Ambreiajul
1. DESTINATIA , CONDITIILE IMPUSE SI CLASIFICAREA AMBREAIAJULUI
Ambreiajul face parte din transmisia automobilului si este intercalat intre motor si cutia de viteze , reprezentând organul de transmitere a momentului de la arborele cotit al motorului la cutia de viteze.
Funcţiile ambreiajului sunt următoarele :
- permite la pornirea automobilului cuplarea progresiva a motorului , care se afla in funcţiune , cu celelalte organe ale transmisiei , care , in acel moment, stau pe loc;
- permite cuplarea si decuplarea in timpul mersului automobilului motorului cu transmisia , la schimbarea treptelor de viteze ;
- protejează la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.
Ambreiajul trebui sa îndeplinească anumite condiţii , si anume :
-sa permită decuplarea completa si cat mai rapida a motorului de transmisie , pentru ca schimbarea treptelor sa se facă fara şocuri;
-sa decupleze cu eforturi minime din partea conducătorului , fara a se obţine insa o cursa la pedala mai mare de 120-200 mm .Forţa la pedala necesara declupari nu trebuie sa depaseasca 150 N la autoturisme si 250 N la autocamioane si autobuze ;
-partile conduse sa aibă o greutate cat mai redusa pentru ca schimbarea treptelor sa se facă fara şocuri
-sa fie suficient de progresiv pentru a se evita pornirea brusca din loc a automobilului ;
-sa asigure in stare cuplata o îmbinare perfecta intre motor si transmisie;
-sa permită eliminarea căldurii care se produce in timpul procesului de cuplare prin patinarea suprafeţelor de frecare ;
-sa amortizeze vibraţiile ce se produc in transmisie ;
-sa aibă o construcţie simpla si ieftina ;
-sa fie cat mai uşor de intretinut si de reglat si sa ofere siguranţa ;
Ambreiajele se clasifica după principiul de funcţionare si după tipul mecanismului de comanda .
După principiul de funcţionare ambreiajele pot fi : mecanice , hidrodinamice , combinate si electromagnetice .
După tipul mecanismului de comanda ,ambreiajele pot fi cu comanda : mecanica , hidraulica , pneumatica si electrica .
După modul de realizare a comenzi ,ambreiajele pot fi :neautomate si automate.
2.AMBREIAJELE MECANICE
2.1.PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE SI CLASIFICARE A AMBREIAJELOR MECANICE
Principiul de funcţionare. Funcţionarea ambreiajului mecanic se bazează pe forţele de frecare care apar intre doua sau mai multe perechi de suprafeţe sub acţiunea unei forte de apăsare.
Partile componente ale unui ambreiaj (fig. 13.1) sunt grupate astfel : partea conducătoare ; partea condusa ; mecanismul de acţionare . Partea conducătoare a ambreiajului este solidara la rotaţie cu volantul motorului , iar partea condusa cu arborele ambreiajului .
Pe volantul al motorului este apăsat discul condus de către discul de presiune
datorita forţei dezvoltate de arcurile . Discul condus se poate deplasa axial pe canelurile arborelui al ambreiajului . Pentru a mari coeficientul de frecare. Discul de presiune este solidar la rotaţie cu volantul prin intermediul carcasei.
Partea conducătoare a ambreiajului este formata din : volantul , discul de presiune, carcasa si arcurile de presiune.
Partea condusa se compune din : discul condus cu garniturile de frecare si arborele 8 al ambreiajului .
Prin frecare ce ia naştere intre suprafeţele de contact ale volantului si discul de presiune pe de o parte si suprafeţele discului condus pe de alta parte , momentul motor este transmis arborelui primar al cutiei de viteza si mai departe , prin celelalte organe ale transmisiei , la rotile motoare.
Daca se apasă asupra pedalei mecanismului de comanda al ambreiajului , forţa se transmite prin parghia cu furca la manşonul discului de presiune si învingând forţa dezvoltata de arcurile ,depărtează discul de frecare , iar momentul motor nu se transmite mai departe ; aceasta este poziţia decuplat a ambreiajului .
Fig.13.1 Schema ambreiajului mecanic :
a-ambreiajul cuplat ; b- ambreiajul decuplat
Cuplarea din nou a ambreiajului se realizează prin eliberarea lina a pedalei , după care arcurile vor apasă din nou discul de presiune pe discul condus , iar acesta din urma pe volant .
Atâta timp cat intre suprafeţele de frecare ale discurilor si volantului nu exista o apăsare mare , forţa de frecare care ia naştere intre aceste suprafeţe va fi mica . In acest caz ,ambreiajul nu va putea transmite întregul moment motor si in consecinţa , va exista o alunecare intre volant si discul condus , motiv pentru care discul va avea o turaţie mai mica . Aceasta este perioada de patinare a ambreiajului . In aceasta situaţie se va transmite prin ambreiaj numai o parte din momentul motor. In perioada de patinare a ambreiajului , o parte din energia mecanica se transforma in energie termica,
iar ambreiajul se incalzeste , producând uzura mai rapida a garniturilor de frecare ale discului condus .
La eliberarea completa a pedalei ambreiajului , forţa de apăsare dezvoltata de arcuri este suficient de mare pentru ase transmite in întregime momentul motor.
Clasificarea ambreiajelor mecanice. Ambreiajele macanice utilizate la automobile se clasifica după mai multe criterii.
După forma geometrica a suprafeţelor de frecare , ambreiajele pot fi :cu discuri , cu saboţi si cu conuri .
După numărul arcurilor de presiune si modul de dispunere a lor , ambreiajele pot fi : cu mai multe arcuri dispuse periferic si cu un singur arc central .
După numărul discurilor conduse , ambreiajele pot fi ; du un disc , cu doua discuri si cu mai multe discuri .
După modul de obţinere a forţei de apăsare , ambreiajele pot fi : simple , semicentrifuge si centrifuge .
