Embreagem Cônica Explicada: Transmissão de Torque com Superfícies Cônicas

O que é uma embreagem cônica?

Uma embreagem cônica é outro tipo de embreagem automotiva, serve ao mesmo propósito que uma embreagem de disco ou placa. No entanto, em vez de acoplar dois discos giratórios, a embreagem cônica usa duas superfícies cônicas para transmitir torque por atrito. Ao mudar as relações de marcha, é utilizada para engatar e liberar o eixo do motor do eixo da caixa de transmissão. O torque é transmitido por atrito entre duas superfícies cônicas em uma embreagem cônica. Uma superfície é referida como o membro masculino, enquanto a outra é referida como o membro feminino.

Hoje, você aprenderá a definição, aplicações, construção, peças, diagrama, funcionamento, vantagens e desvantagens de uma embreagem cônica.

Definição de embreagem cônica

Embreagens são dispositivos mecânicos que engatam e desengatam a transmissão de potência do eixo motor para o eixo conduzido, principalmente do eixo motor para o eixo conduzido. Entre o Volante e o Plato de Pressão está uma embreagem. O eixo conduzido geralmente é anexado ao motor, enquanto o eixo motor fornece potência de saída.

É uma embreagem de atrito que tem áreas de atrito em forma de cone. Estes tipos de embreagens são comumente usados em caixas de câmbio sincronizadas e epicíclicas. Embreagens cônicas foram as primeiras a serem usadas em automóveis, e permaneceram populares devido à sua simplicidade até os anos 1920, quando foram substituídas por embreagens de disco único devido às pobres qualidades operacionais das anteriores.

Quando comparada a uma embreagem de deslocamento positivo, que era utilizada antes das embreagens cônicas serem projetadas, uma embreagem cônica é mais fácil de engatar e desengatar.

Como a embreagem cônica tem uma área de contato maior que uma embreagem de placa do mesmo tamanho, ela pode transferir mais torque. Para que a embreagem funcione corretamente, os eixos motor e conduzido devem ser exatamente coaxiais. Quando alta transmissão de torque em baixa velocidade rotacional é necessária, esta embreagem pode ser empregada. Como resultado, caminhões mais pesados comumente usam este tipo de embreagem.

Aplicações da embreagem cônica

As seguintes são as aplicações de uma embreagem cônica.

• É usada como sincronizador em uma variedade de transmissões manuais.
• Devido à sua capacidade de transmitir tremendo torque, são usadas em uma variedade de máquinas pesadas.
• Embreagens como estas são tipicamente empregadas em aplicações periféricas de baixa velocidade.
• É uma escolha popular para lanchas.
• Em automóveis de corrida e rali, esta embreagem é empregada.
• Encontra-se em alguns carros e outros tipos de transmissões de motor de combustão.

Construção

Uma embreagem cônica é composta por duas partes: um cone masculino e um cone feminino. A porção feminina é anexada ao volante, que é aparafusado ao virabrequim do motor e serve como componente motor. O componente masculino é dividido em duas metades, uma das quais é o cubo central e a outra é o cone externo. Para resistência, a seção do cone é feita de alumínio, enquanto o cubo é construído de aço. O cubo da parte masculina é estriado e ajustado sobre o eixo de entrada da transmissão, permitindo que ele se mova axialmente sobre ele. Materiais de atrito são usados para revestir as superfícies de contato das partes masculina e feminina. Uma mola força a parte masculina contra a porção feminina, e um rolamento de liberação conectado à parte masculina permite que as partes sejam desengatadas.

Peças da embreagem cônica

As seguintes são as principais peças de uma embreagem cônica:

Cone feminino (cone externo):

Quando o motor gira, a parte feminina conectada ao motor gira, e a parte masculina gira devido ao atrito entre as placas do cone.

Cone masculino (cone interno):

O cone masculino de uma embreagem cônica é a seção da embreagem que conecta à caixa de câmbio e é usinada na forma de um cone sólido sobre o qual o material de atrito é afixado.

Volante:

A parte feminina funciona como membro motor, e o volante é aparafusado ao virabrequim do motor e conectado a ele.

Mola:

O propósito da mola nesta embreagem é pressionar a parte masculina contra a parte feminina. A embreagem é engatada e desengatada usando uma mola de empuxo padrão posicionada atrás do cone masculino.

Eixo da Embreagem (Clutch Shaft):

Está conectado à caixa de câmbio e usa a embreagem para transmitir potência do motor. Além disso, estrias no eixo de transmissão com dentes ou cristas que se engrenam com sulcos para transmitir torque.

Rolamento de liberação (Throw-out bearing):

Um rolamento de liberação é um componente desta embreagem que permite que o motor seja brevemente desengatado enquanto muda marchas em uma transmissão manual.

Revestimento de Atrito (Friction Lining):

O revestimento de atrito é aplicado à superfície interna do cone externo e à superfície externa do cone interno para garantir que os cones masculino e feminino interajam suavemente.

Pedal da embreagem:

A embreagem é engatada e desengatada com a ajuda de um pedal da embreagem.

Diagrama de uma embreagem cônica:

Diagrama ilustrativo de uma embreagem cônica.

Princípio de Funcionamento

O funcionamento de uma embreagem cônica é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Por causa das molas, quando a embreagem está engatada, a parte masculina pressiona contra a parte feminina. Com suas superfícies de atrito em contato, o componente masculino é totalmente contido dentro da parte feminina. Quando o motor gira, a parte feminina conectada ao motor gira, e a parte masculina gira também devido ao atrito entre as placas do cone. Como resultado, o movimento é transferido do membro motor para o membro conduzido.

Quando o motorista pressiona o pedal da embreagem, a ligação move o rolamento de liberação, o que faz o cone masculino mover-se para longe do cone feminino, causando o desengate da embreagem. Quando o motorista solta o pedal da embreagem, a porção masculina retorna à sua posição anterior, permitindo que a embreagem reengate.

Assista ao vídeo abaixo para aprender mais sobre o funcionamento de uma embreagem cônica:

Vídeo demonstrativo do funcionamento da embreagem cônica.

Vantagens e desvantagens de uma embreagem cônica

Vantagens:

• A força normal exercida nas superfícies de contato é maior que a força axial nesta embreagem.
• Quando comparada a embreagens de placa do mesmo tamanho, pode transferir muito torque.
• A embreagem requer menos esforço para operar, já que as superfícies de acoplamento são em forma de cunha.
• Comparada a outras placas de embreagem, faz menos ruído.

Desvantagens:

• O esforço necessário para desengatar a embreagem será maior se o ângulo do cone for grande.
• Mesmo desgaste menor na superfície do cone impede a embreagem de funcionar corretamente.
• Quando o ângulo do cone é reduzido para cerca de 20 graus, o cone masculino tende a travar ou juntar-se ao cone feminino, tornando mais difícil liberar a embreagem.
• Faces devem ser retificadas regularmente. (Retificação – O ato de reparar ou aplicar lubrificantes para manter superfícies lisas para fácil operação.)

Conclusão

Em vez de acoplar dois discos giratórios, a embreagem cônica usa duas superfícies cônicas para transmitir torque por atrito. Ao mudar as relações de marcha, é utilizada para engatar e liberar o eixo do motor do eixo da caixa de transmissão. Isso é tudo para este artigo, onde a definição, aplicações, construção, peças, diagrama, funcionamento, vantagens e desvantagens de uma embreagem cônica são discutidas.