Категория: Устройство автомобиля

Устройство двухмассового маховика – Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы. Поломки и ремонт, будет и видео версия

принцип работы, устройство (видео). Почему не стоит менять на одномассовый в случае неисправности

В целях увеличения динамических характеристик в автоспорте используются облегченные маховики. Главная задача такого рода тюнинга – уменьшение вращающихся масс. Для гражданского использования намного важнее комфорт и ресурс деталей трансмиссии, поэтому все чаще производители устанавливают на авто двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Рассмотрим его устройство, принцип работы и преимущества над одномассовым типом. Нелишним будет упоминание о возможных неисправностях и технологиях ремонта.

Устройство Dual Mass Flywheel

Двухмассовый маховик состоит из двух дисков, которые соединены между собой пружинно-демпферным механизмом.

Ведущий диск (также его называют первичным диском, главным корпусом маховика) представляет собой первичную вращающуюся массу. Он жестко крепится к коленчатому валу. На наружную часть первичного диска монтируется зубчатый венец маховика, за который стартер вращает коленчатый вал в момент запуска двигателя. Со стороны трансмиссии в главном корпусе вмонтированы дуговые пружины.

Устройство ведущего диска предполагает наличие ступицы, на которую устанавливается ведомый диск (также его называют вспомогательным корпусом маховика, вторичным диском). Фланец с ведомым диском жестко фиксируются между собой. Между ними установлена крышка ведущей массы. За счет радиального подшипника (именно такового устройство показано на рисунке, но существуют и конструкции с шариковыми подшипниками) ведущий и ведомый диски подвижны относительно друг друга. Их взаимное смещение определяется усилием надавливания упоров фланца на дуговые пружины.

На поверхности ведомой части имеется плоскость для контакта с фрикционным диском сцепления. Посредством прижатия диска к ведомой части двухмассового маховика происходит передача крутящего момента от коленчатого вала к коробке передач.

Принцип работы

Вспомним назначение одномассового маховика, который представляет собой цельнометаллическую деталь.

  • Выравнивание скорости вращения коленчатого вала.
  • Передача крутящего момента.
  • Возможность вращения коленвала стартером.

Такие же функции выполняет и двухмассовый маховик. Главная особенность его работы – более эффективное гашение крутильных колебаний. При использовании одномассового маховика и ведомого диска сцепления с вмонтированными в него демпферными пружинами крутильные колебания неминуемо передаются на узлы трансмиссии. Соударение контактных поверхностей приводит к повышенному шуму и ускоренному износу синхронизаторов, шестерен.

Второй рисунок демонстрирует значительное снижение резонансных колебаний, передающихся на детали КПП, раздаточную коробку передач. Эффективная работа двухмассового маховика позволяет избавиться от демпферных пружин в ведомом диске сцепления. В остальном устройство сцепления автомобиля, работа выжимного подшипника ничем не отличаются от силовых агрегатов с одномассовыми маховиками.

Почему возникают крутильные колебания?

Равномерность скорости вращения коленчатого вала зависит от количества тактов рабочего хода в минуту. Именно во время рабочего хода, когда происходит высвобождение энергии от сгорания ТПВС, поршень движется с наибольшим ускорением, раскручивая тем самым коленвал. Все последующие 3 такта (выпуск, впуск, сжатие) коленчатый вал будет замедляться.

В 4-х цилиндровом двигателе поджог ТПВС происходит каждые 180º вращения коленвала (1 такт рабочего хода на каждые 180º). При 3000 об./мин в ДВС смесь воспламеняется 6000 раз в минуту. В таком режиме крутильные колебания минимальные, так как длительность периода замедления КВ слишком мала. При снижении скорости вращения коленчатого вала крутильные колебания возрастают. Если при 3000 об./мин смесь поджигается 100 раз в секунду, то уже при 1200 об./мин этот показатель снизится до 40.

Варианты конструкции

Выше рассмотрено устройство простейшего двухмассового маховика с двумя дуговыми пружинами. Усовершенствованная конструкция предполагает наличие двух видов пружин.

Мягкие пружины предназначены для эффективного гашения крутильных колебаний на низких оборотах. При повышении скорости вращения первичной массы центробежные силы сжимают дуговые пружины, из-за чего теряется их эффективность. Чтобы обеспечить достаточный пружинящий эффект в зоне средних и высоких оборотов, фланец оснащается нажимными пружинами. Благодаря меньшей массе и близкому расположению к центру оси вращения, они в меньшей степени подвержены воздействию центробежных сил.

Эволюция технической мысли

Впервые распространение двухмассовые маховики получили на авто с дизельными двигателями. Необходимость в их использовании совпадает с началом стадии так называемого даунсайсинга. В равной мере тенденция к снижению объема двигателя и повышению его мощности за счет дополнительного наддува воздуха затронула и бензиновые ДВС.

Повышение давления распыления топлива, деление впрыска на фазы и эффективное использование системы турбонаддува привели к значительному увеличению мощности дизельных моторов. Характерно, что большой крутящий момент доступен уже с самых низов, поэтому проблема крутильных колебаний на холостом ходу и низких оборотах значительно усугубилась.

Желая заменить двухмассовый маховик на одномассовый, автовладельцы забывают о том, что его устройство не только повышает комфорт, но и бережет коленчатый вал.

Центробежный маятник

Описанные выше особенности малообъемных ДВС побудили конструкторов к разработке устройства двухмассового маховика с центробежным маятником. Принцип работы маятника основан на создании противоколебаний, сглаживающих неравномерность вращения коленчатого вала на низких оборотах.

Как и в случае простейшего двухмассового маховика, первичная вращающаяся масса связана с КВ, а вторичная – единое целое с трансмиссией. Вот только в DMF с центробежным маятником со стороны вторичной вращающейся массы установлены грузы, которые при снижении оборотов двигателя совершают колебательные движения. Поскольку на низких оборотах действие центробежной силы снижается, грузы маятника могут раскачиваться сильнее. По мере увеличения скорости вращения КВ и ведущего диска, действие центробежной силы увеличивается, а амплитуда колебаний грузов уменьшается.

Маятник, работая в паре с дугообразными пружинами, практически полностью исключает вибрацию двигателя на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

На автомобилях Volkswagen в зависимости от модели двигателя и коробки передач встречаются 2 вида устройства DMF с центробежным маятником:

  • производства Luk. Имеет 4 плавающих грузов, установленных непосредственно на фланце;
  • DMF производства ZF. Шесть плавающих грузов, расположенных между фланцем и вторичной вращающейся шестерней.

Главные преимущества и недостатки

  • Снижение уровня вибраций, передающихся на кузов и в салон.
  • Избавление от воя и дребезжащих звуков элементов КПП, раздаточной коробки передач.
  • Увеличение ресурса трансмиссии. Особое значение DMF имеет в работе роботизированных КПП, к которым относится DSG, гидротрансформаторных АКПП и вариаторов.
  • Повышение комфорта при старте и переключении передач, снижение вибраций, передающихся на педаль сцепления.
  • Уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Недостаток DMF исходит из главного преимущества одномассового маховика – надежности. Автолюбители свыклись с той мысль, что этот узел требует ремонта или замены лишь в исключительных случаях издевательства над авто. Тогда как DMF имеет ресурс, ограничивающийся 100-150 тыс. км. Стоит признать, что некоторые модели не лишены конструктивных недочетов и редко доживают даже до 100 тыс. км. Замена узла стоит немалых денег, поэтому в случае неисправности владельцы чаще всего прибегают к ремонту двухмассового маховика.

Неисправности

Выделяют две наиболее характерные неисправности:

  • увеличение люфтов между подвижными элементами, из-за чего происходит характерное громыхание на низких оборотах, при остановке и запуске двигателя;
  • износ подшипника ступицы ведущего диска.

Тема неисправностей довольно обширная, поэтому мы обязательно посвятим статью признакам поломки и способам проверки DMF.

autolirika.ru

Диагностика состояния двухмассового маховика LUK

18-го июня 2019 в Учебном центре ЕвроАвто состоялась очередная и, можно сказать, традиционная встреча с представителями Schaeffler Group

  

Тема известная и привычная: двухмассовые маховики

  

Интервью с Schaeffler: о коробках передач и не только
За одним столом с SСHAEFFLER

Но сегодняшнее занятие – не просто повторение материала. Точнее, вспомнить азы полезно, мы это и сделали, но дальше учились на практике определять состояние маховика, чтобы решение о необходимости замены было аргументировано. Да-да, состояние двухмассового маховика производства LUK можно оценить с помощью специального инструмента


Рабочий или требующий замены – цифры дадут точный ответ. Впрочем, давайте по порядку.

Немного истории

Не погружаясь сильно, просто примем к сведению тот факт, что изначально двухмассовый маховик был создан как средство достижения высокой степени комфорта —  за счёт гашения неизбежных вибраций. И пионером стал BMW.

  Эта модель претендовала на звание конкурента автомобилям концерна Даймлер-Крайслер, вот только новый турбодизель кроме хорошей тяги создавал и заметный эффект вибромассажа, который никто не заказывал. Выход был найден, и спасательным кругом оказался двухмассовый маховик, разработки и производства LUK. Опыт оказался успешным, внедрение стало более широким.

  

А вот уже для Porshe такой маховик оказался просто жизненно необходим.


Конструктивные особенности оппозитного мотора вкупе с  высокими вибрациями заметно снижали ресурс агрегата, и только с помощью гашения колебаний удалось обеспечить надлежащий ресурс.

AUDI уже взяло курс на уход от имиджа «народного автомобиля» (оставив его VW) в сторону премиального сегмента, и двухмассовые маховики пошли в серию не только на дизельных, но и на бензиновых версиях.

Как это работает?

В чём же волшебство двухмассового маховика? Почему нельзя добиться такого же результата с обычным, классическим пакетом сцепления? Надеюсь, главный ответ вы сможете найти в одном слайде:

  

Если очень сильно упрощать, суть принципа гашения вибраций – за счёт смещения двух масс относительно друг друга, где демпфирование (гашение) производится с помощью пружин. И чем больше этот угол, тем мягче и качественней будет поглощение энергии.

  

Почему  возникает вибрация?

  

Это только глядя на мотор под капотом, нам кажется, что валы вращаются ровно. На самом деле происходят непрерывные циклы ускорения (когда в цилиндре воспламенятся смесь) и торможения (когда происходит такт сжатия). Если непонятно, могу предложить вспомнить себя на велосипеде. Вроде едете плавно и ровно, но как при этом крутите педали? Сначала вес тела переносится на одну сторону, давите на правую, допустим, педаль, идёт разгон. Потом, когда эта педаль уже внизу, переносите вес на левую. В момент ёрзания на сидении велосипед не ускоряется, а едет по инерции. И не с рывками только благодаря обгонной муфте в заднем колесе (кстати, которая была придумана основателем Sachs). Двухмассовый маховик в чём-то можно сравнить с этой муфтой.

Устройство двухмассового маховика LUK

 И просто, и сложно. Как следует из названия, маховик состоит из двух масс, имеющих некоторую степень свободы перемещения относительно друг друга. Это просто. Сложность в том, что ещё на стадии конструирования нужно рассчитать и обеспечить правильное поглощение возникающих колебаний на различных режимах, с учётом индивидуальных особенностей каждого мотора.

  

Можно сказать, что именно пружины и являются фактором точной работы маховика, все остальные элементы практически идентичны для всех версий. А что, собственно, там ещё есть- то?

  

  

Именно наличие и конструкция этих подшипников подразумевает наличие некоторых люфтов двух частей маховика относительно друг друга, причём в двух плоскостях.

  

Тут не зря упоминаются маховики Sachs. Они имеют в своей основе другую конструкцию,  оценить состояние которой каким-либо способом не предоставляется возможным.

Как проверить состояние маховика LUK?

Специально для наглядности господа из Schaeffler привезли не только инструмент (который, к слову, имеется на наших станциях), но и учебное пособие.

  

Юрий Александров, гуру сцеплений, показывал, как правильно монтировать специальный инструмент.

  

И  как им пользоваться. Если коротко:

— обеспечить фиксацию маховика относительно блока двигателя;

— вкрутить две направляющие;

— прикрутить к ним планку;

  

— прикрутить к блоку штифт, который обеспечит неподвижность индикатора;

  

— с помощью рычага на окончании планки повернуть вторичную массу в любую сторону  до упора. Выставить стрелку индикатора в «0».

  

Маховик готов к оценке состояния:

— смещая маховик в другую сторону, до упора, определить угол смещения.

  

Но так проверяется только один из двух параметров. Для замера второго потребуется цифровой индикатор.

  

Он упирается в один из болтов, крепящих планку.

  

Также выставляется «0», и, перемещая подвижную часть маховика от упора до упора, определяется имеющийся люфт.

Все данные с цифрами есть как в каталоге, прикладываемом ко всем наборам инструмента, так и на сайте REPEXPERT.


Так просто?

Увы, не совсем. Есть ещё множество тонкостей и нюансов. Впрочем, мой отчёт столь краткий и упрощённый только потому, что у вас есть возможность самостоятельно просмотреть запись этого тренинга в нашей группе ВКонтакте.

Яков Финогенов

Технический специалист ЕвроАвто.

euroauto.ru

Можно ли устранить двухмассовый маховик и как это правильно сделать?

Давайте начнем с основ. Двухмассовое колесо используется для уменьшения вибраций, создаваемых работающим двигателем, и обеспечивает более плавный поток крутящего момента к коробке передач. Это устраняет неровности прогона, выступая в качестве временного механического аккумулятора энергии.

Современные приводные агрегаты генерируют высокий крутящий момент при низких оборотах, и его выпуск в двигательную установку происходит довольно быстро, особенно в дизельных двигателях. Это увеличивает кратковременные нагрузки на коробку передач, которая нуждается в некоторой защите. Это двухмассовое колесо, оснащенное специальными глушителями, которые принимают так называемые. первый выстрел крутящего момента. Это не единственная причина использования двухмассовых колес.

