Dôležitým prvkom mechanickej prevodovky je spojka, ktorá slúži na krátkodobé odpojenie motora od prevodovky. Spojka navyše funguje ako akýsi tlmič, ktorý chráni motor pred preťažením.
Vynález spojkového mechanizmu
Vynález spojkového mechanizmu sa pripisuje Karlovi Benzovi. Či už je to pravda alebo nie, nemožno to spoľahlivo určiť: niekoľko spoločností sa v 19. storočí súčasne zaoberalo výrobou a vylepšovaním prvých automobilov a všetky nasledovali svoj vývoj, ako sa hovorí, „hlava na hlave“. „ Najstarším typom spojky, rozšíreným na konci 19. a začiatkom 20. storočia u väčšiny automobilov, bola kužeľová spojka. Jeho trecie plochy boli zúžené. Takáto spojka prenášala väčší krútiaci moment, pri rovnakých rozmeroch, v porovnaní so súčasnou jednokotúčovou, bola svojou konštrukciou a starostlivosťou mimoriadne jednoduchá.
Ťažký zúžený kotúč tohto typu spojky mal veľkú zotrvačnosť a pri radení rýchlostných stupňov po zošliapnutí pedálu stále pokračoval v otáčaní voľnobežných otáčok, čo sťažovalo zaradenie prevodového stupňa. Na zabrzdenie spojkového kotúča bola použitá špeciálna jednotka - spojková brzda, jej použitie však bolo iba polovičným riešením problému, rovnako ako výmena jedného kužeľa za dva menej masívne. Vo výsledku bola už v 20. rokoch 20. storočia úplne opustená taká ťažká a ťažkopádna konštrukcia (pre ktorú je potrebné vynaložiť značné úsilie svalov), ako je kužeľová spojka. K dispozícii bola aj reverzná kužeľová spojka, ktorá pracovala na rozšírení.
Samotný princíp tohto mechanizmu našiel nové uskutočnenie v dizajne moderných prevodoviek so synchronizátormi. Synchronizátory prevodovky sú v podstate malé zúžené spojky, ktoré pracujú trením bronzu (alebo iného kovu s veľkým trením) o oceľ.
Princíp mechanizmu
Nasledujúce hlavné časti sú zapojené do činnosti spojkovej zostavy:
- zotrvačník pevne pripevnený k kľukovému hriadeľu pohonnej jednotky;
- 2 disky - tlakové a poháňané, ktoré tvoria trecí mechanizmus;
- puzdro;
- prítlačné pružiny;
- ložisko;
- pružina membrány vo forme sústredných pák;
- vidlička;
- hydraulický pomocný valec, ktorý sa uvedie do činnosti, keď je zošliapnutý pedál.
Najprimitívnejší mechanizmus, ktorý sa používal v minulom storočí, nezahŕňal hydraulický valec, ktorý vodičovi výrazne uľahčuje prácu. Namiesto toho tu bol mechanický káblový pohon.
Disk pohonu (alias kôš) je priskrutkovaný k zotrvačníku a otáča sa s ním. Normálny stav spojky, keď je pedál v stlačenej polohe, je „pripojený“. To znamená, že kľukový hriadeľ motora a primárna prevodovka sú spojené pomocou kotúča, ktorý je pružinou tlačený na rovinu zotrvačníka.
Keď stlačíte pedál, jednotka pracuje podľa nasledujúceho algoritmu:
- Cez brzdovú kvapalinu sa sila prenáša na hydraulický valec, ktorý tlačí vidlicu.
- Vidlica tlačí na ložisko a tlačí na koncentrické páky, ktorých konce dosadajú na prítlačnú dosku.
- Konce pák sú zatiahnuté dozadu a disk sa uvoľní, v dôsledku toho dôjde k prerušeniu spojenia medzi hriadeľmi, zatiaľ čo rotujúci kľukový hriadeľ neotáča ozubené kolesá skrinky.
- Ak potrebujete odísť, postupne uvoľnite pedál. Ložisko uvoľní páky, ktoré pod vplyvom pružín tlačia na disk. Ten je trecou plochou tlačený na zotrvačník a auto sa pohybuje plynulo vpred.
- Algoritmus sa opakuje pri každej zmene prevodového stupňa.
Odrody uzlov
Existujúce konštrukcie spojky sú rozdelené do nasledujúcich typov:
- počtom trecích povrchov: jednokotúčové a viackotúčové;
- metódou ovládania: mechanická, servopohonná a hydraulická;
- pracovné prostredie - suché a mokré.
Multidiskový systém je implementovaný spolu s vysokovýkonnými motormi. Dôvod je nasledovný: jedna skupina trecích obložení ťažko znáša zvýšené zaťaženie a pomerne rýchlo sa opotrebováva. Vďaka konštrukcii s dvoma diskami oddelenými medzikusom je veľký krútiaci moment rovnomerne rozložený na 2 skupiny podložiek (stlačenie nastáva súčasne). Zníženie špecifického zaťaženia vedie k zvýšeniu životnosti jednotky.
Mechanický
Konštrukcia mechanickej spojky je zvyčajne jeden alebo viac trecích kotúčov, ktoré sú stlačené zotrvačníkom alebo medzi sebou pružinami. Mechanická spojka je poháňaná pomocou lanka.
