Un element important al unei transmisii mecanice este ambreiajul, care este utilizat pentru a deconecta momentan motorul de transmisie. În plus, ambreiajul acționează ca un fel de amortizor care protejează motorul de suprasarcini.
Invenția mecanismului ambreiajului
Invenția mecanismului ambreiajului este atribuită lui Karl Benz. Indiferent dacă acest lucru este adevărat sau nu, este imposibil să se stabilească în mod fiabil: mai multe companii au fost implicate simultan în producția și îmbunătățirea primelor mașini în secolul al XIX-lea și toate au urmat dezvoltarea lor, așa cum se spune, „cap la cap. Cel mai vechi tip de ambreiaj, răspândit pe majoritatea mașinilor la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, a fost ambreiajul conic. Suprafețele sale de frecare erau conice. Un astfel de ambreiaj a transmis un cuplu mai mare, cu aceleași dimensiuni, în comparație cu cel cu un singur disc actual, a fost extrem de simplu în structura și îngrijirea sa.
Un disc conic greu de acest tip de ambreiaj avea o inerție mare și, când schimbă vitezele după apăsarea pedalei, continua să se rotească la ralanti, ceea ce face dificilă cuplarea angrenajului. Pentru frânarea discului de ambreiaj, a fost utilizată o unitate specială - o frână de ambreiaj, dar utilizarea sa a reprezentat doar jumătate din soluția la problemă, la fel ca înlocuirea unui con cu două mai puțin masive. Ca urmare, deja în anii 1920, o construcție atât de grea și greoaie (pentru care necesită un efort muscular semnificativ pentru utilizare), precum un ambreiaj conic, a fost complet abandonată. A existat, de asemenea, un ambreiaj con con care a funcționat pentru a se extinde.
Însuși principiul acestui mecanism a găsit o nouă întruchipare în proiectarea cutiilor de viteze moderne cu sincronizatoare. Sincronizatoarele cutiei de viteze sunt în esență ambreiaje conice mici care funcționează prin frecare de bronz (sau alt metal cu frecare ridicată) de oțel.
Principiul mecanismului
Următoarele părți principale sunt implicate în funcționarea ansamblului ambreiajului:
- un volant fixat rigid de arborele cotit al unității de putere;
- 2 discuri - sub presiune și acționate, care alcătuiesc mecanismul de frecare;
- carcasă;
- arcuri de presiune;
- ținând;
- arc diafragmatic sub formă de pârghii concentrice;
- furculiţă;
- cilindru sclav de acționare hidraulică care se acționează atunci când pedala este apăsată.
Cel mai primitiv mecanism care a fost utilizat în secolul trecut nu a inclus un cilindru hidraulic, ceea ce facilitează foarte mult munca șoferului. În schimb, a existat o unitate mecanică de cablu.
Discul de acționare (alias coșul) este înșurubat la volant și se rotește cu acesta. Starea normală a ambreiajului atunci când pedala este în poziția apăsată este „conectată”. Adică arborele cotit al motorului și cutia de viteze primară sunt conectate prin intermediul unui disc apăsat de planul volantului de un arc.
Când apăsați pedala, unitatea funcționează conform următorului algoritm:
- Prin lichidul de frână, forța este transmisă cilindrului hidraulic care împinge furca.
- Furca apasă pe rulment și împinge pârghiile concentrice, ale căror capete se lipesc de placa de presiune.
- Capetele pârghiilor sunt trase înapoi și eliberează discul, ca urmare, conexiunea dintre arbori este ruptă, în timp ce arborele cotit rotitor nu întoarce roțile dințate ale cutiei.
- Când trebuie să alungi, eliberezi treptat pedala. Rulmentul eliberează pârghiile, care, sub influența arcurilor, apasă pe disc. Acesta din urmă este apăsat de volant de suprafața de frecare și mașina se mișcă lin înainte.
- Algoritmul se repetă la fiecare schimbare de viteză.
Soiuri de noduri
Modelele de ambreiaj existente sunt împărțite în următoarele tipuri:
- după numărul de suprafețe de frecare: single și multi-disc;
- prin metoda de control: mecanică, servo-acționată și hidraulică;
- mediu de lucru - uscat și umed.
Sistemul multi-disc este implementat împreună cu motoare de mare putere. Motivul este următorul: un grup de căptușeli de frecare este greu de suportat sarcini crescute și se uzează destul de repede. Datorită designului cu două discuri separate printr-un distanțier, cuplul mare este distribuit uniform peste cele 2 grupuri de tampoane (stoarcerea are loc simultan). Reducerea sarcinii specifice crește durata de viață a unității.
Mecanic
Structura unui ambreiaj mecanic este de obicei unul sau mai multe discuri de frecare care sunt comprimate cu volanta sau între ele prin arcuri. Ambreiajul mecanic este acționat prin intermediul unui cablu.