В настоящее время автомобили спроектированы таким образом, что они могут двигаться с минимально возможной скоростью, что обеспечивает низкий расход топлива. Кроме того, двигатели меньше и имеют меньше цилиндров. Все это создает вибрации большой амплитуды, создаваемые в системе привода. Чтобы пользователь не чувствовал их, используются двухмассовые колеса, которые поглощают большую часть этих вибраций.

Нужен ли двухмассовый маховик?

Во многих случаях да, но не всегда. Это зависит от того, сделал ли производитель двухмассовое колесо, так чтобы улучшить рабочую культуру двигательной установки или защитить ее от разрушающего момента. К сожалению, не всегда известно, как это на самом деле. Однако это может быть частично расшифровано.

Безусловно, в автомобилях с мощными дизельными двигателями необходимы двухмассовые колеса , генерирующие крутящий момент в районе 350-400 Нм. Однако есть и другая сторона медали, то есть крошечные дизели. В таком, как 1.3 MultiJet Fiat, двухмассовое колесо должно устранять сильные вибрации, создаваемые этим двигателем, а также защищать небольшую коробку передач от перегрузок.

Хороший способ расшифровать намерения производителя — проверить редукторы, которые он использует. Если та же коробка передач работает с двигателями, генерирующими 300 Нм и 400 Нм крутящего момента, то можно предположить, что в случае более слабого двигателя она может работать без двухмассового колеса.

Сравнение уровня вибрации, нейтрализованного двухмассовым колесом и простым диском сцепления с глушителем

В настоящее время как двигатели, так и коробки передач спроектированы с минимальными запасами безопасности . Можно сказать, что все работает на грани долговечности, и поэтому повышение крутящего момента за счет чип-тюнинга может быть довольно опасным. Устранение двухмассового маховика еще хуже для двигательной установки, потому что это обычно двухмассовое колесо, которое имеет запас прочности и принимает опасные нагрузки, защищая редуктор от них.

Это немного отличается в автомобилях с бензиновыми двигателями. В основном это касается устранения вибраций при низких оборотах, потому что бензиновые двигатели в любом случае генерируют гораздо меньше вибраций, а выходной крутящий момент происходит гораздо мягче, чем в дизельных двигателях.

Проблема бензиновых двигателей заключается в нежелании работать на низких оборотах. Вот почему конструкторы используют двухмассовые колеса, чтобы показать пользователю, что можно управлять авто без потери комфорта. Поэтому можно с уверенностью предположить, что в большинстве бензиновых двигателей нет необходимости устанавливать двухмассовое колесо.

Зачем менять двойную массу на жесткий маховик?

В принципе, есть причины снятия двухмассовых колес: финансовые и тюнинг .

В первом случае речь идет об устранении дорогого двухмассового колеса в автомобиле, которое должно служить владельцу дольше или заменить дорогой оригинальный комплект на более дешевый и простой. Интересно, однако, что это часто делают пользователи автомобилей, в которых двухмассовые колеса чрезвычайно дешевы, например, в Volkswagen или Audi.

Неудивительно, однако, что такая практика в автомобилях, для которых двухмассовые колеса не являются заменой или из-за низкой популярности, очень дороги. Стоит добавить, что замена двухмассового колеса всегда должна происходить с заменой сцепления , поэтому к счету можно добавить еще несколько сотен тысяч. Технология такого ремонта также предусматривает замену сцепления , поэтому вся операция вместе с трудозатратами может стоить пр до 70000 тыс руб и более. В случае с более старыми автомобилями такой расход даже не вариант, отсюда и популярность теоретически бессмысленного использования двухмассовых колес. Как и на предыдущем графике, сравнение двухмассового колеса с жестким. На этих диаграммах видно, что обычный диск сцепления практически не устраняет вибрации, создаваемые двигателем, а двухмассовое колесо устраняет.

Значительное увеличение крутящего момента двигателя приводит к перегрузке двухмассового колеса и, следовательно, к более быстрому износу колеса . Его устранение с заменой сцепления на более сильное кажется единственным разумным способом нормальной работы автомобиля.

 

К сожалению, это тупик, потому что увеличение нагрузки на компоненты коробки передач приведет к ускоренному износу этого часто дорогостоящего компонента. Почему же такая практика применяется?

Потому что следование в тупик не всегда означает, что вам нужно идти до конца. Пользователи настроенных автомобилей могут рассчитывать на то, что до перепродажи автомобиля передача будет работать долго. Другое дело, что в некоторых моделях легче (дешевле) купить подержанную коробку передач, чем новый двухмассовый комплект колес со сцеплением, и замена коробки передач на подержанную имеет больше смысла, чем покупка подержанного двухмассового колеса.

График показывает, что после настройки двухмассовое колесо уже работает в зоне безопасности. Вертикальная ось — это крутящий момент, передаваемый двигателем, в то время как горизонтальная ось показывает, сколько работают двухмассовые глушители при нажатии газа.

Побочные эффекты перехода на жесткий маховик?

Побочных эффектов от замены двухмассового колеса на жесткое невозможно избежать. Наиболее опасным является потребление некоторых элементов двигательной установки. Наиболее заметными будут большие вибрации не только системы, но и всего автомобиля. Такое лечение должно идти рука об руку с изменением техники вождения, более мягким переключением и менее частым использованием низких оборотов

Вот наиболее распространенные побочные эффекты изменения двухмассового маховика на жесткий :

Меньший комфорт при движении на низкой скорости — вибрация всего автомобиля

  • Более высокие вибрации на холостом ходу
  • Больше шума в машине
  • Бурные реакции на нажатие педали газа — рывок
  • Менее точные переключения передач в определенных диапазонах скорости
  • Более высокая нагрузка на коробку передач
  • Более высокая нагрузка на диск сцепления
  • Более высокая нагрузка на подушки двигателя и коробки передач

Как правильно устранить двухмассовое колесо?

Двухмассовый маховик нельзя просто снять и выбросить, потому что у вас должен быть эквивалент, который можно заменить. Он должен иметь правильный размер и способ монтажа для правильной установки сцепления. Самые дешевые, более старые автомобили используют практику преобразования всей сборки сцепления с двухмассовым колесом в аналогичные модели, в которых две трети не использовались. Это приносит хороший эффект, при условии, что все подходит без каких-либо модификаций. К сожалению, это не очень хорошая практика из-за значительного увеличения вибраций в системе привода.

Очень популярный KIT 4P от Valeo, т. Е. Набор для правильного преобразования в жесткий маховик со специальным диском сцепления

Производители сцепления отреагировали на потребности рынка специальными комплектами для переоборудования. В комплект входит жесткий маховик, идеально подходящий для двухмассового маховика, но без глушителей, и специально подготовленный диск сцепления с увеличенными пружинами (глушителями), с большим шагом и долговечностью. К этому добавляется еще большее давление.

Специальная конструкция щита устраняет некоторые побочные эффекты такого преобразования . Если двигатель не был настроен, можно предположить, что защита коробки передач и других компонентов обеспечена. Кроме того, большая часть вибрации нейтрализуется соответствующей конструкцией диска сцепления. Тот факт, что это эффективное решение, подтверждается тем фактом, что в течение долгого времени они предлагались такими известными производителями сцепления, как Valeo или Kager.

Диск сцепления с вибрационным демпфером центробежного маятникового типа, аналогичный используемому в двухмассовых маховиках. Это идея LuK для замены комплекта.

Компания Valeo, пионер в разработке сменных комплектов, провела исследование, которое показало долговечность их альтернативного решения для двухмассовых маховиков без вредного воздействия на коробку передач. Более того, она также провела тестирование на двух идентичных автомобилях, в которых пользователи должны были распознать тип маховика, и в большинстве случаев они заявили, что нет никакой разницы.

Такие комплекты уже очень популярны среди пользователей самых популярных автомобилей с двигателями TDI, HDI, TDCI, CDI и D-4D. Следующее сравнение покажет вам плюсы и минусы использования набора этой компании, и вы сможете узнать, что вас больше всего волнует.

Когда это выгодно?

Конечно, когда вы много ездите, часто по городу, и двигатель у вас не генерирует большой крутящий момент. Это также окупается, если используемая коробка передач стоит меньше двухмассового колеса или того же самого, и заменяет подушки двигателя по цене сцепления. Особенно это касается самых популярных автомобилей.

Однако стоит подумать о сборке комплекта для переоборудования и принять решение о цене и сроке эксплуатации, на который вы собираетесь ездить с таким комплектом. В наиболее популярных автомобилях, особенно в VW Group, двухмассовые колеса относительно дешевы , потому что во всей группе очень часто одни и те же колеса используются во многих моделях автомобилей с одинаковым приводом. Просто проверьте, сколько автомобилей установлено на одном дизеле 2.0 TDI или на предыдущем 1.9 TDI,чтобы понять, в чем дело.

Иногда комплект для переоборудования не намного дешевле, чем комплект с двумя массами, и, если вы больше заботитесь о бесперебойной и комфортной работе в течение двух-трех лет, новый BIMOD может стать лучшим решением, чем переход на жесткий маховик.

Пример замены двухмассового колеса на жесткое

колесо : двухмассовое колесо для Audi A4 B6 1.9 TDI quattro стоит около, и вы платите пр 12000 руб за сцепление. Комплект для переоборудования стоит пр 20000. Экономия поэтому мала

Основная проблема заключается не в том, чтобы высказывать общее мнение на интернет-форумах, где довольная группа пользователей утверждает, что после перехода на жесткий маховик (часто не на сменный комплект) в автомобиле ничего не происходит и не оказывает отрицательного воздействия. Специфика онлайн-форумов заключается в том, что пользователи хвалят позитивные вещи, но редко пишут о своих собственных ошибках.

 

seite1.ru

Принцип работы двухмассового маховика


=Стремительное развитие автомобильной техники за последние несколько десятков лет выявило много недостатков в конструкции простейших элементов. Сегодня мы разберемся с таким заурядным узлом, как маховик. Да, именно узлом, поскольку речь пойдет не об обычном маховике, а о двухмассовом, довольно сложном и технологичном устройстве.

Содержание:

  1. Как бороться с вибрацией двигателя
  2. Что такое двухмассовый маховик
  3. Как работает двухмассовый маховик
  4. Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Как бороться с вибрацией двигателя

Мощности и скорости автомобилей растут пропорционально потребностям публики в комфорте. А наращивание мощностей двигателя связано с массой проблем, которые не всегда мирно уживаются с комфортом и другими требованиями к современной технике. Это и повышенный расход топлива, это может быть неравномерность работы двигателя, повышенная шумность и вибрации. Если для спортивного автомобиля все эти условности можно списать со счетов, то комфортабельная машина бизнес-класса должна полностью соответствовать требованиям к комфорту.

Вибрации всегда доставали конструкторов и от вибраций не уйти никуда. Успокоить вибрирующую деталь или вал можно только путем создания антинагрузки, противовеса. А это, естественно, увеличивает массу механизма. Для примера можно взглянуть на балансировку колес на шиномонтаже. Если не повесить на колесо в определенном месте груз определенного веса, вибрации избежать не удастся. Но мы нарастим подрессоренную массу, что вредно для состояния ходовой части. Почти та же история наблюдается с коленчатым валом автомобиля. Чтобы избежать излишних вибраций применяется специальный балансир, или маховик.

Что такое двухмассовый маховик

В середине 80-х годов применение пружин для гашения крутильных колебаний в корзине сцепления себя полностью исчерпало. Пружина уже не могла гарантировать полного отсутствия колебаний вследствие того, что масса поршней, шатунов, всех вращающихся и движущихся деталей двигателя в суммарном объеме превышала возможности демпфирования пружин. Рост крутящего момента на выходном фланце коленвала также требовал более эффективного противодействия вибрации.

Вибрации сами по себе не слишком приятны, но кроме того, они разрушают подшипники, валы и шестерни КПП, расшатывают крепления, уменьшают ресурс узлов и агрегатов. Поэтому и спроектировали двухмассовый маховик, который при помощи торсионно-пружинной рычажной системы смог поглотить колебания практически целиком. В целом, применение двухмассовых маховиков дало трансмиссии и машине в целом ряд преимуществ:

  • более комфортное переключение передач;
  • снижение момента инерции при переключении;
  • увеличение ресурса КПП и сцепления;
  • существенная экономия пространства в картере сцепления, что немаловажно для современного автомобиля, где каждый миллиметр на вес золота.

Как работает двухмассовый маховик

Узел расположен между мотором и сцеплением, а принцип действия двухмассового маховика основан не на наращивании массы противовеса, а на демпфировании посредством пружинно-торсионного механизма. Двухмассовые маховики могут быть в нескольких исполнениях, но как правило, они состоят из двух корпусов. На первом, основном корпусе, расположен стартерный зубчатый венчик, при помощи которого стартер запускает двигатель. 2-й корпус состоит из стандартных деталей сцепления. Основная хитрость и принцип работы заключается в способности смещаться этих двух элементов друг относительно друга. Они соединены посредством радиальных и упорных подшипников, которые обеспечивают свободное вращение корпусов.

Демпферно-пружинный пакет, который расположен между двумя корпусами, работает, как гаситель колебаний, а чтобы их работа была четкой и равномерной, внутреннее пространство двухмассового маховика заполняет консистентная смазка. В конструкции пружинно-демпферного пакета присутствуют полимерные сепараторы, они препятствуют закусыванию и заклиниванию пружин.

Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Пружинно-демпферный пакет работает по двухступенчатому принципу. Это значит, что вся вибрационная нагрузка поглощается в два этапа и поглощается фактически на 100%. первая, самая мягкая ступень, улавливает и гасит колебания, которые возникают при пуске, на малых оборотах и при выключении мотора. Вторая ступень более жесткая и она рассчитана на работу на высоких оборотах, она противостоит крутильным колебаниям в штатном режиме.