După condiţiile de lucru ale suprafeţelor de frecare , ambreiajele pot fi : uscate sau in ulei .
După tipul mecanismului de comanda , ambreiajele pot fi cu comanda : mecanica , hidraulica , cu servomecanism si automata .
După modul de realizare a debreierii , ambreiajele pot fi : cu debreire manuala , semiautomata , automata .
2.2.TIPURI CONSTRUCTIVE DE AMBREIAJE MECANICE
2.2.1.Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice .In figura 13.2 este reprezentata contructia uni ambreiaj monodisc simplu cu arcuri periferice .
Partile componente ale ambreiajului se grupează in: organe conducătoare ., organe conduse si mecanismul de comanda .
Organele conducătoare sunt : volantul ,împreuna cu carcasa, discul de presiune, arcurile de presiune si pârghiile de declupare .
Discul de presiune este solidara rotaţie cu volantul si se poate deplasa axial. Arcurile 3 ,care realizează forţa de apăsare a suprafeţelor de frecare , sunt aşezate intre discul de presiune si carcasa ambreiajului . Pârghiile de deplasare sunt prevăzute cu doua puncte de articulaţie : unul in discul de presiune si celalalt in carcasa .
Organele conduse ale ambreiajului sunt : discul condus si arborele ambreiajului. Discul condus este aşezat intre volant si discul de presiune , putând sa se deplaseze axial pe arborele ambreiajului prevăzut cu caneluri la fel ca si butucul discului . Pe discul condus sunt fixate prin nituri doua garnituri de frecare ce au un coeficient de frecare mare .
Mecanismul de comanda se compune din manşonul de debreiere si pedala ambreiajului .
La debreiere . se apasă pedala ambreiajului si tija se deplasează spre dreapta iar furca de debreiere împinge manşonul de debreiere spre stânga . Rulmentul de presiune apasă pe capetele interiore ale pârghiilor de declupare , iar acestea se rotesc in jurul punctelor de articulaţie de pe carcasa . In felul acesta , pârghiile de declupare deplasează discul de presiune spre dreapta , comprimând arcurile . Deoarece discul condus nu mai este apăsat asupra volantului , transmiterea momentului de la motor la cutia de viteze se întrerupe .
La ambreiere ridicând piciorul de pe pedala , furca de debreiere este readusa in poziţia iniţiala de către un arc de readucere si o data cu ea si rulmentul de presiune.
Fig,13.2. Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice
1-carterul volant si ambreiaj ; 2-carcasa ambreiaj ;3-arcuri de presiune
4-volant ;5-arbore ambreiaj ;6-ar5c element elastic suplimentar ;7-disc
condus ;8-parghie de debriere ;9-disc de presiune ;10-ungator ;
11-manson de debreiere ;12-furca ambreiaj ;13-tija .
Deoarece asupra capetelor interioare ale pârghiilor de declupare nu mai actioneaza rulmentul de presiune , arcurile de presiune se destind si apasă din nou discul de presiune pe discul de presiune pe discul condus si volant.
In timpul cat ambreiajul este cuplat , intre rulmentul de presiune si capetele interioare ale pârghiilor de declupare este necesar sa existe un joc de 2-4 mm .Acest joc permite o cuplare sigura a ambreiajului si in cazul când garniturile de frecare sunt uzate in limite admise . De asemenea , acest joc mai permite ca rulmentul de presiune sa nu se rotească in timpul cat ambreiajul este cuplat , reducând prin aceasta uzura lui.
In figura 13.3 este reprezentat ambreiajul monodisc simplu utilizat la automobilele ROMAN echipate cu motoare D-2156 HMN . La acest ambreiaj
Fig.13.3. Ambreiajul GH 380 KR/WGSZ
utilizate la unele automobile ROMAN:
1-rulment de sprijin arbore ;2-volant
3-coroana volant ;4-disc condus ;
5-disc de presiune ;6-carcasa ambreiaj ;
7-arcuri de presiune ;8-rulment de presiune;
9-arbore ambreiaj ;10-parghie de debreiere;
11-butuc disc condus ; 12-inel de debreiere;
Fig. 13.4 Construcţia pirghiei
de declupare si
formare care
actioneaza asupra
discului de presiune
la ambreiajul
semicentrifuge
capetele interioare ale pârghiilor de debreiere nu mai sunt acţionate direct de rulmentul de presiune , ci prin intermediul inelului de debreiere , montat pe capetele celor sase pârghii de debreiere , cu ajutorul unor arcuri.
Caracteristic pentru acest ambreiaj este faptul ca este prevăzut cu doua rânduri de arcuri periferice , Aceasta soluţie permite obţinerea unei forte de apăsare mari cu arcuri de presiune nu prea rigide .
2.2.2.Ambreiajul monodisc centrifug. Diferenţa dintre un ambreiaj monodisc semicentrifuge si unul simplu consta in forma constructiva diferita a pârghiilor de declupare , care sunt prevăzute la capetele exterioare cu cate o contragreutate . Datorita acestor contragreutati , la rotaţia ambreiajului , iau naştere forte centrifuge ,care tind sa rotească pârghiile de declupare, in jurul axelor lor , in sensul invers a acelor de ceasornic , mărind astfel forţa de apăsare a discului de presiune.
Forţa de apăsare totala asupra discului de presiune creste cu creşterea turaţiei. Astfel la turaţii mari ale motorului , valoarea forţelor centrifuge fiind mare , ambreiajul nu mai protejează celelalte organe ale transmisiei la suprasarcini. De asemenea ,in condiţii grele de exploatare , când motorul functioneaza cu turaţie mica ,datorita forţei de apăsare insuficiente ambreiajul patinează iar momentul motor nu se transmite in întregime transmisiei automobilului. Aceste dezavantaje au restrâns folosirea ambreiajelor semicentrifuge.
