Дизайн на автомобилния съединител, основни елементи
Съдържание
Съединителят е механизмът, който предава въртящия момент от двигателя към скоростната кутия чрез триене. Той също така позволява двигателят да бъде бързо изключен от трансмисията и повторно свързване без затруднения. Съществуват много видове съединители. Те се различават по броя на задвижванията, които управляват (единично, двойно или мулти-задвижване), вида на работната среда (суха или мокра) и типа на задвижването. Различните видове съединители имат съответните предимства и недостатъци, но механично или хидравлично задвижван сух съединител с една плоча се използва най-често в съвременните превозни средства.
Предназначение на съединителя
Съединителят е монтиран между двигателя и скоростната кутия и е една от най-натоварените части на скоростната кутия. Той изпълнява следните основни функции:
- Плавно разединяване и свързване на двигател и скоростна кутия.
- Предаването на въртящия момент без приплъзване (без загуби).
- Компенсация на вибрации и натоварвания, произтичащи от неравномерна работа на двигателя.
- Намалете напрежението върху частите на двигателя и трансмисията.
Компоненти на съединителя
Стандартният съединител на повечето автомобили с ръчна скоростна кутия включва следните основни компоненти:
- Маховик на двигателя - Задвижващ диск.
- Диск на съединителя.
- Кошница за съединител - притискателен диск.
- Освобождаващ лагер на съединителя.
- изтеглящ се съединител.
- Вилка на съединителя.
- Задвижване на съединителя.
От двете страни на диска на съединителя са монтирани фрикционни накладки. Неговата функция е да предава въртящ момент чрез триене. Пружинен виброгасител, вграден в тялото на диска, омекотява връзката с маховика и потиска вибрациите и напреженията, произтичащи от неравномерната работа на двигателя.
Притискащата плоча и мембранната пружина, действащи върху диска на съединителя, са комбинирани в едно звено, наречено "кошница на съединителя". Дискът на съединителя е разположен между коша и маховика и е свързан чрез шлици към входящия вал на скоростната кутия, по който може да се движи.
Пружината на коша (диафрагмата) може да бъде натискаща или изпускателна. Разликата е в посоката на прилагане на силата от задвижващия механизъм на съединителя: към маховика или встрани от маховика. Конструкцията на изтеглящата пружина позволява използването на кошница, която е много по-тънка. Това прави монтажа възможно най-компактен.
Как работи съединителят
Принципът на действие на съединителя се основава на твърдата връзка на диска на съединителя и маховика на двигателя поради силата на триене, генерирана от силата, генерирана от диафрагмената пружина. Съединителят има два режима: "включен" и "изключен". В повечето случаи задвижваният диск се притиска към маховика. Въртящият момент от маховика се предава към задвижвания диск и след това през шлицовата връзка към входящия вал на скоростната кутия.
За да изключи съединителя, водачът натиска педал, който е механично или хидравлично свързан с вилицата. Вилицата движи освобождаващия лагер, който чрез натискане върху краищата на венчелистчетата на диафрагмената пружина спира въздействието си върху притискащата плоча, която от своя страна освобождава задвижвания диск. На този етап двигателят е изключен от скоростната кутия.
Когато в скоростната кутия е избрана подходяща предавка, водачът освобождава педала на съединителя, вилицата престава да действа върху освобождаващия лагер и пружината. Притискащата плоча притиска задвижваната плоча към маховика. Двигателят е свързан със скоростната кутия.
Разновидности на съединителя
Сух съединител
Принципът на действие на този тип съединител се основава на силата на триене, създадена от взаимодействието на сухи повърхности: задвижващи, задвижвани и притискащи плочи. Това осигурява твърда връзка между двигателя и трансмисията. Сухият еднодисков съединител е най-често срещаният тип при повечето превозни средства с ръчна скоростна кутия.
Мокро сцепление
Съединителите от този тип работят в маслена баня върху триещи се повърхности. В сравнение със сухата, тази схема осигурява по-гладък контакт на диска; агрегатът се охлажда по-ефективно поради циркулацията на течността и може да предаде повече въртящ момент към скоростната кутия.
Мокрият дизайн се използва широко в съвременните автоматични трансмисии с двоен съединител. Особеността на работата на такъв съединител е, че четните и нечетните предавки на скоростната кутия се захранват с въртящ момент от отделни задвижвани дискове. Задвижване на съединителя - хидравлично, електронно управление. Предавките се превключват с постоянно предаване на въртящия момент към трансмисията без прекъсване на потока на мощността. Този дизайн е по-скъп и по-труден за производство.
Двудисков сух съединител
Сухият съединител с двоен диск има два задвижвани диска и междинен дистанционер между тях. Този дизайн е способен да предава повече въртящ момент със същия размер на съединителя. Сам по себе си е по-лесен за правене от мокрия вид. Обикновено се използва в камиони и автомобили с особено мощни двигатели.
Съединител с двумасов маховик
Двумасовият маховик се състои от две части. Единият от тях е свързан към двигателя, а другият - към задвижвания диск. И двата елемента на маховика имат малка хлабина един спрямо друг в равнината на въртене и са свързани помежду си с пружини.
Характеристика на двумасовия съединител на маховика е липсата на амортизатор на усукващи вибрации в задвижвания диск. Дизайнът на маховика използва функция за гасене на вибрациите. В допълнение към предаването на въртящия момент, той ефективно намалява вибрациите и напрежението в резултат на неравномерна работа на двигателя.
Срок на експлоатация на съединителя
Срокът на експлоатация на съединителя зависи главно от условията на работа на автомобила, както и от стила на шофиране на водача. Средно животът на съединителя може да достигне 100-150 хиляди километра. В резултат на естественото износване, което възниква при контакт на дисковете, триещите се повърхности са подложени на износване и трябва да бъдат сменени. Основната причина е приплъзването на диска.
Двудисковият съединител има дълъг експлоатационен живот поради увеличения брой работни повърхности. Освобождаващият лагер на съединителя се включва всеки път, когато връзката двигател/скоростна кутия се скъса. С течение на времето цялата грес се произвежда в лагера и губи свойствата си, в резултат на което той прегрява и излиза от строя.
Характеристики на керамичния съединител
Срокът на експлоатация на съединителя и неговата максимална производителност се определят от свойствата на материала на зацепването. Стандартният състав на дисковете на съединителя на повечето превозни средства е компресирана смес от стъклени и метални влакна, смола и каучук. Тъй като принципът на действие на съединителя се основава на силата на триене, фрикционните накладки на задвижвания диск са адаптирани да работят при високи температури, до 300-400 градуса по Целзий.
При мощните спортни автомобили съединителят е подложен на повече напрежение от обикновено. Някои предавки могат да използват керамичен или синтерован съединител. Материалът на тези покрития включва керамика и кевлар. Фрикционният материал от керамичен метал е по-малко податлив на износване и издържа на нагряване до 600 градуса, без да губи свойствата си.
Производителите използват различни конструкции на съединителя, които са оптимални за конкретно превозно средство, в зависимост от предназначението му и цената. Сухият еднодисков съединител остава сравнително ефективен и евтин дизайн. Тази схема се използва широко за бюджетни и средни автомобили, както и за SUV и камиони.
