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TRANSMISSÃO
AULA 2
 
 
 
 
 
 
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Prof. Rogério Natal Bez BiroloCONVERSA INICIAL
EMBREAGEM
Quando falamos da embreagem, nos referimos ao sistema de embreagem, ou
seja, um conjunto de peças que se articulam e se movimentam por meio do
comando do motorista, “desligando” e “ligando” a transmissão de movimento do
motor para a caixa de câmbio.
TEMA 1 – A EMBREAGEM
1.1 INTRODUÇÃO
Quando falamos em automóvel, o que nos vem à mente é o motor.
Entendemos que essa é a parte mais importante, pois é ele que gera
torque/potência, mas não podemos nos esquecer da embreagem, um sistema de
fundamental importância para que o torque e a potência se transmitam de forma
precisa ao câmbio.
A embreagem (sistema) está instalada entre o motor e a caixa de câmbio e é
composta por um conjunto de peças que se articulam e permitem “desligar” ou
“ligar” a transmissão de movimento do motor para a caixa de marchas.
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Figura 1 – Exemplo de embreagem
Créditos: Stason4IK/Shutterstock.
1.2 HISTÓRIA
Conforme relatos de historiadores, a embreagem dos veículos automotores
surgiu na Alemanha na década de 1880; alguns atribuem essa invenção a Gottlieb
Daimler e Wilhelm Maybach.
Figura 2 – Gottlieb Daimler (1834-1900)
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Créditos: GL Archive/Alamy/Fotoarena.
Gottlieb Daimler nasceu em 1834 na cidade de Schorndorf, Alemanha. Foi
pioneiro no desenvolvimento e na fabricação de motores de combustão interna e
de automóveis. Ele inventou o motor alimentado a petróleo líquido de alta
velocidade e desenvolveu o sistema de embreagem com Maybach. Faleceu
1900, em Stuttgart, também na Alemanha.
Figura 3 – Wilhelm Maybach (1846-1929)
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Créditos: AKG-Images/Album/Album/Fotoarena.
Wilhelm Maybach nasceu em 1846 na cidade de Heilbronn, Alemanha. Diretor
técnico da empresa Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG), participou, com Daimler,
do desenvolvimento do primeiro motor  quatro tempos. Em 1886, ambos
patentearam a primeira motocicleta, construída e testada em 1885 e, em 1886,
construíram a primeira adaptação da carruagem para o transporte automóvel.
Também com Daimler, desenvolveu o primeiro sistema de embreagem. Faleceu em
1929, aos 83 anos.
1.3 PROJETO DA EMBREAGEM
O projeto da embreagem é específico para cada veículo. É calculado em função
de algumas variáveis, dentre elas:
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Potência e torque do motor;
Relação de marchas no câmbio;
Aplicação do veículo (passeio ou carga).
Um sistema de embreagem tem em seu projeto o conjunto platô, disco e
rolamento. Em veículos comerciais, deve ter uma vida média de 100 mil km em
espaços urbanos e 300 mil km em rodovias.
Um projeto de embreagem, para ser confortável, deve ser aplicado em veículos
de passeio e comerciais leves, com esforço que varie entre 10  kgf e 13  kgf. Em
veículos comerciais, valores entre 15  kgf e 18  kgf são aceitáveis. O conforto
também se relaciona ao esforço durante o acionamento: curso, manutenção da
carga de acionamento e retorno, picos de carga etc.
Os componentes da embreagem também constam em veículos comerciais.
Estudos e medições de campo indicam que a embreagem pode ser acionada mais
de vinte vezes por quilômetro. Um veículo dessa aplicação pode chegar a 100 mil
km em um ano de funcionamento, e o sistema estará sujeito a dois milhões de
ciclos no primeiro ano. Esse número é uma base importante para desenvolver
sistemas de acionamento para veículos comerciais.
