Ett viktigt inslag i en mekanisk växellåda är kopplingen, som används för att tillfälligt koppla bort motorn från växellådan. Dessutom fungerar kopplingen som ett slags spjäll som skyddar motorn från överbelastning.
Uppfinningen av kopplingsmekanismen
Uppfinningen av kopplingsmekanismen tillskrivs Karl Benz. Oavsett om detta är sant eller inte, är det omöjligt att etablera pålitligt: flera företag var samtidigt engagerade i produktion och förbättring av de första bilarna på 1800-talet, och alla följde deras utveckling, som de säger, "head to head. " Den äldsta typen av koppling, utbredd på de flesta bilar i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet, var den koniska kopplingen. Friktionsytorna var avsmalnande. En sådan koppling överförde mer vridmoment, med samma dimensioner, jämfört med den nuvarande enkelskivan, den var extremt enkel i sin struktur och i sin vård.
En tung avsmalnande skiva av denna typ av koppling hade stor tröghet, och vid växling efter att pedalen tryckts ned fortsatte den fortfarande att rotera vid tomgång, vilket gjorde det svårt att sätta i växeln. För att bromsa kopplingsskivan användes en specialenhet - en kopplingsbroms, men dess användning var bara hälften av lösningen på problemet, liksom ersättningen av en kon med två mindre massiva. Som ett resultat, redan på 1920-talet, övergavs en sådan tung och besvärlig (för vilken det krävs betydande muskulös ansträngning att använda), som en konisk koppling, helt. Det fanns också en omvänd konkoppling som fungerade för att expandera.
Själva principen för denna mekanism har hittat en ny utföringsform i utformningen av moderna växellådor med synkroniserare. Växellådessynkroniserare är i huvudsak små koniska kopplingar som fungerar genom att gnugga brons (eller annan högfriktionsmetall) mot stål.
Principen för mekanismen
Följande huvuddelar är involverade i driften av kopplingsenheten:
- ett svänghjul som är fast fäst vid kraftaggregatets vevaxel;
- 2 skivor - tryck och drivna, som utgör friktionsmekanismen;
- hölje;
- tryckfjädrar;
- lager;
- membranfjäder i form av koncentriska spakar;
- gaffel;
- hydraulisk drivslavcylinder som manövreras när pedalen trycks ner.
Den mest primitiva mekanismen som användes under förra seklet inkluderade inte en hydraulcylinder, vilket i hög grad underlättar förarens arbete. Istället fanns en mekanisk kabeldrift.
Drivskivan (aka korgen) är bultad på svänghjulet och roterar med den. Kopplingens normala tillstånd när pedalen är i nedtryckt läge är "ansluten". Det vill säga motorns vevaxel och den primära växellådan är anslutna med hjälp av en skiva som trycks mot svänghjulets plan av en fjäder.
När du trycker på pedalen fungerar enheten enligt följande algoritm:
- Genom bromsvätskan överförs kraften till hydraulcylindern som skjuter gaffeln.
- Gaffeln trycker på lagret och den skjuter de koncentriska spakarna, vars ändar ligger an mot tryckplattan.
- Spakarnas ändar dras tillbaka och släpper skivan, vilket leder till att förbindelsen mellan axlarna bryts, medan den roterande vevaxeln inte vrider lådans kugghjul.
- När du behöver köra iväg släpper du pedalen gradvis. Lagret släpper spakarna, som under påverkan av fjädrarna trycker på skivan. Det senare pressas mot svänghjulet av friktionsytan och bilen rör sig smidigt framåt.
- Algoritmen upprepas för varje växling.
Varianter av knop
Befintliga kopplingsdesigner är indelade i följande typer:
- av antalet friktionsytor: enkel och multiskiva;
- med styrmetod: mekanisk, servodriven och hydraulisk;
- arbetsmiljö - torr och våt.
Multiskivsystemet är implementerat tillsammans med motorer med hög effekt. Anledningen är följande: en grupp friktionsfoder är svår att bära ökade belastningar och slits ut ganska snabbt. Tack vare designen med två skivor åtskilda av en distans distribueras det stora vridmomentet jämnt över de två grupperna av dynor (klämning sker samtidigt). Att minska den specifika belastningen ger en ökad livslängd på enheten.
Mekanisk
Strukturen hos en mekanisk koppling är vanligtvis en eller flera friktionsskivor som komprimeras med svänghjulet eller mellan varandra av fjädrar. Den mekaniska kopplingen drivs med hjälp av en kabel.
