Ambreiaj - un element al transmisiei unei mașini care transmite cuplul motorului și vă permite să deconectați pentru scurt timp motorul de la toate celelalte elemente de transmisie și să le reconectați fără probleme (cârlig). [unu]
În mod obișnuit, termenul „ambreiaj” se referă la componenta sistemului de propulsie al unui vehicul concepută pentru a cupla sau decupla conexiunea unui motor cu ardere internă la o transmisie . Invenția ambreiajului este atribuită lui Karl Benz .
Ambreiajul servește la deconectarea temporară a arborelui cotit al motorului de la transmisia de putere a mașinii , ceea ce este necesar la schimbarea vitezelor în cutia de viteze și la frânarea mașinii până când se oprește complet. În plus, ambreiajul face posibilă deplasarea lină (fără smucituri).
Tractoarele și vehiculele blindate folosesc termenul echivalent drag .
Există multe tipuri diferite de ambreiaj, dar cele mai multe se bazează pe unul sau mai multe discuri de frecare presate strâns unul pe celălalt sau cu arcuri volantă . Materialul de frecare este foarte asemănător cu cel folosit la plăcuțele de frână și în trecut conținea aproape întotdeauna azbest , mai recent s-au folosit materiale fără azbest. Ușurința pornirii și opririi transmisiei este asigurată de alunecarea unui disc de antrenare care se rotește constant atașat la arborele cotit al motorului în raport cu discul antrenat conectat printr-o canelură la cutia de viteze.
Forța de la pedala de ambreiaj este transmisă mecanismului printr-o acționare mecanică (pârghie sau cablu) sau hidraulică .
Apăsarea pedalei de ambreiaj (strângerea, decuplarea) separă discurile de ambreiaj, lăsând în cele din urmă spațiu liber între ele, iar eliberarea pedalei (cuplare) duce la o comprimare strânsă a discurilor master și conduse.
Când ambreiajul este cuplat, cuplul este transmis de la arborele cotit la volant, apoi la carcasa ambreiajului și prin arcurile lamelare către discul de antrenare (presiunea). Din volantă și placa de presiune de antrenare, datorită forțelor de frecare, cuplul este transmis transmisiei antrenate prinse între ele, al cărui butuc are o legătură canelată cu arborele de antrenare al cutiei de viteze.
Pentru a decupla ambreiajul, apăsați pedala, care, printr-un sistem de tije și pârghii, transmite forța furcii, ambreiajului, pârghiilor și degetele retrag placa de presiune principală. În acest caz, arcurile sunt comprimate și eliberează discul antrenat, pe ambele părți ale căruia se formează goluri, care întrerupe transmiterea cuplului prin acesta. Într-un ambreiaj cu dublu disc, pentru a asigura degajările necesare între discurile de antrenare și cele conduse în starea oprită, există arcuri de deblocare și un șurub intermediar de reglare a discului. Când pedala este eliberată fără probleme, arcurile de presiune readuc toate părțile mecanismului de oprire în poziția lor inițială, discul antrenat este apăsat pe discul de antrenare (presiunea) și pe volant.
Dacă, atunci când ambreiajul este cuplat, pur și simplu „scăpați” pedala, discul antrenat va apăsa cu forță pe unitatea de antrenare (volan) și îl va încetini în așa măsură încât motorul să se poată opri (se poate opri) - adică ambreiajul va funcționa ca un mecanism de frână. Prin urmare, pedala de ambreiaj după începerea cuplarii discurilor trebuie eliberată fără probleme. Tehnica specifică de funcționare a pedalei depinde de proiectarea antrenării ambreiajului.
Pe mașinile moderne, sunt utilizate două tipuri de acționare cu ambreiaj - cablu hidraulic și mecanic.
