Dizajn kvačila automobila, glavni elementi

Spojka je mehanizam koji putem trenja prenosi okretni moment s motora na mjenjač. Također omogućuje brzo odspajanje motora od prijenosa i ponovno spajanje bez poteškoća. Postoji mnogo vrsta kvačila. Razlikuju se po broju pogona kojima upravljaju (jedan, dvostruki ili više pogona), vrsti radnog okruženja (suho ili mokro) i vrsti pogona. Različite vrste kvačila imaju svoje prednosti i nedostatke, ali mehanički ili hidraulički pokretana suha spojka s jednom pločom najčešće se koristi u modernim vozilima.

Namjena kvačila

Spojka je ugrađena između motora i mjenjača i jedan je od najopterećenijih dijelova mjenjača. Obavlja sljedeće glavne funkcije:

1. Meko odvajanje i spajanje motora i mjenjača.
2. Prijenos momenta bez proklizavanja (bez gubitaka).
3. Kompenzacija vibracija i opterećenja koja proizlaze iz neravnomjernog rada motora.
4. Smanjite opterećenje na dijelovima motora i prijenosa.

Komponente kvačila

Standardna spojka na većini vozila s ručnim mjenjačem uključuje sljedeće glavne komponente:

• Zamašnjak motora - pogonski disk.
• Disk spojke.
• Korpa kvačila - potisna ploča.
• Ležaj za otpuštanje kvačila.
• kvačilo na izvlačenje.
• Vilica kvačila.
• Pogon kvačila.

Frikcijske obloge ugrađene su s obje strane diska kvačila. Njegova funkcija je prijenos momenta trenjem. Prigušivač vibracija s oprugom ugrađen u tijelo diska omekšava vezu sa zamašnjakom i prigušuje vibracije i naprezanja koja proizlaze iz neravnomjernog rada motora.

Potisna ploča i membranska opruga koja djeluje na lamelu kvačila spojene su u jednu cjelinu koja se naziva "košara kvačila". Disk kvačila nalazi se između korpe i zamašnjaka i spojen je žljebovima s ulaznom osovinom mjenjača, po kojoj se može kretati.

Opruga košare (dijafragma) može biti potisna ili ispušna. Razlika je u smjeru primjene sile od pokretača kvačila: ili na zamašnjak ili dalje od zamašnjaka. Dizajn povlačne opruge omogućuje korištenje mnogo tanje košare. To čini sklop što je moguće kompaktnijim.

Kako radi spojka

Princip rada kvačila temelji se na krutom spoju diska kvačila i zamašnjaka motora zbog sile trenja koju stvara sila opruge dijafragme. Spojka ima dva načina: "uključeno" i "isključeno". U većini slučajeva pogonski disk je pritisnut na zamašnjak. Okretni moment sa zamašnjaka prenosi se na pogonski disk, a zatim preko klinaste veze na ulaznu osovinu mjenjača.

Kako bi isključio kvačilo, vozač pritišće papučicu koja je mehanički ili hidraulički povezana s vilicom. Vilica pomiče otpusni ležaj, koji pritiskom na krajeve latica membranske opruge zaustavlja svoj učinak na potisnu ploču, koja zauzvrat oslobađa pogonjeni disk. U ovoj fazi motor je odvojen od mjenjača.

Kada se u mjenjaču odabere odgovarajući stupanj prijenosa, vozač otpušta papučicu spojke, vilica prestaje djelovati na otkočni ležaj i oprugu. Pritisna ploča pritišće pogonjeni disk na zamašnjak. Motor je spojen na mjenjač.

Varijante kvačila

Suha spojka

Princip rada ove vrste spojke temelji se na sili trenja koja nastaje međudjelovanjem suhih površina: pogonske, pogonske i potisne ploče. To osigurava krutu vezu između motora i prijenosa. Suha jednolamelna spojka je najčešći tip na većini vozila s ručnim mjenjačem.

Mokra spojka

Spojke ove vrste rade u uljnoj kupelji na površinama koje se trljaju. U usporedbi sa suhim, ova shema omogućuje glatkiji kontakt diska; jedinica se učinkovitije hladi zahvaljujući cirkulaciji tekućine i može prenijeti više okretnog momenta na mjenjač.

Wet dizajn naširoko se koristi u modernim automatskim mjenjačima s dvostrukom spojkom. Osobitost rada takve spojke je da se parni i neparni zupčanici mjenjača opskrbljuju okretnim momentom iz zasebnih pogonskih diskova. Pogon kvačila - hidraulički, elektronički kontroliran. Zupčanici se mijenjaju uz konstantan prijenos okretnog momenta na prijenos bez prekida u protoku snage. Ovaj dizajn je skuplji i teži za proizvodnju.

Suha spojka s dva diska

Suha spojka s dva diska ima dva pogonska diska i međuodstojnik između njih. Ovaj dizajn može prenijeti više okretnog momenta s istom veličinom spojke. Sam po sebi, lakše ga je napraviti od mokrog izgleda. Obično se koristi u kamionima i automobilima s posebno snažnim motorima.

Spojka s dvomasenim zamašnjakom

Dvomaseni zamašnjak sastoji se od dva dijela. Jedan od njih je spojen na motor, drugi - na pogonski disk. Oba elementa zamašnjaka imaju mali zazor jedan u odnosu na drugi u ravnini rotacije i međusobno su povezani oprugama.

Značajka dvomasene spojke zamašnjaka je odsutnost prigušivača torzijskih vibracija u pogonskom disku. Dizajn zamašnjaka koristi funkciju prigušivanja vibracija. Osim prijenosa okretnog momenta, učinkovito smanjuje vibracije i opterećenja koja proizlaze iz neravnomjernog rada motora.

Život spojke

Vijek trajanja kvačila uglavnom ovisi o uvjetima rada vozila, kao io stilu vožnje vozača. U prosjeku, vijek trajanja kvačila može doseći 100-150 tisuća kilometara. Kao rezultat prirodnog trošenja do kojeg dolazi kada diskovi dođu u kontakt, tarne površine su podložne habanju i moraju se zamijeniti. Glavni razlog je klizanje diska.

Dvostruka lamelna spojka ima dug radni vijek zahvaljujući povećanom broju radnih površina. Ležaj za otpuštanje kvačila zahvati se svaki put kada se prekine veza motora i mjenjača. S vremenom se sva mast stvara u ležaju i gubi svoja svojstva, zbog čega dolazi do pregrijavanja i kvara.

Karakteristike keramičke spojke

Životni vijek kvačila i njegova maksimalna učinkovitost određuju se svojstvima materijala zahvata. Standardni sastav diskova kvačila na većini vozila komprimirana je mješavina staklenih i metalnih vlakana, smole i gume. Budući da se princip rada kvačila temelji na sili trenja, tarne obloge pogonskog diska prilagođene su za rad na visokim temperaturama, do 300-400 stupnjeva Celzijusa.

U snažnim sportskim automobilima, spojka je pod većim opterećenjem nego inače. Neki zupčanici mogu koristiti keramičku ili sinteriranu spojku. Materijal ovih obloga uključuje keramiku i kevlar. Keramičko-metalni tarni materijal manje je podložan habanju i može izdržati zagrijavanje do 600 stupnjeva bez gubitka svojstava.

Proizvođači koriste različite dizajne kvačila koji su optimalni za određeno vozilo, ovisno o njegovoj namjeni i cijeni. Suha jednolamelna spojka ostaje prilično učinkovit i jeftin dizajn. Ova se shema naširoko koristi na proračunskim i srednjim automobilima, kao i na SUV vozilima i kamionima.