Гидравлическое сцепление.

Гидромуфта, в которой крутящий момент передается гидродинамическим (скоростным) напором жидкости, циркулирующей между ведущими и ведомыми деталя­ми, называется гидравлическим сцеплением.

Гидромуфта на автомобилях в качестве самостоятельного сцеп­ления не применяется, так как не обеспечивает полного выклю­чения (ее «ведет»), что затрудняет переключение передач. В связи с этим при использовании гидромуфты последовательно с ней устанавливается фрикционное сцепление, которое предназначе­но только для переключения передач. При этом в фрикционном сцеплении устанавливаются более слабые нажимные пружины, что облегчает выключение сцепления.

Рис. 4.29. Гидромуфта: 1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — ведущий диск

На рис. 4.29 показана гидромуфта, с которой последовательно включено однодисковое фрикционное сухое сцепление. Ведущее лопастное насосное колесо 1 вместе с корпусом гидромуфты за­креплено на коленчатом валу двигателя, а ведомое лопастное турбинное колесо 2 соединено с ведущим диском 3 фрикционного сцепления. Оба колеса находятся в корпусе гидромуфты, объем которого на 80... 85 % заполнен рабочей жидкостью — турбинным маслом малой вязкости. Лопасти колес расположены радиально.

При вращении коленчатого вала двигателя вращается насосное колесо 1. Жидкость с его лопастей под действием центробежной силы переносится на лопасти турбинного колеса (показано стрел­ками) и приводит его и ведущий диск 3 фрикционного сцепле­ния во вращение. Таким образом, передача крутящего момента происходит посредством жидкости, и длительное буксование не вызывает усиленного нагрева и повышенного изнашивания дета­лей гидромуфты.

Гидромуфта обеспечивает плавную передачу крутящего момен­та, снижает динамические нагрузки в трансмиссии и поглощает крутильные колебания, повышает устойчивость работы двигателя при малой скорости движения, облегчает управление автомоби­лем и повышает его проходимость. Однако гидромуфта имеет низкий КПД и ухудшает топливную экономичность автомобиля. При установке гидромуфты потери максимальной мощности дви­гателя составляют до 3 % из-за нагрева рабочей жидкости. Кроме того, применение гидромуфты приводит к увеличению сложнос­ти, металлоемкости и стоимости трансмиссии.

Электромагнитные сцепления. Электромагнитным называется сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осущест­вляется электромагнитными силами. Электромагнитные сцепле­ния являются постоянно разомкнутыми.

Схема электромагнитного фрикционного сцепления представ­лена на рис. 4.30. Нажимной диск 2 соединен пальцами с диском 4, в котором находится электромагнит 8. К электромагниту подво­дится ток от генератора через щетки 7 и контактные кольца 5. Якорь 3 элек­тромагнита закреплен на кожухе 1 сцепления, который связан с махо­виком 11 двигателя.

Рис. 4.30. Схема электромагнитного фрикционного сцепления: 1- кожух; 2 — нажимной диск; 3 — якорь; 4- диск; 5— кольцо; 6— муфта; 7— щетки; 8 - электромагнит; 9 — пружина; 10 — ведо­мый диск; 11 — маховик

 

 

 

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя сцеп­ление выключено пружинами 9. При увеличении частоты враще­ния коленчатого вала подводимый ток к электромагниту создает магнитное поле и электромагнит притягивается к якорю. Вместе с электромагнитом перемещается нажимной диск 2, который при­жимает ведомый диск 10 к маховику 11 двигателя, и сцепление включается.

При переключении передач сцепление выключается устрой­ством, которое находится в рычаге переключения передач и пре­рывает поступление тока в электромагнит.

Муфта 6 предназначена для блокировки сцепления при пуске двигателя буксированием автомобиля.

Электромагнитное порошковое сцепление представлено на рис. 4.31. Ведущими деталями сцепления являются маховик 1 дви­гателя и магнитопроводы 2, прикрепленные к маховику болтами, ведомыми частями — диски 8 из немагнитного материала, при­клепанные к ступице, установленной на шлицах первичного вала коробки передач. К дискам прикреплены два магнитопровода 6 и 7.

В картер 9 сцепления запрессо­ван магнитопровод 3 с обмоткой возбуждения 4, один конец ко­торой соединен с массой авто­мобиля, а другой — с выводом 5. Магнитопроводы 2, 6 и 7 раз­делены зазорами, которые запол­нены ферромагнитным порошком (жидким или из коррозионно-стойкой стали), обладающим высокими магнитными свой­ствами.

При отсутствии тока в обмот­ке возбуждения сцепление вы­ключено, так как между его ве­дущими и ведомыми деталями отсутствует силовая связь. При подведении тока к обмотке возбуждения создается магнитное поле.

Под его воздействием части­цы ферромагнитного порошка притягиваются друг к другу и одновременно к магнитопроводам 2, 6 и 7. В результате между веду­щими и ведомыми деталями сцепления создается силовая связь, которая зависит от силы тока, поступающего в обмотку возбуж­дения. При малой силе тока в обмотке возбуждения сцепление пробуксовывает, что необходимо при трогании автомобиля с мес­та. При увеличении силы тока в обмотке возбуждения буксование сцепления уменьшается до полной блокировки ведущих и ведо­мых деталей, и сцепление включается.

Электромагнитные сцепления относятся к сцеплениям с ав­томатическим управлением, у которых педаль сцепления на авто­мобиле обычно отсутствует. Такие автомобили называются автомо­билями с двухнедельным управлением. Автоматическое управление сцеплением может быть обеспечено применением вакуумного, пневматического, гидравлического, электрического или комби­нированного приводов.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой сцепление и для чего оно предназначено?

2. Какие бывают сцепления по связи между ведущими и ведомыми деталям, по числу ведомых дисков, по созданию нажимного усилия и по приводу?

3. Из каких основных частей состоят однодисковое и двухдисковое сцепления и как в них передается крутящий момент от ведущих к ведомым деталям?

4. На каких автомобилях и почему имеют наибольшее применение одно- и двухдисковые сцепления с различными типами нажимных пру­жин и приводов управления?