Признаки неисправности узла явные и выражаются в повышенной вибрации двигателя на определенных оборотах. Перед тем, как проверить двухмассовый маховик на наличие неисправностей, необходимо произвести полный демонтаж коробки передач и поместить маховик на специальный стенд, где будут измерены кривые нагрузок, которые и будут характеризовать состояние устройства. На обычных СТО такое оборудование большая редкость, поэтому в основном, восстановление маховика не проводится. Проводят или его замену на обычный маховик с учетом параметров двигателя, или же подбор нового. Перед тем, как разобрать маховик, нужно учитывать некоторые строгие ограничения. Во-первых, ни в коем случае не допускается любая механическая обработка деталей маховика. Во-вторых, весь крепеж, который был снят во время демонтажа, должен быть заменен новым.

Только при таких условиях восстановленный двухмассовый маховик будет служить долго и надежно, а его ресурс оценивают в 350-400 тысяч км при правильной эксплуатации.

Читайте также Коробка  передач DSG — что это такое, Как пользоваться автоматической коробкой передач

Читайте также:


avtoshef.com

Устройство барабанного тормоза – устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Барабанные тормоза устройство. Барабанные тормозные механизмы и их элементы

Расположение барабанных тормозов

Барабанные тормоза работают по тому же принципу, что и дисковые: Тормозная колодка давит на вращающуюся поверхность. Только в такой конструкции эта поверхность называется барабан.

В большинстве автомобилей барабанные тормоза установлены на задних колесах, а дисковые — на передних. Конструкция барабанных тормозов включает большее число деталей по сравнению с дисковыми, поэтому их сложнее обслуживать. Однако они дешевле в производстве и проще интегрируются с ручным тормозом.

Торможение сопровождается шумом. Дефект проявляется в виде резких и мощных криков, иногда сопровождаемых вибрациями. Причинами, которые вызывают эти шумы, могут быть: чрезмерный износ фрикционных уплотнений; пыль смешивается с проникновением смазки, сушка и полировка поверхности его уплотнения, использование стен различной толщины барабана, болты анкерной пластины ослабления или заклепками, использование тормозных дисков очень эластичным или недостаточно близко к крепежным болтам. Центральный корпус насоса может иметь следующие дефекты, которые удаляются следующим образом: — использованный внутренний диаметр восстанавливается путем изгиба и хонингования до скорости зазора относительно конусности и овальности 01 мм.

В этой статье мы расскажем о том, как работают барабанные тормоза, как их обслуживать и рассмотрим установку механизма ручного тормоза.

Давайте начнем с основ.

Барабанный тормоз со снятым барабаном

Барабанный тормоз

Компоненты барабанного тормоза

При сборке будут использоваться соответствующие поршни и прокладки; — поврежденные нити заправляются путем установки на ремонт; — овальные крепежные отверстия восстанавливаются путем их увеличения при сборке с использованием увеличенных винтов; 20. Замена мощности тела насоса, если они имеют дефекты: трещины, трещину или разрыв любого вида и положения, заусенец глубоких пятен или поры на поверхности отверстия, которые не могут быть удалены путем сверления на последней стадии, повреждение нитей более двух нитей, диаметр работа над допустимыми пределами, всплески безопасности каналов на более чем 15% окружности.

Барабанный тормоз выглядит, как сложная конструкция, но все обстоит гораздо проще, если рассмотреть по

alfcars.ru

Устройство барабанных тормозов автомобиля | Хитрости Жизни

Все о ремонте, тюнинге, устройстве, эксплуатации автомобиля, советы, автоновости, автофакты

Читатели знают, что в настоящее время наибольшее распространение в автомобильной промышленности получило два типа тормозных механизмов – дисковые и барабанные. Если с дисковыми тормозами все понятно, то устройство, принцип работы и эффективность эксплуатации барабанных тормозов для многих до сих пор остается загадкой. В сегодняшней статье мы расскажем об основных компонентах барабанных тормозов, опишем алгоритм их работы, а также выясним основные преимущества и недостатки их использования.

Из чего состоят барабанные тормоза?

Устройство барабанных тормозных механизмов заметно сложнее, нежели конструкция их дисковых «собратьев». Основными внутренними частями таких тормозов являются:

  1. Тормозной барабан. Элемент, изготавливаемый из высокопрочных чугунных сплавов. Он установлен на ступице или опорном валу и служит не только основной контактной частью, взаимодействующей непосредственно с колодками, но и корпусом, в котором смонтированы все остальные детали. Внутренняя часть тормозного барабана шлифуется, чтобы торможение было максимально эффективным.
  2. Колодки. В отличие от тормозных колодок дисковых тормозов, колодки, применяемые в барабанных механизмах, имеют полукруглую форму. Их внешняя часть имеет специальное асбестовое покрытие. Если тормозные колодки установлены на паре задних колес, то одна из них подключается еще и к рычагу стояночного тормоза.
  3. Стягивающие пружины. Данные элементы прикрепляются к верхней и нижней частям колодок, не позволяя им расходиться в разные стороны на холостом ходу.
  4. Тормозные цилиндры. Это специальный корпус, изготовленный из чугуна, по двум сторонам которого смонтированы рабочие поршни. Их задействование происходит путем гидравлического давления, возникающего после нажатия водителем на педаль тормоза. Дополнительными частями поршней являются резиновые уплотнители и клапан для удаления воздуха, попавшего в контур.
  5. Защитный диск. Деталь представляет собой устанавливаемый на ступицу элемент, к которому прикрепляются тормозные цилиндры и колодки. Их закрепление производится путем использования специальных фиксаторов.
  6. Механизм самоподвода. Основой механизма служит специальный клин, углубляющийся по мере стачивания тормозных колодок. Его назначение – обеспечение постоянного прижима, колодок к поверхности барабана, независимо от износа их рабочих поверхностей.

Устройство барабанных тормозов

Перечисленные нами компоненты являются общепринятыми. Их использует большинство крупнейших производителей. Существует ряд деталей, которые устанавливаются некоторыми компаниями частным образом. Таковыми, например, являются механизм подведения колодок, всевозможные распорки и т.п. Подробно останавливаться на них не имеет смысла.

Принцип работы барабанных тормозов

Основная последовательность функционирования барабанных механизмов примерно следующая. Водитель в случае необходимости нажимает на педаль, создавая увеличенное давление в тормозном контуре. Гидравлика надавливает на поршни главного цилиндра, которые задействуют тормозные колодки. Они «расходятся» в стороны, растягивая стяжные пружины, и достигают точек взаимодействия с рабочей поверхностью барабана. Благодаря трению, возникающему при этом, скорость вращения колес уменьшается, а автомобиль притормаживает. Общий алгоритм работы барабанных тормозов выглядит именно так. Существенных различий между системами с одним поршнем и двумя не имеется.

Преимущества и недостатки барабанных тормозов

Несмотря на, казалось бы, общее устаревание конструкции, многие автопроизводители до сих пор применяют барабанные тормоза на своих моделях. Дело в наличии множества плюсов, благоприятно сказывающихся на использовании авто.

  • Во-первых, барабанные тормозные механизмы служат в 2-3 раза дольше дисковых тормозов. Это касается не только колодок, но и самих тормозных дисков, которые изнашиваются ничуть не меньше.
  • Во-вторых, барабанные механизмы не боятся попадания воды, в то время как сильно разогретые поверхности дисковых тормозов при резком охлаждении водой могут покрыться микротрещинами, что приводит их к скорому выходу из строя.
  • В-третьих, смонтировать стояночный тормоз в систему барабанных тормозов заметно легче, нежели интегрировать его в дисковые системы. Разумеется, простота значительно удешевляет издержки, связанные с изготовлением общей конструкции.

Главным недостатком тормозов барабанного типа является меньшая эффективность их работы, по сравнению с дисковыми механизмами. Применять их на автомобилях, под капотом которых установлены мощные оборотистые моторы, а также на моделях с высокой массой небезопасно.

Заключение

Резюмируя, скажем, что в ближайшей перспективе барабанные тормоза, конечно, «уступят дорогу» более совершенным дисковым системам. Уже сейчас многие производители устанавливают барабанные тормозные механизмы исключительно на бюджетные модели, компонуя подавляющее большинство своих новинок различными вариациями дисковых систем.

Барабанные тормозные механизмы – подобное устройство привычно многим автомобилистам. Этот тип системы торможения уходит в прошлое, уступая место более технологичным и эффективным дисковым тормозам.

Терминология

Барабанные тормоза – это система механизмов, нацеленная на снижение скорости либо же полную остановку транспортного средства. Кроме того, данный комплекс ограждает автомобиль от самопроизвольного начала движения.

История возникновения и развития

Первые механизмы

Несмотря на то, что дисковые тормоза были придуманы даже раньше, именно барабанными начали оснащать создаваемые автомобили. Ведь они оказались гораздо проще в производстве, что немаловажно, так как промышленность была не настолько развита, чтобы выпускать сложные механизмы.

Первые барабанные тормоза представляли собой барабан, жестко зафиксированный на ступице, вокруг которого наматывалась прочная и гибкая лента. Во время торможения она натягивалась на поверхность барабана и останавливала авто.

Но такая конструкция оказалась неудачной, так как лента стиралась очень быстро, а грязь и мелкий мусор, набивавшиеся под нее, выводили из строя и сам барабан.

Луи Рено

Именно Луи Рено принадлежит честь изобретения в 1902 году барабанных тормозов, где колодки располагались внутри барабана. Это значительно повышало эффективность торможения, а также надежность, ведь подобная конструкция исключала возможность попадания внутрь пыли и других загрязнений. Система Рено основывалась на использовании привода из кабелей и рычагов.

30-е годы

Эволюция барабанных тормозов в эти годы привела к появлению компактных тормозных цилиндров, которых иногда устанавливалось по два на один механизм. Тем не менее, значительная часть автопроизводителей не перешла на новую конструкцию, используя в дальнейшем тросовый тип.

50-е годы

Данный период отмечен запуском в производство барабанных тормозов с функцией саморегулировки. Это значительно упростило ситуацию, так как ранее, по причине быстрого износа, приходилось часто подтягивать колодки из-за снижения эффективности торможения.

60-70-е годы

В это время мощность автомобилей растет, равно, как и их масса, что привело к необходимости установки дисковых тормозов, так как фрикционных свойств барабанной системы стало недостаточно. Тем не менее, несмотря на переход некоторых автокомпаний к дисковым тормозам на обоих осях, большинство продолжили установку барабанных на заднюю ось.

Наше время

Сегодня барабанная конструкция повсеместно уступает дисковой, однако на некоторых бюджетных моделях продолжают сохраняться барабанные механизмы.

Конструкция

С течением времени появлялись новые конструкторские решения, использовались различные материалы, однако компоновка тормозов барабанного типа сохранялась. Она состоит из ряда элементов.

  • Тормозной барабан – его изготавливают из чугуна с высокими показателями прочности, а его внутренняя поверхность тщательно шлифуется. Установка барабана осуществляется на опорный вал или ступицу колеса, а подшипник запрессовывается внутрь.
  • Тормозной цилиндр (гидравлический) – это чугунный корпус с интегрированными внутрь поршнями, оснащенными резиновыми манжетами, которые препятствуют вытеканию тормозной жидкости. Также нем устанавливается спускной клапан, предназначенный для стравливания воздуха из системы.
  • Тормозные колодки – элементы, выполненные в форме полумесяца, с фрикционными накладками. Они прижимаются к барабану и останавливают транспортное средство. Фрикционные накладки производятся с добавлением каучука (синтетического), модификаторов, смол, керамики и волокон (минеральных и органических).
  • Защитный диск – он монтируется на заднюю балку или ступицу, а к нему подвижно фиксируются тормозные колодки в комплекте с цилиндром.
  • Пружины (стяжные) – закрепляются к колодкам снизу и сверху. Их задача – работа на сжатие и недопущение расхождения колодок во время движения.
  • Распорка (колодочная) – она используется не во всех тормозных системах, а лишь в тех, где имеется только 1 тормозной цилиндр. Представляет собой металлическую пластину со специальными вырезами, которая необходима для работы второй колодки во время натяжения ручки стояночного тормоза, а также для монтажа самоподвода.
  • Фиксатор – стержень из металла с установленным на него комплектом колодки, пружины и тарелки, создаваемый именно в такой последовательности. В данном случае во время прижимания колодки к тормозному диску останется возможность для ее перемещения по вертикали.
  • Подвод колодок – пара эксцентриков, помещенных в корпус защитного диска. Эксцентрики во время вращения способствуют более плотному контакту колодки с барабаном. Ранее данная система широко применялась, но сейчас почти не используется.
  • Механизм самоподвода – он необходим для нивелирования степени износа колодок и их подвода к барабану. Как правило, используется простая система от компании Volkswagen, приставляющая собой клин, проваливающийся внутрь и разводящий колодки. Ford разработал более сложную конструкцию с металлической пластиной и нарезанными зубцами. Но она менее надежна.

Достоинства барабанной конструкции

Несмотря на то, что дисковые механизмы лучше, у барабанных тоже есть ряд сильных сторон:

  • Больший ресурс – он достижим за счет защищенности колодок, спрятанных в барабан, в отличие от наружных на дисках;
  • Возможность увеличения – увеличивая в габаритах (ширина и высота) барабан, легко достигается высокая эффективность, тогда как размер диска ограничивается ободом;
  • Простота – несмотря на то, что эта конструкция сложнее дисковой, интегрировать ее со стояночным тормозом проще;
  • Тепловыделение – оно у барабанных конструкций гораздо ниже, что позволяет применять более дешевые тормозные жидкости;

Благодаря таким достоинствам, барабанные тормоза до сих пор применяются на некоторых моделях автомобилей.

Почему барабанные тормоза уступили место дисковым?

Вы когда-нибудь задавались вопросом, что на самом деле происходит внутри барабанного тормоза во время его работы и почему дисковые тормоза обычно считаются превосходящими свой аналог более ранней конструкции? Позвольте нам объяснить.