2.2.3.Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragma. La unele tipuri de ambreiaje ,rolul arcurilor de presiune este îndeplinit de un arc central sub forma de diafragma ,format dintr-un disc de hotel subţire , prevăzut cu tăieturi radiale . Acest arc este concav si indeplineste atât rolul arcurilor periferice cat si pe cel al pârghiilor de declupare .
La ambreiajul monodisc utilizat la autoturismul Dacia 1300 , arcul tip diafragma este montat in carcasa cu ajutorul ştifturilor. Pe ştifturi , pe ambele pârti ale diafragmei, se afla inelele .
Fig 13.5.Ambreiajul monodisc cu arc central tip
diafragma al autoturismului Dacia 1300
1-arborele cotit ;2-arborele ambreiajului;3-arcul discului condus;
4-discul condus ;5-coroana volantului;6 -carterul ambreiajului;
7-carcasa ambreiajului;8-disc de presiune;9-arc tip diafragma ;
10-rulment de presiune;11-stift;12-nervura carcasei;13-inel;
14-volant
Când ambreiajul este cuplat ,arcul tip diafragma se reazemă in carcasa prin prin intermediul inelului si datorita formei sale concave , apasă asupra discului de presiune iar acesta la rândul sau asupra discului condus si volantului.
La declupare , mişcarea se transmite , de la pedala ambreiajului , prin prin mecanismul de comanda , la rulmentul de presiune , care se deplasează spre stânga si apasă asupra pârti interioare a diafragmei se va deplasa deci spre dreapta .In felul acesta , discul condus nu mai este apăsat pe volant de către discul de presiune ia legătura dintre motor si cutia de viteza se întrerupe .
2.3.AMBREIAJELE HIDRODINAMICE
Ambreiajele hidrodinamice lucrează după principiul maşinilor hidraulice rotative si constau in asocierea unei pompe centrifuge si a unei turbine intr-un singur agregat ,folosind ca agent de transmisie un lichid.
Fig.13.6. Partile componente a Fig.13.7.Schema si principiul de funcţionare
ambreiajului hidrodinamic ale ambreiajului hidrodinamic
Ambreiajele hidrodinamice se folosesc la unele tipuri de automobile moderne datorita unor avantaje :demarare mai lina a automobilului , deplasarea in priza directa la viteze foarte reduse .
Ambreiajul hidrodinamic este format dintr-un rotor-pompa, montat pe arborele motor in locul volantului si din rotor-turbina , montat pe arborele condus. Cele doua componente au la partea exterioara palete radiale plane . Întregul ansamblu este închis intr-o carcasa etanşa ,umpluta in proporţie de 85%cu ulei mineral pentru turbine.
In momentul care motorul începe sa funcţioneze , va antrena si rotorul pompa iar uleiul care se gaseste intre paletele sale sub acţiunea forţei centrifuge , este împins către periferie si obligat sa circule in sensul sagetii , adica uleiul va trece din rotor-pompa in rotor-turbina si apăsând asupra paletelor lui in mişcare .
La demarare când automobilului inca nu este in mişcare , turaţia rotorului-turbina este zero .La o viteza a rotorului –turbina egala cu a rotorului-pompa articolele nu va mai circula , deoarece cele doua forte centrifuge vor fi egale . Particulele vor trece din rotorul pompa in rotorul-turbina numai in cazul in care rotorul turbina se va roti mai încet decât rotorul pompa .
Existenta alunecării face ca , in toate cazurile ,ambreiajul hidraulic sa transmită un moment oarecare la sistemul de rulare al automobilului si sa nu fie posibila niciodată o decuplare completa a motorului de transmisie, iar schimbarea treptelor de viteza sa fi anevoioasa .Din acest motiv ,la automobilele cu cutii de viteza in trepte , ambreiajul hidraulic se utilizează împreuna cu un ambreiaj mecanic auxiliar, care sa asigure o declupare completa intre motor si transmisie . Utilizarea ambreiajului hidraulic fara ambreiajul mecanic este permisa numai la automobilele echipate cu cutii de viteze planetare , la care schimbarea treptelor de viteza se face prin frânarea unor elemente ale transmisiei planetare .
Ambreiajele hidro dinamice prezintă următoarele avantaje : Conferă automobilului o demarare mai lina ; permit deplasarea in priza directa cu viteza redusa; amortizează oscilaţiile de răsucire .
2.4. AMBREIAJELE ELECTROMAGNETICE
Pentru uşurarea conducerii automobilelor a luat extindere in ultimul timp o data cu folosirea cutiilor de viteze hidrodinamice , utilizarea ambreiajelor cu comanda automata . Dintre acestea fac parte si ambreiajele electromagnetice, a căror construcţie poate sa difere in funcţie de modul in care se realizează legătura dintre partea condusa si partea conducătoare si anume :
- ambreiajele cu umplere magnetica , la care solidarizarea pârtii conduse cu cea conducătoare se realizează prin magnetizarea pulberii , care umple cavitatea interioara a ambreiajului
- ambreiajele fara pulbere magnetica , la care forţa de cuplare este dat de un electromagnet alimentat de sursa de curent a automobilului .
In ambreiajele din prima categorie , corpul de lucru îl constituie pulberea magnetica de fier , care se afla intr-un spaţiu inelar .
Acest spaţiu care leagă partea conducătoare a ambreiajului de cea condusa se afla dispus intre polii unor electromagneţi .Prin conectarea infasurari de excitaţie , alimentata de curentul furnizat de bateria de acumulatoare, particulele de pulbere se concentrează de-a lungul liniilor de forţa magnetice , formând nişte lanţuri magnetice care rigidizează pulberea transformând-o intr-un corp solid.
In figura 13.8. este reprezentat un ambreiaj pulbere magnetica . Sistemul de cuplare este este incorporat in volant , executat din otel si constituind împreuna cu discul circuitul magnetic al ambreiajului .
