A mechanikus sebességváltó egyik fontos eleme a tengelykapcsoló, amely a motor pillanatnyi leválasztására szolgál a sebességváltóról. Ezenkívül a tengelykapcsoló egyfajta lengéscsillapítóként működik, amely megvédi a motort a túlterheléstől.
A tengelykapcsoló mechanizmus feltalálása
A tengelykapcsoló mechanizmus feltalálását Karl Benz-nek tulajdonítják. Hogy ez igaz-e vagy sem, lehetetlen megbízhatóan megállapítani: több vállalat egyszerre foglalkozott az első autók gyártásával és fejlesztésével a 19. században, és mindegyik követte fejlődésüket, ahogy mondani szokták: "fej-fej mellett. " A legrégebbi tengelykapcsolótípus, amely a 19. század végén és a 20. század elején elterjedt a legtöbb autóban, a kúpos tengelykapcsoló volt. Súrlódó felületei kúposak voltak. Egy ilyen tengelykapcsoló nagyobb nyomatékot adott át, ugyanazokkal a méretekkel, a jelenlegi egytárcsáshoz képest rendkívül egyszerű volt a szerkezete és az ellátása.
Az ilyen típusú tengelykapcsoló nehéz kúpos tárcsa nagy tehetetlenséggel rendelkezik, és amikor a sebességfokozatot a pedál lenyomása után kapcsolja, akkor is alapjáraton forog, ami megnehezítette a sebességváltó bekapcsolását. A tengelykapcsoló tárcsa fékezéséhez speciális egységet használtak - tengelykapcsoló féket, de használata csak fele megoldást jelentett a problémára, csakúgy, mint egy kúp cseréje két kevésbé masszívra. Ennek eredményeként már az 1920-as években teljesen elhagyták az ilyen nehéz és nehézkes (akinek a használata jelentős izmos erőfeszítést igényel) konstrukciót, mint egy kúpos tengelykapcsolót. Volt egy fordított kúpos tengelykapcsoló is, amely kibővült.
Ennek a mechanizmusnak az alapelve új megvalósítást talált a szinkronizálókkal ellátott modern sebességváltók tervezésében. A sebességváltó szinkronizátorai lényegében kicsi kúpos tengelykapcsolók, amelyek bronz (vagy más nagy súrlódású fém) acélhoz dörzsölésével működnek.
A mechanizmus elve
A tengelykapcsoló-egység működésében a következő fő részek vesznek részt:
- a hajtómű főtengelyéhez mereven rögzített lendkerék;
- 2 tárcsa - nyomással és meghajtással, amelyek alkotják a súrlódási mechanizmust;
- burkolat;
- nyomórugók;
- csapágy;
- membránrugó koncentrikus karok formájában;
- Villa;
- hidraulikus meghajtású munkahenger, amely akkor működik, amikor a pedált lenyomják.
A múlt században alkalmazott legprimitívebb mechanizmus nem tartalmazott hidraulikus hengert, ami nagyban megkönnyíti a vezető munkáját. Ehelyett mechanikus kábelhajtás volt.
A meghajtótárcsa (más néven a kosár) a lendkerékhez van csavarozva, és vele együtt forog. A tengelykapcsoló normál állapota, amikor a pedál nyomva van, „csatlakoztatva van”. Vagyis a motor forgattyústengelyét és az elsődleges sebességváltót egy olyan tárcsa köti össze, amelyet egy rugó nyom a lendkerék síkjához.
Amikor megnyomja a pedált, az egység a következő algoritmus szerint működik:
- A fékfolyadékon keresztül az erő a villát toló hidraulikus hengerre kerül.
- A villa megnyomja a csapágyat, és nyomja a koncentrikus karokat, amelyeknek a végei a nyomólemezhez tapadnak.
- A karok végei visszahúzódnak, és elengedik a tárcsát, ennek következtében a tengelyek közötti kapcsolat megszakad, miközben a forgó főtengely nem fordítja el a doboz fogaskerekeit.
- Amikor el kell hajtania, fokozatosan elengedi a pedált. A csapágy elengedi a karokat, amelyek a rugók hatására a tárcsát nyomják. Ez utóbbit a súrlódó felület nyomja a lendkerékhez, és az autó simán halad előre.
- Az algoritmust minden váltásnál megismételjük.
A csomók fajtái
A meglévő tengelykapcsoló-konstrukciók a következő típusokra oszthatók:
- a súrlódó felületek számával: egy- és többlemezes;
- vezérlési módszerrel: mechanikus, szervo-meghajtású és hidraulikus;
- munkakörnyezet - száraz és nedves.
A többlemezes rendszert nagy teljesítményű motorokkal együtt valósítják meg. Ennek oka a következő: a súrlódó bélések egyik csoportja nehezen viseli a megnövekedett terhelést, és meglehetősen gyorsan elhasználódik. A távtartóval elválasztott két tárcsa kialakításának köszönhetően a nagy nyomaték egyenletesen oszlik el a 2 párna csoporton (a szorítás egyidejűleg történik). A fajlagos terhelés csökkentése növeli az egység élettartamát.