Volanta este înșurubată la arborele cotit al motorului. Este folosit ca unitate master.
Acum este obișnuit să se utilizeze o volantă cu masă dublă care stabilizează sarcinile de cuplu pe arbore. Ambele părți ale acestuia sunt legate între ele prin arcuri.
Coșul este de tip presiune (petalele se deplasează spre interior, către volant) și de tip evacuare (de exemplu, pe unele modele franceze). Fiecare tip are propriul rulment de eliberare. Coșul este înșurubat la volant.
Discul condus intră în canelurile arborelui cutiei și este capabil să se deplaseze de-a lungul acestora. Arcurile cu amortizor de disc îndeplinesc funcția de netezire a vibrațiilor în momentul schimbării vitezelor.
Tampoanele de fricțiune sunt nituite la baza discului antrenat. Acestea sunt realizate dintr-un material compozit: mai des - din fire de Kevlar sau fibră de carbon, uneori - din ceramică. Deosebit de durabile sunt căptușelile de cermet. Acestea sunt proiectate să reziste la temperaturi de până la 600 ° C pentru o perioadă scurtă de timp.
Rulmentul de eliberare este fixat pe carcasa de protecție și are un tampon de eliberare. Situat pe arborele de intrare.
Principiul de funcționare
Un volant este atașat la arborele cotit al motorului și acționează ca un disc de acționare. În plus, există un „coș” (adică placă de presiune) și un disc de ambreiaj (cu garnituri de frecare). „Coșul” apasă discul condus de volant, ceea ce contribuie la transmiterea cuplului către cutia de viteze de la motor.
Placa de presiune are o formă circulară cu o bază radială și este strâns legată de volant. Conține arcuri de eliberare de tip petală care interacționează cu tamponul de presiune. Dimensiunea tamponului corespunde diametrului volantei. Un disc condus este situat între platformă și volant. Rulmentul de eliberare apasă arcurile de eliberare din centrul discului de eliberare. Mișcarea de la apăsarea pedalei ambreiajului trece prin cablu mai departe la furca de eliberare și deja deplasează rulmentul de eliberare. În centrul discului, rulmentul se apasă de arcurile de eliberare. Ca rezultat, platforma iese din angajamentul cu discul condus.
Hidraulic
Un ambreiaj hidraulic este un ambreiaj mecanic acționat hidraulic.
Componentele principale sunt, în primul rând, cilindrii: principali și de lucru. Dacă pedala ambreiajului este apăsată, atunci tija cilindrului hidraulic principal se va deplasa corespunzător. Presiunea rezultată trece prin tub în cilindrul sclav, care deplasează furca de eliberare și care deplasează rulmentul.
Două discuri
Acest ambreiaj este utilizat în camioane grele, tractoare, tancuri, unele motociclete și mașini sport.
Este utilizat atunci când sunt prezente cupluri supraalimentate. Instalarea acestuia asigură o durată de viață mai lungă a pieselor structurale utilizate.
Folosește 2 discuri conduse, iar „coșul” are două suprafețe de lucru. La proiectare a fost adăugat un sistem de control al presării sincrone.
Fricțiune umedă
Mecanismele acestui ambreiaj își îndeplinesc funcțiile într-un mediu petrolier.
Se folosește la motocicletele care au un motor transversal.
Acest lucru se datorează caracteristicii de proiectare a motoarelor de motociclete. Aici se folosește același carter: atât pentru cutia de viteze, cât și pentru motor.
Principiul de funcționare. Tulpina, care este trecută prin arborele gol al cutiei de viteze, trimite o mișcare alternativă de la cablul manetei ambreiajului.
Rolul rulmentului de eliberare este jucat de mingea la capătul tijei. Acționează asupra ciupercii. Ca rezultat, placa de presiune este retrasă, compresia dintre pachetul de discuri este slăbită, arborele cutiei de viteze se oprește din rotire.
Electric
Diferența constructivă dintre sistemul electric și cel mecanic este motorul electric. Este activat când pedala ambreiajului este deplasată în jos. Motorul electric deplasează cablul și deplasează deja lagărul de eliberare prin brațul culbutor.
Defecțiuni frecvente
Cel mai adesea, următoarele mecanisme apar în mecanismul ambreiajului:
- scurgerea manșetei cilindrului hidraulic;
- uzura critică a căptușelilor de frecare;
- slăbirea arcului diafragmei;
- ungerea și alunecarea discului condus;
- ruperea sau blocarea prizei.
Doar prima defecțiune asociată unei scurgeri de lichid de frână vă permite să ajungeți la service auto fără probleme. În alte cazuri, ambreiajul nu se poate cupla și nu veți putea conduce mai departe.