Fig.13.8.Ambreiajul electromagnetic cu pulbere
1-volant;2si 4-garnituri de protecţie ;3-capac izolator ;
5-elementul condus;6-arborele primar;7-perie ;
8-inel de contact;9-coroana dinţata ;10-rulment;
11-bucsa;12-surub de legătura ;13-bobina ;
14-discul conducător.
Intre peretele interior al volantului si degajarea discului este dispusa bobina de excitaţie , alimentata cu curent electric al motorului , cu care este cuplata prin intermediul inelului de contact .
Acest inel este protejat de capacul izolator pe care se afla montata si peria din cupru grafiat . Intre peretele interior al volantului si discul solidar cu el este realizat un spaţiu de lucru in care se dispune marginea superioara a elementului condus executat din placi subţiri din tabla de hotel si care prin intermediul butucului sau canelat ,este montat pe arborele primar al cutie de viteze . Pulberea magnetica este menţinuta in spaţiul de lucru cu ajutorul garniturilor de protecţie al bucşei .Capătul canelat al arborelui primar este sprijinit de de rulment. Periferia volantului este prevăzuta cu coroana dinţata cu care se angrenează pinionul motorului electric de pornire .
Ca pulbere magnetica se foloseşte , in general fierul carbonic . Momentul motor transmis de ambreiaj poate fi reglat progresiv , in funcţie de intensitatea curentului electric care circula prin bobina de excitaţie . Astfel la mersul in gol a motorului, tensiunea generatorului de curent este insuficienta iar curentul care pătrunde in bobina de excitaţie are o valoare mica ceea ce face ca ambreiajul sa ramana decupat .Pe măsura ce turaţia motorului creste ,se mareste si tensiunea generatorului iar ambreiajul se cuplează lin .Calitatile de cuplare lina nu se modifica timp îndelungat in exploatare ; nefiind nevoie de reglarea jocurilor ,solicitările dinamice ale transmisiei raman reduse in acest fel . De asemenea neexistind frecări ale pârtilor de cuplare ,uzura acestui ambreiaj este redusa .
Principalul incovenient al ambreiajelor de acest tip este momentul de inerţie mare al elementului condus fapt ce face dificila schimbarea vitezelor . Acest dezavantaj poate fi înlăturat prin utilizarea unui disc condus subţire cu moment de inerţie mic . O alta dificultate o reprezintă menţinerea pe perioada îndelungata a proprietarilor feromagnetice si anticorozive ale pulberii.
La ambreiajele electromagnetice fara pulbere efectul de cuplare se obţine prin unirea volantului cu discul condus montat pe arborele primar al cutiei de viteze pe ale cărui caneluri se deplasează .
Fig.13.9.Ambreiajul electromagnetic fara pulbere
Intr-un locaş circular , prevăzut in miezul de fier ,se afla bobina de excitaţie , alimentata cu curent electric prin contactul glisant . La trecerea curentului prin bobina de excitaţie ia naştere un câmp electromagnetic ,datorita căruia indusul este atras către miez , invingind tensiunea arcului .Prin frecarea iniţiala , la începutul cuplării si apoi prin unirea volantului cu indusul , momentul motor se transmite cutiei de viteze . Când curentul electric este întrerupt ,câmpul electromagnetic dispare , indusul va fi îndepărtat de miez împins de arc iar ambreiajul se declupeaza motorul de cutia de viteze .
Deşi construcţia acestui ambreiaj este simpla are dezavantajul unei uzuri rapide , datorita faptului ca atât miezul cat si indusul magnetic se executa din otel moale .
De asemenea inerţia mare a discului condus , care determina o schimbare greoaie a treptelor de viteza , constituie un alt dezavantaj al acestei construcţii .Pentru a înlătura acest neajuns , cat si pentru amari rezistenta la uzura a suprafeţelor de frecare se utilizează soluţia din figura 13.9 b, la care discul condus este uşor presat intre volant si disc care sunt executate din otel moale .Masa discului condus fiind mica , magnetismul remanent este si el mic iar la decuparea ambreiajului, acesta este convins de arcurile lamelare fixate pe disc .
Totuşi , cea mai eficienta metoda de mărire a rezistentei la uzura a suprafeţelor de frecare consta in utilizarea garniturilor de fricţiune , pe baza de azbest sau din materiale metaloceramice fig.13.9.c . In acest caz , insa adaosul necesar pentru uzura garniturilor de fritiune duce la apariţia unui joc mai mare intre miez si indus . Prezenta aerului in acest spaţiu mareste mult rezistenta magnetica a sistemului si duce la creşterea dimensiunilor si greutatii ambreiajului .
2.5. AMBREIAJELE COMBINATE
Pentru a mari conformobilitatea , la unele autoturisme moderne , se utilizează ambreiajele combinate , care permit automatizarea acţionarii lor .
Cele mai răspândite ambreiaje combinate sunt cele cele hidraulic-mecanic si electromagnetic-mecanic .
In figura 13.10 este reprezentat un ambreiaj hidrodinamic combinat cu un ambreiaj cu fricţiune .
1-arbore cotit ; 2-perete reflector ; 3-rotor-pompa ; 4-carcasa ;
5-rotor-turbina ; 6- ax tubular turbina ; 7-buson ; 8-disc con-
ducător ; 9-carcasa ; 10-parghie de debreiere ; 11-arbore primar
cutie de viteza ; 12-manson de debreiere ; 13-rcuri de presiune ;
14-disc de presiune ; 15-disc condus ; 16-palete pentru răcire ;
17-carter .
Sisteme automate care asigura cuplarea si decuparea utilizând depresiunea din galeria de admisie a motorului sau sursa de energie electrica a automobilului determina o mai uşoara acţionare a ambreiajului .
In figura 13.14. este reprezentata schema unui sistem vacuumatic de acţionare automata a ambreiajului .