Svänghjulet är bultat i motorns vevaxel. Den används som en master-enhet.
Det är nu vanligt att använda ett svänghjul med två massor som stabiliserar momentbelastningen på axeln. Båda delarna av den är förbundna med varandra med fjädrar.
Korgen är av en trycktyp (kronbladen rör sig inåt, mot svänghjulet) och en avgastyp (till exempel på vissa franska modeller). Varje typ har sitt eget släpplager. Korgen är bultad till svänghjulet.
Den drivna skivan går in i lådaxelns splines och kan röra sig längs dem. Skivspjällfjädrar utför funktionen av utjämnande av vibrationer vid växlingstidpunkten.
Friktionsdynorna nitas på basen på den drivna skivan. De är gjorda av ett kompositmaterial: oftare - från Kevlar-trådar eller kolfiber, ibland - från keramik. Särskilt hållbara är cermetfoder. De är konstruerade för att klara temperaturer upp till 600 ° C under en kort tid.
Frigöringslagret är fäst vid skyddshöljet och har en frigöringsplatta. Beläget på ingångsaxeln.
Funktionsprincip
Ett svänghjul är fäst vid motorns vevaxel och fungerar som en drivskiva. Dessutom finns en "korg" (dvs. tryckplatta) och en kopplingsskiva (med friktionsfoder). "Korg" pressar den drivna skivan mot svänghjulet, vilket bidrar till överföringen av vridmoment till växellådan från motorn.
Tryckplattan har en cirkulär form med en radiell bas och är tätt ansluten till svänghjulet. Den innehåller släppfjädrar av kronbladstyp som samverkar med tryckplattan. Kuddens storlek motsvarar svänghjulets diameter. En driven skiva är placerad mellan plattformen och svänghjulet. Frigöringslagret trycker på frigöringsfjädrarna i mitten av frigöringsskivan. Rörelsen från att trycka på kopplingspedalen passerar genom kabeln vidare till frigöringsgaffeln och den förskjuter redan frigöringslagret. I mitten av skivan trycker lagret mot frigöringsfjädrarna. Som ett resultat kommer plattformen ur engagemang med den drivna skivan.
Hydraulisk
En hydraulisk koppling är en hydrauliskt manövrerad mekanisk koppling.
Huvudkomponenterna är först och främst cylindrar: huvud- och fungerande. Om kopplingspedalen är nedtryckt kommer rörstången till huvudhydraulcylindern att röra sig därefter. Det resulterande trycket passerar genom röret in i slavcylindern, som rör frigöringsgaffeln, och som förskjuter lagret.
Två skivor
Denna koppling används i tunga lastbilar, traktorer, tankar, vissa motorcyklar och sportbilar.
Den används när det finns överdrivna vridmoment. Installationen ger en längre livslängd för de använda konstruktionsdelarna.
Den använder två drivna skivor och "korgen" har två arbetsytor. Ett synkront presskontrollsystem har lagts till i designen.
Våt friktion
Mekanismerna för denna koppling utför sina funktioner i en oljemiljö.
Den används på motorcyklar som har en tvärmotor.
Detta beror på designfunktionen hos motorcykelmotorerna själva. Här används samma vevhus: för både växellådan och motorn.
Funktionsprincip. Stammen, som passerar genom växellådans ihåliga axel, sänder ut en fram- och återgående rörelse från kopplingsspakens kabel.
Frigöringens roll spelas av kulan i slutet av stången. Det verkar på svampen. Som ett resultat dras tryckplattan tillbaka, kompressionen mellan skivpaketet försvagas, växellådans axel slutar vrida.
Elektrisk
Den konstruktiva skillnaden mellan det elektriska systemet och det mekaniska är den elektriska motorn. Den aktiveras när kopplingspedalen flyttas nedåt. Elmotorn flyttar kabeln och förskjuter redan frigöringslagret genom vipparmen.
Vanliga störningar
Oftast uppstår följande problem i kopplingsmekanismen:
- läckage av manschetten i hydraulcylindern;
- kritiskt slitage av friktionsfoder;
- försvagning av membranfjädern;
- oljning och glidning av den drivna skivan;
- trasigt eller fastnat i kontakten.
Endast det första felet i samband med bromsvätskeläckage gör att du kan komma till bilservicen utan problem. I andra fall kanske inte kopplingen går i ingrepp och du kommer inte att kunna köra längre.