Mechanikai
A mechanikus tengelykapcsoló felépítése általában egy vagy több súrlódó tárcsa, amelyeket a lendkerékkel vagy egymás között rugók nyomnak össze. A mechanikus tengelykapcsolót egy kábel hajtja.
A lendkerék a motor főtengelyére van csavarozva. Master meghajtóként használják.
Ma már általános a kettős tömegű lendkerék használata, amely stabilizálja a tengely nyomatékterhelését. Mindkét részét rugók kötik össze.
A kosár nyomástípusú (a szirmok befelé, a lendkerék felé mozognak) és kipufogó típusúak (például néhány francia modellnél). Minden típusnak megvan a saját kioldó csapágya. A kosár a lendkerékhez van csavarozva.
A meghajtott tárcsa belép a doboz tengelyének spline-jába, és képes azok mentén mozogni. A tárcsa lengéscsillapító rugói a sebességváltáskor a rezgések elsimítását végzik.
A súrlódó betétek a meghajtott tárcsa aljára vannak szegecseltek. Kompozit anyagból készülnek: gyakrabban - Kevlar szálakból vagy szénszálból, néha - kerámiából. Különösen tartósak a cermet bélések. Úgy tervezték, hogy rövid ideig ellenálljanak a 600 ° C-os hőmérsékletnek.
A kioldócsapágy a védőházhoz van rögzítve, és rendelkezik kioldópárnával. A bemeneti tengelyen található.
Működés elve
A lendkerék a motor főtengelyéhez van rögzítve, és meghajtótárcsaként működik. Ezen kívül van egy "kosár" (azaz nyomólemez) és egy tengelykapcsoló tárcsa (súrlódó béléssel). A "kosár" nyomja a meghajtott tárcsát a lendkerékhez, ami hozzájárul a motor nyomatékának a sebességváltóhoz történő továbbításához.
A nyomólap kör alakú, radiális talppal és szorosan csatlakozik a lendkerékhez. Szirom típusú kioldó rugókat tartalmaz, amelyek kölcsönhatásba lépnek a nyomópárnával. A betét mérete megfelel a lendkerék átmérőjének. Meghajtott tárcsa található az emelvény és a lendkerék között. A kioldócsapágy megnyomja a kioldórugókat a kioldótárcsa közepén. A tengelykapcsoló pedál megnyomásával történő mozgás tovább megy a kábelen a kioldó villáig, és ez már elmozdítja a kioldó csapágyat. A tárcsa közepén a csapágy a kioldórugókhoz nyomja. Ennek eredményeként a platform kikapcsolódik a meghajtott tárcsával.
Hidraulikus
A hidraulikus tengelykapcsoló egy hidraulikusan működtetett mechanikus tengelykapcsoló.
A fő alkatrészek elsősorban a hengerek: fő és működő. Ha a tengelykapcsoló pedált lenyomják, a fő hidraulikus henger rúdja ennek megfelelően mozog. Az így létrejövő nyomás a csövön át jut a slave hengerbe, amely mozgatja a kioldó villát, és ez elmozdítja a csapágyat.
Kétlemezes
Ezt a tengelykapcsolót nehéz teherautókban, traktorokban, tartályokban, néhány motorkerékpárban és sportautóban használják.
Akkor használják, ha túlhajtott nyomaték van jelen. Telepítése hosszabb élettartamot biztosít a használt szerkezeti részeknek.
2 meghajtott tárcsát használ, és a "kosár" két munkafelülettel rendelkezik. A kialakításhoz szinkron présvezérlő rendszer került.
Nedves súrlódás
Ennek a tengelykapcsolónak a mechanizmusai olajkörnyezetben látják el funkcióikat.
Keresztirányú motorral rendelkező motorkerékpárokon használják.
Ennek oka maga a motorkerékpár-motor tervezési sajátossága. Itt ugyanazt a forgattyúházat használják: mind a sebességváltóhoz, mind a motorhoz.
Működés elve. A szár, amelyet a sebességváltó üreges tengelyén vezetnek át, a tengelykapcsoló karjának kábelén keresztül mozgatja az irányt.
A kioldó csapágy szerepét a rúd végén lévő labda tölti be. A gombára hat. Ennek eredményeként a nyomólemez visszahúzódik, a tárcsacsomag közötti kompresszió gyengül, a sebességváltó tengelye elfordul.
Elektromos
Az elektromos rendszer és a mechanikus közötti konstruktív különbség az elektromos motor. Akkor aktiválódik, amikor a tengelykapcsoló pedált lefelé mozdítják. Az elektromos motor mozgatja a kábelt, és máris kiszorítja a kioldó csapágyat a billenőkaron keresztül.
Gyakori meghibásodások
Leggyakrabban a következő problémák jelentkeznek a tengelykapcsoló mechanizmusában:
- a hidraulikus henger mandzsettájának szivárgása;
- a súrlódó bélések kritikus kopása;
- a rekeszizom rugójának gyengülése;
- a meghajtott lemez olajozása és megcsúszása;
- a dugó törése vagy elakadása.
Csak a fékfolyadék szivárgásával járó első üzemzavar teszi lehetővé, hogy gond nélkül eljusson az autószervizhez. Más esetekben előfordulhat, hogy a tengelykapcsoló nem kapcsol be, és nem tud tovább haladni.
