Bilkopplingsdesign, huvudelement
Innehåll
Kopplingen är den mekanism som överför vridmoment från motorn till växellådan genom friktion. Det gör också att motorn snabbt kan kopplas bort från transmissionen och anslutningen återupprättas utan svårighet. Det finns många typer av kopplingar. De skiljer sig åt i antalet enheter de hanterar (enkel-, dubbel- eller flerdrev), typen av driftmiljö (torr eller våt) och typ av enhet. Olika typer av koppling har respektive fördelar och nackdelar, men mekaniskt eller hydrauliskt manövrerad enplatts torr koppling är vanligast i moderna fordon.
Syftet med kopplingen
Kopplingen är installerad mellan motor och växellåda och är en av de mest belastade delarna av växellådan. Den utför följande huvudfunktioner:
- Mjuk frånkoppling och anslutning av motor och växellåda.
- Momentöverföring utan slirning (förlustfri).
- Kompensation för vibrationer och belastningar till följd av ojämn motordrift.
- Minska belastningen på motor- och transmissionsdelar.
Kopplingskomponenter
Standardkopplingen på de flesta fordon med manuell växellåda inkluderar följande huvudkomponenter:
- Motorsvänghjul - Drivskiva.
- Kopplingslamell.
- Kopplingskorg - tryckplatta.
- Kopplingsfrigörande lager.
- utdragbar koppling.
- Kopplingsgaffel.
- Kopplingsdrift.
Friktionsbelägg är installerade på båda sidor av kopplingsskivan. Dess funktion är att överföra vridmoment genom friktion. En fjäderbelastad vibrationsdämpare inbyggd i skivkroppen mjukar upp anslutningen till svänghjulet och dämpar vibrationer och påfrestningar till följd av ojämn motordrift.
Tryckplattan och membranfjädern som verkar på kopplingsskivan är kombinerade till en enhet, kallad "kopplingskorg". Kopplingsskivan är placerad mellan korgen och svänghjulet och är ansluten med splines till växellådans ingående axel, på vilken den kan röra sig.
Korgfjädern (membranet) kan vara tryck eller utblås. Skillnaden ligger i kraftriktningen från kopplingsmanöverdonet: antingen till svänghjulet eller bort från svänghjulet. Dragfjäderdesignen tillåter användning av en korg som är mycket tunnare. Detta gör monteringen så kompakt som möjligt.
Hur kopplingen fungerar
Funktionsprincipen för kopplingen är baserad på den stela anslutningen av kopplingsskivan och motorns svänghjul på grund av friktionskraften som genereras av kraften som genereras av membranfjädern. Kopplingen har två lägen: "på" och "av". I de flesta fall pressas den drivna skivan mot svänghjulet. Vridmomentet från svänghjulet överförs till den drivna skivan och sedan genom splineanslutningen till växellådans ingående axel.
För att koppla ur kopplingen trycker föraren på en pedal som är mekaniskt eller hydrauliskt ansluten till gaffeln. Gaffeln flyttar utlösningslagret, som, genom att trycka på ändarna av kronbladen på membranfjädern, stoppar dess effekt på tryckplattan, vilket i sin tur frigör den drivna skivan. I detta skede kopplas motorn från växellådan.
När rätt växel är vald i växellådan släpper föraren kopplingspedalen, gaffeln upphör att verka på frigöringslager och fjäder. Tryckplattan pressar den drivna skivan mot svänghjulet. Motorn är kopplad till växellådan.
Clutch varianter
Torr koppling
Funktionsprincipen för denna typ av koppling är baserad på friktionskraften som skapas av växelverkan mellan torra ytor: drivande, drivna och tryckplattor. Detta ger en styv koppling mellan motor och transmission. Torr enkelplåtskoppling är den vanligaste typen på de flesta manuella fordon.
Våt grepp
Kopplingar av denna typ arbetar i ett oljebad på gnidningsytor. Jämfört med torr ger detta schema en jämnare skivkontakt; enheten kyls mer effektivt tack vare vätskecirkulationen och kan överföra mer vridmoment till växellådan.
Våt design används ofta i moderna automatiska växellådor med dubbelkoppling. Det speciella med driften av en sådan koppling är att de jämna och udda växlarna i växellådan förses med vridmoment från separata drivna skivor. Kopplingsdrift - hydraulisk, elektroniskt styrd. Växlarna växlas med en konstant överföring av vridmoment till transmissionen utan avbrott i kraftflödet. Denna design är dyrare och svårare att tillverka.
Torrkoppling med dubbla skivor
En torrkoppling med två lamell har två drivna lameller och en mellanliggande distans mellan dem. Denna design kan överföra mer vridmoment med samma kopplingsstorlek. I sig är den lättare att göra än den våta looken. Används vanligtvis i lastbilar och bilar med särskilt kraftfulla motorer.
Koppling med dubbelmassesvänghjul
Dubbelmassasvänghjulet består av två delar. En av dem är ansluten till motorn, den andra - till den drivna skivan. Båda svänghjulselementen har ett litet spel i förhållande till varandra i rotationsplanet och är sammankopplade av fjädrar.
En egenskap hos tvåmasssvänghjulskopplingen är frånvaron av en torsionsvibrationsdämpare i den drivna skivan. Svänghjulsdesignen använder en vibrationsdämpande funktion. Förutom att överföra vridmoment, minskar den effektivt vibrationer och belastningar till följd av ojämn motordrift.
Kopplingens livslängd
Kopplingens livslängd beror huvudsakligen på fordonets driftsförhållanden, såväl som på förarens körstil. I genomsnitt kan kopplingens livslängd nå 100-150 tusen kilometer. Som ett resultat av det naturliga slitaget som uppstår när skivorna kommer i kontakt är friktionsytorna utsatta för slitage och behöver bytas ut. Den främsta orsaken är att skivan glider.
Dubbel lamellkoppling har lång livslängd på grund av det ökade antalet arbetsytor. Kopplingsutlösningslagret kopplas in varje gång motor/växellådan bryts. Med tiden produceras allt fett i lagret och förlorar sina egenskaper, vilket gör att det överhettas och misslyckas.
Karakteristika för keramisk koppling
Kopplingens livslängd och dess maximala prestanda bestäms av egenskaperna hos materialet i ingreppet. Standardsammansättningen av kopplingsskivor på de flesta fordon är en komprimerad blandning av glas- och metallfibrer, harts och gummi. Eftersom principen för kopplingen är baserad på friktionskraften är friktionsbeläggen på den drivna skivan anpassade för att arbeta vid höga temperaturer, upp till 300-400 grader Celsius.
I kraftfulla sportbilar är kopplingen mer stressad än vanligt. Vissa växlar kan använda en keramisk eller sintrad koppling. Materialet i dessa överlägg inkluderar keramik och Kevlar. Keramiskt-metallfriktionsmaterial är mindre utsatt för slitage och tål uppvärmning upp till 600 grader utan att förlora sina egenskaper.
Tillverkare använder olika kopplingsdesigner som är optimala för ett visst fordon, beroende på dess avsedda användning och kostnad. Den torra enkelplåtskopplingen förblir en ganska effektiv och billig design. Detta system används ofta på budgetbilar och medelstora bilar, såväl som stadsjeepar och lastbilar.
