Короткі теоретичні відомості. Керування механічною ступінчастою коробкою передач теоретично можливе лише тоді, якщо вона під час перемикання передач буде відокремлена від двигуна і від

Керування механічною ступінчастою коробкою передач теоретично можливе лише тоді, якщо вона під час перемикання передач буде відокремлена від двигуна і від інших агрегатів трансмісії (карданної, головної передачі і ведучих коліс). Без такого роз’єднання важко позбутися динамічного навантаження (удару) під час введення в зачеплення пари зубчастих коліс або муфти включання синхронізатора.

Зчеплення призначенедля можливості керування ступінчастою коробкою передач. Воно забезпечує тимчасове відокремлення коробки передач від двигуна і наступне поступове з’єднанням їх після ввімкнення передачі. Крім того, зчеплення захищає трансмісію від динамічних перевантажень і забезпечує плавне рушання та розгін автомобіля з місця.

У з’єднаному стані зчеплення забезпечує передачу крутного моменту від двигуна на трансмісію транспортного засобу. Значення крутного моменту, яке може передати зчеплення, можна визначити за формулою:

, (4.1)

де – питомий тиск на фрикційну накладку, =0,2 МПа; і – кількість пар тертя; – коефіцієнт тертя, = 0,22….0,3; D – зовнішній діаметр фрикційної накладки.

На сучасних автомобілях найчастіше застосовують сухі фрикційні зчеплення. Поряд з цим, відомі конструкції гідравлічних і електромагнітних зчеплень, які також використовують в автомобільних трансмісіях.

Фрикційні зчепленняза кількістю ведених дисків поділяють на одно-, дво- та багатодискові. За конструкцією пристроїв, що забезпечують тертя між ведучими та веденими елементами, зчеплення поділяють на багатопружинні та однопружинні, а також відцентрові й електромагнітні.

За конструкцією привода керування зчеплення можуть бути з механічним, гідравлічним, пневматичним, електричним або комбінованим приводом. Для полегшення керування зчепленням застосовують механічні, пневматичні або вакуумні підсилювачі.

Схему фрикційного однодискового зчеплення з периферійними пружинами і механічним приводом керування наведено на рисунку 1.1. До ведучої частини зчеплення (тієї, що передає крутний момент) належать маховик 3 двигуна, кожух 1 і натискний диск 2. До веденої частини (тієї, що сприймає крутний момент) належить ведений диск 4 з фрикційними накладками, розташований на первинному валу коробки передач.

Натискний диск 2 за допомогою пристрою 5 рухомо з’єднаний з кожу-хом 1. Це забезпечує передачу частини крутного моменту двигуна від кожуха до натискного диска і в той же час дозволяє натискному диску переміщатися в осьовому напряму при увімкненні та вимкненні зчеплення.

Тертя між ведучою та веденою частинами зчеплення забезпечується силовим пристроєм – пружинами 6, рівномірно розташованими по периферії натискного диска.

Механізм керування зчепленням забезпечує його увімкнення і вимкнення. Він складається з декількох (найчастіше трьох) важелів 7, шарнірно закріплених на кожусі 1 зчеплення. Зовнішні кінці важелів шарнірно з’єднані з натискним диском 2. Середні опори важелів шарнірно закріплені на стійках кожуха. При вимкненні зчеплення поворот одночасно всіх важелів відносно середніх опор примушує натискний диск 2 відійти від веденого диска 4, додатково стиснувши при цьому пружини 6.

Рисунок 4.1 – Кінематична схема однодискового зчеплення з периферійними пружинами і механічним приводом керування

Оскільки важелі обертаються разом з кожухом, то під час вимикання зчеплення для натискання на їх внутрішні кінці необхідна муфта з торцевим (упорним) підшипником 8, який називають, зазвичай, витискним. Муфта переміщується за допомогою вилки 9, яка через проміжні деталі 12 механічного привода керування з’єднана з педаллю 10 водія. При натисканні на педаль важелі 7 привода керування повертаються відносно середніх точок і, долаючи зусилля пружин 6 силового пристрою, відводять натискний диск 2 від веденого 4. Між торцевими поверхнями дисків створюється зазор, у свою чергу ведений диск 4 відходить від маховика 3 і зчеплення таким чином вимикається.

При увімкненні зчеплення водій поступово відпускає педаль 10, робочі поверхні дисків зчеплення знову стискаються і між ними якийсь час відбу- вається буксування, яке супроводжується виділенням значної кількості тепла. При цьому кутова швидкість веденого диска поступово збільшується, а кутова швидкість двигуна дещо зменшується. Щоб уникнути перевантаження і навіть зупинки двигуна під час увімкнення зчеплення, педаль керування необхідно відпускати плавно, одночасно за допомогою педалі керування двигуном (педалі газу) збільшуючи подачу палива.

Занадто повільне відпускання педалі керування зчепленням, хоча і забезпечує дуже плавне рушання автомобіля з місця, але призводить до тривалого буксування і до перегрівання деталей зчеплення. При занадто швидкому відпусканні педалі інерційний момент опору трансмісії виявляється дуже великим, що викликає перевантаження деталей трансмісії та навіть може викликати зупинку двигуна. Оптимальний режим включання зчеплення і розгону автомобіля може бути досягнутий за допомогою автоматичної системи керування.