Большинство, вероятно, знают, как работают дисковые тормоза. Вкратце напомним алгоритм действия системы: после нажатия на педаль тормоза главный тормозной цилиндр через тормозную жидкость в гидролиниях начинает повышать давление в суппортах, где один или несколько поршней посредством прилагаемого к ним давления начинают прижимать одну или две колодки к диску (тормозному диску).

При помощи сил трения автомобиль начинает сбрасывать скорость, гарантируя, что вы в конечном итоге не въедете в задний бампер впередиидущего автомобиля или в стену/столб/дерево. Просто и эффективно. Подробнее по теме:

Но как насчет тормозных барабанов? Эти более скромные элементы тормозной технологии, и уж точно гораздо более старые по сравнению с дисковыми тормозами, практически полностью ушли из повседневной жизни автомобильного сообщества. Даже грузовые машины и автобусы все реже прибегают к услугам этих «слуг». Теперь подобные схемы тормозных механизмов можно обнаружить только на очень недорогих автомобилях или специфической технике. Почему так произошло? В чем кроется ахиллесова пята «барабанов»?

По какому принципу работают барабанные тормоза?

Рабочий процесс начинается точно так же, как на дисковых механизмах, – с жидкости, передающей давление от главного тормозного цилиндра к исполнительному механизму тормозов. С этого момента и появляются все главные отличия.

Вместо тормозного суппорта, как у дискового тормоза, в барабанных тормозах жидкость попадает в так называемый рабочий тормозной цилиндр, установленный внутри чугунного тормозного барабана.

Жидкость выталкивает два поршня из корпуса рабочего тормозного цилиндра наружу, в результате чего тормозные колодки расходятся, прилегая к внутренней обшивке тормозного барабана. Так как барабан крепится к ступице, вызываемое трение начинает замедлять вращение колеса.

Также в функциональной части тормозного механизма важную роль играют так называемые стяжные пружины. Две пружины установлены по обоим концам двух колодок. Как ясно из названия, эти пружины возвращают тормозные колодки в исходное положение после отпуска тормозной педали.

По мере износа колодок специальная система подвода будет выбирать лишнее расстояние между барабаном и колодками, что позволит не снижать КПД и скорость работы тормозной системы с течением времени и естественным износом компонентов. Тем не менее – об этом говорят знатоки – передние колодки в барабанных тормозах прижимаются к поверхности с большей силой, что увеличивает их износ.

Есть ли преимущества у барабанного механизма перед дисковым?

Казалось бы, это просто невозможно. Как может быть архаичная система лучше более современной? Но есть несколько неоспоримых плюсов барабанных тормозов, которых у нее не отнять:

1. Поскольку пятно контакта проходит по всей окружности барабана, тормозное усилие, передающееся барабанным тормозам, больше, чем у тормозного диска одинакового размера.

2. Не посчитайте за шутку, но мы вычитали на специализированных сайтах, что использование барабанных тормозов экономит вес, средства на производство элемента для автокомпании и в конечном итоге деньги в кошельках автовладельцев.

Если относительно последних двух пунктов мы знали уже давно – действительно, проще и дешевле конструкции сложно найти, то вот о весе даже не догадывались. Как-то чугунный большой барабан не внушал чрезмерной уверенности в этом. Тем не менее, если учесть, что в дисковом тормозе помимо тормозной гидравлики есть еще и огромный диск (тоже чугунный), то на то и выходит. При одинаковом весе барабанный тормоз будет мощнее за счет большего пятна контакта колодок в нем. Но при одинаковой мощности он будет легче своего современного аналога.

3. Наконец, еще одно неоспоримое преимущество – тормозные колодки, как правило, не стираются гораздо дольше, чем на обычных дисковых тормозах.

Минусы барабанных тормозов

1. Несмотря на простоту конструкции и более дешевое производство, в обслуживании барабанные тормоза не могут конкурировать с дисковыми. Уж больно сложная настройка им требуется. Возня с барабанами в некотором роде была похожа на искусство. Только мастер мог настроить поизносившиеся тормоза идеально. Времени эта настройка тоже отнимала изрядно.

2. Барабаны не так хороши, когда дело доходит до работы в жару. Все компоненты – внутри закрытого барабана, теплу от торможения деваться некуда. Вся система при интенсивном использовании перегревается, а охлаждается медленно.

Перегрев опасен не только закипанием тормозной жидкости, но и уменьшением трения во время использования тормозов, а значит, уменьшением эффективности торможения.

3. Барабанные тормоза также гораздо более восприимчивы к перетормаживанию, когда колодка «прилипает» к барабану даже после отпускания педали. У дисковых тормозов неотвод колодок встречается гораздо реже.

Этих минусов оказалось достаточно, чтобы производитель решил навсегда отойти от данной конструкции.

Поэтому нетрудно понять, почему тормозные диски стали выбором де-факто для производителей автомобилей и почему вы все реже встречаете новые серийные легковые автомобили с барабанными тормозными механизмами.

P. S. Скромный барабанный тормоз по-прежнему используется на медленных, дешевых автомобилях и коммерческих моделях. Так что жив старичок. Жив!

litezona.ru

Устройство барабанных тормозов


Устройство и принцип работы барабанных тормозов

Тормозные механизмы фрикционного типа, то есть работающие за счет силы трения, подразделяются на барабанные и дисковые. Барабанный тормозной механизм в качестве вращающейся части использует тормозной барабан. Неподвижную часть механизма представляют тормозные колодки и тормозной щит. На данный момент барабанные тормоза не столь популярны у автопроизводителей в силу объективных причин и применяются в основном на бюджетных и грузовых автомобилях.

Устройство барабанных тормозов

Детальное устройство барабанного тормоза. 1,3 — неподвижные части; 2 — вращающаяся часть

Конструктивно в барабанные тормоза входят следующие элементы:

    • барабан, устанавливаемый на ступицу колеса
    • тормозные колодки, на рабочую поверхность которых крепятся фрикционные накладки
    • рабочий тормозной цилиндр с поршнями, уплотнительными манжетами и штуцером для прокачки
    • возвратные (стяжные) пружины, крепящиеся к колодкам и фиксирующие их в неактиви
    • рованном положении
    • тормозной щит, устанавливаемый на ступицу или балку моста
    • стойка поддержки тормозных колодок
    • нижняя опора колодок (с регулятором)
    • механизм стояночного тормоза

Помимо барабанных тормозов с одним цилиндром существуют системы с двумя цилиндрами, эффективность которых будет значительно лучше, чем в первом варианте. В этом случае вместо нижней опоры устанавливается второй тормозной цилиндр, за счет чего увеличивается площадь соприкосновения барабана и колодки.

Принцип работы барабанных тормозов

Работают барабанные тормоза следующим образом:

  1. Давление рабочей жидкости в системе создается за счет нажатия водителем на педаль тормоза.
  2. Жидкость давит на поршни рабочего тормозного цилиндра.
  3. Поршни, преодолевая усилие стяжных пружин, приводят в действие тормозные колодки.
  4. Колодки плотно прижимаются к рабочей поверхности барабана, замедляя скорость его вращения.
  5. За счет сил трения, возникающего между накладками и барабаном, происходит торможение колеса.
  6. При прекращении воздействия на педаль тормоза стяжные пружины отводят колодки в исходное положение.

Фрикционные накладки передней (по ходу движения) колодки в момент торможения прижимаются к барабану с большей силой, чем задние. Поэтому износ передних и задних колодок неравномерный. Это следует учитывать при их замене.

Читайте также:  Описание и принцип работы системы EBD

Преимущества и недостатки барабанных тормозов

Барабанные тормоза отличаются простотой производства и более низкой стоимостью в сравнении с дисковыми. Также они являются более эффективными за счет большей площади соприкосновения колодки и барабана, а также за счет эффекта «расклинивания» колодок: благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает давление на него задней.

А есть ли недостатки у барабанных тормозов? В сравнении с дисковыми, барабанные тормоза имеют большую массу, худшее охлаждение и нестабильность торможения при попадании воды или грязи в барабан. Данные недостатки очень весомы, поэтому они послужили одной из причин перехода производителей на дисковые механизмы.

Обслуживание барабанных тормозов

Проверка толщины тормозной накладки

Износ колодок барабанных тормозов можно определить через специальное отверстие, находящееся с внутренней стороны тормозного щита. Когда фрикционные накладки достигают определенной толщины, колодки необходимо менять.

Если фрикционный материал нанесен на колодку с помощью клея, то её рекомендуется менять при толщине материала в 1,6 мм. В случае размещения фрикционных накладок на заклепках замену необходимо производить, если толщина материала составляет 0,8 мм.

Изношенные колодки могут оставлять на барабанах канавки, а при их продолжительном использовании даже повредить барабан.

(4 оценок, среднее: 4,75 из 5) Загрузка…

techautoport.ru

Как работают барабанные тормоза? Устройство, плюсы и минусы

Сложно представить автомобиль без тормозной системы. Не так давно, наиболее используемыми считались барабанные тормоза. Рассмотрим устройство механизма, принцип работы, а также наиболее часто встречающиеся неисправности. Изучим некоторые советы по эксплуатации, как правильно следить и не допускать износа и выхода из строя детали.

На барабанный тормоз Volkswagen Polo Sedan нанесен медный аэрозоль с целью устранить скрип.
Устройство и принцип работы барабанных тормозов

В современном автостроении, «барабаны» уже не столь популярны, как еще двадцать лет назад, им на смену приходят более современные и надежные дисковые. Однако, среди бюджетного класса автомобилей, все еще встречается такое устройство тормозной системы, как «барабаны». Как правило, их устанавливают сзади, а дисковые спереди. Популярность у производителей такие системы получили за дешевизну в производстве, а также возможность легко интегрировать ручной тормоз.

Слева дисковый, справа барабанный тормоз

Однако, что касается обслуживания, то барабанные системы достаточно сложные, ведь здесь гораздо больше деталей и компонентов, чем у тех же дисковых, хотя принцип работы у обоих идентичен. Барабанный тормозной механизм состоит из вращающейся части (самого барабана), а также неподвижного механизма, вроде тормозных колодок и щита. Итак, подробное устройство механизма, из чего оно состоит:

• Непосредственно самого барабана, устанавливаемого на ступицу колес.

• Тормозных колодок, на которые дополнительно устанавливаются фрикционные накладки.

• Тормозного цилиндра со штуцерами, манжетами, поршнями.

• Специальных стягивающих пружин (для колодок).

• Тормозного щита (в зависимости от модификации, может устанавливаться как на ступицу, так и непосредственно на балку).

• Различных опор (с регулятором) и стоек для колодок.

• Системы стояночного тормоза (трос, рычаг).

Устройство барабанного тормоза

В некоторых моделях, применяется для надежности при эксплуатации два рабочих цилиндра.

По сути, глобальной разницы между тормозными системами в принципе работы нет, однако есть свои тонкости, учитывая наличие в барабане дополнительных деталей. Уже выяснили, что основными деталями являются колодки, а также цилиндры, где один, а где и два, не в этом суть.

Принцип работы заключается в следующем. При нажатии на тормоз, жидкость в цилиндрах сжимается и поршень «заставляет» колодки прижиматься к барабану. И происходит так, что колодки прижимаясь, словно заклиниваются. Но, с учетом этого, колодкам же нужно как-то отодвигаться, поэтому и стали использовать возвратные пружины.

Использование регуляторов обусловлено тем, что необходимо постоянно поддерживать оптимальное расстояние до барабана от колодок. К примеру, если колодки износились, поршень потребует больше жидкости, чтобы преодолеть расстояние, отчего педаль станет уходить глубже (в пол). Поэтому, даже при износе колодок, регулятор не позволяет им «отойти» слишком далеко.

Ныне почти повсеместно стали использовать автоматический регулятор. При каждой остановке машины, колодки, как и требуется, максимально прижаты к барабану. При обратном действии, когда давления на педаль нет, регулятор для увеличения зазора смещается на один «зуб». В принципе, регулятор чем-то похож на простой болт с резьбой. Хотя бывают конструкции еще проще, в виде простой пружины или скобы, связанной с возвратными пружинами.

Что касается работы ручного тормоза, то здесь также ничего сложного нет.

Рычаг ручного тормоза, который связан с колодками при помощи стяжной планки, приводится в действие с помощью натянутого троса. То есть сам «ручник» поднимается, натягивается трос, которые тянет рычаг, последний в свою очередь воздействует на распорную планку, которая и раздвигает и сдвигает колодки в обратном направлении.

На какие автомобили устанавливают барабанные тормоза?

Представленные системы тормозов почти повсеместно используются в классе А, так как вес автомобилей небольшой, поэтому и сверх эффективные системы торможения, здесь без надобности. Также используются барабаны в большинстве моделей бюджетного класса В — это KIA RIO 4, Hyundai Solaris в средних комплектациях,  отечественные Lada Granta, Kalina, Priora, Largus, семейство ВАЗ 2107-15, Vesta, Xray, Renault Kaptur, Duster, Clio, Logan, Sandero, Nissan Almera, Skoda Fabia, Volkswagen Polo Sedan, Chevrolet Aveo, Lacceti, Cobalt, Geely MK, Opel Corsa, Daewoo Nexia, Lanos.

Барабан Лада Приора

Среди А сегмента — Daewoo Matiz, Smart, Citroen C1, Lifan Smile, Chevrolet Spark, Peugeot 107, KIA Picanto.

Задний барабан Дэу Матиз

Среди внедорожников — UAZ Patriot, Lada Niva, Nissan Terrano, Navara, Mitsubishi L200, Volkswagen Amarok, Great Wall Wingle.

Тормозной барабан Фольксваген Амарок
Плюсы, минусы, а также отличия барабанных тормозов

Минусы можно подсчитать исходя из того, что барабанные тормоза заметно хуже тормозят, а причин этому и соответственно минусов, несколько:

• Слабый контакт. Даже если используется два поршня, у колодок огромная площадь соприкосновения, и они просто не в состоянии удержать равномерно колодки, виду этого и нестабильность контакта.

