Embrague, cambio y la llegada de nuevos sistemas automáticos
Índice del especial
2- Embrague: acoplar, desacoplar
Cuando hablamos de motores de combustión impulsando a vehículos, nos encontramos con varios problemas. El primero es que cuando ponemos al vehículo 'en servicio', el motor de combustión necesita estar siempre girando, incluso cuando el vehículo está parado. Es lo que todos conocemos como 'ralentí': el propulsor gira a las mínimas revoluciones mientras 'espera' a ser requerido para impulsar. Entonces es lógico pensar que, de algún modo, tenemos que 'desacoplar' al motor de la transmisión, pues es imposible que uno gire y otro no. Toca instalar un artilugio que permita esa separación física, que transmita parcialmente el movimiento de una parte a la otra, y que una vez sincronizada la velocidad de ambos, permanezca sólidamente acoplado. Es lo que conocemos como embrague.
Tipos de embrague hay varios, pero de los electro-magnéticos no hablaremos al no haberse utilizado nunca en moto, mientras que del convertidor de par, pese a su utilización totalmente anecdótica en los setenta, comentaré en otro envío. Así que ahora me voy a centrar en los que sí han sido mayoría aplastante entre las motocicletas, los de fricción en sus distintas variantes: el de zapatas o centrífugo, el de plato o monodisco y el de discos múltiples.
-Embrague de zapatas o centrífugo
El embrague de zapatas tiene una forma parecida a la de un freno de tambor, con dos partes fundamentales. Por fuera está la campana, que en su cara interior tiene la pista de fricción. Dentro de la campana tenemos un conjunto no solidario a ella, el soporte de las zapatas, con varias de estas en su interior. Las zapatas se articulan en uno de sus lados y un muelle o muelles las separa de la campana que les rodea. Como veis, parecido a un freno de tambor. La diferencia vital es que, mientras en el freno de tambor la parte interna, donde están las zapatas, está quieta y es la campana la que gira al ser solidaria a las ruedas, en el embrague la campana gira unida a la transmisión y el soporte de las zapatas gira unido al motor, por lo que las zapatas también giran y son afectadas por la fuerza centrífuga.
Cuando el giro que transmite el motor al soporte de zapatas es bajo, la fuerza centrífuga no puede vencer la resistencia de los muelles, por lo que las zapatas no tocan el interior de la campana y no transmiten fuerza de uno a otro. A medida que el motor se revoluciona, el conjunto de zapatas se mueven, 'se expanden' hacia el exterior expulsadas por la fuerza centrífuga, haciéndolas friccionar por su cara externa, cubierta con material anti-fricción, en el interior del tambor. Con ello comienza a pasar movimiento del motor a la transmisión hasta que ambos giran a la misma velocidad, transmitiendo toda la fuerza sin desajustes (sin patinamiento).
Como se puede imaginar, el embrague de zapatas es automático, pues el conductor no tiene control sobre él. Es mayoritario en ciclomotores y scooters con transmisión tipo variador continuo, del que escribiré en el próximo envío, aunque también se puede ver en algunas motos de pequeña cilindrada con cambio de marchas manual. También decir que no lleva lubricación en el interior, por lo que entra en la categoría de 'embragues en seco' y su refrigeración es por aire.
-Embrague de platos
Este tipo de embrague lo forma principalmente un conjunto de platos de generoso tamaño que giran en el mismo eje que el cigüeñal. Uno es solidario al motor, incluso puede ser el mismo volante de inercia. Otro es el disco de embrague, equipado con material antideslizante en ambas caras y que es solidario al eje de transmisión. Y luego está el plato de presión que, equipado la gran mayoría de veces con un muelle de diafragma, es presionado contra el volante, 'abrazando' entre medias al disco de embrague. Por último tenemos la carcasa, solidaria al volante, que cubre el conjunto contra agentes externos. La presión del muelle de diafragma puede ser vencida al apretar la maneta, desacoplando (desembragando) el conjunto volante-disco-plato de presión y, por ende, el motor de la transmisión. Al soltar, el conjunto volante-disco-plato de presión friccionan entre ellos hasta girar todos de forma uniforme (embragado).
La mayoría equipan un único disco (embrague monodisco), aunque algunas veces pueden ser dos (bidisco). No suelen llevar lubricación, por lo que se consideran 'embragues en seco'.
Estos embragues obligan a que el motor y el cambio estén alineados, y entre las motos se suele utilizar en motores con el cigüeñal longitudinal a la marcha y transmisión por cardan, por ejemplo las BMW bóxer 'de aire' y las primeras K, las Moto Guzzi con motor en V transversal o las Honda Gold Wing bóxer 4 y 6, entre otras.
-Embrague multidisco
En el embrague dediscos múltiples o multidisco tenemos una campana externa solidaria directa o indirectamente al motor, equipada con unos engranajes almenados. Dentro de ella tenemos otro cubo, unido al eje del cambio y también equipado con unos engranajes almenados en su exterior. Entre ellos tenemos los discos de fricción, de los que hay de dos tipos: unos llevan dentado almenado en su exterior (y por tanto engranan y giran con la campana) y otros con el dentado almenado en su interior (por tanto solidarios al cubo interior). Están puestos unos alternos a otros para transmitir mejor la potencia, con material de fricción en una de sus caras y metal en otras. Estos discos los comprime la placa de presión, que va atornillada, con unos muelles entre medias, al cubo interior. Al apretar la maneta de embrague, un accionador vence la fuerza de esos muelles separando la placa de presión de los discos y dejando de transmitir potencia (desembragando). Al soltar, el conjunto de muelles friccionan entre ellos hasta girar todos de forma uniforme (embragado).
El embrague multidisco es el que usan prácticamente todas las motos con cambio de marchas, pues tiene varias ventajas:
-No es obligatorio instalarlo entre el motor y el cambio, por lo que el cigüeñal puede ser transversal y llevar paralelo a él el cambio.
-Menor diámetro, lo que le permite ser más compacto.
-Mejor adaptación a la potencia del motor, pues sólo es cosa de quitar o añadir discos en su diseño.
-Posibilidad de hacerlos funcionar bañados en aceite ('embrague húmedo'), lo que les permite una menor temperatura, mayor resistencia y menor sonoridad; o sin él ('embrague en seco'), algo que suelen utilizar las motos de competición de velocidad al ser más ligeros y evitar pérdidas de potencia. También lo montan algunas marcas en sus motos super-deportivas, esas que emiten un bello 'campaneo' al accionarlos.
Accionamiento: mecánico, hidráulico... y también automático
Tanto en los embragues de platos como en los multidisco, para vencer la fuerza del diafragma o muelles y separar los platos, anulando o minimizando la transmisión de fuerza del motor al cambio (desembragar), pueden usarse empujadores mecánicos o hidráulicos, que en nuestro mundo-moto son fáciles de identificar: si la maneta de embrague acciona un cable, es de los primeros; si vemos una bomba, depósito y latiguillo parecidos a la del freno delantero, es del segundo. En las últimas dos décadas se están utilizando empujadores eléctricos o electro-hidráulicos con los que, gobernados por una centralita, convertir el sistema en automáticos. De ello escribiré en un próximo envío dedicado a estos sistemas.
En algunos casos el embrague multidisco puede funcionar de forma centrífuga y, por tanto, automática, usando casquillos que se desplazan por rampas. Lo podemos ver, por ejemplo, en la Yamaha T-Max y en motos que equipan el famoso kit del especialista Rekluse, que incluso montan de serie las MV Agusta Dragster y Turismo Veloce SCS.
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