La o acționare hidraulică cu ambreiaj, valoarea cursei complete a pedalei de ambreiaj rămâne constantă (care este asigurată de prezența unui arc de retur pe pedala de ambreiaj), dar valoarea cursei sale de lucru se modifică, compensând scăderea grosimea discului antrenat ca urmare a uzurii - cu cât grosimea discului rămas este mai mică, cu atât mai mult, la aceeași cursă completă a pedalei de ambreiaj, cursa sa de lucru se dovedește a fi mare și cu atât „mai mare” (mai aproape de capătul pedalei înapoi când este eliberată) ambreiajul este activat. Pedala de ambreiaj cu o acționare hidraulică poate fi eliberată destul de brusc până în momentul în care discurile de conducere și cele conduse încep să se cupleze între ele (ceea ce este resimțită de o smucitură ușoară a mașinii la începutul pornirii) - după aceea, începe cursa pedalei, timp în care trebuie eliberată încet. Cu noul disc condus, ambreiajul funcționează „în jos” și mașina începe să se miște chiar și cu o ușoară eliberare a pedalei; cu un disc antrenat foarte uzat, dimpotrivă, discurile nu se cuplează până la sfârșitul cursei pedalei. Pedala de ambreiaj cu acționare hidraulică are întotdeauna un joc liber mic (de obicei nu mai mult de 10 ... 15 mm pe pedală) chiar la începutul apăsării pedalei, datorită prezenței unui spațiu structural de 2 ... 3 mm între împingătorul conectat pivotant la pedala de ambreiaj și pistonul antrenat de cilindrul principal al ambreiajului - acest lucru este necesar pentru a se asigura că ambreiajul este complet cuplat atunci când pedala este eliberată și pentru a preveni alunecarea când mașina este în mișcare.
Cu o pedală de ambreiaj acționată prin cablu, cursa completă crește pe măsură ce discul antrenat se uzează (pedala de ambreiaj se ridică față de podea), iar cursa sa de lucru crește odată cu aceasta. Pedala trebuie eliberată fără probleme de la bun început, deoarece ambreiajul funcționează întotdeauna „în jos”. Jocul liber al pedalei este asigurat prin reglarea lungimii cablului si este de obicei de aproximativ 30 ... 40 mm.
Discul de ambreiaj antrenat este format din discul propriu-zis cu plăci cu arc, la care două garnituri de frecare sunt nituite sau lipite independent una de cealaltă . Această fixare a garniturilor asigură divergența acestora atunci când ambreiajul este oprit, la pornire, plăcile arcurilor sunt comprimate treptat, asigurând o cuplare lină. Partea centrală a discului de ambreiaj - butucul - are o conexiune canelară și se deplasează de-a lungul arborelui de intrare al cutiei de viteze. Butucul este conectat mobil la disc prin arcuri amortizoare și șaibe de frecare ale amortizorului de vibrații de torsiune (vizibil în imagine), care servesc la egalizarea fluctuațiilor de cuplu care apar inevitabil sub influența sarcinilor variabile și a inerției de masă atunci când este transmis de la motor la roțile motoare și înapoi. În anumite condiții, aceste vibrații pot duce la ruperea arborilor .
Când apăsați pedala 8 , arborele 7 se rotește, mai întâi este selectat spațiul ( jocul liber al pedalei de ambreiaj ) dintre furca de eliberare a ambreiajului 5 și ambreiajul de presiune 6 . Apoi, ambreiajul cu rulmentul de eliberare 11 se deplasează, iar rulmentul de deblocare apasă pe capetele interioare ale pârghiilor 10 , care deviază discul de presiune 9 de la discul antrenat 3 cu capetele lor exterioare . În același timp, arcurile de presiune 4 sunt comprimate - ambreiajul este decuplat și cuplul nu este transmis de la motor la transmisie. După ce pedala este eliberată, ambreiajul de eliberare a ambreiajului cu rulmentul de eliberare revine în poziția inițială sub acțiunea arcurilor. Sub acțiunea arcurilor de presiune, placa de presiune 9 este presată împotriva volantului 1 , în timp ce comprimă discul antrenat 3 - ambreiajul este cuplat, cuplul este transmis de la motor la cutia de viteze. Discul antrenat 3 are caneluri și se deplasează de-a lungul canelurilor de împerechere ale arborelui de intrare al cutiei de viteze 12 . Transmiterea lină a cuplului atunci când ambreiajul este cuplat este asigurată de arcuri amortizoare montate în discul antrenat.
Toate piesele ambreiajului sunt acoperite cu o carcasă (coș de ambreiaj) fixată cu șuruburi pe volant; axele pârghiilor de deblocare sunt atașate de carcasă prin urechi.