• Нагрузки. Как бы глупо сейчас не прозвучало, но сильное давление в цилиндрах, способно «порвать» барабан. Дело в том, что колодки работают, как бы наружу, то есть вполне вероятно, что при большом усилие барабан может «порваться».

• Плохое сцепление. Учитывая, что корпус барабана закрытый, а значит и продукты износа с фрикционных накладок, остаются внутри. Попадая на поверхности трущихся деталей, значительно ухудшает сцепление.

• Перегрев. Вспомним, что барабан закрытый и соответственно никакого обдува нет. При экстренных торможениях, температура достигает 650 градусов. Виду этого, барабан расширяется, и тормоз приходится вдавливать «в пол».

• Прикипают, примерзают колодки. Не редко, что после длительного взведенного «ручника» или агрессивного использования тормозов перед остановкой (фрикционные накладки сильно нагреваются), колодки могут прилипнуть. Прилипают они, как уже ясно к той части барабана, об которую и трутся. Похожая проблема встречается зимой, когда примерзает «ручник». Проехав колесами по луже, снегу, влага попадет на колодки. И если затянуть «ручник», колодки просто примерзнут, учитывая минусовую температуру.

Наледь на барабане

Сорвать заклинившее колесо в таком случае сложно, придется «поддомкрачивать, снимать колесо и отверткой либо монтировкой сдвигать колодки. В некоторых случаях, достаточно полить барабан теплой водой (подойдет зимой). Также можно попробовать «раскачать» машину вперед-назад, главное не переусердствуйте, чтобы не «спалить» сцепление.

Кстати, дисковые тормоза от подобной проблемы избавлены.

Даже несмотря на столь откровенные недостатки, у барабанов все же есть определенные преимущества:

• Большое тормозной усилие, конечно, данный пункт выглядит несколько противоречиво, с учетом высказываний о слабом контакте, но все равно определенные плюсы есть. К примеру, если увеличить не только диаметр барабана, но и его ширину, то значительно удастся повысить общую плоскость соприкосновения с колодками.

• Износостойкость. Да, учитывая меньшее сцепление, в следствие меньший износ. Именно поэтому, колодки на барабанах «ходят» зачастую не менее 70 000 км. Где-то даже больше, вплоть до 150 000 км, естественно все зависит от условий эксплуатации.

• Защита от грязи. Пыль, влага, грязь снаружи сюда попросту не проникает (исключение только у тех систем, где сделаны «ребра проветривания).

Исходя из вышеперечисленного, можно сказать, что отличия только в конструкции (есть ли обдув), размерах и форме колодок, а также в принципе разницы конфигураций и способов крепления. В остальном же основная задача у них идентичная.

Неисправности

Можно выделить порядка семи основных проблем, с которыми приходится рано или поздно столкнуться каждому автовладельцу. Итак:

1. Износ колодок, барабана. Особенно опасна ситуация, когда износ происходит одновременно, не редко в таких случаях, колесо попросту блокировалось. Кстати, если износ стенок барабана не большой, достаточно сточить выступающие бортики и отрегулировать систему натяжения колодок.

Изношенный колодки барабана Volkswagen Passat 1996

Что касается колодок, то их менять следует в таком случае:

— если фрикцион нанесен с помощью клея, то допустимый износ — 1,6 мм;

— если фрикцион держится на заклепках, допустимый износ — 0,8 мм.

2. Перекосы колодок, кстати, не редко становятся причиной быстрого износа внутренних стенок барабана, неравномерного стирания, отчего приходится приобретать новую деталь.

3. Поломка стоек, пружин, распорных планок.

Схема

4. Обрыв троса или облом рычага «ручника».

Пружина барабана. Фото — drive2.ru

5. Отсоединения фрикционных накладок.

6. Повреждение цилиндра, манжета, трубопровода. В итоге, разгерметизация, утечка тормозной жидкости.

При частичной разгерметизации, возможно, «завоздушивание» системы и ухудшение работоспособности. При полной утечке жидкости, отказ тормозов.

7. Опасна коррозия пружин, так как они могут «зависнуть» и не работать, как следует.

Советы по эксплуатации

Как таковых правил эксплуатации для барабанных тормозов нет. Но, важно периодически просматривать этот узел на целостность и наличие повреждений, износа. Итак:

• Проверяйте минимум каждые 20 000 км состояние колодок.

• Аналогично стоит проводить проверку состояния пружин, распорок, стоек, рычагов.

• Не забывайте следить за объемом тормозной жидкости.

• Также обращайте внимание на наличие подтеков вокруг цилиндров, возможно, порван манжет или трубопровод.

Хотелось бы привести некоторые советы по «прикатке», только установленных колодок. Итак:

• Выберете местность, где можно спокойно разгонятся и резко тормозить без опасности, для других водителей.

• Сделайте десять циклов: разгон до 60-70 км/час, резкое торможение до 10 км/час. Главное это делать без остановок, сбросили скорость до 10, сразу же набирайте 60-70.

• После этого дайте тормозам «отдохнуть», преодолейте 5 км. в спокойном режиме, без необходимости нажатия тормоза.

Запомните, ни в коем случае не останавливайтесь после проведенных 10 циклов. В противном случае, на стенках барабана останутся частицы прогретого фрикциона. Тем самым нарушится площадь соприкосновения и сцепление.

Заключение

В заключении хотелось бы сделать акцент на том, как важно делать регламентные или даже периодические «осмотры» этого узла, который без преувеличения влияет на безопасность вождения. Изношенные детали могут привести к серьезным последствиям и дорогостоящему ремонту.

avtoexperts.ru

Барабанные тормоза

Тормозной механизм барабанного типа функционально предназначен для изменения скоростного режима транспортного средства. Кроме того, барабанный тормоз, установленный на задней колесной паре, обеспечивает реализацию функции стояночного тормоза.

Основным конструктивным элементом тормозного механизма данного типа, собственно и давшее ему такое название, является барабан, или металлическая чаша, закрепленная на колесной ступице.

Тормозной механизм барабанного типа (рис.1) состоит из следующих основных частей:

  • Тормозного барабана, материалом для изготовления которого, служит чугун повышенной прочности. Внутренняя поверхность барабана, непосредственно соприкасающаяся с остальными элементами механизма, подвергается тщательной шлифовке. Монтируется на опорный вал (в этом случае в барабан запрессовывается подшипник) или ступицу колеса.

  • Тормозных колодок (поз.4). Изготавливаются из металла и имеют форму полумесяца. Рабочая поверхность тормозной колодки оснащена фрикционной накладкой (на основе асбеста).

  • Тормозного гидравлического цилиндра (поз.2). Это полый чугунный цилиндр с двумя рабочими поршнями, заполненный рабочей (тормозной) жидкостью. Цилиндр оснащен спускным клапаном, обеспечивающим удаление воздуха из системы тормозного механизма. Для предотвращения протекания тормозной жидкости используют уплотнительные манжеты.

  • Верхней (поз.1) и нижней (поз.5) стяжных пружин, работающих на «сжатие». Их основная рабочая функция – предотвращение расхождения тормозных колодок в режиме «покоя».

  • Защитного диска, монтируемого непосредственно на ступицу (заднюю балку).

  • Распорной планки (поз.3), представляющей собой металлическую пластину специфической конфигурации (имеющую специальные вырезы). Функциональное предназначение данного элемента заключается в установке механизма «самоподвода». Кроме того, при установке тормозного устройства на задней колесной паре, распорная планка приводит в действие вторую тормозную колодку, обеспечивая при этом функционирование стояночного тормоза. Применяется в тормозных механизмах барабанного типа, имеющих один тормозной цилиндр.

  • Механизма «самоподвода» (в виде двух эксцентриков, расположенных в корпусе защитного диска), обеспечивающего разведение тормозных колодок с износившимися фрикционными накладками. 

Барабанные тормоза — принцип работы  

Принцип действия барабанного тормозного механизма заключается в следующем:

  • После нажатия водителем тормозной педали в контуре тормозной системы возникает давление.

  • Под воздействием давления тормозной жидкости поршни тормозных цилиндров, преодолевая сопротивление стяжных пружин, инициируют расхождение тормозных колодок.

  • Тормозные колодки, расходясь и плотно прилегая фрикционными накладками к рабочим поверхностям тормозных барабанов, снижают скорость их вращения, замедляя тем самым вращение колес транспортного средства.

Эффективность торможения тормозных механизмов барабанного типа несколько ниже, чем аналогичный показатель дисковых тормозов. Так, разница величины тормозного пути может существенно отличаться (до 20%). И этому есть несколько, вполне объективных причин:

  • Недостаточный контакт фрикционной накладки с рабочей поверхностью барабана, поскольку даже два поршня не в состоянии обеспечить полную и стабильную площадь контакта.

  • Эффект скольжения, вызываемый попаданием продуктов износа (пыль) фрикционных накладок на рабочую поверхность.

  • Перегрев, обусловленный отсутствием воздушного охлаждения и достижением материала барабанов высоких температур в процессе торможения (до 6000С).

  • Небольшие значения предельных нагрузок, обусловленные в работе барабанных тормозов «наружу», поскольку высокое давление рабочей жидкости способно нарушить целостность барабана.

Тем не менее, тормозные механизмы барабанного типа обладают и несколькими неоспоримыми достоинствами:

  • Высокое тормозное усилие, обусловленное закрытостью конструкции, позволяющей существенно увеличить площадь трения, увеличив ширину и диаметр барабана. Данный фактор надолго обеспечил безальтернативность использования барабанных тормозов на большегрузных автомобилях и автобусах.

  • Высокая степень износостойкости колодок. Неудовлетворительный контакт накладки с рабочей поверхностью значительно замедляет процесс их (накладок) износа.

  • Защищенность от загрязнений. Организация рабочего процесса в замкнутом пространстве предотвращает попадание грязи внутрь тормозного механизма. 

Основными симптомами неисправности барабанных тормозов специалисты считают:

  • Увод транспортного средства в сторону в процессе торможения. Данный фактор свидетельствует о выходе из строя одного из тормозных механизмов автомобиля.

  • Возникновение скрежета в барабане тормозного механизма. Является следствием расслоения (отсоединения) фрикционных накладок, деформирования или поломок стоек (пружин) и произошедшего в результате образования данных дефектов перекоса тормозных колодок.  

  • Появление в процессе торможения рывков и вибраций тормозной педали. Источник — деформирование (эффект «овала») барабана.  

В заключение поговорим о техническом  обслуживании автомобилей, оснащенных тормозными устройствами барабанного типа, точнее, о его сложности и стоимости. В этом плане барабанные тормоза выглядят предпочтительнее, поскольку эксплуатационный срок тормозных колодок достаточно велик (примерно, 50 000 – 55 000 километров пробега) и затраты на их приобретение и замену значительно ниже. 

vipwash.ru

Барабанные тормоза — история, устройство, особенности

Барабанные тормозные механизмы – подобное устройство привычно многим автомобилистам. Этот тип системы торможения уходит в прошлое, уступая место более технологичным и эффективным дисковым тормозам.

Фото: Барабанный тормозной механизм

Терминология

Барабанные тормоза – это система механизмов, нацеленная на снижение скорости либо же полную остановку транспортного средства. Кроме того, данный комплекс ограждает автомобиль от самопроизвольного начала движения.

История возникновения и развития

Первые механизмы

Несмотря на то, что дисковые тормоза были придуманы даже раньше, именно барабанными начали оснащать создаваемые автомобили. Ведь они оказались гораздо проще в производстве, что немаловажно, так как промышленность была не настолько развита, чтобы выпускать сложные механизмы.

Первые барабанные тормоза представляли собой барабан, жестко зафиксированный на ступице, вокруг которого наматывалась прочная и гибкая лента. Во время торможения она натягивалась на поверхность барабана и останавливала авто.

Но такая конструкция оказалась неудачной, так как лента стиралась очень быстро, а грязь и мелкий мусор, набивавшиеся под нее, выводили из строя и сам барабан.

Луи Рено

Именно Луи Рено принадлежит честь изобретения в 1902 году барабанных тормозов, где колодки располагались внутри барабана. Это значительно повышало эффективность торможения, а также надежность, ведь подобная конструкция исключала возможность попадания внутрь пыли и других загрязнений. Система Рено основывалась на использовании привода из кабелей и рычагов.

Фото: Ремкомплект для барабанного тормоза VW Golf (1997 год)
30-е годы

Эволюция барабанных тормозов в эти годы привела к появлению компактных тормозных цилиндров, которых иногда устанавливалось по два на один механизм. Тем не менее, значительная часть автопроизводителей не перешла на новую конструкцию, используя в дальнейшем тросовый тип.

50-е годы

Данный период отмечен запуском в производство барабанных тормозов с функцией саморегулировки. Это значительно упростило ситуацию, так как ранее, по причине быстрого износа, приходилось часто подтягивать колодки из-за снижения эффективности торможения.

60-70-е годы

В это время мощность автомобилей растет, равно, как и их масса, что привело к необходимости установки дисковых тормозов, так как фрикционных свойств барабанной системы стало недостаточно. Тем не менее, несмотря на переход некоторых автокомпаний к дисковым тормозам на обоих осях, большинство продолжили установку барабанных на заднюю ось.

Наше время

Сегодня барабанная конструкция повсеместно уступает дисковой, однако на некоторых бюджетных моделях продолжают сохраняться барабанные механизмы.

Конструкция

С течением времени появлялись новые конструкторские решения, использовались различные материалы, однако компоновка тормозов барабанного типа сохранялась. Она состоит из ряда элементов.

