagens podem possuir um ou dois discos. - Embreagem Simples (1) - Embreagem Bi-Disco (2) A embreagem (Bi-Disco) funciona da mesma maneira da embreagem de disco simples, mas tem mais um disco de embreagem e uma placa de pressão intermediária. A placa de pressão intermediária é colocada entre os dois discos de embreagem, montada num anel intermediário que é aparafusado entre o volante do motor e o corpo da embreagem. A embreagem de disco duplo tem uma área de fricção maior e pode transferir um torque do motor maior do que o de disco simples. Por este motivo, ela é utilizada em veículos pesados, que necessitam de um maior torque na transmissão. IMPORTANTE Quando o disco da embreagem precisar ser trocado é de extrema necessidade, lubrificar as estrias do eixo principal da caixa de mudanças com uma camada fina de graxa resistente ao calor, antes da instalação do novo disco. TP

17 Alojamento da Embreagem O alojamento da Embreagem (1) têm por objetivo proteger a embreagem da ação da água e impurezas, e abrange a parte dianteira da caixa de câmbio, ligando-a ao alojamento do motor. Alavanca e Eixo de Desengate (2) A alavanca(3) e eixo de desengate(2) são componentes do comando da embreagem. São responsáveis pela transmissão do movimento do sistema de acionamento da embreagem para o rolamento da embreagem. TP

18 Rolamento da Embreagem O Rolamento (1) têm a função de transmitir o movimento do eixo de desengate à mola do tipo diafragma. Uma parte do rolamento é fixa no sentido de rotação pelo eixo de desengate e a outra parte é fixa à mola tipo diafragma, rodando juntamente com o corpo de embreagem e motor. No rolamento da embreagem há uma mola em forma de argola (2) que tem por função guiar o eixo de desengate para o lado correto do rolamento quando se monta a caixa de câmbio. TP

19 Sistema de acionamento da Embreagem A embreagem é acionada por um sistema servo-assistido denominado Sistema Hidropneumático de Acionamento. Este sistema é composto por um cilindro mestre hidráulico ligado ao pedal da embreagem e um cilindro hidráulico servo. O sistema de acionamento é formado por : 1 - Reservatório de Fluído 2 - Cilindro Mestre 3 - Tubo Hidráulico 4 - Tubo Pneumático 5 - Servo-Cilindro 6 - Tubo de Respiro 7 - Garfo da Embreagem O servo-cilindro incrementa a força hidráulica gerada no cilindro mestre e assim reduz sensivelmente o esforço exigido ao motorista para acionar a embreagem. TP

20 Componentes do Sistema de Acionamento da Embreagem Cilindro Mestre O cilindro mestre utilizado no veículo é do tipo hidropnumático e está instalado junto ao pedal da embreagem, o qual é responsável pelo seu acionamento. O cilindro mestre é responsável por gerar a pressão hidráulica que será transmitida ao servo cilindro através de um Tubo Pneumático. O cilindro mestre necessita de duas regulagens básicas no pedal da embreagem para seu correto funcionamento. 1 - Parafuso de regulagem superior(1) Regula-se a folga existente entre a haste do êmbolo e o êmbolo. Essa folga garante que o vedador do êmbolo retorne a uma posição acima do orifício de comunicação com o reservatório de fluído, permitindo assim, eliminar completamente qualquer pressão residual na tubulação hidráulica. 2 - Parafuso de regulagem inferior(2) Ajusta o curso do pedal da embreagem e, consequentimente, o curso do servo cilindro. TP

21 Servo-Cilindro O servo cilindro está localizado na caixa de câmbio. O servo-cilindro têm a função de converter a pressão do cilindro mestre em movimento. Isto acontece porque a pressão hidráulica gerada pelo cilindro mestre aciona um êmbolo de reação do servo cilindro. O servo-cilindro possui também uma válvula indicadora de desgaste (1). TP

