Autó kuplung kialakítás, főbb elemek
Tartalom
A tengelykapcsoló az a mechanizmus, amely súrlódáson keresztül a nyomatékot a motorról a sebességváltóra továbbítja. Lehetővé teszi továbbá a motor gyors leválasztását a sebességváltóról és a kapcsolat problémamentes helyreállítását. Sokféle tengelykapcsoló létezik. Különböznek az általuk kezelt meghajtók számában (egy, két vagy több meghajtó), a működési környezet típusában (száraz vagy nedves) és a meghajtó típusában. A különböző típusú tengelykapcsolóknak megvannak az előnyei és hátrányai, de a mechanikusan vagy hidraulikusan működtetett egylapos száraz tengelykapcsoló a leggyakrabban használt modern járművekben.
A tengelykapcsoló célja
A tengelykapcsoló a motor és a sebességváltó közé van beszerelve, és a sebességváltó egyik legterhelésesebb része. A következő fő funkciókat látja el:
- A motor és a sebességváltó lágy leválasztása és csatlakoztatása.
- Nyomatékátvitel csúszás nélkül (veszteségmentes).
- A motor egyenetlen működéséből adódó rezgések és terhelések kompenzálása.
- Csökkentse a motor és a sebességváltó alkatrészeinek feszültségét.
Tengelykapcsoló alkatrészek
A legtöbb kézi váltós jármű standard tengelykapcsolója a következő fő alkatrészeket tartalmazza:
- Motor lendkerék - Meghajtó tárcsa.
- Kuplungtárcsa.
- Kuplung kosár - nyomólap.
- Tengelykapcsoló kioldó csapágy.
- kihúzható kuplung.
- Tengelykapcsoló villa.
- Tengelykapcsoló hajtás.
A súrlódó betétek a tengelykapcsoló tárcsa mindkét oldalára vannak felszerelve. Feladata a nyomaték továbbítása a súrlódáson keresztül. A tárcsatestbe épített rugós rezgéscsillapító lágyítja a lendkerékhez való csatlakozást és csillapítja a motor egyenetlen működéséből adódó rezgéseket és feszültségeket.
A nyomólemez és a tengelykapcsoló tárcsára ható membránrugó egyetlen egységben, az úgynevezett "tengelykapcsoló kosárban" egyesül. A tengelykapcsoló tárcsa a kosár és a lendkerék között található, és hornyokkal van összekötve a sebességváltó bemenő tengelyével, amelyen mozoghat.
A kosárrugó (membrán) lehet tolható vagy kipufogó. A különbség a tengelykapcsoló működtetőjének erőkifejtésének irányában van: vagy a lendkerékre, vagy a lendkeréktől távolabb. A húzórugós kialakítás lehetővé teszi sokkal vékonyabb kosár használatát. Ez a lehető legkompaktabbá teszi az összeállítást.
Hogyan működik a tengelykapcsoló
A tengelykapcsoló működési elve a tengelykapcsoló tárcsa és a motor lendkerék merev összekapcsolásán alapul, a membránrugó által keltett erő által keltett súrlódási erő miatt. A tengelykapcsolónak két üzemmódja van: "be" és "ki". A legtöbb esetben a meghajtott tárcsa a lendkerékhez van nyomva. A lendkerék forgatónyomatéka a hajtott tárcsára, majd a spline csatlakozáson keresztül a sebességváltó bemenő tengelyére kerül.
A tengelykapcsoló kioldásához a vezető lenyom egy pedált, amely mechanikusan vagy hidraulikusan kapcsolódik a villához. A villa mozgatja a kioldó csapágyat, amely a membránrugó szirmainak végeit megnyomva megállítja a nyomólemezre gyakorolt hatását, amely viszont kioldja a hajtott tárcsát. Ebben a szakaszban a motort leválasztják a sebességváltóról.
Amikor a sebességváltóban a megfelelő fokozatot választják, a vezető elengedi a tengelykapcsoló pedált, a villa megszűnik hatni a kioldócsapágyra és a rugóra. A nyomólemez a hajtott tárcsát a lendkerékhez nyomja. A motor a sebességváltóhoz van csatlakoztatva.
Tengelykapcsoló fajták
Száraz tengelykapcsoló
Az ilyen típusú tengelykapcsolók működési elve a száraz felületek kölcsönhatása által létrehozott súrlódási erőn alapul: hajtó, hajtott és nyomólemezek. Ez merev kapcsolatot biztosít a motor és a sebességváltó között. A száraz egytárcsás tengelykapcsoló a legtöbb kézi sebességváltós járműben a leggyakoribb típus.