Zotrvačník je priskrutkovaný k kľukovému hriadeľu motora. Používa sa ako hlavný pohon.
Teraz je bežné používať dvojhmotový zotrvačník, ktorý stabilizuje krútiace momentové zaťaženie na hriadeli. Obe jeho časti sú navzájom spojené pružinami.
Kôš je tlakového typu (okvetné lístky sa pohybujú dovnútra, smerom k zotrvačníku) a výfukového typu (napríklad u niektorých francúzskych modelov). Každý typ má svoje vlastné vypínacie ložisko. Kôš je priskrutkovaný k zotrvačníku.
Hnaný disk vstupuje do drážok hriadeľa skrinky a je schopný sa nimi pohybovať. Pružiny tlmičov kotúčov plnia funkciu tlmenia vibrácií v čase radenia prevodových stupňov.
Trecie podložky sú nitované k základni hnaného disku. Sú vyrobené z kompozitného materiálu: častejšie - z kevlarových nití alebo uhlíkových vlákien, niekedy - z keramiky. Obzvlášť odolné sú cermetové obloženia. Sú navrhnuté tak, aby krátkodobo odolávali teplotám až do 600 ° C.
Vypínacie ložisko je pripevnené k ochrannému krytu a má vypínaciu podložku. Nachádza sa na vstupnom hriadeli.
Princíp činnosti
Na kľukovom hriadeli motora je pripevnený zotrvačník, ktorý slúži ako hnací disk. Okrem toho existuje „kôš“(tj. Prítlačná doska) a spojkový kotúč (s trecími obloženiami). „Kôš“tlačí poháňaný disk proti zotrvačníku, čo prispieva k prenosu krútiaceho momentu na prevodovku z motora.
Prítlačná doska má kruhový tvar s radiálnou základňou a je pevne spojená so zotrvačníkom. Obsahuje uvoľňovacie pružiny typu okvetných lístkov, ktoré interagujú s prítlačnou podložkou. Veľkosť podložky zodpovedá priemeru zotrvačníka. Medzi plošinou a zotrvačníkom je umiestnený hnaný disk. Uvoľňovacie ložisko tlačí na uvoľňovacie pružiny v strede vysúvacieho kotúča. Pohyb zo stlačenia spojkového pedála prechádza lankom ďalej k vysúvacej vidlici a už posúva uvoľňovacie ložisko. V strede disku ložisko tlačí na uvoľňovacie pružiny. Výsledkom je, že plošina vychádza zo záberu s poháňaným diskom.
Hydraulický
Hydraulická spojka je hydraulicky ovládaná mechanická spojka.
Hlavnými komponentmi sú v prvom rade valce: hlavné a pracovné. Ak je zošliapnutý pedál spojky, potom sa bude tyč hlavného hydraulického valca príslušne pohybovať. Výsledný tlak prechádza rúrkou do pomocného valca, ktorý posúva uvoľňovaciu vidlicu a ktorý posúva ložisko.
Dvojdiskové
Táto spojka sa používa v ťažkých nákladných vozidlách, traktoroch, nádržiach, niektorých motocykloch a športových automobiloch.
Používa sa, keď sú prítomné nadmerne napájané krútiace momenty. Jeho inštalácia poskytuje dlhšiu životnosť použitých konštrukčných dielov.
Používa 2 poháňané disky a „kôš“má dva pracovné povrchy. V dizajne bol pridaný synchrónny riadiaci systém lisovania.
Mokré trenie
Mechanizmy tejto spojky vykonávajú svoje funkcie v olejovom prostredí.
Používa sa na motocykle, ktoré majú priečny motor.
Je to spôsobené konštrukčnou vlastnosťou samotných motorov motocyklov. Tu sa používa rovnaká kľuková skriňa: pre prevodovku aj pre motor.
Princíp činnosti. Vreteno, ktoré prechádza dutým hriadeľom prevodovky, vysiela vratný pohyb z lanka spojkovej páky.
Úlohu uvoľňovacieho ložiska hrá guľka na konci tyče. Pôsobí na hubu. Vďaka tomu je prítlačná doska zatiahnutá, kompresia medzi diskovým zväzkom je oslabená, hriadeľ prevodovky sa prestane otáčať.
Elektrické
Konštruktívnym rozdielom medzi elektrickým systémom a mechanickým je elektrický motor. Aktivuje sa pri zošliapnutí spojkového pedála nadol. Elektromotor pohybuje káblom a už posúva vypínacie ložisko cez vahadlo.
Bežné poruchy
Najčastejšie sa v spojkovom mechanizme vyskytujú nasledujúce problémy:
- netesnosť manžety hydraulického valca;
- kritické opotrebenie trecích obložení;
- oslabenie pružiny membrány;
- naolejovanie a šmyknutie poháňaného disku;
- rozbitie alebo zaseknutie zástrčky.
Iba prvá porucha spojená s únikom brzdovej kvapaliny vám umožní dostať sa bez problémov do autoservisu. V iných prípadoch nemusí spojka zaaretovať a nebudete môcť ďalej jazdiť.
