Tipuri de conexiuni de cuplare
Conținut
Un cuplaj este un dispozitiv special (element de vehicul) care conectează capetele arborilor și piesele mobile situate pe acestea. Esența unei astfel de conexiuni este transferul de energie mecanică fără a-și pierde amploarea. În același timp, în funcție de scop și design, cuplajele pot conecta și doi arbori care sunt amplasați în imediata apropiere unul de celălalt.
Rolul articulațiilor de cuplare în funcționarea unei mașini poate fi cu greu supraestimat: ele sunt concepute pentru a elimina sarcinile mari de la mecanisme, pentru a regla cursul arborilor, a asigura separarea și conectarea arborilor în timpul funcționării etc.
Clasificarea cuplajului
Cele mai populare tipuri de cuplaje din industria auto sunt standardizate astăzi, cu toate acestea, există o serie de dispozitive care vor fi realizate în funcție de măsurători individuale pentru fiecare marcă de mașină. Având în vedere scopul principal al ambreiajului (transmiterea cuplului fără modificarea valorii acestuia), există mai multe tipuri principale de dispozitive:
- conform principiului controlabilității - negestionat (permanent, static) și autogestionat (automat);
- pe grupuri și funcții diferite în mașină - rigide (acestea includ cuplaje manșon, flanșă și spiralate longitudinal);
- pentru reglarea unghiului de legătură între doi arbori coaxiali se folosesc cuplaje articulate (tipurile lor principale sunt angrenaj și lanț);
- în funcție de posibilitățile de compensare a sarcinilor la conducere (folosind un mecanism stea, manșon-deget și elemente cu carcasă);
- prin natura conexiunii/separarii a doi arbori (cam, cam-disc, frictiune si centrifugal);
- complet automat, adică controlat indiferent de acțiunile șoferului (depășire, centrifugă și siguranță);
- privind utilizarea forțelor dinamice (electromagnetice și pur și simplu magnetice).
Descrierea fiecărui articol
Pentru o analiză mai detaliată a funcțiilor și structurii fiecăreia dintre conexiunile de cuplare, este oferită următoarea descriere.
Negestionat
Ele se caracterizează prin poziția lor statică și designul simplu. Este posibil să se efectueze diverse setări și ajustări în activitatea lor numai într-un service auto specializat, cu oprirea completă a motorului.
Cupla oarbă este o legătură complet statică și clar fixată între arbori. Instalarea acestui tip de cuplare necesită o centrare deosebit de precisă, deoarece dacă se face cel puțin o mică greșeală, funcționarea arborilor va fi perturbată sau imposibilă în principiu.
Tipul de cuplaje cu manșon este considerat cel mai simplu dintre toate tipurile de cuplaje oarbe. Acest element este alcătuit dintr-o bucșă echipată cu știfturi. Utilizarea cuplajelor cu manșon s-a justificat pe deplin la vehiculele a căror funcționare nu implică sarcini grele (sedanuri de tip urban). În mod tradițional, cuplajele cu manșon oarbe sunt instalate pe arbori cu un diametru mic - nu mai mult de 70 mm.
Cuplajul cu flanșă este considerat astăzi unul dintre cele mai comune elemente de legătură în mașinile de toate tipurile. Este alcătuit din două jumătăți de cuplare de dimensiuni egale, care sunt prinse cu șuruburi una pe cealaltă.
Acest tip de cuplare este conceput pentru a conecta doi arbori cu o secțiune transversală de 200 mm. Datorită dimensiunilor reduse și a designului simplificat, cuplajele cu flanșă le permit să fie utilizate atât pe mașini de buget, cât și pe mașini de lux.