Când se schimba treptele cutiei de viteze se actioneaza asupra pârghiei eliberându-se pedala de acceleraţie , ceea ce face ca miezul electromagnetului sa se deplaseze spre dreapta , sa deschidă supapa si sa permită comunicarea intre partea stânga a camerei cu membrana si rezervorul vacuumatic . Acest rezervor comunica printr-o supapa inversa , cu colectorul de admisie al motorului . Când obturatorul carburatorului este închis , depresiunea din galeria de admisie iar presiunea aerului atmosferic deplasează membrana camerei spre stânga , asigurând decuparea ambreiajului si posibilitatea treceri la alta treapta de viteza . După schimbarea treptei de viteza , se eliberează parghia ,actionandu-se pedala de acceleraţie ,ceea ce face ca miezul electromagnetului sase deplaseze spre stânga sa închidă supapa. Supapa sub acţiune tijei diafragma se deschide , asigurând admisia aerului atmosferic in partea stingă a camerei si cuplarea ambreiajului .
In figura13.15. este reprezentata schema unui sistem de acţionare automata a ambreiajului de tip electromagnetic .
Alimentarea bobinei de excitaţie a generatorului se face de la bateria de acumulare . Întrerupătorul fixat pe maneta cutiei de viteze ,se aduce pentru pornirea din loc in poziţia deschis . In timpul demarajului turaţia motorului si a generatorului creste treptat asigurând o creştere corespunzătoare a intensitati curentului trimis in bobina electromagnetului si a forţei de cuplare , obtinandu-se o pornire lina de pe loc a automobilului . Intensitatea curentului la pornire depinde de mărimea rezistentelor .
La schimbarea treptelor de viteza , întrerupătorul se închide si curentul de la bateria de acumulare trece nu numai prin bobina de excitaţie a generatorului ci si prin bobina indusului sau ,ceea ce face sa crească brusc intensitatea curentului trimis curentului trimis in electromagnet si ducluparea ambreiajului sa se facă rapid .
Fig .13.15.Schema sistemului electric
acţionare automata a ambreiajului
electromagnetic .
La deschideri mari ale clapetei de acceleraţie a carburatorului , contactul se închide .
Decuparea ambreiajului se face la deschiderea automata a contactului , in poziţiile corespunzătoare ale manetei cutiei de viteze.
Cu ajutorul întrerupătorului , bobina electromagnetului poate fi alimentata numai de la bateria de acumulare .
Când tensiunea generatorului este mai mare decât a bobinei , contactul comandat de releul de curent invers , permite încărcarea bateriei de la generator .
2.7. MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCTIA AMBREIAJELOR
Pentru garniturile de frecare se folosesc materialele pe baza de azbest sau materiale metaloceramice .
Garniturile pe baza de azbest au un coeficient de frecare mare , rezista la temperaturi de 200 C , fara sa-si schimbe caracteristicile si sunt rezistente la uzura .
Garniturile din materiale metaloceramice au o contabilitate termica mai buna decât cele pe baza de azbest , coeficient de frecare mare , o rezistenta la uzura mai mare , dar sunt fragile . Materialele metaloceramice sunt executate din pulberi metalice prin sinterizare .
Garniturile de frecare au o grosime de 3-4 mm in funcţie de destinaţia ambreiajului .
Niturile utilizate la fixarea garniturile de frecare sunt de tipul cu capul înecat , din otel moale , cupru sau aluminiu . Diametrul niturilor este de obicei de 4..6 mm.
Discul condus se executa din otel carbon cu un conţinut mediu sau mare de carbon si are o grosime de 1….3 mm .
Discurile de presiune sunt executate din fonta cenuşie cu duritate de 170..230 HB. Mai rar se executa din fonta aliata cu Cr , Ni si Mo .
Arcurile de presiune dispuse periferic sunt executate din hotel arc iar arcurile tip difragma din hotel arc .
Pârghiile de cuplare se executa : prin forjare din otel carbon după care se cianureaza si se călesc in ulei ; prin matriţare din hotel cu conţinut ridicat de carbon , după care se călesc in ulei .
2.8. DEFECTELE IN EXPLOATARE ALE AMBREIAJULUI SI INLATURAREA LOR
Defectele in exploatare ale ambreiajului se pot manifesta sub forma : ambreiajul patinează sau nu se cuplează , ambreiajul nu se declupeaza , ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomot.
Ambreiajul patinează sau nu cuplează . Defectul se consta , mai ales la deplasarea automobilului in treapta de priza directa cu viteza redusa , când motorul este accelerat iar turaţia sa creste brusc , fara ca viteza automobilului sa se mărească sensibil .defectul se datoreste următoarelor cauze principale: cursa libera a pedalei necorespunzătoare , ulei pe suprafeţele garniturilor de frecare , slăbirea sau decălirea arcurilor de presiune , uzura accentuata a garniturilor de frecare .
Cursa libera a pedalei necorespunzătoare se refera la situaţia in care acesta nu exista deloc. Datorita acestui fapt ,rulmentul de presiune apasă in permanent pe pârghiile de debreiere , ceea ce provoacă o uzura mai rapida a lui si reduce din apăsarea discului de presiune asupra discului condus , deoarece ambreiajul cuplează incomplet . Ca urmare a patinări îndelungate , ambreiajul se incalzeste foarte puternic , putând conduce la :arderea garniturilor de frecare , decălirea arcurilor de presiune , ridicarea si deformarea discului de presiune . Defectul se elimina prin reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la valoarea prescrisa de fabrica constructoare
Existenta uleiului pe suprafeţele de frecare se datoreste pătrunderii acestuia in ambreiaj ca urmare a pierderilor de ulei de la motor pe la palierul principal , ungerii prea abundente a rulmentului de presiune sau depasirea nivelului uleiului in cutia de viteze . Existenta uleiului pe suprafeţele discului condus reduce frecarea cu 40-50% iar ambreiajul patinează . Defectul se elimina prin spălarea garniturilor de frecare cu benzina , sau daca acestea au fost îmbibate cu ulei se inlocuieasc. In acelaşi timp , va trebui eliminata cauza pătrunderi uleiului in in ambreiaj .