Фото: Устройство барабанного тормоза
  • Тормозной барабан – его изготавливают из чугуна с высокими показателями прочности, а его внутренняя поверхность тщательно шлифуется. Установка барабана осуществляется на опорный вал или ступицу колеса, а подшипник запрессовывается внутрь.
  • Тормозной цилиндр (гидравлический) – это чугунный корпус с интегрированными внутрь поршнями, оснащенными резиновыми манжетами, которые препятствуют вытеканию тормозной жидкости. Также нем устанавливается спускной клапан, предназначенный для стравливания воздуха из системы.
  • Тормозные колодки – элементы, выполненные в форме полумесяца, с фрикционными накладками. Они прижимаются к барабану и останавливают транспортное средство. Фрикционные накладки производятся с добавлением каучука (синтетического), модификаторов, смол, керамики и волокон (минеральных и органических).
  • Защитный диск – он монтируется на заднюю балку или ступицу, а к нему подвижно фиксируются тормозные колодки в комплекте с цилиндром.
  • Пружины (стяжные) – закрепляются к колодкам снизу и сверху. Их задача – работа на сжатие и недопущение расхождения колодок во время движения.
  • Распорка (колодочная) – она используется не во всех тормозных системах, а лишь в тех, где имеется только 1 тормозной цилиндр. Представляет собой металлическую пластину со специальными вырезами, которая необходима для работы второй колодки во время натяжения ручки стояночного тормоза, а также для монтажа самоподвода.
  • Фиксатор – стержень из металла с установленным на него комплектом колодки, пружины и тарелки, создаваемый именно в такой последовательности. В данном случае во время прижимания колодки к тормозному диску останется возможность для ее перемещения по вертикали.
  • Подвод колодок – пара эксцентриков, помещенных в корпус защитного диска. Эксцентрики во время вращения способствуют более плотному контакту колодки с барабаном. Ранее данная система широко применялась, но сейчас почти не используется.
  • Механизм самоподвода – он необходим для нивелирования степени износа колодок и их подвода к барабану. Как правило, используется простая система от компании Volkswagen, приставляющая собой клин, проваливающийся внутрь и разводящий колодки. Ford разработал более сложную конструкцию с металлической пластиной и нарезанными зубцами. Но она менее надежна.

Достоинства барабанной конструкции

Фото: Тормозной барабан Renault Logan

Несмотря на то, что дисковые механизмы лучше, у барабанных тоже есть ряд сильных сторон:

  • Больший ресурс – он достижим за счет защищенности колодок, спрятанных в барабан, в отличие от наружных на дисках;
  • Возможность увеличения – увеличивая в габаритах (ширина и высота) барабан, легко достигается высокая эффективность, тогда как размер диска ограничивается ободом;
  • Простота – несмотря на то, что эта конструкция сложнее дисковой, интегрировать ее со стояночным тормозом проще;
  • Тепловыделение – оно у барабанных конструкций гораздо ниже, что позволяет применять более дешевые тормозные жидкости;

Благодаря таким достоинствам, барабанные тормоза до сих пор применяются на некоторых моделях автомобилей.

ru.carshistory.org

 

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

piter-at.ru

Устройство барабанных тормозов — Auto-Self.ru

Среди фрикционных тормозных механизмов различаются дисковые и барабанные типы. Действие их основывается на силе трения, которая возникает между дисками или колодками при соприкосновении. В барабанном тормозе используется механизм вращающегося тормозного барабана. Колодки и щит крепятся неподвижно. Популярность этой конструкции преимущественно среди грузовых и бюджетных машин в силу определенных соображений производителей.

Предназначение конструкции тормозной системы барабанного типа заключается в снижении скорости перемещения транспортного средства. Если это устройство устанавливается на задней колесной паре, то может обеспечивать функцию стояночного тормоза. В основе строения механизма лежит движимый барабан и закрепленная на ступице колеса металлическая чаша.

В составе этого типа тормозов используются такие части:

  • Из чугуна с повышенной прочностью изготавливается сам тормозной баран. Внутренняя поверхность его подвергается тщательной шлифовке, поскольку в будущем будет соприкасаться с другими элементами системы. Крепится на опорном валу или ступице колеса. В первом случае в барабан под сильным давлением вставляется подшипник;
  • Полумесячной формы металлические тормозные колодки. На поверхность этой детали укладывается асбестовая фрикционная накладка;
  • Гидравлический цилиндр, выполненный как полая труба с помещенными вовнутрь поршнями с заполнением рабочей жидкостью. На цилиндре установлен специальный клапан, который позволяет отводить с полости с тормозной жидкостью лишний газ. Дополняется система уплотнительными манжетами, которые защищают ее от утечки жидкости.
  • Нижняя и верхняя стяжная пружина, выполняющие работу «сжатия». В режиме отсутствия инициации торможения эта деталь не позволяет соприкасаться тормозным колодкам с барабаном;
  • На задней балке (ступице) колеса монтируется защитный диск;
  • Распорная планка изготавливается из металла, выполняется в специфической конфигурации со специальными отверстиями. С помощью устройства производится установка механизма именуемого «самоподвод». Помимо этого, данная деталь задействует установленную на другом колесе пару тормозных колодок, что обеспечивает функционирование стояночного тормоза. Предусмотрено наличие распорной планки в случае с одним тормозным цилиндром.
  • Корпус защитного диска с расположенными внутри двумя эксцентриками носит название механизм «самоподвода». Он задействуется в случае износа фрикционных накладок на тормозных колодках для разведения в состоянии «покоя».

Устройство барабанных тормозов

В основе принципа работы барабанного тормоза лежит возникновение торможения автомобильного средства после нажатия воителем на соответствующую педаль. Механизм заключается в следующем:

  1. Тормозные колодки разводятся, преодолевая сопротивление пружин, стягивающих их в результате давления тормозной жидкости на поршни, расположенные в тормозном цилиндре;
  2. Скорость вращения барабана снижается благодаря плотному прилеганию фрикционными накладками на поверхности колодок к рабочей его области, что способствует снижению частоты вращения колес.

При наличии в тормозном механизме пары цилиндров существенно повышается его эффективность.

Наибольшим преимуществом механизма тормозов на основе барабана и колодок заключается в защищенности системы от внешнего загрязнения. Вся конструкция выполнена так, что ни пыль, ни грязь, попасть в систему не могут даже при езде по заболоченной местности. Также не способны выйти наружу продукции, возникающие в результате износа системы, оставаясь закрытыми внутри.

При обслуживании тормозного механизма дискового типа для очищения системы требуется выдуть накопившиеся там отработанные остатки. В случае с дисковыми аналогами на грузовых автомобилях попадание в тормозную систему жидкости извне требует многократного нажатия для срабатывания. От чего полностью защищена барабанная система.

При высокой скорости барабан и остальные части системы могут существенно перегреваться. Настолько просто охладить их как дисковые аналоги невозможно, что снижает эффективность процесса торможения. Вместо этого барабанные тормоза получили от конструкторов большую прочность, что предотвращает в процессе эксплуатации и обслуживания физическое повреждение.

За счет большего веса, чем дисковые механизмы, барабанная тормозная система обладает несколько низшей динамикой. С большим давление барабан может разорваться при оказании слишком высокого тормозного давления. У дисков сила сжимания немного выше.

Благодаря закрытости конструкции тормозная площадь увеличенная, что обеспечивает высокое тормозное усилие, при этом увеличивается диаметр и ширина барабана. Именно за счет этого фактора на больших автомобилях, автобусах и иных транспортных средствах применяется этот тип тормозов. Колодки обладают высокой степенью износостойкости. Процесс этот замедляется за счет неудовлетворительного контакта с рабочей поверхностью накладки.

Недостатки барабанных тормозов

При длительном использовании барабанные тормозные механизмы могут отличаться появлением некоторых неисправностей:

  • При торможении ТС будет слегка уходить в сторону. Это означает наличие повреждений с одной из сторон;
  • При скрежете в системе барабанного тормоза свидетельствует о том, что фрикционные накладки расслоились, образовалась поломка стоек или ее деформация, что повлекло за собой перекос тормозных колодок;
  • При торможении чувствуются на тормозной педали вибрации и рывки. Это говорит от деформации барабана в овальную форму.

В большинстве случаев ремонт заключается в полной замене тормозной системы барабанного типа за счет ее износа или поломки. В силу невысокой стоимости и возможности работать на протяжении от 50 до 55 тыс. км, намного легче установить полностью новый механизм.

Обслуживание барабанных тормозов

Устройство барабанных тормозов

Судить о степени износа тормозной системы барабанного типа можно после осмотра состояния колодок через находящееся на внутренней стороне щита специальное отверстие. Замена колодок должна производиться при достижении накладками определенной толщины. В противном случае система не сможет с достаточной силой и плотностью прижать их к поверхности барабана.

Достижение толщины всего 1,6 мм является предлогом для смены накладок, установленных на клей. Наличие заклепок для фиксации фрикционного материала на колодках позволяет доводить толщину до значения 0,8 мм. Если своевременно этого не сделать, то твердая поверхность колодок, которая проступит после стирания фрикционного материала, повредит барабан, изначально оставляя на нем неглубокие борозды.

Кроме ремонта проблем с колодками выделяют необходимость разборки заклинившего механизма тормозов. Если не сделать своевременных ремонтных работ, существует большая вероятность прикипания барабана. В этом случае последующий ремонт оборачивается в полную замену системы. Всевозможные поломки в системе барабан-колодки могут влиять на работу цилиндра. Часто несвоевременное обращение в сервисный центр приводит к необходимости замены тормозного цилиндра при целом барабане и неизношенных накладках.

По завершении любого ремонта барабанных тормозов производится регулировка стоячего тормоза. Операция является довольно простой и заключается в точном знании технических данных в зависимости от типа и марки используемого данные тормозные системы автомобиля. Механизм в общем плане заключается в выполнении таких действий:

  1. Колесо не затягивается и проверяется на незатянутом ручном тормозе;
  2. До остановки колеса следует на распорке прокрутить регулировочную гайку через сервисное отверстие до момента торможения;
  3. На следующем этапе данная гайка отворачивается в обратную сторону на несколько щелчков;
  4. На тормозном щитке на сервисное отверстие устанавливается резиновая заглушка;
  5. Прокачивается задний тормоз.

Для наших дорог характерно практически одно и то же заболевание у автомобилей с барабанными тормозами. Чаще всего правая сторона автомобиля имеет более изношенные колодки, чем левая. Причина кроется в особенности строения дорожного полотна. По правой стороне автомобиля ближе располагается тротуар, выбоин, ям и других неровностей с этой стороны больше почти на всех дорогах страны. Это повышает коррозионную нагрузку на правую часть транспортного средства, что сказывается и на тормозах.

Заключение

Главной особенностью барабанных тормозов считается использование устройств, компенсирующих между тормозным барабаном и колодкой увеличение размера зазора в результате теплового расширения. Подобный механизм разработан компанией Bosch, который реагирует на превышение до 80 °С в тормозной системе температуры, используя эффект биметаллического сплава пружины.

Кроме этой детали применяется еще несколько пружин в общей конструкции барабанных тормозов, назначение которых разное. Со временем эксплуатации транспортного средства материал деталей подвергается деформации, потере прочности и растяжении, что требует периодического осмотра, замены изношенных элементов.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

auto-self.ru

Барабанные тормозные механизмы и их элементы

Категория:

   Тормозное управление автомобиля

Публикация:

   Барабанные тормозные механизмы и их элементы

Читать далее:



Барабанные тормозные механизмы и их элементы

Барабанный тормозной механизм имеет симметричные колодки (обычно две), несущие на наружных цилиндрических поверхностях фрикционные тормозные накладки, которые под действием приводного устройства прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности барабана. Схемы наиболее распространенных барабанных тормозных механизмов приведены на рис. 34. Они классифицированы по виду и количеству приводных устройств, а также по числу степеней свободы колодок. Колодка имеет одну степень свободы, если она поворачивается вокруг неподвижной геометрической оси. Это достигается или шарнирной связью колодки с закрепленной в суппорте осью, или помещением радиусного конца колодки в соответствующее цилиндрическое гнездо суппорта.

Рис. 34. Схемы барабанных тормозных механизмов s

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

У колодок с двумя степенями свободы геометрическая ось их поворота имеет возможность перемещения, что позволяет колодке самоустанавливаться, а следовательно, обеспечивает лучшее прилегание ее к барабану и более равномерный износ накладки. Колодки с двумя степенями свободы либо опираются закругленным концом на скошенную плоскость суппорта и скользят по ней, либо соединяются с последним при помощи промежуточного звена, которое, в свою очередь, имеет неподвижную геометрическую ось поворота относительно суппорта. Иногда таким звеном является вторая колодка тормоза.

Эффективность различных барабанных тормозных механизмов при одинаковых их размерах и равных приводных силах сильно отличается. Наиболее эффективным является тормозной механизм, имеющий одну прижимную и вторую сервоколодку со скользящими опорами и одно приводное устройство в виде двустороннего колесного цилиндра. У тормозного механизма этого типа серводействие достигает наибольшей величины. Однако чем выше эффективность тормозного механизма, тем более он чувствителен к изменению коэффициента трения фрикционной пары. Так как коэффициент трения является величиной переменной и зависит от многих факторов (скорости и температуры в зоне трения, величины приводной силы, жесткости деталей тормоза и др.). самые эффективные тормозные механизмы обычно и самые нестабильные. При их работе чаще возникают вибрации, писк и т. д. В связи с этим область использования таких тормозных механизмов постепенно сужается.

Рис. 36. Статические характеристики тормозных механизмов

В последние годы с распространением автоматизированных тормозных приводов, позволяющих увеличить приводную силу, все шире применяются тормозные механизмы с небольшим серводействием. Следует отметить, что колодки с двумя степенями свободы имеют большее серводействие, чем с одной. Однако такие колодки, особенно со скользящей опорой, очень склонны к вибрациям и писку. Кроме того, угол наклона опоры колодки должен быть таким, чтобы колодка возвращалась в исходное положение после торможения.