Atualmente as empresas enfrentam o desafio de desenvolver novos produtos
em pouco tempo, com tecnologia superior à anterior e com custos reduzidos para
garantir a sobrevivência do negócio. O sucesso está diretamente ligado aos
requisitos exigidos pelos clientes, para os quais qualidade, confiabilidade, entrega e
preço são o mínimo que se espera de um sistema de embreagem.
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Planejamento e garantia da qualidade devem constar já na fase de concepção
do projeto do sistema de embreagem, pois é aqui que nasce em grande parte a
qualidade, a confiabilidade e o preço final.
TEMA 2 – COMPONENTES DA EMBREAGEM
2.1 INTRODUÇÃO
A embreagem de um automóvel é composta de vários componentes dispostos
entre o motor e o câmbio, formando um conjunto que, com suas articulações,
transmita ou interrompa a rotação do motor.
2.2 COMPONENTES DA EMBREAGEM
A embreagem, que se localiza entre o motor e a transmissão, é composta dos
seguintes componentes:
Disco de embreagem;
Platô de embreagem;
Colar de embreagem;
Garfo de embreagem;
Volante do motor.
2.3 DISCO DE EMBREAGEM
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É um disco revestido, nos dois lados, por faixas de lona, chamadas guarnições
de atrito, que processam o acoplamento da embreagem. Na parte central, há molas
que absorvem as vibrações geradas pela rotação e ranhuras que se encaixam na
árvore primária da caixa de mudanças.
As superfícies das guarnições devem oferecer alto coeficiente de atrito. Por
essa razão, foram fabricadas à base de amianto (abolido em 2002), e hoje são
fabricadas de fios de cobre e fibra de vidro. A uma temperatura normal de
funcionamento, esse material assegura um coeficiente de atrito ideal para a função.
No entanto, o coeficiente pode variar em função da temperatura. Com o uso, a
espessura do revestimento do disco diminui.
Figura 4 – Disco de embreagem
Créditos: Boris Sosnovyy/Shutterstock.
2.4 PLATÔ DE EMBREAGEM
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É uma peça fabricada com ferro fundido e chapas de aço, e sua finalidade é
manter o disco de embreagem em contato com o volante do motor. Suas partes
principais são as molas membrana e a superfície de encosto.
A mola membrana (“chapéu chinês”) tem o importante papel de manter a força
aplicada à placa de pressão sobre o disco pressionado contra o volante do motor,
permitindo que a transmissão de movimento seja perfeita para o câmbio.
Figura 5 – Platô de embreagem
Créditos: Yanik88/Shutterstock.
2.5 COLAR DE EMBREAGEM
O colar de embreagem – também conhecido como rolamento de encosto – é
constituído por um rolamento. Tem como função acionar as alavancas debreadoras
(mola membrana).
Figura 6 – Colar de embreagem
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Créditos: Stasib4IK/Shutterstock.
2.6 GARFO DE EMBREAGEM
Geralmente está ancorado na carcaça da embreagem. É uma alavanca que
movimenta o colar de embreagem. Geralmente é fabricado de aço estampado.
Figura 7 – Garfo de embreagem
Créditos: Classic Style/Shutterstock.
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2.7 VOLANTE DO MOTOR
O  volante do motor está fixado à árvore de manivelas e tem como função
transferir a rotação para o câmbio. Também é responsável por absorver vibrações
do motor e estabilizar a marcha lenta (ou dificultar suas oscilações). É dotado de
uma superfície retificada a que o disco se acopla.
Figura 8 – Volante do motor
Créditos: Stason4IK/Shutterstock.
TEMA 3 – TIPOS DE EMBREAGEM E ACIONAMENTO
3.1 INTRODUÇÃO
Abordaremos a seguir os tipos de embreagem disponíveis atualmente e
utilizados conforme a aplicação dos veículos, bem como seus tipos de
acionamento.