Slăbirea sau decălirea arcurilor de presiune este urmarea urmarea îndelungate si a supraîncălzirii . Pentru pentru înlăturarea defectului se demontează ambreiajul , se verifica rigiditatea arcurilor de presiune si se inlocuieasc cele slabe .
Uzura accentuata a garniturilor de frecare se datoreste utilizări necorespunzătoare sau îndelungate a ambreiajului . Garniturile uzate peste limita admisa se inlocuieasc .
Ambreiajul nu declupeaza . Defectul se manifesta la schimbarea treptelor de viteze , când arborele cotit nu declupeaza , transmisia fiind insotita de un zgomot puternic mai ales la încercarea de clupare a treptei I . Cauzele pot fi: existenta curse libere prea mari , deformarea discului de frecare dereglarea sau ruperea pârghiilor de decuplare ,arcul tip diafragma deformat sau decălit , neetanseitati la comanda hidraulica .
Exploatarea automobilului timp mai îndelungat cu un ambreiaj care nu declupeaza complet determinarea uzura prematura a sincronizatoarelor si a danturilor roţilor cutiei de viteze.
Cursa libera a pedalei ambreiajului este prea mare datorita unui reglaj incorect si a uzurilor mari a articulaţiilor mecanismului de comanda . Datorita faptului ca ambreiajul nu declupeaza complet se uzează mai ales pârtile laterale ale danturi pinioanelor cutiei de viteze . Defectul se elimina prin reglarea cursei libere a pedalei .
Deformarea discului de frecare se produce mai ales , ca urmare a supraîncălziri si a reconditionari defectuoase . La decuparea ambreiajului , suprafeţele deformate vor atinge atât suprafatele deformate vor atinge atât suprafaţa discul de presiune cat si pe cea a volantului , făcând imposibila decuparea completa .Când deformarea discului nu depaseste 0,3-0,4 mm, acesta se îndreaptă ,in caz contrar se inlocuieste .
Dereglarea pârghiilor de cuplare conduce la o deplasare înclinata a discului de presiune fata de poziţia iniţiala , astfel ca intr-o parte ramane in contact cu discul de frecare , iar decuparea nu va fi completa . Defecţiunea este insotita , mai ales la începutul la începutul declupari nu va fi completa . Defecţiunea se înlătura prin reglarea pârghiilor de declupare .
Ruperea pârghiilor de declupare duce la o situaţie similara dereglarilor, numai ca zgomotul produs este permanent datorita lovirii continue a pârghiilor rupte de discurile in rotaţie .
Defectiunele mecanismului de comanda hidraulica conduc la imposibilitatea declupari complete. Existenta aerului in instalaţie provoacă o situaţie similara .
Ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomote puternice . Defectul se datoreste următoarelor cauze : spargerea discului de presiune ,slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus , ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare , dereglarea sau ruperea .
Spargerea discului de presiune se poate produce datorita fabricaţiei necorespunzătoare , supraîncălziri si conduceri defectuoase . Remedierea consta in înlocuirea discului de presiune .
Slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus se produce după o funcţionare îndelungata sau o manevrare brutala a ambreiajului .Remedierea se face prin înlocuirea discului condus sau a arcurilor defecte .
Ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare se datoreste slăbiri lor curmare a funcţionarii cu şocuri a ambreiajului sau montărilor greşite .Defecţiunea se produce treptat si este insotita de şocuri si de zgomote metalice .Remedierea consta in schimbarea discului de fritiune.
2.9. INTRETINEREA AMBREIAJULUI
Lucrările de intretinere ale ambreiajului sunt : ungerea rulmentului de presiune , numai la rulmenţi cu gresoare , ungerea bucşelor , verificarea si reglarea cursei libere a pedalei , reglarea jocului dintre rulmentul de presiune si pârghiile de declupare.
Periodicitatea operaţiilor de intretinere a ambreiajelor este data in tabelul 13.1
Operaţia
Periodicitatea ,
km echivalenţi
Zilnic
5000
10000
10000
Fig.13.16. Verificarea cursei libere a pedalei
ambreiajului
2.9.1 VERIFICAREA SI REGLAREA CURSEI LIBERE A PEDALEI AMBREIAJULUI
Cursa libera a pedalei este corespunzătoare când ambreiajul transmite momentul motor fara patinare , cu pedala in poziţia libera , si când decuplează complet cu pedala apăsata .Reglarea cursei libere a ambreiajului este necesar sa se facă periodic , deoarece , prin uzura garniturilor de frecare , ea se micsoreaza .
Verificarea cursei libere a pedalei ambreiajului (fig. 13.16)se face cu ajutorul unei rigle al Carei capăt se sprijină pe podea alături de pedala ambreiajului . Rigla se reazama cu suportul pe podeaua caresoriei . Cu ajutorul reperelor se compara cursa pedalei cu cursa libera indicata pentru automobilul respectiv . După montarea riglei pe podea se decuplează cursorul pana când se sprijină pe pedala . In acest fel , deplasarea pedalei se va face in contact permanent cu rigla si deci , prin deplasarea unuia din cele doua repere se poate citi direct deplasarea pedalei , celalalt reper ramanand fix .
Se deplasează prin apăsare pedala împreuna cu cursorul , pana in momentul in care ambreiajul începe sa decupleze . Acest moment se simte prin mărirea forţei necesare deplasării in continuare a pedalei . Distanta intre cele doua cursoare reprezintă cursa libera a pedalei si se citeşte direct in milimetri pe scara gradata a riglei. Ea trebui sa fie de 20-50mm , in funcţie de tipul automobilului .
Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face in mod diferit in funcţie de automobil . De obicei cursa libera a pedalei se reglează prin modificarea lungimii tijelor care transmit mişcarea de la pedala la furca de decuplare .
