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FACULTAD: MECÁNICA CARRERA: INGENIERÍA AUTOMOTRIZ ASIGNATURA: TALLER AUTOMOTRIZ TEMA: INFORME DE DIMENSIONAMIENTO DE EMBRAGUE 23 NOMBRE: STEVEN ALEXANDER ORTEGA BASTIDAS CÓDIGO: 6925 PERIODO ACADÉMICO: MARZO 2023 - AGOSTO 2023 Introducción El embrague es un mecanismo que une o separa dos árboles estando en movimiento o reposo con el objetivo de transmitir el movimiento del motor a las ruedas. Se transmite el movimiento de forma progresiva por resbalamiento mecánico, hasta llegar a conseguir un acoplamiento rígido. El mismo, permite moderar los choques mecánicos evitando, por ejemplo, que el motor se detenga o que los componentes de los sistemas se rompan por la brusquedad que se produce entre la inercia de un componente que se encuentra en reposo y la potencia instantánea transmitida por el otro (Trifonov 2019). Se sitúa entre el cigüeñal del motor y el eje primario de la caja de cambios, permitiendo desconectar el giro del motor de la transmisión y poder efectuar el cambio de marcha. La principal función del disco de embrague es que sirve como una superficie que brinda fricción entre el volante de inercia del carro y el plato de presión que normalmente se encarga de transmitir la energía del motor al árbol de entrada de la caja de cambios (Yesid 2022). El disco de embrague es uno de los elementos del vehículo que sufre más daño por el constante uso que se le da a este durante el momento de la conducción, por lo que es propenso a sufrir mayor desgaste. Materiales y Métodos Para los cálculos del embrague de fricción necesitamos los siguientes materiales: • Vehículo Suzuki s-cross • Ficha técnica del vehículo • Manual del fabricante • Internet Datos: Para el cálculo consideraremos los forros del embrague r: Radio interior del forro R: Radio exterior. p: Presión ejercida sobre el disco por los muelles (se puede suponer constante en toda la superficie del forro) ➢ Calculamos el área sombreada del disco 𝐴 = 𝜋(𝑅2 − 𝑟2) 𝐴 = 𝜋(0,22 − 0.1272)𝑚 𝐴 = 0.023871 𝑚2 ➢ Calculamos la fuerza del sistema de embrague Par motor máximo 235 Nm 𝐹 = 𝑃 ∗ 𝐴 𝐹 = 𝑡𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 𝑅 𝐹 = 235 0.2 𝐹 = 1175 𝑁 Diámetro exterior 0.2 m Diámetro interior 0.127 m ➢ Presión del sistema de embrague 𝐹 𝐴 = (𝑃𝑎) 𝑃 = 1175 0.02387 𝑃 = 492.2290 𝑃𝑎. ➢ Calculamos la Fuerza de Rozamiento Utilizamos el valor de la tabla 𝐹𝑟 = 𝐴 ∗ 𝑃 ∗ 𝜇 𝐹𝑟 = 0.023871 ∗ 492.2290 ∗ 0.5 𝐹𝑟 = 5.874999 𝑁 ➢ Calculamos el par transmitido por una cara del forro 𝑀1 = 2𝜋 ∗ 𝑃 ∗ 𝜇 ∗ 𝑅3 − 𝑟3 3 𝑀1 = 2𝜋(492.2290)(0.5) ( 0.23 − 0.1273 3 ) 𝑀1 = 3.067826 𝑁 ➢ Calculamos el par transmitido total 𝑀𝑇 = 2 ∗ 𝑀1 𝑀𝑇 = 2(3.067826) 𝑀𝑇 = 6.135652 𝑀𝑚 ➢ Calculamos la presión de salida 𝑃𝑃𝑇 = 3 ∗ 𝑀1 4 ∗ 𝜋 ∗ 𝜇(𝑅3 − 𝑟3) 𝑃𝑃𝑇 = 3(3.067826 ) 4𝜋(0.5)(0.23 − 0.1273) 𝑃𝑃𝑇 = 246.114462 ➢ Calculamos la fuerza entregada por el plato (salida) 𝐹𝑃𝑇 = 3 ∗ 𝑀𝑇 ∗ 𝑅 2 ∗ 𝑟2 4 ∗ 𝜇 ∗ 𝑅3 ∗ 𝑟3 𝐹𝑃𝑇 = 3(6.135652)(0.22 − 1.1272) 4(0.5)(0.23 − 0.1273) 𝐹𝑃𝑇 = 36.91370 𝑁 Resultados Después de realizar los cálculos de fricción del embrague tenemos los siguientes resultados: Cálculos realizados Valores ➢ Cálculo de Área sombreada 0.023871 𝑚2 ➢ Cálculo de la fuerza del sistema de embrague 1175 𝑁 ➢ Cálculo de la presión del embrague 492.2290 𝑃𝑎. ➢ Cálculo de la fuerza de rozamiento (lado arrastre) 5.874999 𝑁 ➢ Calculo del par transmitido por una cara del forro 3.067826 𝑁 ➢ Cálculo del par total trasmitido 6.135652 𝑀𝑚 ➢ Cálculo de la presión de salida 246.114462 ➢ Cálculo de la fuerza entregada al plato (salida) 36.91370 𝑁 Cuestionario 1. Establezca la configuración del mecanismo de accionamiento de su vehículo (tipo cables, palancas, o hidráulico) El sistema de accionamiento del Suzuki SX4 S-Cross 1.6L El accionamiento del embrague es hidráulico en los sistemas equipados, el movimiento del pedal se generó de un cilindro hidráulico ubicado a continuación del pedal izquierdo, siendo un sistema cerrado genera presión hidráulica en los cilindros, transportado dicha presión por mangueras con el fin de accionar a voluntad la horquilla de desembrague., Para un mejor funcionamiento en el caso de anomalías es aconsejable realizar la purga del sistema. 