3.2 TIPOS DE EMBREAGEM
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Dois tipos de embreagem predominam no mercado: as secas e a úmidas
3.2.1 EMBREAGENS SECASSão amplamente utilizadas no setor automobilístico em configurações de
powertrain (conjunto motor/transmissão), que utilizam câmbio manual. São
consideradas secas pois não trabalham imersas em nenhum tipo de fluido, ou seja,
a refrigeração acontece por convecção entre seus materiais constituintes.
Vantagens das embreagens secas:
Vida longa;
Conforto;
Tamanho reduzido;
Fácil manutenção;
Custo baixo.
Figura 9 – Embreagem seca
Créditos: Bell KA Pang/Shutterstock.
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3.2.2 EMBREAGENS ÚMIDAS
Embreagens úmidas nada mais são do que embreagens que trabalham com
banho de óleo. Comparadas com a versão seca, têm a vantagem da elevada
capacidade térmica, pois o banho em óleo facilita a dissipação térmica do calor.
Porém, suas perdas por arrasto na posição em que a embreagem está acoplada são
sensivelmente piores do que as embreagens secas.
Embreagens úmidas apresentam excelentes condições para sua aplicação. São
amplamente utilizadas em motocicletas, contudo, se forem usadas em veículos de
passeio, precisam de readaptação dos invólucros das caixas de transmissão para
poderem trabalhar imersas ao fluido dos câmbios.
Essas readaptações podem não dar retorno financeiro suficiente para as
montadoras optarem por esse tipo. Nas transmissões dual clutch, as embreagens
secas e úmidas controlam a patinação, evitando desconforto na condução.
Podem ser usadas em carros de alto desempenho que utilizam motor a
gasolina V8, já as embreagens secas podem ser utilizadas em pequenos veículos,
que podem se beneficiar da tecnologia de mudanças suaves e maior eficiência.
Figura 10 – Embreagem úmida
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Créditos: Nazarpro/Shutterstock.
3.3 ACIONAMENTO DE EMBREAGEM
A embreagem de um automóvel tem basicamente dois tipos de acionamento:
acionamento mecânico e acionamento hidráulico.
3.3.1 ACIONAMENTO MECÂNICO
O acionamento mecânico é feito por um cabo que liga o pedal de embreagem
ao garfo de embreagem. Nas extremidades, temos terminais apropriados para fazer
a conexão.
Funciona com ou sem conduíte. Com conduíte é geralmente utilizado nas
partes descobertas do veículo para evitar que o cabo se danifique. A força aplicada
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no pedal é transmitida pelo cabo conectado ao garfo de embreagem, que
multiplica a força aplicada com sua alavanca.
Figura 11 – Acionamento mecânico da embreagem
Crédito: Elias Aleixo.
3.3.2 ACIONAMENTO HIDRÁULICO
O acionamento hidráulico é feito de um circuito hidráulico dotado de cilindro
mestre e um atuador de embreagem (CSC). Ambos se ligam o por uma tubulação
flexível.
Ao pisarmos no pedal de embreagem, a força mecânica é aplicada no cilindro
mestre, que pressuriza o fluido hidráulico em seu interior. Com o tubo flexível, essa
pressão chega ao atuador CSC. A área interna de aplicação da pressão no atuador
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CSC é consideravelmente maior que a área do cilindro mestre, o que multiplica a
força aplicada no pedal de embreagem para acionar a mola membrana,
interrompendo a transmissão de movimento do volante para a árvore primária da
transmissão.
Cessada a foça aplicada no pedal, a mola membrana acopla o conjunto
novamente e transmite o movimento para a transmissão.
Figura 12 – Acionamento hidráulico de embreagem
Crédito: Elias Aleixo.
TEMA 4 – FUNCIONAMENTO DA EMBREAGEM
4.1 INTRODUÇÃO
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Para o motor transmitir rotação ao câmbio, precisamos do correto
funcionamento dos componentes da embreagem. A falha de um desses
componentes pode comprometer toda a transmissão de movimento e
impossibilitar o deslocamento do veículo.