In fig. 13.17. se reprezintă soluţia de reglare a cursei
libere a pedalei ambreiajului autoturismului Dacia
1300 prin variaţia lungimii cablului de acţionare. La
reglare , se slabeste contrapiuliţa si se insurubeaza sau
desurubeaza piuliţa pana se obţine cursa libera a
pedalei , corespunzătoare unui joc de 2-3,5mm
la extremitatea furcii ambreiajului .
In cazul ambreiajului cu mecanism de
comanda cu acţionare hidraulica cursa
libera a pedalei se datoreste jocului dintre tija
si pistonul cilindrului principal si jocului dintre Fig.13.17 Reglarea cursei libere
rulmentul de presiune si capetele interioare ale a pedalei ambreiajului la mecanismul de
pârghiilor debreiere. Jocul dintre tija si pistonul comanda cu acţionare mecanismul principal se reglează cu ajutorul unui cu cablu la autoturismul Dacia 1300
şurub excentric, iar jocul dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale pirghiilor de debriere se reglează prin modificarea lungimii tijei pistonului cilindrului receptor , compusa din doua pârti asamblate prin filet.
2.9.2 REGLAREA JOCULUI DINTRE RULMENTUL DE PRESIUNE SI PIRGHIILE DE DECUPLARE
Pentru o funcţionare corespunzătoare a ambreiajului, trebuie ca toate pirghiile de decuplare sa se găsească in acelaşi plan, pentru ca , la decuplare, ele sa vina simultan in contact cu rulmentul de presiune.
Jocul dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale pirghiilor de decuplare se poate regla :
-cu ajutorul şurubului de la capătul interior al pirghiei de decuplare;
-cu ajutorul piuliţei in acest caz rulmentul de presiune este înlocuit cu un inel de grafit ,iar pirghiile au fixat la partea interioara discul);
-cu ajutorul piuliţei care se insurubeaza sau desurubeaza pe buton;
-cu ajutorul piuliţei care apropie sau depărtează partea centrala a pirghiei de decuplare de carcasa ambreiajului.
Jocul dintre rulmentul de presiune si pirghiile de decuplare se regleaza,de obicei, după reparaţii.
Fig13.18.Diferite soluţii de reglare a jocului dintre rulmentul
de presiune si capetele interioare ale
pârghiilor de declupare
La verificarea si reglarea poziţiei pirghiilor de decuplare se procedează astfel:
-se roteşte arborele cotit al motorului pana cind apar doua pirghii in dreptul ferestrei de vizitare din carterul ambreiajului;
-se apasă pedala pina cind rulmentul de presiune atinge capetele pirghiilor. Daca rulmentul a atins o singura pirghie , acestea se reglează ,astfel incit sa fie atinse deodată .Jocul dintre pirghii si rulmentul de presiune se verifica cu o sonda –calibru ,care se introduce pe rând , in interstitiile dintre capetele interioare ale pârghiilor si rulment.
2.10 DEFECTELE SI TEHNOLOGIA DE RECONDITIONARE A AMBREIAJULUI
Discul condus . La discul condus al ambreiajului GFX 310 KZ utilizat la automobilele ROMAN pot apărea următoarele defecte : uzura garniturilor de frecare , deformarea discului , uzura găurilor pentru niturile garniturilor de frecare si uzura găurilor pentru bolţurile distanţiere .
GFX 310 KZ de pe automobilele ROMAN
Uzura garniturilor de frecare se stabileşte prin măsurarea cu sublerul;garniturile uzate se inlocuieasc .
Deformarea discului se stabileşte prin măsurarea bătăii frontale cu comparatorul: daca discul e deformat , se strunjeşte garnitura de frecare pe adâncimea de maximum 1 mm .
Uzura găurilor pentru niturile garniturilor de frecare se stabileşte cu ajutorul unui calibru –tampon iar înlăturarea defectului se face prin introducerea unor nituri noi , care se refulează pana la umplerea găurilor .
In cazul uzurii găurilor pentru bolţurilor distanţiere , se alezează cu un alezor si se introduc bolţuri distanţiere majorate .
Discul condus se rebutează daca prezintă : fisuri , rupturi ,ruperea a mai mult de doua arcuri de presiune sau a mai mult de trei arcuri ale butucului .
Discul de presiune (fig.13.19). Pot apărea următoarele defecte : rizuri pe suprafaţa de lucru , deformarea discului , uzura sau deteriorarea locaşului pârghie , uzura găurilor pentru bolţul suportului , uzura suparfetelor laterale de ghidare in carcasa , sparturi ale urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a arcurilor .
Rizurile pe suprafaţa de lucru sau deformarea discului se pot stabili vizual , iar uzura prin măsurarea cu şublerul sau ,in caz de uzura neuniforma , cu comparatorul . Abaterea maxima admisa de la plancitate este de 0,1 mm .Aceste defecte se elimina prin strunjirea suprafeţei de lucru a discului respectând cota minima admisa .
Deteriorarea locaşului pârghiei se constata vizual , iar uzura prin măsurarea cu şublerul. Recondiţionarea consta in frezarea locaşului la cota maxima admisa si folosirea a doua şaibe compensatoare cu grosimea de 0,700-0,775mm .
Uzura găurilor pentru bolţul suportului se măsoară cu un calibru-tampon . Aceste defecte se elimina prin alezarea locaşului si folosirea de bolţ majorat.
Uzura suprafeţelor laterale de ghidare in carcasa se măsoară cu şublerul ; suprafeţele uzate se încărca cu sudura oxiacetilenica , apoi se ajustează prin frezare la cota nominala .
Spărturile si rupturile urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a arcurilor se stabilesc vizual , iar recondiţionarea consta din sudura oxiacetilenica , urmata de ajustare la nivelul materialului de baza.
Discul de presiune se rebutează :când rizurile sau crăpăturile suprafeţelor de lucru nu dispar prin strunjire pana la cota minima ; in cazul spărturilor sau rupturii ce
afectează corpul discului .