Versiunea de compensare a cuplajelor (cuplaj rigid) este proiectată pentru a alinia toate tipurile de acomodare a arborelui. Indiferent de axa pe care se mișcă arborele, toate deficiențele instalării sau conducerii vehiculului vor fi netezite. Datorită muncii de compensare a ambreiajelor, sarcina este redusă atât pe arborii înșiși, cât și pe rulmenții axiali, ceea ce asigură o durată lungă de viață a mecanismelor și vehiculului în ansamblu.
Principalul dezavantaj în funcționarea acestui tip de ambreiaj este că nu există niciun element care să atenueze șocurile rutiere.
Ambreiajul cu came-disc are următoarea structură: conține două semicuple și un disc de legătură, care se află între ele. Efectuându-și activitatea, discul se deplasează de-a lungul găurilor tăiate în jumătățile de cuplare și astfel efectuează ajustări la funcționarea arborilor coaxiali. Desigur, frecarea discului va fi însoțită de uzură rapidă. Prin urmare, este necesară lubrifierea programată a suprafețelor de cuplare și un stil de conducere blând, neagresiv. În plus, pentru a prelungi durata de viață a ambreiajelor Cam-disc sunt fabricate astăzi din aliaje de oțel cele mai rezistente la uzură.
Structura cuplajului cu roți dințate este determinată de două jumătăți de cuplare, care au dinți speciali pe suprafața lor. În plus, jumătățile de cuplare sunt echipate suplimentar cu o clemă cu dinți interni. Astfel, cuplajul cu roți dințate poate transmite cuplul la mai mulți dinți de lucru simultan, ceea ce asigură și o capacitate de încărcare mai mare. Datorita structurii sale, acest cuplaj are dimensiuni foarte mici, ceea ce il face solicitat la masinile de toate tipurile.
Elementele pentru cuplajele angrenate sunt realizate din oțeluri saturate cu carbon. Înainte de instalare, elementele trebuie să fie supuse unui tratament termic.
Cuplajele elastice compensatoare, spre deosebire de cuplajele rigide compensatoare, nu numai că corectează alinierea arborilor, dar reduc și forța de sarcină care apare la schimbarea vitezelor.
Cuplajul manșon și știft este alcătuit din două jumătăți de cuplare, care sunt conectate prin degete. Vârfurile din materiale plastice sunt puse pe capetele degetelor pentru a reduce forța de încărcare și a o înmuia. În același timp, grosimea vârfurilor în sine (sau bucșe) este relativ mică și, prin urmare, efectul de elasticitate nu este mare.
Aceste dispozitive de cuplare sunt utilizate pe scară largă în complexe de unități de propulsie electrice.
Utilizarea unui ambreiaj cu arcuri de șarpe implică transmiterea unui cuplu mare. Din punct de vedere structural, acestea sunt două jumătăți de cuplare, care sunt echipate cu dinți de formă unică. Între jumătățile de cuplare sunt arcuri în formă de șarpe. În acest caz, ambreiajul este montat într-o cupă, care, în primul rând, salvează locul de lucru al fiecăruia dintre arcuri și, în al doilea rând, îndeplinește funcția de a furniza lubrifiant elementelor mecanismului.
Ambreiajul este mai scump de fabricat, dar performanța sa de lungă durată face ca acest tip de mecanism să fie potrivit pentru mașinile premium.
Gestionate
Principala diferență față de cele necontrolate este că este posibilă închiderea și deschiderea arborilor coaxiali fără a opri funcționarea unității de propulsie. Din acest motiv, tipurile controlate de cuplaje necesită o abordare extrem de atentă a instalării lor și alinierii aranjamentelor arborelui.
Ambreiajul cu came este format din două semicuple care sunt în contact unul cu celălalt cu proeminențe speciale - came. Principiul de funcționare a unor astfel de cuplaje este că, atunci când este pornit, o jumătate de cuplare cu proeminențele sale intră rigid în cavitățile celeilalte. Astfel, se realizează o legătură fiabilă între ele.