4.2 FUNCIONAMENTO
Quando o pedal de embreagem é acionado, o pistão hidráulico empurra o
garfo; quando acionado por cabo, puxa o garfo, que pressiona o rolamento da
embreagem (colar) contra o centro da mola tipo membrana. Esta, ao ser
empurrada, afasta a placa de pressão, e o disco de embreagem fica solidário entre
o volante do motor e a placa. Nesse instante, a transmissão de movimento do
motor para a transmissão é interrompida.
Quando nossos pés não estão tocando os pedais, as molas empurram a placa
de pressão contra o disco de embreagem, o qual é pressionado contra o volante.
Assim, a caixa de mudanças recebe o movimento de rotação do motor e, na relação
de velocidade que corresponde à marcha engrenada, é transmitida ao diferencial
que, por sua vez, transmite-a às semiárvores e suas respectivas rodas.
A sequência de transmissão do movimento de rotação do motor obedece,
portanto, à seguinte ordem: motor, embreagem, caixa de mudanças, diferencial,
semiárvores e rodas motrizes.
4.3 ETAPAS DO FUNCIONAMENTO DA EMBREAGEM
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4.3.1 A ÁRVORE DE MANIVELAS (VIRABREQUIM) GIRA
O VOLANTE DO MOTOR
Os pistões, com sua queima, movimentam a árvore de manivelas e, como o
volante está fixado, também giram. Essas peças são todas interligadas, ou seja,
giram juntas e na mesma velocidade.
4.3.2 CONJUNTO DE EMBREAGEM GIRA CONFORME O VOLANTE
DO MOTOR
O conjunto de embreagem fica parafusado ao volante do motor e, portanto,
gira  com ele. No caso de o pedal não estar acionado e as marchas estarem
desengatadas, os três sistemas (motor, embreagem e câmbio) trabalham juntos.
4.3.3 O PEDAL É ACIONADO
Ao acionar o pedal, um sistema mecânico (por cabo de aço) ou hidráulico (por
fluido de embreagem) transfere a pressão colocada pelo pé do motorista para o
cilindro auxiliar, chamado por vezes de servo de embreagem.
4.3.4 CILINDRO OU GARFO PRESSIONA O ROLAMENTO (COLAR)
CONTRA A MOLA
O cilindro CSC (ou garfo) empurra o rolamento de apoio – também conhecido
como colar – contra a mola diafragma do platô.
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4.3.5 MOLA AFASTA O DISCO DO VOLANTE
A mola diafragma afasta o disco de embreagem alguns milímetros do volante
do motor, desacoplando-o. Para isso, essa mola (ou conjunto de molas) faz um
movimento de alavanca: ao ser pressionada no centro, ergue as extremidades,
puxando o disco.
4.3.6 DISCO PARA DE GIRAR
Quando ocorre o deslocamento, o disco perde a fricção com o volante do
motor e para de girar. Nesse momento, a caixa de câmbio também para de
trabalhar, pois o eixo-piloto – que transfere a força motriz para as engrenagens de
marcha – está ligado ao disco de embreagem.
4.3.7 A MARCHA É TROCADA NA CAIXA DE CÂMBIO
O motorista pode,  então, movimentar a alavanca do trocador de marchas,
passando de uma para a outra sem que haja o impacto da força do motor nas
engrenagens da caixa de câmbio. Afinal, são sistemas que trabalham em
velocidades diferentes.
Enquanto o motor gira conforme os comandos de aceleração da injeção
eletrônica e do motorista, a caixa de câmbio se movimenta  de acordo com a
velocidade das rodas.
4.3.8 O PEDAL VOLTA À POSIÇÃO INICIAL
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Assim que a marcha for trocada, o motorista retorna o pedal da embreagem à
posição inicial, aliviando a pressão sobre a mola diafragma. Quanto menor o
movimento das rodas, mais o motor precisa acelerar, e mais devagar deve
acontecer o acoplamento.
Caso contrário, o giro do motor sofre uma desaceleração brusca, por causa da
resistência da inércia das rodas, podendo morrer.