Pârghiile de declupare (fig.13.20). Pot apărea următoarele defecte : uzura suprafeţei de acţionare , uzura locaşurilor pentru bolţurile de ghidare , uzura suprafeţelor laterale in zona de contact .
Suprafaţa de acţionarea uzata se reconditioneaza prin încărcare cu sudura electrica si se rectifica la cota nominala .
defecte la parghia de declupare a la furca de declupare a ambreiajului GFX
ambreiajului GFX 310 KZ 310 KZ
Uzura locaşurilor pentru bolţurile de ghidare se stabileşte vizual si se măsoară cu un calibru-tampon .Recondiţionarea consta in alezarea si folosirea de bolţuri majorate .
Uzura suprafeţelor laterale in zona de contact se măsoară cu şublerul ; recondiţionarea consta in frezarea ambelor suprafeţe , respectând cota minima de 12,900 mm si folosirea a doua şaibe compensatoare cu grosimea de 0,500-0,525 mm.Parghiile de decuplare se rebutează daca prezintă : fisuri , sparturi ale corpului tijei, indiferent de mărime si poziţie.
Furca de decuplare . La furca de decuplare (fig.13.21.) pot apărea următoarele defecte : uzura locaşului sferic pentru bolţul cu cap sferic , uzura locaşului sferic pentru tija de comanda , uzura suprafeţei de fixare a manşonului de decuplare , deteriorarea găurilor pentru şuruburile de fixare a manşonului de declupare .
Uzura locaşului pentru bolţuri cu cap sferic se constata vizual si se măsoară cu un calibru vergia . Recondiţionarea consta dintr-o rectificare sferica a locaşului la cota de reparaţie , folosindu-se bolţ sferic la cota majorata .
Uzura locaşului sferic pentru tija de comanda se constata vizual si se determina cu un calibru vergia . Recondiţionarea consta in rectificarea sferica a locaşului la cota de reparaţii folosindu-se tija de comanda recondiţionata la cota majorata .
Uzura suprafeţei de fixare a manşonului de declupare se măsoară cu un calibru-tampon ; recondiţionarea consta in rectificarea plana a ambelor suprafeţe si folosirea a doua şaibe compensatoare .
Deteriorarea filetului găurilor pentru şuruburile de fixare a manşonului de declupare se controlează cu un şablon . Recondiţionarea consta in lărgirea si găurirea la cota 6,500 si filetarea la cota majorata M 8 x 1,25 .
Furca de decuplare se rebutează când prezintă rupturi ale braţelor pârghiei si fisuri sau rupturi ale corpului pârghie .
Carcasa ambreiajului (fig.13.22.). Pot apărea următoarele defecte : fisuri , crăpături , rupturi , uzura găuri de centrare si abaterea de al planeitate a suprafeţei de aşezare .
Carcasa cu fisuri ,crăpături sau rituri se reconditioneaza limitându-se fisurile sau crăpăturile , prin executarea unor găuri cu diametru de 3 mm , la distanta de 10-15 mm de capetele fisurilor , pe o adâncime de 4-5 mm ; urmează apoi o sudare oxiacetilenica si ajustare prin pilire si frezare pana la nivelul materialului de baza .
Uzura găurii de centrare se constataprin verificare cu un calibru-tampon ; recondiţionarea consta in majorarea prin găurire la 19 mm si alezarea la cota 19,000-19,018 mm si folosirea unui ştift de centrare la cota corespunzătoare .
Abaterea de la planeitate a suprafeţei de aşezare mai mare de 0,08 mm se reconditioneaza prin strunjirea suprafeţei de aşezare , pe adâncimea de maxim 0,500 mm fara a depasi insa cota de 179,5 mm .
Carcasa ambreiajului se rebutează daca prezintă rupturi sau sparturi cu o lungime pe contur mai mare de 100 mm si care cuprind mai mult de doua găuri de prindere ,fisuri si crăpături care traversează doua sau mai multe găuri .
Fig.13.22.Locurie unde pot apărea defecte la carcasa ambreiajului
GFX 310 KZ
Verificarea ambreiajului sau a pârtilor componente ale acestuia se face la demontarea completa sau in cazul in care se repara sau se inlocuieste un organ defect .
La montarea ambreiajului se verifica :
-bătaia frontala a discului condus la o anumita raza prin introducerea unui dorn in canelurile butucului si fixarea dornului intre doua vârfuri de centrare (fig.13.23.a) ; bătaia frontala se citeşte pe comparatorul cu cadran . Daca bătaia frontala depaseste limitele admise , discul se îndreaptă cu cheia ;
- echilibarea statica a discului condus cu ajutorul unui dispozitiv (fig.13.23,b). Echilibrarea se realizează cu ajutorul unor plăcute , reducând la minim tendinta de rostogolire a discului , in orice poziţie pe barele dispozitivului ;
- jocul radial si jocul lateral intre flancurile canelurilor a butucului ambreiajului si a arborelui ambreiajului cu ajutorul unei lamele calibrate .
-arcurile de presiune care trebuie sa fie din aceiaşi grupa de sortare măsurându-se lungimea in stare libera si lungimea sub sarcina ;
Fig .13.23. Verificarea discului condus :
a-măsurarea bătăii frontale ; b- echilibrarea statica
-dimensiunile caracteristice pentru reglare si uzuri la ambreiajele cu arc central tip diafragma , dimensiunile caracteristice se verifica atât cu ambreiajul in stare libera cat si sub acţiunea unei forte .
Înlocuirea subansamblurilor ambreiajului este condiţionata de echilibrarea lor atât individual cat si in stare asamblata .In felul acesta , poziţiile reciproce de asamblare devin strict determinate , fiind evidenţiate prin coincidenta unor marcaje de referinţa .
|
Varianta Printabila 
Free Download Referat Word
Free Download Referat PDF
