Тема 6. Вдосконалення механізмів зчеплення автомобілів.

Мета: опанувати поняття про загальні тенденції і напрямки розвитку конструкцій механізмів зчеплення автомобілів.

Завдання: відпрацювати навички прогнозування і визначення можливих напрямків вдосконалення конструкцій механізмів зчеплення автомобілів.

 

Лекція №11

 

1. Особливості конструкції автоматичного зчеплення І (першого) типу.

2. Особливості конструкції автоматичного зчеплення ІІ (другого) типу.

 

Останнім часом на сучасних автомобілях набувають розповсюдження  так звані „автоматичні зчеплення”. Основною ідеєю при застосуванні таких зчеплень є механізація роботи механізму зчеплення. При цьому передбачається усунення педалі зчеплення (двохпедальне керування), а вмикання і вимикання здійснюється автоматично—коли водій маніпулює важелем перемикання передач.

Найбільшого розповсюдження набули електромагнітні зчеплення, що виконуються, як правило, за двома конструктивними схемами: автоматична взаємодія (вмикання і вимикання) елементів самого механізму зчеплення і автоматична взаємодія елементів приводу. В останньому випадку зберігається механізм зчеплення традиційної фрикційної конструкції.

В якості прикладу зчеплення першого типу розглянемо спрощену схему електромагнітного зчеплення автомобіля ЗАЗ-968Б (рис. 11.1).

	1.Кожух зчеплення 2.Обмотка електромагніта 3.Маховик. 4.Ведений диск зчеплення. 5.Магнітопроводи. 6.Пази магнітопроводів. 7.Електронний блок управління. 8.Акумуляторна батарея.
Рис.11.1

Механізм працює наступним чином. За відсутності струму в обмотці-2 маховик-3 і диск-4 обертаються незалежно. Пази-6 магнітопроводів-5 заповнені спеціальним феромагнітним порошком, що, в даному випадку, відіграє роль твердого мастила.

Після подачі на обмотку-2 струму феромагнітний порошок намагнічується, його часточки щільно змикаються (притягуються) між собою і робочою поверхнею маховика-3 (подібно до того, як гальмівні колодки притискаються до барабана). Цим створюється силова взаємодія між ведучими і веденими елементами зчеплення. Ступінь цієї взаємодії (проковзування) залежить від величини сили струму І, що подається на обмотку-2. За малих значень І зчеплення пробуксовує, що є необхідним під час рушання автомобіля з місця. По мірі зростання величини І пробуксовування зменшується, аж до повного блокування.

Недоліками даної конструкції є необхідність частої заміни порошку, так як він швидко подрібнюється, окислюється і втрачає свої магнітні якості. Крім того, суттєвим недоліком такого зчеплення є постійне споживання електричного струму (≈50 Вт).

Подальшим розвитком і вдосконаленням таких механізмів зчеплення стало застосування замість феромагнітних порошків спеціальних електрореологічних рідин. Такі рідини мають здатність швидко переходити у твердий стан (протягом кількох мілісекунд) при пропусканні крізь них струму високої напруги, та знову зріджуватись. Яскравим прикладом такої рідини є рідина, розроблена хіміко-технологічним відділенням компанії Cyanamid (сайенемід) США.

В якості прикладу електромагнітного зчеплення другого типу розглянемо спрощену схему зчеплення англійської фірми Automotive Products, що також дозволяє використовувати лише дві педалі керування автомобілем з механічною коробкою передач (рис.11.2). Ця конструкція заснована на давній концепції, що отримала змогу втілитись з появою електроніки. Ідея проста: зчеплення вмикається, щойно водій береться за важіль перемикання, і вимикається знову, коли перемикання на чергову передачу вже здійснене.

Механізм працює наступним чином. Робочий циліндр-4 приводиться від блока-5, що створює тиск рідини до 0,4МПа. В ЕБУ-6, що керує роботою блока-5, надходять сигнали від датчиків: 8-частоти, 9-ввімкненої передачі, 11-положення дросельної заслінки.

 

Рис.11.2 1.ДВЗ. 2.Механізм зчеплення. 3.Виделка зчеплення. 4.Робочий циліндр зчеплення. 5.Гідравлічний блок живлення. 6.ЕБУ. 7.Важіль перемикання передач. 8.Датчик частоти ДВЗ. 9.Датчик ввімкненої передачі. 10.Педаль „газу”. 11.Датчик дросельної заслінки.

Величину крутного моменту, що передається зчепленням, визначає спеціальний навантажувальний пристрій, котрий видає сигнал тільки тоді, коли передача вмикається або вимикається, а не під час переміщення важеля в напрямку ступені, що вже ввімкнена. Це запобігає ввімкненню передачі зненацька, коли рука водія лежить на важелі, чекаючи наступного перемикання. Вимикач реагує лише на переміщення важеля вперед і назад, а не на легкі поштовхи.

Як різновид зчеплень другого типу можна вважати гідромеханічні (гідромуфти).

Гідромуфти, як самостійний агрегат, що виконував би функції зчеплення не встановлюється. Вони не можуть забезпечити чистоти вмикання, мають великий момент інерції турбінного колеса, що не дає змоги безударно здійснювати перемикання передач. Тому, в тих випадках, коли використовується гідромуфта, паралельно їй встановлюється фрикційне зчеплення. Це однаково стосується як простих механічних, так і автоматичних ступінчастих коробок передач.

У випадку встановлення на автомобіль гідромуфти збільшується плавність ходу (рушання), стабільність руху у важких дорожніх умовах з високими частотами обертання колінчастого валу та крутним моментом (за рахунок проковзування гідромуфти).

Гідромуфти отримали лише обмежене застосування на спеціальних автомобілях ( кар’єрні самоскиди великої вантажності) в першу чергу тому, що при їх  встановленні погіршується паливна економічність. Причиною цього є прослизання під час передачі потужності, що витрачається на нагрівання рідини. Другий недолік — складність і вартість всієї трансмісії.

 

 

 

Література: [1.9], ст.18-20;[2.2],ст.24-28