4.3.9 DISCO SE ACOPLA AO VOLANTE
Para finalizar, o disco se acopla totalmente ao volante do motor, transmitindo a
força motriz para a caixa de câmbio, já engatada corretamente.
Todo esse processo parece complexo, mas ocorre quase instantaneamente
após o acionamento do pedal. Isso só é possível porque todas as peças agem
simultaneamente, exercendoas funções para as quais foram projetadas.
Figura 13 – Embreagem desacoplada (disco para de girar)
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Crédito: Elias Aleixo.
TEMA 5 – POSSÍVEIS FALHAS
5.1 INTRODUÇÃO
O uso inadequado da embreagem pelo condutor do veículo ou por ação
externa pode trazer algumas possíveis falhas que impossibilitam seu correto
funcionamento, acarretando muitas vezes em grandes prejuízos ao proprietário ou
a grandes frotistas.
5.2. POSSÍVEIS FALHAS
As principais falhas que podem ocorrer na embreagem são a trepidação, a
patinação e a rumorosidade. Vejamos alguns exemplos.
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Figura 14 – Marcas de vibrações acentuadas sobre a placa de pressão, devido
ao não deslizamento do cabo de embreagem, à folga nas articulações ou ao motor
desregulado
Crédito: Elias Aleixo.
Figura 15 – Marcas de graxa espirrada do cubo no revestimento quando é
lubrificado em excesso
Crédito: Elias Aleixo.
Figura 16 – Superfície de revestimento carbonizada. Ocorre quando há
inconvenientes nos retentores da árvore comando de manivelas (virabrequim) do
motor ou da transmissão, permitindo a passagem de óleo para o revestimento
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Crédito: Elias Aleixo.
Figura 17 – Placa de pressão com sulcos em sua superfície, causada por
inconvenientes no acionamento da embreagem, que não libera o disco totalmente
Crédito: Elias Aleixo.
Figura 18 – Revestimentos gastos até os rebites quando a carga de pressão do
platô é baixa
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Crédito: Elias Aleixo.
Figura 19 – Oxidação (ferrugem) no cubo quando não é lubrificado
adequadamente
Crédito: Elias Aleixo.
Figura 20 – Bucha da guia e rolamento da embreagem destruídos quando
trabalham fora do centro
Crédito: Elias Aleixo.
Figura 21 – Colar de embreagem engripado ou bloqueado, em que a
embreagem faz barulho e não libera o disco corretamente
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Crédito: Elias Aleixo.
Figura 22 – Superaquecimento da placa de pressão por petição forçada, em
que  o disco de embreagem se encontra desgastado. Revestimento contaminado
por óleo por deficiência de vedação dos retentores (câmbio ou motor)
Crédito: Elias Aleixo.
FINALIZANDO
Nesta aula demonstramos a embreagem de um automóvel, sua história, partes,
funcionamento e possíveis falhas, trazendo o conhecimento necessário para
diagnosticar e reparar o sistema de embreagem de um automóvel.
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REFERÊNCIAS
BARTLETT, H.; WHALLEY, R. Power transmission system modeling. Bradford:
Department of Mechanical and Medical Engineering, 1997.
DICAS e informações. Mira Embreagens, [S.l.], 21 dez. 2019. Disponível em:
<https://miraembreagens.com.br/dicas-e-informacoes2/>. Acesso em: 13 dez.
2020.
SACHS AFTEMARKET CENTER. Manual de reparo de sistemas de embreagem
– caminhões e ônibus. São Bernardo do Campo: SACHS,  jan. 2005.
SHAVER, R. Manual transmission clutch systems. Warrendale: Society of
Automotive Engineers, 1997. 191 p.
TEIXEIRA, C. A. R. A confiabilidade como fator de valor na melhoria de
produtos. Estudo de caso: sistema de embreagem automotiva. 2004. 110  p.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Estadual de
Campinas, Campinas, 2004.
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