Ambreiajul motocicletelor cu motor longitudinal nu are diferențe fundamentale.
Mașinile de pasageri folosesc de obicei un ambreiaj cu arc de presiune cu diafragmă în loc de un număr mare de pârghii de acționare și arcuri elicoidale. Arcul ambreiajului este plat sau are forma unui trunchi de con , petale (aproximativ două duzini) sunt ștanțate în partea centrală, care servesc simultan ca pârghii de eliberare. Când apăsați pedala, furca de eliberare a ambreiajului mișcă ambreiajul de presiune și rulmentul de eliberare 7 , marginea interioară a arcului se deplasează înainte, arcul se îndoaie și marginea sa exterioară retrage placa de presiune 4 , ambreiajul este decuplat. Când pedala este eliberată, piesele se mișcă în ordine inversă, arcul cu diafragmă revine la forma unui trunchi de con, ambreiajul este cuplat. Un ambreiaj cu arc cu presiune cu diafragmă este mai ușor și mai ieftin decât un ambreiaj cu legături și necesită mai puține ajustări pentru a fi reparat.
Pe camioanele grele , tractoare , vehicule blindate , pe unele motociclete grele (" Ural ", " Dnepr "), precum și pe unele mașini sport, se folosesc ambreiaje cu disc dublu.
Sunt instalate mecanisme cu dublu disc pentru a crește durata de viață a ambreiajului, datorită puterii mari a motoarelor și a necesității de a transmite cupluri crescute.
Dispunerea generală a unui ambreiaj cu dublu discRulmentul de eliberare apasă pârghiile de deblocare, acestea trag placa de presiune. Placa de presiune se îndepărtează de primul antrenat și eliberează arcurile de eliberare. Ei eliberează discul de antrenare intermediar, iar acesta se îndepărtează de cel de-al doilea disc de frecare datorită altor arcuri de strângere, la fel de mult ca și cel de presiune îndepărtat de primul disc de frecare. În timpul mișcării inverse, arcurile de strângere contribuie la presarea uniformă a discului intermediar la al doilea antrenat și a discului de presiune la primul antrenat.
Plăcile de presiune se deplasează de-a lungul știfturilor înșurubate în volantă, iar coșul de ambreiaj este atașat de ele. Știfturile sunt prevăzute cu arcuri de compresie.
Camioanele grele, cum ar fi MAZ , au o acționare cu ambreiaj cu un servomotor pneumatic - conceput pentru a reduce forța aplicată pedalei de eliberare a ambreiajului.
Dispozitiv: pedală, tijă, bobină (supapă de control), furtunuri, cameră pneumatică, pârghii, frână, arbore de intrare cu tambur de frână. Principiul de funcționare: atunci când pedala este eliberată, supapa de admisie a bobinei este închisă, iar supapa de evacuare este deschisă. Când apăsați pedala, forța este transmisă prin tijă și bobină către furca de eliberare a ambreiajului. În acest moment, supapa de admisie se deschide în bobină și supapa de evacuare se închide - corpul bobinei se deplasează pe supapa de evacuare, supapa de evacuare este apăsată pe supapa de admisie și se închide, iar supapa de admisie se deschide cu această mișcare. Aerul intră în camera pneumatică prin supapa de admisie care, datorită presiunii, ajută la apăsarea furcii de eliberare a ambreiajului.
Cel mai vechi tip de ambreiaj, utilizat pe scară largă pe multe mașini de la începutul secolului al XX-lea. Suprafețele de frecare aveau formă conică. Transmitea mai mult cuplu cu aceleași dimensiuni în comparație cu un singur disc, era simplu în proiectare și întreținere. Cu toate acestea, discul greu al unui astfel de ambreiaj avea o inerție mare, iar la schimbarea vitezelor după apăsarea pedalei, acesta continua să se rotească la ralanti, ceea ce făcea dificilă sau pur și simplu imposibilă schimbarea treptelor de viteză. Pentru a frâna discul de ambreiaj, a fost folosită o unitate specială - frâna de ambreiaj, dar utilizarea sa a fost doar o jumătate de soluție a problemei, la fel ca și înlocuirea unui con cu două mai puțin masive. În plus, ambreiajul era greu și greoi. Drept urmare, a fost abandonat în anii 1920.
