Antes de añadir embragues de rueda libre al diseño de la polea del alternador, los alternadores tenían una potencia mucho menor, la potencia de 60 amperios ya era muy elevada. Hoy en día, con más componentes electrónicos en el coche, 60 A es menos que una capacidad mínima del alternador. Esto requirió la introducción de poleas libres de alternador, para proteger la correa contra el desgaste prematuro por deslizamiento. A continuación explicamos exactamente cómo funciona.
Vida útil de la correa de transmisión auxiliar
Las vibraciones de torsión son inevitables cuando el movimiento de vaivén de los pistones de un motor de combustión interna se convierte en la rotación del cigüeñal. Además, la frecuencia de giro varía constantemente en función de los modos de funcionamiento del motor y de su arranque y parada. La desigualdad de las fuerzas resultantes de estos dos factores acorta la vida útil de la correa de transmisión auxiliar. Además, las unidades accionadas por la correa tienen su propia inercia. Como resultado, no pueden sincronizar instantáneamente su rotación con la rotación de la polea del cigüeñal, lo que aumenta las tensiones. En cada variación de velocidad de la correa, el más mínimo deslizamiento causa el desgaste de la correa.
En los coches particulares modernos con un gran número de dispositivos que consumen electricidad a bordo, el problema se agrava, ya que el generador necesario es muy grande y su rotor tiene una inercia significativa. Esta combinación provoca los siguientes fenómenos:
- cargas elevadas en la correa, tanto al arrancar el motor como cuando se aumenta la velocidad;
- movimientos desiguales y deslizamiento uniforme de la correa contra la polea del alternador.
Obviamente, estos fenómenos aceleran el desgaste tanto de la correa de transmisión como de los demás componentes de la transmisión.
La polea libre de alternador
Para minimizar estos problemas, los ingenieros han desarrollado e incorporado un embrague de rueda libre en el diseño de la polea libre de alternador (OAP). Permite que el rotor del alternador gire libremente cuando el motor desacelera o se detiene. Cualquiera que haya conducido una bicicleta conoce este efecto. Cuando se suelta el pedal, la rueda trasera no se bloquea, sino que sigue girando libremente gracias a un mecanismo similar en el eje de la rueda trasera.
Consideremos la variante más común de este mecanismo de rueda libre. Para simplificar, podemos representar el diseño de la polea de rueda libre de un alternador en forma de dos anillos: un anillo interior y otro exterior. El anillo interior está unido al eje del alternador. El anillo exterior no está fijado al eje del alternador, sino que se engrana con la correa de transmisión. Entre las dos piezas, en los huecos especiales del anillo interior, hay rodillos. Las cavidades tienen un perfil irregular. Si la velocidad del anillo exterior supera la velocidad del anillo interior, los rodillos giran hacia fuera hasta donde sus ranuras son menos profundas y quedan atrapados entre los dos anillos. Esto une los dos anillos y el par se transfiere de la correa al eje del rotor del generador. Cuando el motor desacelera y el rotor comienza a funcionar por inercia, los rodillos vuelven a las partes más profundas de sus ranuras. En ese punto, ya no están sujetados entre los dos anillos, por lo que el anillo interior puede girar libremente, ya que los rodillos simplemente giran contra el anillo exterior, reduciendo el deslizamiento de la correa.
Mecanismo de rueda libre dentro de una polea de alternador
- Anillo interior
- Rodillo
- Anillo exterior
El desacoplador del alternador de rueda libre
Cuando el motor arranca y el régimen de revoluciones aumenta bruscamente, otra variante de este tipo de embrague puede llegar al rescate, es decir, el desacoplador de alternador de rueda libre (OAD). Tiene todas las propiedades descritas anteriormente, pero con la adición de un muelle o un amortiguador elastomérico. En un embrague de rueda libre convencional, el anillo interior solo puede girar libremente contra el anillo exterior en la dirección de avance. La presencia de un amortiguador adicional permite una ligera rotación libre del anillo interior en la dirección opuesta. Esto permite que la velocidad del alternador/generador se sincronice con la de la correa durante el arranque, así como en caso de aumento repentino de la velocidad del motor.
Sustitución de embragues de rueda libre
Con todas sus propiedades que aumentan la vida útil de los componentes de la transmisión de accesorios, los embragues de rueda libre también están sujetos por sí mismos al desgaste natural y necesitan ser reemplazados de vez en cuando. La vida útil de la rueda libre depende naturalmente de las condiciones de funcionamiento, pero después de 100 000 kilómetros la probabilidad de fallo aumenta significativamente. La ausencia de señales de mal funcionamiento de un embrague de rueda libre durante el mantenimiento o el diagnóstico regulares provocará un fallo prematuro de la correa y de otras unidades que deberá proteger. Por esa razón, hemos descrito varios síntomas de dichos fallos de funcionamiento y los métodos de diagnóstico adecuados para las poleas libres del alternador y los desacopladores de alternador de rueda libre en la sección correspondiente del portal TechZone de Gates.
Hoy en día, cada vez más coches están equipados con poleas libres de alternador. Es muy importante tener en cuenta que los diferentes tipos de poleas no son intercambiables. Para cada modelo, debe seleccionar el producto correspondiente del catálogo. Aquí es donde entra en juego nuestro catálogo online GatesAutoCat.