Nedves kuplung
Az ilyen típusú tengelykapcsolók olajfürdőben működnek dörzsölő felületeken. A szárazhoz képest ez a séma simább lemezérintkezést biztosít; az egység a folyadékkeringésnek köszönhetően hatékonyabban hűt, és több nyomatékot tud átadni a sebességváltónak.
A nedves kialakítást széles körben használják a modern kettős tengelykapcsolós automata sebességváltókban. Az ilyen tengelykapcsoló működésének sajátossága, hogy a sebességváltó páros és páratlan fogaskerekei külön hajtott tárcsákról kapnak nyomatékot. Tengelykapcsoló meghajtás - hidraulikus, elektronikusan vezérelt. A fokozatok váltása a nyomaték állandó átvitelével történik a sebességváltó felé, az erőáramlás megszakítása nélkül. Ez a kialakítás drágább és nehezebben gyártható.
Kéttárcsás szárazkuplung
A kéttárcsás szárazkuplungnak két hajtott tárcsája és egy közbenső távtartója van. Ez a kialakítás nagyobb nyomaték átvitelére képes azonos tengelykapcsoló-méret mellett. Önmagában könnyebb elkészíteni, mint a nedves megjelenést. Jellemzően teherautókban és különösen erős motorral rendelkező személygépkocsikban használatos.
Kuplung kettős tömegű lendkerékkel
A kettős tömegű lendkerék két részből áll. Az egyik a motorhoz, a másik a meghajtott lemezhez csatlakozik. Mindkét lendkerék elem kis holtjátékkal rendelkezik egymáshoz képest a forgási síkban, és rugók kötik össze őket.
A kettős tömegű lendkerekes tengelykapcsoló jellemzője, hogy a hajtott tárcsában nincs torziós rezgéscsillapító. A lendkerék kialakítása rezgéscsillapító funkciót használ. A nyomaték átvitele mellett hatékonyan csökkenti a motor egyenetlen működéséből adódó rezgéseket és terheléseket.
Tengelykapcsoló élettartama
A tengelykapcsoló élettartama elsősorban a jármű üzemi körülményeitől, valamint a vezető vezetési stílusától függ. Átlagosan a tengelykapcsoló élettartama elérheti a 100-150 ezer kilométert. A tárcsák érintkezésekor fellépő természetes kopás következtében a súrlódó felületek kopásnak vannak kitéve, ezért cserére szorulnak. A fő ok a lemez csúszása.
A duplatárcsás tengelykapcsolónak hosszú élettartama van a megnövekedett munkafelületek számának köszönhetően. A tengelykapcsoló kioldó csapágya minden alkalommal bekapcsol, amikor a motor/sebességváltó kapcsolat megszakad. Idővel az összes zsír a csapágyban keletkezik, és elveszíti tulajdonságait, aminek következtében túlmelegszik és meghibásodik.
A kerámia tengelykapcsoló jellemzői
A tengelykapcsoló élettartamát és maximális teljesítményét a kapcsoló anyagának tulajdonságai határozzák meg. A legtöbb járműben a kuplungtárcsák standard összetétele üveg- és fémszálak, gyanta és gumi sűrített keveréke. Mivel a tengelykapcsoló működési elve a súrlódási erőn alapul, a hajtott tárcsa súrlódó burkolatai magas hőmérsékleten, akár 300-400 Celsius fokig is működnek.
Az erős sportautókban a tengelykapcsoló a szokásosnál nagyobb igénybevételnek van kitéve. Egyes sebességváltókhoz kerámia vagy szinterezett tengelykapcsoló használható. Ezeknek a fedőrétegeknek az anyaga kerámia és kevlár. A kerámia-fém súrlódó anyag kevésbé kopásnak van kitéve, és akár 600 fokos melegítést is kibír anélkül, hogy elveszítené tulajdonságait.
A gyártók különböző tengelykapcsoló-konstrukciókat használnak, amelyek optimálisak egy adott járműhöz, annak tervezett felhasználásától és költségétől függően. A száraz egytárcsás tengelykapcsoló továbbra is meglehetősen hatékony és olcsó kialakítású. Ezt a sémát széles körben használják olcsó és közepes méretű autókon, valamint SUV-kon és teherautókon.