cómo funcionan los acoplamientos viscosos
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Cómo funcionan los acoplamientos viscosos
Por se observan las placas alternas de embrague separadas por una fina capa de fluido de silicona
Conduzca alrededor de una curva suave después de haber cruzado sobre un charco, y en las huellas
podrá comprobar que cada rueda sigue su propio arco. Como cada rueda gira a una distancia
diferente, entonces cada una viaja a su propia velocidad a través de ese arco.
Aunque pequeñas, estas diferencias de velocidad entre las ruedas son suficientes para dañar el tren
de mando (aunque se tomen precauciones para el deslizamiento). En los automóviles con tracción
en dos ruedas, el diferencial compensa esta diferencia, permitiendo que las ruedas de un mismo eje
giren a ritmos diferentes.
En los vehículos con tracción en las cuatro ruedas, que normalmente son conducidos fuera de lacarretera o sobre superficies resbaladizas, el bajo coeficiente de fricción entre el neumático y la
superficie de rodamiento permite que las ruedas delanteras y traseras se deslicen lo necesario para
no perjudicar el tren de mando.
Pero este reto es diferente en un vehículo con tracción permanente en las cuatro ruedas. El sistema
de tracción en las cuatro ruedas, cada vez más común en los autos de pasajeros, son diseñados para
enviar potencia a las cuatro ruedas, incluso sobre pavimento seco. Sin un medio para compensar
por las variaciones de velocidad de las ruedas en los virajes, un sistema de tracción en las cuatro
ruedas fallaría prematuramente. Todos los vehículos con tracción en las cuatro ruedas están
equipados con cierta clase de diferencial entre sus ejes delantero y trasero.
El diferencial
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El diferencial típico, como el usado para darle mando a las ruedas exterior e interior en un mismo
eje, es un cojinete de anillo y cruceta. En vehículos con motor delantero y tracción trasera, el
diferencial es integral con el mando final de piñón satélite del eje. Pero este sistema es muy grande
ya la vez pesado para resultar práctico en la mayoría de las aplicaciones de tracción en las cuatro
ruedas.
En su lugar, para dividir la potencia entre los ejes delantero y trasero, la mayoría de los fabricantes,
desde los minivanes Chrysler hasta el 3000GT de Mitsubishi, usan un componente compacto
llamado acoplamiento viscoso. Los acoplamientos viscosos están encontrando aplicaciones en los
diferenciales de norma, para dividir la potencia entre las ruedas de un mismo eje.
En algunos vehículos se usan los acoplamientos viscosos para llevar la potencia hasta el otro
extremo del vehículo, pero hay un límite máximo para la cantidad de potencia que de esta forma
puede ser transmitida. Muchos usan un diferencial con engranaje planetario, con un acoplamiento
viscoso como limitador de la división de potencia. Esto también permite incluir una división de la
torsión preajustada al frente y atrás, usando el tamaño apropiado de engranaje central y los piñones
satélites en el conjunto del engranaje planetario.
Lubricación de silicona
Montadas dentro del eje exterior, sobre el eje interior, hay una serie de delgadas placas, muy
parecidas a las placas del embrague de la transmisión automática. Estas placas están ranuradas, la
mitad de ellas activadas por la cubierta exterior, la otra mitad movidas por el eje interior. Las
placas están separadas por delgados anillos espaciadores, de sólo unas pocas milésimas de pulgada
de espesor. Esta unidad es llena de un 80% de fluido de silicona espeso, parecido al aceite. El
volumen restante es ocupado por las burbujas de aire en el fluido.
Cuando el vehículo se mueve en línea recta en pavimento seco, las ruedas giran a la misma
velocidad, de modo que los dos ejes y sus respectivas placas giran juntos. Sin embargo, cuando las
ruedas se mueven a velocidades distintas; por ejemplo, en los virajes, las placas giran a ritmos
distintos, previniendo que se junten.
Como las placas alternas son forzadas a girar a distintas velocidades, ellas revuelven entre sí el
fluido de silicona, lo que causa que se desarrolle calor. Según el fluido se calienta, su presión se
eleva, comprimiendo las burbujas y permitiendo que las placas alternas se deslicen más cercanas
unas de otras. La delgada capa de silicona entonces transfiere torsión desde las placas sin carga a
las placas que le dan mando a las ruedas con carga. A medida que las velocidades se igualan, el
Fluido se enfría y las placas se separan.
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Algunos fabricantes automotrices colocan el acoplamiento viscoso dentro de la transmisión del
vehículo o también en la caja de cambios
VISCOSO: Acople viscoso del ventilador (COMPLETO)
Debido al misterio q envuelve a este dispositivo de uso comun en nuestros coches, y al viscoso
deteriorado se lo puede estudiar mas a fondo y poder descubrir sus partes internas.
son muy comunes las dudas respecto del viscoso, ¿funciona mi visco? ¿esta bien si gira liviano en
frio? etc...
la pregunta del millon es ¿como funciona el viscoso?
antes de seguir, quiero aclarar q existen varios "tipos" de viscoso pero su principio de
funcionamiento basico es el mismo. los usuarios de BMW, segun el año de fabricacion del coche
podemos encontrarnos con dos modelos de viscoso. uno, denominado "SIN ROSCA" y el otro(mas moderno) conocido como "CON ROSCA" . En realidad esto es un error conceptual ya q
ambos modelos se ajustan a la bomba mediante una rosca, la diferencia radica en q en el primer
caso el visco requiere de una bomba de agua con un roscado central donde se ajusta un bulon,
normalmente de rosca comun o derecha (ajusta en sentido horario) q fija el visco mediante una
arandela q presiona en el centro del mismo. en realidad este roscado se encuentra en una pieza
adicional q se fija a la bomba mediante bulones ( tiene la forma de un embudo).