22 Funcionamento da Embreagem Quando a embreagem não estiver acionada, ou seja, o pedal da embreagem está livre (1), o platô estará comprimindo o disco da embreagem(2) contra o volante do motor, desta forma a embreagem está acoplada ao volante(3), transmitindo o movimento do motor para o eixo principal da caixa de câmbio (4). Nesta situação todo conjunto irá girar com a mesma rotação do motor, transmitindo a potência do motor para o sistema de transmissão. O rolamento de encosto está sendo forçado para trás pela mola do garfo de desengate (5). TP

23 Veja o que ocorre no servo cilindro com o pedal da embreagem desacionado. - A válvula piloto (1) está fechando a passagem do ar comprimido para dentro do cilindro e permite a entrada de ar pelo orifício de descarga de ar (2), o orifício de descarga de ar (2) do sistema está aberto, neste momento, a pressão do sistema é igual a pressão atmosférica. TP

24 Neste momento, ou seja, com o pedal da embreagem sem estar acionado, o veículo pode estar parado com o motor desligado ou com o motor em funcionamento, porém com o câmbio desengatado.ou ainda em movimento com uma das marchas engrenada. TP

25 Agora vamos ver o que acontece quando o pedal da embreagem é acionado. - O êmbolo do cilindro mestre faz aumentar a pressão hidráulica do sistema. Este aumento da pressão hidráulica aciona o êmbolo de reação do servo cilindro : (1) - O êmbolo de reação é empurrado para frente,... (2) - A passagem do ar comprimido é aberta, e... (3) - E o orifício de descarga fica fechado impedindo o escape de ar. TP

26 A pressão do ar comprimido na câmara pneumática(1) faz o êmbolo principal(2) avançar. Com o movimento do êmbolo(2) a embreagem começa a ser desacoplada. O Volante do motor(4) continua girando se o motor estiver em funcionamento. A mola membrana(3) e o platô(6) são puxados para trás. Desta forma, o disco da embreagem(5) deixa de fazer contato com o volante(4) e o platô(6). TP

27 Quando o êmbolo principal estiver totalmente empurrado para frente o fluído hidráulico ocupa este espaço onde estava o êmbolo principal, reduzindo a pressão hidráulica (1). Lembre-se: o êmbolo se movimenta pela pressão do ar comprimido e não pela pressão hidráulica. Neste ponto a embreagem está totalmente desacoplada (2). TP

28 Com a embreagem desacoplada, o motor gira. Porém o movimento do motor não é transmitido para o eixo principal da caixa de câmbio, pois o disco da embreagem está livre, sem pressão. Com o disco da embreagem livre, o motor não transmite potência para o sistema de transmissão. Desta forma, o motorista fica livre para fazer as mudanças de marcha. TP

29 Quando o pedal da embreagem é solto, a pressão hidráulica é reduzida a um ponto, onde a mola de pressão(4) faz o êmbolo de reação(1) retornar, permitindo que a válvula piloto(2) feche a passagem do ar comprimido e ao mesmo tempo abra a passagem para o orifício de escape do ar(3). Dessa forma o ar sai da câmara pneumática(5) e o êmbolo principal(6) é recuado pela ação da mola(7) sobre o garfo da embreagem. TP

30 Neste momento a embreagem se acopla novamente ao volante. O platô volta a comprimir o disco contra o volante do motor. E o motor passa a transmitir potência para a transmissão. TP

31 Identificação e Classificação das Embreagens O tipo de embreagem utilizado no veículo consta na placa de identificação fixada na carcaça da embreagem. A classificação das embreagens é realizada sob o ponto de vista do acionamento, de acordo com o sentido de acionamento do rolamento de encosto: Pull Type, Push Type. TP

32 Nas embreagens podemos realizar algumas regulagens como: - Curso livre do pedal da Embreagem. - Curso de acionamento do Servo Cilindro. E periodicamente devemos realizar algumas inspeções: - No sistema Hidráulico da embreagem - No sistema Pneumático da embreagem - No(s) disco(s) da Embreagem - No Volante do Motor - Na Placa de Pressão Estas tarefas devem ser realizadas conforme o manual de serviço da embreagem, conforme o modelo do veículo e o tipo da embreagem. TP