Funcționarea ambreiajului cu came este însoțită de zgomot crescut și chiar de șoc, motiv pentru care se obișnuiește să se utilizeze sincronizatoare în proiectare. Datorită susceptibilității la uzură rapidă, jumătățile de cuplare și camele lor sunt fabricate din oțeluri durabile și apoi întărite la foc.
Cuplajele de frecare funcționează pe principiul transferului de cuplu datorită forței care rezultă din frecarea dintre suprafețele elementelor. Chiar la începutul activității de lucru, apare o alunecare între jumătățile de cuplare, adică se asigură o pornire lină a dispozitivului. Frecarea în ambreiajele de frecare se realizează prin contactul mai multor perechi de discuri, care sunt situate între două semicuplaje de dimensiuni egale.
autogestionat
Acesta este un tip de cuplare automată care îndeplinește simultan mai multe sarcini într-o mașină. În primul rând, limitează mărimea sarcinilor. În al doilea rând, transferă sarcina numai într-o direcție strict specificată. În al treilea rând, se pornesc sau se opresc la o anumită viteză.
Un tip de ambreiaj autocontrolat utilizat frecvent este considerat a fi un ambreiaj de siguranță. Este inclus în lucru în momentul în care încărcăturile încep să depășească o valoare stabilită de producătorul mașinii.
Ambreiajele de tip centrifugal sunt instalate pe vehicule pentru capabilități de pornire ușoară. Acest lucru permite unității de propulsie să dezvolte viteza maximă mai rapid.
Dar ambreiajele de rulare, dimpotrivă, transferă cuplul doar într-o direcție dată. Acest lucru vă permite să creșteți viteza mașinii și să optimizați performanța sistemelor sale.
Principalele tipuri de cuplaje utilizate astăzi
Cuplajul Haldex este destul de popular pe piața auto. Prima generație a acestui ambreiaj pentru vehicule cu tracțiune integrală a fost lansată în 1998. Ambreiajul a fost blocat doar pe puntea moto față în momentul alunecării roții. Din acest motiv, Haldex a primit o mulțime de recenzii negative la acel moment, deoarece munca acestui ambreiaj nu vă permitea să controlați ușor mașina în timpul deplasărilor sau alunecărilor.
Din 2002, a fost lansat un model Haldex de a doua generație îmbunătățit, din 2004 - al treilea, din 2007 - al patrulea, iar din 2012 a fost lansată ultima, a cincea generație. Până în prezent, cuplajul Haldex poate fi instalat atât pe puntea față, cât și pe cea din spate. Conducerea unei mașini a devenit mult mai convenabilă datorită atât caracteristicilor de design ale ambreiajului, cât și îmbunătățirilor inovatoare, cum ar fi o pompă care funcționează constant sau un ambreiaj controlat de hidraulic sau electricitate.
Cuplajele de acest tip sunt utilizate în mod activ pe mașinile Volkswagen.
Cu toate acestea, ambreiajele Torsen sunt considerate mai comune (instalate pe Skoda, Volvo, Kia și altele). Acest ambreiaj a fost dezvoltat de inginerii americani special pentru dispozitivele diferențiale cu alunecare limitată. Modul de lucru al lui Torsen este foarte simplu: nu egalizează furnizarea de cuplu către roțile care alunecă, ci pur și simplu redirecționează energia mecanică către roata care are o aderență mai sigură pe suprafața drumului.
Avantajul dispozitivelor diferențiale cu ambreiaj Torsen este costul redus și răspunsul instantaneu la orice modificare în funcționarea roților în timpul conducerii. Cuplajul a fost rafinat în mod repetat, iar astăzi poate fi considerat cel mai popular în industria auto modernă.
Mentinerea ambreiajelor
Ca orice altă unitate sau mecanism al unui vehicul, dispozitivele de cuplare necesită întreținere de calitate. Specialiștii Grupului de companii Favorit Motors vor corecta funcționarea cuplajelor de orice tip sau vor înlocui oricare dintre componentele acestora.