2. Especificar a detalle las características del sistema de embrague de su vehículo. o Plato de presión. – El plato de presión tiene como objetivo transformar la fuerza del pedal en movimiento, es decir, proporciona el acoplamiento y desacoplamiento. El plato de presión se puede mover axialmente (= a lo largo de las estrías del eje de entrada de la caja de cambios). De esta manera, el disco de embrague es presionado entre el volante de inercia y el plato de presión. o Diafragma. - Esta es una arandela Belleville modificada en el interior, tiene crestas llamadas pasadores y su principal función es la rápida disminución de la fuerza en el pedal, Los tirantes transmiten el par al plato de presión, aseguran que éste permanezca centrado y que el plato de presión vuelva hacia atrás al desembragar. o Disco de embrague. – El propósito de un disco de embrague es transferir el par motor del volante de inercia al eje de entrada de la caja de cambios. El disco del embrague se puede mover a lo largo de las estrías del eje de entrada para que pueda acoplar y desacoplar la transmisión. El disco de embrague es un componente propenso al desgaste, diseñado para que se desgaste más rápido que el volante de inercia y el plato de presión. o Cojinete del embrague. - Los rodamientos se hacen cargo de la operación de accionamiento y cargan el diafragma para el montaje y desmontaje. El cojinete es el tercer componente de la ONU embrague mecánico. o Horquilla. – La horquilla de desembrague es la pieza de la que depende principalmente el funcionamiento del embrague. Su función consiste en transmitir la fuerza de desembrague del amplificador de la fuerza del embrague al collarín de desembrague, al pisar el embrague, la horquilla provoca que un cojinete se deslice para empujar el árbol del embrague. Al suceder esto, el plato de empuje se separa y el embrague se desacopla. Dado que está sometida a una carga permanente, es naturalmente propensa al desgaste. 3. Incluir la curva característica teórica del disco de embrague de acuerdo a su vehículo de acuerdo al manual estudiado Conclusiones • Se puede afirmar que el objetivo de este informe se ha cumplido, ya que se logró con el resultado del cálculo de un embrague de fricción. • Para realizar los cálculos de fricción debemos tomar en cuenta la tabla que relaciona nuestro vehículo para realizar un correcto análisis cinemático del sistema. • El disco de embrague cumple con los requerimientos de funcionalidad para nuestro vehículo, tomando en cuenta que se debe hacer revisiones periódicas establecidas en el manual del fabricante • Para un correcto funcionamiento debemos accionar de manera correcta el embrague para un correcto trabajo del mismo y así evitar futuros percances. Referencias bibliográficas TRIFONOV, Zlatko. Diseño y cálculo de un nuevo disco de embrague para automóviles. En: Repositorio Valencia [base de datos en línea]. Tesis de grado, Universidad politecnica de valencia, 2019. YESIDCAVALLO, Guillermo. Cómo funciona el disco de embrague | Primax Colombia. Primax Colombia | [en línea]. 23 de febrero de 2022 [consultado el 25 de mayo de 2023]. Disponible en: https://www.primaxcolombia.com.co/disco-de- embrague-sistema-y-funcionamiento/ Suzuki SX4 S-Cross (2013). ¿Manual perdido? Descarga el manual que estás buscando. [en línea]. [sin fecha] [consultado el 25 de mayo de 2023]. Disponible en: https://www.manual.ec/suzuki/sx4-s-cross-2013/manual?p=2 https://www.primaxcolombia.com.co/disco-de-embrague-sistema-y-funcionamiento/ https://www.primaxcolombia.com.co/disco-de-embrague-sistema-y-funcionamiento/ https://www.manual.ec/suzuki/sx4-s-cross-2013/manual?p=2
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