Uma embreagem eletromagnética fornece a ligação mecânica entre a polia e o eixo de entrada do compressor sempre que o ar-condicionado é ligado. O cubo de tração do compressor é montado na parte frontal da polia e está conectado diretamente ao eixo de transmissão do compressor. Uma bobina eletromagnética estacionária é fixada na face do compressor, atrás da polia. Quando a corrente flui através dos enrolamentos da bobina, um campo magnético puxa o cubo de tração e fica acoplado contra a polia, funcionando como uma unidade e acionam o compressor enquanto a bobina estiver energizada.
Diferente da embreagem do câmbio de um carro, a embreagem de compressor do ar-condicionado transmite a potência total para o compressor quando acionada e se desconecta quando não estiver energizada.
Tem motores que usam uma correia dedicada para acionar o compressor, enquanto outros usam uma correia de transmissão que aciona vários componentes. A correia de acionamento do compressor gira a polia do compressor durante o tempo em que o motor estiver funcionando, mas a polia não girará o eixo do compressor enquanto a embreagem eletromagnética não for energizada através do acionamento do interruptor no painel de instrumentos, que liga ou desliga o ar-condicionado.
As embreagens do compressor são chamadas de embreagem magnética porque funcionam como um eletroímã. A bobina da embreagem do compressor é simplesmente uma grande bobina de fio de cobre. Quando o motorista aciona o interruptor do ar-condicionado, o sistema fornece energia para a bobina da embreagem, gerando um campo magnético.
Nesta condição, ela puxa uma parte da placa da embreagem contra a polia da embreagem, fazendo girar o eixo do compressor. O cubo da embreagem magnética é estriado para garantir a total transferência de movimento para o eixo do compressor.
O caminho que a energia percorre desde a bateria até o compressor do ar-condicionado possui alguns componentes capazes de proteger o sistema, verificar pressão alta e baixa, o módulo eletrônico que processa as informações enviadas pelos sensores (sistemas mais novos), com tudo verificado e confirmado que o sistema está pronto para funcionar, ao acionar o interruptor do ar-condicionado, a embreagem eletromagnética será energizada, dando início ao sistema de climatização do veículo.
Nos veículos mais antigos que não tem o sistema computadorizado, a energia que sai da bateria passa por um fusível, depois para o interruptor do ar-condicionado, segue então para um interruptor de baixa e outro de alta pressão antes de chegar na bobina da embreagem do compressor.
Com a evolução dos veículos e a introdução da eletrônica embarcada, o sistema de climatização foi modernizado e um módulo eletrônico processa as informações que permitem o funcionamento do ar-condicionado, com isso, a energia que chega na embreagem eletromagnética passa por mais componentes.
A embreagem do compressor só é percebida quando para de funcionar, isso acontece porque o compressor, como um todo, é mais visível. Devemos considerar que a embreagem resiste a temperaturas elevadas, picos de energia, forças de alta energia de atrito, é resistente a umidade e funciona em qualquer rotação do motor. Imagine um motor funcionando a cinco mil rotações por minuto e o motorista resolve ligar o ar-condicionado, é neste momento que a embreagem acopla, saindo da velocidade zero para cinco mil rpm em uma fração de segundo.
Outra função importante que este componente oferece é o amortecimento durante o acoplamento ao compressor que absorve e distribui a energia rotacional que é transferida para o eixo. A ação destas molas evita um possível travamento do compressor, pois as geometrias e materiais dos componentes internos poderiam não resistir às forças violentas da inércia do acoplamento.
Uma embreagem eletromagnética de compressor fornece os meios de transferência de torque do motor para a rotação do compressor e funcionam eletricamente, mas transmitem o torque mecanicamente.
A capacidade da embreagem de engatar e desengatar é crítica em várias condições:
1. Interrompe a operação do compressor quando a temperatura de resfriamento da cabine é atingida, se não for desligado, pode provocar um fenômeno conhecido como congelamento do evaporador e o fluxo de ar fica obstruído.
2. Existem condições que ocorrem no sistema de ar-condicionado em que o compressor não vai funcionar:
a. Pressão de descarga excessiva;
b. Baixa carga de gás refrigerante;
c. Em alguns casos, temperatura elevada do gás de descarga.
3. O módulo de controle do motor pode interromper a operação do compressor em ultrapassagens quando a aceleração é exigida, quando houver um superaquecimento do motor e quando surgir problemas na injeção eletrônica relacionados à marcha lenta.
Uma embreagem magnética de compressor do ar-condicionado utiliza três componentes principais:
Placa de transmissão - acoplada diretamente ao eixo do compressor para transferir o torque rotacional da polia para o compressor.
Polia – esta polia é movida por correia que está acoplada à polia motora no virabrequim do motor.
Bobina - conectada eletricamente ao relé do ar-condicionado, produz um campo eletromagnético quando energizada que permite o acoplamento e funcionamento do compressor.
Um detalhe interessante são as ranhuras na face de contato na polia que permitem a passagem do fluxo magnético no sentido norte e sul, envolvendo a placa de transmissão enquanto a bobina estiver energizada.
Os sensores de pressão são conectados em série com a embreagem do compressor e quando ocorrer uma sub ou sobrepressão, os interruptores de pressão abrirão o circuito, interrompendo o circuito da embreagem do compressor. Nos veículos com injeção eletrônica de combustível, o ECM é geralmente interconectado ao circuito do ar-condicionado. Quando o interruptor do ar-condicionado é acionado, um sinal de solicitação é enviado ao ECM, se o circuito do ar-condicionado estiver em ordem, ou seja, os interruptores de pressão indicam um circuito fechado, o ECM ativa o relé enviando um sinal de aterramento e a energia é fornecida à embreagem do compressor.
Como estratégia de funcionamento, ocorre um aumento na rotação do motor enquanto estiver em marcha lenta, para compensar o esforço exigido pelo compressor.
A bobina da embreagem é um eletroímã que gera um forte campo magnético quando a corrente é aplicada e permanece constante enquanto a embreagem estiver atracada.
Quando a energia é desligada, o campo magnético é interrompido e cria altos picos de tensão, esses picos são prejudiciais ao ECM e devem ser evitados. Um diodo colocado através da bobina da embreagem fornece um caminho para o aterramento. Este diodo é geralmente instalado no chicote do conector da bobina da embreagem magnética.