Одним из наиболее простых является барабанный тормозной механизм с шарнирными опорами колодок и кулачковым приводным устройством. Его конструкция показана на рис. 37. Колодки такого тормоза имеют равные перемещения, определяемые формой разжимного кулака (механизмы этого типа иногда называют тормозными механизмами с равными перемещениями). Вследствие этого тормозные моменты, создаваемые обоими колодками, равны, а приводная сила, действующая на отжимную колодку, значительно больше, чем действующая на прижимную. Суммарный тормозной момент этого тормоза при вращении тормозного барабана в обоих направлениях практически одинаков; почти одинаковы и износы обеих накладок. К достоинствам такого тормозного механизма относится его высокая стабильность, а также то, что приложенные к тормозному барабану со стороны колодок силы практически уравновешиваются и не создают дополнительной нагрузки на подшипники колеса. Недостатком тормоза с равными перемещениями является необходимость в значительной приводной силе и сравнительно низкий коэффициент полезного действия кулачкового приводного устройства. По данным отечественных исследователей КПД кулачкового приводного устройства колеблется в пределах от 0,60 до 0,80. Для уменьшения трения между кулаком и колодкой устанавливается ролик, а в опорах кулака применяются подшипники скольжения, что повышает КПД приводного устройства до 0,75—0,90. На практике вследствие попадания грязи в опоры кулака и в оси, на которых вращаются ролики, КПД кулачкового приводного устройства находится на нижнем пределе. Следует указать также на повышенную трудоемкость технического обслуживания такого тормозного механизма из-за необходимости периодически смазывать опоры кулака.

Рис. 37. Тормозной механизм автомобиля ЗИЛ-130:
1 — тормозной бп раб-зи; 2 — фрикциониая накладка; 3 — заклепка; 4 — тормпзнач колодчп; 5 — разжимный кулак; 6 — регулировочный рычаг; 7 — нал червяка; 8 — червяк; 9 — оттяжная пружина колодок; 10 — суппорт; 11 — ось колодки

Рис. 38. Тормозной механизм автомобиля ГАЗ-21:
1 — тормозная колодка; 2— заклепка; 3 — фрикционная накладка; 4 — регулировочная шайба-эксцентрик; 5 — колесный цилиндр; б — оттяжная пружина; 7 — фиксатор колодки; 8 — ось колодки; 9 — суппорт

Широкое распространение получил тормозной механизм, который показан на схеме II рис. 34. Он имеет шарнирные опоры колодок и приводное устройство в виде двустороннего колесного тормозного цилиндра (рис. 38). Здесь к колодкам прикладываются равные приводные силы, однако тормозной момент, создаваемый прижимной колодкой, больше, чем отжимной. Соответственно больше и износ накладки прижимной колодки. Этот тормозной механизм одинаково эффективен при вращении барабана в обе стороны. При равном приводном усилии он дает больший тормозной момент, нежели описанный выше тормозной механизм с кулачком, за счет большего серводействия и более высокого (до 0,95—0,98) КПД приводного устройства.

Недостатком данного тормозного механизма является наличие внешней силы, нагружающей подшипники колеса, а также неодинаковая долговечность фрикционных накладок.

Для устранения этих недостатков применяются ступенчатые колесные цилиндры, создающие разные приводные силы. Иногда накладку на отжимной колодке делают меньшей площади или тоньше, чем на прижимной.

Конструкция третьего достаточно распространенного тормозного механизма приведена на рис. 39. Это тормозной механизм со скользящими опорами колодок и двумя приводными устройствами в виде односторонних колесных цилиндров. Обе колодки являются прижимными при вращении тормозного барабана вперед и отжимными при вращении его назад, вследствие чего эффективность тормозного механизма при движении автомобиля задним ходом значительно меньше.

Рис. 39. Тормозной механизм автомобиля «Москвич-408»:
1 — тормозная колодка; 2 — фрикционная накладка; 3 — прижимная пружина; 4 — оттяжная пружина; 5 — колесный цилиндр; 6 — суппорт

Рис. 40. Клиновое приводное устройство барабанного тормозного механизма:
1 — корпус; 2 — возвратная пружина роликов; 3 — плунжер; 4 — головка плунжера; 5 — штифт; 6 — пылезащитный чехол; 7 — собачка; 8— пружина собачки; 9 — фиксатор; 10 — ролик; 11 — держатель роликов; 12 — шток; 13 — уплотнитель; 14 — возвратная пружина штокаа; 15 — корпус тормозной камеры

Это существенный недостаток такого тормоза. Кроме того, применение двух разнесенных приводных устройств затрудняет привод стояночной тормозной системы. Однако равенство моментов колодок, равномерность износов и большое серводей-ствие позволяют с успехом применять механизм этого типа на передних колесах легковых автомобилей.

В последние годы создана новая конструкция барабанных тормозных механизмов для тормозных систем с пневматическим приводом. В ней колодки разжимаются не традиционным кулаком, а клиновым приводным устройством (рис. 40). Так как шток клина выполнен плавающим, то такой тормозной механизм имеет более высокую эффективность, чем описанный выше тормозной механизм с кулачковым приводным устройством. Опора колодок выполняется как скользящей, так и шарнирной. Весьма перспективной является конструкция тормозного механизма с двумя клиновыми приводными устройствами, причем на одном из них установлена обычная тормозная камера, а на другом — камера с пружинным энергоаккумулятором. Преимуществами тормозного механизма с клиновым приводным устройством являются более равномерный и меньший по величине износ деталей трущейся пары, более высокий КПД, меньшая размерность тормозных камер, вследствие чего значительно меньше количество потребляемого сжатого воздуха. Однако клиновое приводное устрой ство имеет и недостатки: повышенную стоимость в изготовлении и необходимость в хорошей грязезащите.

Важнейшими элементами тормозного механизма являются детали, составляющие его пару трения — тормозной барабан и фрикционные накладки. Эффективность тормоза и ее сохранение в различных условиях практически полностью зависят от качества этих деталей.

Специфика работы тормозного барабана заключается в том, что вследствие крайне низкой теплопроводности материала фрикционных накладок свыше 95% выделившегося при торможении тепла поглощается именно барабаном. Испытания показали, что температура тормозных барабанов тяжелых автомобилей на затяжных спусках может достигать 250 — 360 °С. Возникающие от таких температур тепловые напряжения в барабане усугубляются действием циклических нагрузок со стороны колодок. Заметим также, что по соображениям безопасности прочность тормозного барабана должна быть гарантирована. Тормозные барабаны грузовых автомобилей и автобусов обычно изготавливаются из чугуна и часто для увеличения прочности, жесткости и теплоотдачи имеют ребра на наружной поверхности. На легковых автомобилях для снижения веса применяют комбинированный барабан — стальной штампованный или алюминиевый литой диск, залитый в чугунный обод.

Применение чугуна для изготовления тормозных барабанов вызвано тем, что этот материал обеспечивает в паре с современными фрикционными накладками высокий коэффициент трения, хорошо работает на сжатие, обладает достаточной теплопроводностью. Менее ответственные барабаны трансмиссионных тормозов иногда делают штампованными из стали.

Фрикционная накладка изготавливается из сложной асбестовой композиции, которая состоит из наполнителя — волокон асбеста и связующего -— синтетических смол или их смеси с различными органическими веществами. Иногда в композицию добавляют цинковые или латунные частицы, которые увеличивают механическую прочность накладки и улучшают ее теплопроводность, но они интенсифицируют износ барабана.

В настоящее время асбофрикционные тормозные накладки в основном изготавливаются методом горючего формования. В последние годы ведутся опыты по применению металлокера-мических и металлосмоляных (полуметаллических) накладок. Однако такие накладки пока используются лишь в тормозных механизмах специальных транспортных средств. Обладая высокой термостойкостью, они имеют недостаточную эффективность в холодном состоянии, вызывают повышенный износ барабана, создают вибрации и писк тормозов.

Фрикционные накладки автомобильных тормозных механизмов должны обладать следующими свойствами:
– высоким коэффициентом трения, стабильным при изменении скорости скольжения, удельного давления и температуры во всем диапазоне реальных режимов эксплуатации;
– высокой износостойкостью; малой влаго- и маслопоглощаемостью, способностью быстро восстанавливать эффективность после намокания;
– прочностью и надежностью, способностью работать без возникновения трещин, вырывов и нанесения материала барабана на поверхность накладки, без задиров и чрезмерного износа материала барабана;
– отсутствием склонности к вибрациям и «писку». Большое значение имеет способ крепления фрикционных накладок к колодкам. Обладающие высокой жесткостью накладки грузовых автомобилей обычно приклепываются или привертываются. Такой способ крепления удобен при ремонте, но уменьшает рабочую площадь накладки и ее долговечность, поскольку уменьшается рабочая толщина. Более тонкие и потому эластичные накладки легковых автомобилей часто приклеивают. Приклеенная накладка работает практически до полного износа, но ее удаление и замена весьма трудоемки.

В процессе эксплуатации фрикционные накладки и барабан изнашиваются, что влечет за собой увеличение зазора между ними в расторможенном состоянии. Увеличенный зазор приводит к запаздыванию срабатывания тормоза, увеличению ходов исполнительных элементов привода, а следовательно, к перерасходу рабочего тела в нем. В гидростатических тормозных приводах по этой причине может произойти отказ.

Во избежание подобных явлений современные тормозные механизмы снабжаются устройствами для ручного или автоматического регулирования величины зазора в паре трения. Принцип действия этих устройств заключается в периодическом изменении положения расторможенной колодки. Различают два вида регулировок: заводскую, которая производится после сборки нового тормоза или после замены его деталей, и эксплуатационную, устраняющую влияние износа. Для эксплуатационных регулировок тормозных механизмов с гидроцилиндрами применяются шайбы со спиральным или эксцентриковым профилем, установленные на суппорте тормоза. Поворот такой шайбы 4 (рис. 38) вызывает соответствующее угловое перемещение опирающейся на нее колодки. У тормозных механизмов с кулачковым приводным устройством для этой цели служит червячная пара в регулировочном рычаге (рис. 37). Поворот вала червяка приводит рычага, а следовательно, разжимного кулака 5 в новое угловое положение, и колодки приближаются к барабану. В клиновом тормозном механизме это достигается увеличением длины плунжера путем вращения головки плунжера (рис. 40).

Рис. 41. Автоматический регулятор зазора автомобиля ГАЗ-24:

При заводской регулировке, кроме этих устройств, используются и опоры колодок. Так, в тормозных механизмах, показанных на рис. 37 и 38, оси колодоквыполнены в виде эксцентриков и их поворот изменяет положение колодок.

В последние годы широкое распространение получили автоматические устройства для регулирования зазора в тормозном механизме. Такие устройства значительно снижают трудоемкость технического обслуживания тормозной системы и повышают безопасность движения, постоянно поддерживая тормозные механизмы в состоянии технической готовности.

Принцип действия автоматических регуляторов основан на ограничении обратного хода тормозных колодок при растормаживании, если их рабочий ход из-за увеличившегося зазора оказался больше предусмотренной величины. Автоматические регуляторы встраиваются в приводное устройство или устанавливаются непосредственно на колодку. Примеры их конструкций приведены на рис. 41—13.

Встроенный в колесный тормозной цилиндр ограничитель обратного хода поршня (рис. 41) представляет собой разрезное пружинное кольцо, надетое свободно на шейку поршня и вставленное в цилиндр с большим натягом (усилие, необходимое для его перемещения в цилиндре, составляет 60 кгс). Ширина шейки поршня больше ширины кольца, вследствие чего обеспечивается осевое перемещение поршня относительно кольца на заданную величину (от 1,2 до 2,1 мм). Если зазор в тормозе больше предусмотренной величины, то поршень при торможении в конце своего хода переместит кольцо в новое положение (силы давления в приводе для этого достаточно). При растормаживании оттяжная пружина колодок не сможет преодолеть натяг кольца, и поршень вместе с колодкой установится ближе к барабану.

Рис. 42. Автоматический регулятор зазора автомобиля BA3-2103:
1 — тормозная колодка; 2 — ятулка; 3 — фрикционная шайба; 4 — опорная чашка пружины; 5— пружина; 5 —гайка; 7 — ось; 8 — суппорт тормоза

Рис. 43. Автоматический регулировочный рычаг кулачкового приводного устройства

Автономный ограничитель обратного хода колодки, изображенный на рис. 42, состоит из фрикционных шайб, сжимающих ребро тормозной колодки под действием мощной пружины, а также вставленной с большим зазором в отверстие ребра колодки резьбовой втулки и оси, которая приварена к суппорту тормозного механизма. Обратный ход колодки ограничивается трением между ее ребром и шайбами.

Конструкция автоматического регулировочного рычага кулачкового приводного устройства показана на рис. 43. При торможении корпус регулировочного рычага поворачивается против часовой стрелки и зубчатая рейка, упираясь своим зубом в вырез связанного с неподвижным рычагом диска, поворачивает шестерню и наружную конусную полумуфту. При этом под действием силы на штоке тормозной камеры тарельчатые пружины сжимаются и наружная конусная полумуфта не касается внутренней, выполненной заодно с червяком. При оттормаживании зубчатая рейка удерживается в новом положении, вследствие чего червяк, конусная полумуфта которого под действием пружин связана с наружной конусной полумуфтой, поворачивается на небольшой угол. Поворачивается и находящееся с ним в зацеплении червячное колесо, надетое на шлицы разжимного кулака. Таким образом, кулак поворачивается и зазор между накладкой и барабаном уменьшается. Этот процесс происходит при каждом торможении. Величина, на которую уменьшается зазор, зависит от его первоначального значения. Так, при первоначальном зазоре между накладкой и барабаном 1,6 мм за 40 торможений зазор уменьшается на 1,1 мм, а при первоначальном зазоре 0,5 мм — всего на 0,1 мм.

Аналогично работает автоматический регулятор зазора клинового приводного устройства, в котором при большом ходе плунжера собачка перескакивает на следующий зуб и при обратном ходе поворачивает головку плунжера, вследствие чего штифт выдвигается и приближает колодку к барабану.