A existat, de asemenea, un ambreiaj conic invers care a lucrat pentru a se extinde.
Sincronizatoarele de transmisie sunt în esență ambreiaje conice care funcționează prin frecarea bronzului (sau a altui metal cu un coeficient de frecare ridicat) de oțel.
Motocicletele cu motor transversal folosesc de obicei un ambreiaj cu baie de ulei.
Acest lucru se datorează faptului că motoarele de motociclete (atât în doi timpi , cât și în patru timpi ) au un carter comun pentru motor și cutie de viteze. Piesele ambreiajului sunt combinate cu transmisia motorului și sistemul de pornire a motorului, lubrifiate cu ulei de motor , care trebuie să aibă proprietăți speciale. [2]
De asemenea, ambreiajele cu mai multe plăci în baie de ulei au fost utilizate pe scară largă pe mașini la începutul secolului al XX-lea, dar ulterior au căzut în nefolosire.
Ambreiajele transmisiei automate sunt, în esență, ambreiaje cu mai multe plăci care funcționează într-o baie de ulei.
La capătul din spate (stânga) al arborelui cotit este un pinion principal (mic) , conectat printr -un lanț de transmisie (angrenare înainte sau motor) la tamburul de ambreiaj principal (exterior). Tamburul de ambreiaj principal (exterior) se rotește liber pe arborele de intrare al cutiei de viteze și este în același timp un pinion mare (acționat) al transmisiei cu lanț motor; de asemenea, pe tamburul de antrenare există un clichet al dispozitivului de pornire (pedala kickstarter). Tamburul ambreiajului antrenat (interior) este montat pe același arbore de intrare al cutiei de viteze, mobil pe caneluri și fixat cu o piuliță. În tobe există un pachet de discuri de ambreiaj - antrenate și conducătoare. Discurile de antrenare sunt conectate la tamburul exterior prin intermediul unor proeminențe incluse în caneluri. Discuri conduse cu dinți pe circumferința interioară și sunt conectate prin acești dinți la tamburul antrenat (interior). Pachetul este asamblat astfel: în tamburul interior se instalează un disc antrenat de susținere, urmat de unul conducător, apoi din nou unul antrenat... Ultimul este plasat discul de presiune, care este atras de tamburul antrenat de arcuri cilindrice. Garniturile de frecare sunt lipite de discurile de antrenare și sunt realizate din plută sau plastic special. Ferodo nu poate funcționa într-un mediu uleios, uleiul ambreiajului unui automobil este una dintre defecțiunile acestuia, pluta sau plasticul, la rândul lor, nu poate funcționa în condiții de frecare uscată (se va arde instantaneu). Angajarea lină a ambreiajului se produce datorită faptului că perechile de discuri antrenare și conduse, separate printr-un strat de ulei, nu se „prinde” în același timp.
Arborele de intrare al cutiei de viteze este gol, o tijă de împingere trece prin el, transmitând forța printr-un cablu într-o manta flexibilă de la pârghia de pe ghidonul motocicletei. Forța de la cablu este convertită printr-un mecanism melcat sau pârghie. Tija se termină cu o bilă din aliaj dur (acesta este rulmentul de eliberare), apoi forța este transferată ciupercii care retrage placa de presiune, după care pachetul de discuri de ambreiaj este divorțat și nu se transmite nici un cuplu.
Alunecare - când pedala de ambreiaj nu este eliberată complet (pedala de ambreiaj eliberată parțial), discurile alunecă unul față de celălalt. Din cauza alunecării prelungite, discurile se încălzesc semnificativ, discul antrenat din oțel se poate deforma, iar volantul din fontă și plăcile de presiune se pot crăpa. Garniturile de frecare se uzează și ard, un anumit miros neplăcut apare în cabină.
Șoferul observă la început alunecare în treptele superioare, în ciuda creșterii turației motorului, viteza vehiculului nu crește. Dacă nu este reparat, procesul progresează, în viitor, în prima treaptă de viteză, mașina nu se poate mișca.