Para el segundo caso, es la misma bomba la q tiene incorporado un roscado en su eje y q sobresale
del cuerpo de la misma, usualmente esta prolongacion del eje tiene una rosca izquierda (ajusta en
sentido antihorario).
aqui unas fotos de cada modelo de Viscoso:
MODELO "SIN ROSCA"
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MODELO "CON ROSCA"
Como se aprecia en las fotos, el primero tiene su centro totalmente liso y de forma circular, q es
donde ejerce presion el bulon a travez de la arandela antes mencionada, solidarizando con la
bomba de agua. asi mismo en el segundo caso vemos la tuerca (de rosca izquierda) q es laresponsable de su fijacion al eje de la bomba.
ahora vamos al funcionamiento...
el viscoso o "embrague de acoplamiento viscoso" para ser mas exactos, es exactamente eso... UN
EMBRAGUE. y como tal permite el acople y desacople de dos piezas, una CONDUCTORA y otra
CONDUCIDA, para que giren hermanadas transmitiendo PAR o fuerza motriz. en el caso q nos
ocupa, este embrague tiene la funcion de acoplar (solo cuando es necesario) el ventilador del motor
(pieza conducida) a la bomba de agua (pieza conductora) logrando el enfriamiento del liquido
refrigerante.
ahora, ¿por que viscoso?... simplemente porq su funcionamiento esta regido por un agente viscoso,
un aceite siliconado, cuyas caracteristicas tecnicas son especificas para esta tarea, y q es el
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encargado de transmitir la fuerza motriz de una pieza a la otra. como se logra esto??...
pues bien, por VISCOSIDAD q genera presion hidraulica sumada a fuerza centrifuga como
explicacion algo superficial.
para entender mejor, adjunto una foto q detalla el interior de un VISCOSO,
la mitad superior de la imagen muestra el mismo en estado frio, mientras q la mitad inferior lomuestra en estado de temperatura de servicio:
las partes con el numero "1" representan al eje de la bomba de agua y la pieza del viscoso q es
solidaria a la misma (piezas conductoras) y q por ende giran al ritmo del motor, las partes con el
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numero "2" corresponden a la pieza del visco q es solidaria a la paleta del ventilador. Las zonas
numeradas como "3" representan el "espacio o luz de giro libre", se encuentran en la camara "A" y
permiten el giro independiente entre las piezas "1" y "2". como se aprecia, hay demarcadas dos
"camaras" denominadas "A" y "B", la primera se encuentra vacia y la segunda contiene el aceite
siliconado mientras la temperatura es fria, pero al aumentar la temperatura ambas camaras
contienen aceite lo q permite q la parte "1" o CONDUCTORA gire conjuntamente con la parte "2"o CONDUCIDA al rellenarse el "espacio o luz de giro libre", lo q provoca una presion hidraulica q
se traduce en el arrastre de la parte CONDUCIDA debido a la VISCOSIDAD del aceite. en
realidad, este dispositivo por su construccion y debido a las caracteriscas del aceite NUNCA
alcanza valores de PATINAMIENTO o de ACOPLE del 100% es por esto q observamos q la
paleta del ventilador siempre gira, variando su velocidad segun la temperatura.
Pero q es VISCOSIDAD?? simplemente es la propiedad de un fluido q tiende a oponerse a su flujo
cuando se le aplica una fuerza. lo q implica q los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta
resistencia a fluir, mientras q los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La viscosidad de
un fluido disminuye con la reduccion de densidad q se produce al aumentar la temperatura. por lo
tanto se deduce q al ser la VISCOSIDAD una medida de Resistencia, la viscosidad disminuye alaumentar la temperatura. en el caso de los aceites siliconados, estos se caracterizan por su poca
capacidad de variar su resistencia a fluir en funcion de la temperatura, o en otras palabras; a
modificar su VISCOSIDAD.
segun el modelo de VISCOSO, la forma en q se inicia el acople de las partes puede variar,
encontrando algunos q lo hacen comandados por un bimetalico, otros por medio de un electroiman
o sensores electricos/ electronicos y otros mas simples como el caso de los visco "SIN ROSCA" de
los BMW mas viejos, q solo actuan por variacion de viscosidad y fuerza centrifuga.
en el caso de un visco accionado por un bimetalico, normalmente en forma de espiral en la cara
frontal del visco; éste acciona una valvula en el interior del visco encargada de permitir o impedir
el paso del aceite siliconado de una camara a la otra.
en imagenes:
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