El diseño del embrague de fricción depende en gran medida del calor por fricción generado entre las superficies de contacto durante el deslizamiento al inicio del acoplamiento. En primer lugar, el calor por fricción generado reduce el rendimiento del sistema de embrague y luego conduce a fallos prematuros en las superficies de contacto en algunos casos. El esfuerzo experimental en este trabajo incluyó la fabricación de materiales de fricción a partir de materiales funcionalmente graduales (FGM) (aluminio y carburo de silicio) para el sistema de embrague. Para este propósito, se desarrolló un banco de pruebas especial para investigar el comportamiento térmico de los FGM y compararlo con otros materiales de fricción. Se seleccionó el diseño ortogonal L9 de Taguchi para analizar el efecto de los tres factores (velocidad de rotación, velocidad, par y el tipo de material de fricción) con tres niveles sobre la temperatura superficial de las superficies de contacto. Se construyó un modelo de elementos finitos tridimensional para validar los resultados experimentales, donde la diferencia entre ellos no superó el 5.2%. Los resultados experimentales mostraron que las temperaturas aumentaban con el radio del disco. Además, las superficies de las placas de presión y el volante se vieron afectadas por el flujo de calor por fricción, y este efecto aumentó al incrementar la velocidad de deslizamiento. Las temperaturas más bajas se produjeron al utilizar FGM, que fue inferior a los otros materiales en un 10%. Este estudio presentó un enfoque integrado que consiste en diseño, fabricación y pruebas para estudiar el efecto de los complejos materiales de fricción en el rendimiento tribológico del sistema de embrague.