Motivul principal al alunecării este jocul liber mic al pedalei de ambreiaj, de obicei este de 15-25 mm de la poziția superioară extremă a pedalei până la poziția în care rulmentul de deblocare începe să apese pârghiile de deblocare sau arcul diafragmei. Este necesar să restabiliți (reglați) jocul liber al pedalei de ambreiaj.
Dacă cauza este în discul condus, atunci acesta trebuie demontat și inspectat pentru deformații și defecte mecanice.
Cu uzura severă a garniturilor de frecare, nu este posibilă reglarea jocului liber, este necesară înlocuirea garniturilor sau a discului antrenat.
Un alt motiv pentru alunecare este ungerea căptușelilor, precum și slăbirea arcurilor de presiune (e posibil ca oțelul să fi fost călit la supraîncălzirea ambreiajului).
Decuplarea incompletă a ambreiajului este detectată atunci când treapta de viteză este cuplată când mașina este staționată, aceasta este însoțită de o „strângere” puternică a vitezelor și duce la uzura cutiei de viteze. O posibilă cauză este cursa crescută a pedalei de ambreiaj.
Este posibil și când pârghiile de deblocare sunt deformate; sau rulmentul de deblocare se lipește, nu se mișcă cu ambreiajul de presiune. Este posibil ca discul de ambreiaj să nu se miște de-a lungul canelurilor (grăsime îngroșată sau contaminată).
Arborele de intrare al cutiei de viteze este introdus într-un rulment cu bile situat în locașul volantului; poate că „conducerea” ambreiajului se datorează unei defecțiuni a acestui rulment. Într-un ambreiaj cu dublu disc, această problemă apare la ungerea și lipirea ulterioară a plăcilor antrenate și de presiune.
Dacă, în ciuda eliberării ușoare a pedalei de ambreiaj, mașina pornește „smucituri”, ar trebui să presupunem că garniturile de frecare sunt distruse, discul antrenat este deformat sau arcurile amortizorului sunt rupte sau șaibele de frecare sunt uzate.
De asemenea, este posibil ca discul antrenat să se blocheze atunci când se deplasează de-a lungul canelurilor arborelui de intrare al cutiei de viteze, precum și blocarea ambreiajului de presiune sau distrugerea lagărului de eliberare.
Dacă aerul pătrunde în actuatorul de eliberare hidraulic al ambreiajului, pedala poate „cădea” și, ca urmare, ambreiajul poate să nu fie eliberat complet. Este necesar să îndepărtați bulele de aer cu o parte din lichidul de frână (aerizați ambreiajul), completarea cu proaspăt. [3]
În mecanismele cu transmisie prin cablu, ambreiajul nu se oprește deloc, este posibilă o rupere a cablului.
Pedala de ambreiaj nu revine în poziția inițială, arcul de revenire a fost deconectat.
Dacă la decuplarea ambreiajului se aude un zgomot puternic generat de rulmentul de deblocare, aceasta indică uzura acestuia.
Dacă acționarea ambreiajului este mecanică (pârghie sau cablu) - atunci pe măsură ce garniturile de frecare se uzează, pedala de ambreiaj se va ridica treptat, cu o acționare hidraulică pedala nu își schimbă poziția, nivelul lichidului de frână din rezervor scade. [3]
Aceste abilități vin și se fixează subconștient în timp, în procesul de conducere.
În forma sa clasică, nu există ambreiaj (conceput pentru a separa motorul și transmisia) în transmisiile hidromecanice și automate CVT; este folosit doar în cutiile de viteze robotizate. Cu toate acestea, ambreiajele cu fricțiune din cutiile de viteze hidromecanice sunt folosite peste tot, dar în scopuri complet diferite (pentru schimbări line de viteză fără a întrerupe fluxul de putere).
La cutiile de viteze robotizate, ambreiajul este apăsat, iar treptele sunt schimbate prin transmisii electrice, în timp ce pentru o schimbare mai lină, există cutii de viteze robotizate cu două ambreiaje care lucrează pe rând (un ambreiaj în funcțiune, celălalt, cu treapta următoare, gata).
În cutiile cu came folosite la mașinile sport, pedala de ambreiaj este folosită doar la pornire, apoi schimbările de viteză au loc fără utilizarea pedalei.