Рекламные предложения:


Читать далее: Дисковые тормозные механизмы и их элементы

Категория: — Тормозное управление автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Барабанные тормозные механизмы: устройство и принцип работы

Читатели знают, что в настоящее время наибольшее распространение в автомобильной промышленности получило два типа тормозных механизмов – дисковые и барабанные. Если с дисковыми тормозами все понятно, то устройство, принцип работы и эффективность эксплуатации барабанных тормозов для многих до сих пор остается загадкой. В сегодняшней статье мы расскажем об основных компонентах барабанных тормозов, опишем алгоритм их работы, а также выясним основные преимущества и недостатки их использования.

Барабанные тормоза

Из чего состоят барабанные тормоза?

Устройство барабанных тормозных механизмов заметно сложнее, нежели конструкция их дисковых «собратьев». Основными внутренними частями таких тормозов являются:

  1. Тормозной барабан. Элемент, изготавливаемый из высокопрочных чугунных сплавов. Он установлен на ступице или опорном валу и служит не только основной контактной частью, взаимодействующей непосредственно с колодками, но и корпусом, в котором смонтированы все остальные детали. Внутренняя часть тормозного барабана шлифуется, чтобы торможение было максимально эффективным.
  2. Колодки. В отличие от тормозных колодок дисковых тормозов, колодки, применяемые в барабанных механизмах, имеют полукруглую форму. Их внешняя часть имеет специальное асбестовое покрытие. Если тормозные колодки установлены на паре задних колес, то одна из них подключается еще и к рычагу стояночного тормоза.
  3. Стягивающие пружины. Данные элементы прикрепляются к верхней и нижней частям колодок, не позволяя им расходиться в разные стороны на холостом ходу.
  4. Тормозные цилиндры. Это специальный корпус, изготовленный из чугуна, по двум сторонам которого смонтированы рабочие поршни. Их задействование происходит путем гидравлического давления, возникающего после нажатия водителем на педаль тормоза. Дополнительными частями поршней являются резиновые уплотнители и клапан для удаления воздуха, попавшего в контур.
  5. Защитный диск. Деталь представляет собой устанавливаемый на ступицу элемент, к которому прикрепляются тормозные цилиндры и колодки. Их закрепление производится путем использования специальных фиксаторов.
  6. Механизм самоподвода. Основой механизма служит специальный клин, углубляющийся по мере стачивания тормозных колодок. Его назначение – обеспечение постоянного прижима, колодок к поверхности барабана, независимо от износа их рабочих поверхностей.

Устройство барабанных тормозов

Перечисленные нами компоненты являются общепринятыми. Их использует большинство крупнейших производителей. Существует ряд деталей, которые устанавливаются некоторыми компаниями частным образом. Таковыми, например, являются механизм подведения колодок, всевозможные распорки и т.п. Подробно останавливаться на них не имеет смысла.

Принцип работы барабанных тормозов

Основная последовательность функционирования барабанных механизмов примерно следующая. Водитель в случае необходимости нажимает на педаль, создавая увеличенное давление в тормозном контуре. надавливает на поршни главного цилиндра, которые задействуют тормозные колодки. Они «расходятся» в стороны, растягивая стяжные пружины, и достигают точек взаимодействия с рабочей поверхностью барабана. Благодаря трению, возникающему при этом, скорость вращения колес уменьшается, а автомобиль притормаживает. Общий алгоритм работы барабанных тормозов выглядит именно так. Существенных различий между системами с одним поршнем и двумя не имеется.

Преимущества и недостатки барабанных тормозов

Несмотря на, казалось бы, общее устаревание конструкции, многие автопроизводители до сих пор применяют барабанные тормоза на своих моделях. Дело в наличии множества плюсов, благоприятно сказывающихся на использовании авто.

  • Во-первых, барабанные тормозные механизмы служат в 2-3 раза дольше дисковых тормозов. Это касается не только колодок, но и самих тормозных дисков, которые изнашиваются ничуть не меньше.
  • Во-вторых, барабанные механизмы не боятся попадания воды, в то время как сильно разогретые поверхности дисковых тормозов при резком охлаждении водой могут покрыться микротрещинами, что приводит их к скорому выходу из строя.
  • В-третьих, смонтировать стояночный тормоз в систему барабанных тормозов заметно легче, нежели интегрировать его в дисковые системы. Разумеется, простота значительно удешевляет издержки, связанные с изготовлением общей конструкции.

Главным недостатком тормозов барабанного типа является меньшая эффективность их работы, по сравнению с дисковыми механизмами. Применять их на автомобилях, под капотом которых установлены мощные оборотистые моторы, а также на моделях с высокой массой небезопасно.

Заключение

Резюмируя, скажем, что в ближайшей перспективе барабанные тормоза, конечно, «уступят дорогу» более совершенным дисковым системам. Уже сейчас многие производители устанавливают барабанные тормозные механизмы исключительно на бюджетные модели, компонуя подавляющее большинство своих новинок различными вариациями дисковых систем.

portalvaz.ru

Барабанные тормоза

Общие сведения

Рис. 12.34. Барабанный тормозной механизм заднего колеса: 1 – болт крепления рабочего тормозного цилиндра; 2 – заглушка смотрового отверстия; 3 – ось рычага; 4 – тормозной щит; 5 – узел рабочего тормозного цилиндра; 6 – тормозная колодка; 7 – узел регулировочного устройства тормоза; 8 – верхняя возвратная пружина; 9 – прижимная пружина; 10 – шайба; 11 – тормозной барабан; 12 – установочный винт; 13 – нижняя возвратная пружина; 14 – соединительное звено; 15 – пружина регулировочного устройства; 16 – тормозная колодка; 17 – рычаг регулировочного устройства

Тормозной механизм задних колес барабанного типа с ведущей и ведомой тормозными колодками (рис. 12.34). При такой конструкции тормозов верхняя стяжная пружина прижимает обе тормозные колодки к рабочему тормозному цилиндру, а нижняя стяжная пружина прижимает их к неподвижному упору. При нажатии на педаль тормоза поршень тормозного цилиндра колеса прижимает обе тормозные колодки к внутренней поверхности тормозного барабана. Сила трения создает крутящий момент, который при движении автомобиля вперед еще сильнее прижимает ведущую тормозную колодку к тормозному барабану. При движении автомобиля назад аналогичный эффект происходит с ведомой тормозной колодкой. Усилие от тормозных колодок передается на неподвижный упор, а через него – на опорную пластину и фланец задней оси.

При такой конструкции тормоза происходит автоматическая регулировка зазора после отпускания педали тормоза. Кроме того, при такой конструкции тормозные накладки ведущей тормозной колодки обычно изнашиваются быстрее, чем у ведомой колодки. Если тормоза эксплуатировались, то менять колодки местами недопустимо, так как при этом эффект автоматического увеличения тормозного усилия может нарушиться, что приведет к увеличенному ходу педали тормоза.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

При ремонте рабочего тормозного цилиндра необходимо заменять все детали, включенные в ремонтный набор.

Не продувайте детали тормозной системы воздухом от компрессора, содержащим пары масел. Это может привести к повреждению резиновых деталей узлов.

При разборке узлов гидравлического привода тормозной системы может возникнуть необходимость прокачки всей тормозной системы или ее части.

Значения моментов затяжки крепежных деталей приведены для сухих, не смазанных резьбовых поверхностей.

Операции по обслуживанию деталей цилиндра должны проводиться на чистом сухом верстаке без опасности загрязнения деталей минеральными маслами.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

При обслуживании деталей тормозного механизма не поднимайте пыль при обработке шлифовальным кругом, зачистке накладок тормозных колодок или при очистке деталей тормозов сухой щеткой или сжатым воздухом от компрессора. Для этого необходимо воспользоваться влажной тряпкой. Накладки тормозных колодок содержат асбестовые волокна, пыль от которых может попасть в воздух при обслуживании тормозов. Вдыхание пыли, содержащей асбест, может причинить серьезный ущерб здоровью.

Обслуживание  на автомобиле

Задний тормозной механизм

Снятие

1. Поднимите автомобиль на подъемнике.

2. Отметьте положения колесных дисков по отношению к ступицам и снимите задние колеса.

3. Отверните гайки крепления теплового экрана и положите тепловой экран сверху на глушитель.

4. Ослабьте натяжение стояночного тормоза.

5. Выверните установочный винт крепления тормозного барабана.

6. Снимите тормозной барабан.

Если при снятии барабана возникнут трудности, выполните следующие действия:

– убедитесь, что стояночный тормоз освобожден;

– ослабьте натяжение стояночного тормоза;

– достаньте заглушку из смотрового отверстия в тормозном щите и, используя отвертку, отожмите рычаг привода стояночного тормоза так, чтобы ограничитель хода рычага стояночного тормоза оперся на тормозную колодку.

7. Снимите верхнюю и нижнюю возвратную пружины.

8. Снимите рычаг и пружину механизма регулировки.

9. Снимите узел механизма регулировки.

10. Снимите тормозные колодки с опорной пластины.

Проверка

Рис. 12.35. Узел регулировочного механизма: 1 – винт механизма регулировки; 2 – гайка; 3 – пружинная скоба; 4 – втулка механизма регулировки

Очистите узел регулировочного механизма (рис. 12.35).

Рис. 12.36. Точки нанесения смазки на тормозной щит

Нанесите тормозную смазку на тормозной щит в местах, показанных на рисунке 12.36.

Проверьте, что резьбовое соединение регулировочного устройства вращается свободно.

Замените все детали, качество или прочность которых вызывают подозрение из-за изменения цвета, вызванного перегревом, избыточной нагрузкой или износом.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Перед установкой тормозного барабана убедитесь, что контргайка 2 (см. рис. 12.35) регулировочного устройства затянута. На самом конце регулировочного стержня гайку не следует затягивать слишком сильно.

Установка

1. Смажьте тормозной щит в тех местах, где он соприкасается с тормозными колодками.

Рис. 12.37. Элементы заднего тормозного механизма: 1 – верхняя возвратная пружина; 2 – рычаг привода стояночного тормоза; 3 – тормозная колодка; 4 – рычаг регулировочного механизма; 5 – тормозная колодка; 6 – винт механизма регулировки; 7 – гайка механизма регулировки; 8 – пружина регулировочного механизма; 9 – пружинная скоба

2. Подсоедините рычаг привода стояночного тормоза 2 (рис. 12.37) к тросу стояночного тормоза.

3. Установите тормозную колодку с накладкой к опорной пластине с помощью прижимной пружины, шайбы и пальца. Убедитесь, что трос стояночного тормоза проложен правильно.

4. Установите регулировочный механизм, тормозные колодки с накладками и нижнюю возвратную пружину на опорную пластину. Затяните гайки крепления пластины.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Не растягивайте нижнюю возвратную пружину рычага привода слишком сильно

Нижняя возвратная пружина должна располагаться ниже угла опоры.

5. Установите прижимную пружину, шайбу и палец.

6. Установите механизм регулировки. Поворачивая, утопите опорный рычаг механизма в муфте.

Установите регулировочный механизм на место, которое он занимал до разборки (см. рис. 12.37). Установите пружинную скобу разрезом к опорной пластине.

7. Установите рычаг регулировочного механизма на палец и подсоедините к нему пружину.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Рис. 12.38. Рабочий тормозной цилиндр: 1 – защитный колпачок поршня; 2 – поршень; 4 – штуцер прокачки; 5 – корпус рабочего тормозного цилиндра; 6 – уплотнитель поршня; 7 – пружина 3 – защитный колпачок штуцера

Не растягивайте пружину 7 (см. рис. 12.38) рычага привода слишком сильно

8. Установите соединительное звено 14 (см. рис. 12.34) на палец и в отверстие колодки

9. Установите верхнюю возвратную пружину 8 к соединительному звену 14 и к колодке.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Не растягивайте верхнюю возвратную пружину слишком сильно

10. Установите тормозной барабан 11 и закрепите его установочным винтом 12.

11. Установите задние колеса и закрепите их болтами.

Отрегулируйте тормоза задних колес.

Отрегулируйте стояночный тормоз.

Регулировка тормозов

Снятие

Нажимайте и отпускайте педаль тормоза как минимум 15 раз до тех пор, пока на обоих барабанах не будут слышны щелчки пружины регулировочного механизма, задевающей за регулировочную гайку.

1. Приподнимите и закрепите автомобиль на удобной высоте.

2. Отметьте положение колесных дисков по отношению к ступицам и снимите задние колеса.

3. Выверните установочный винт крепления тормозного барабана.

4. Снимите тормозной барабан.

Регулировка

Поворачивайте узел регулировочного механизма до полного выбора зазора.

Убедитесь, что ограничитель хода рычага стояночного тормоза расположен напротив ребра тормозной колодки. Если это не так, отпустите немного компенсатор троса стояночного тормоза.

Установка

1. Установите тормозные барабаны и колеса.

2. Опустите автомобиль

3. Нажмите и отпустите педаль тормоза несколько раз до тех пор, пока не перестанут быть слышны щелчки рычага регулировочного механизма.

На педаль тормоза необходимо нажать более 10 раз.

После того как щелчки перестанут быть слышны, зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном будет отрегулирован.

4. Отрегулируйте стояночный тормоз.

Регулировка стояночного тормоза

1. Отрегулируйте задние тормоза.

2. Опустите рычаг стояночного тормоза.

3. Поднимите автомобиль и закрепите на необходимой высоте.

4. Проверьте, что трос стояночного тормоза свободно перемещается.

5. Отверните болты крепления теплозащитного экрана и сдвиньте его в сторону.

6. Поворачивайте самоконтрящуюся гайку на наконечнике натяжного устройства стояночного тормоза до тех пор, пока задние колеса станет трудно поворачивать.

7. Отворачивайте самоконтрящуюся гайку до того момента, когда задние колеса смогут поворачиваться свободно.

8. После регулировки проверьте положение кулачка рычага стояночного тормоза. Он должен лежать или быть приподнят не более чем на 0,2 мм.

9. Установите на место теплозащитный экран и закрепите его болтами. Регулировку стояночного тормоза можно проверить также по положению ограничителя хода рычага привода стояночного тормоза. Для этого выполните следующие действия:

– снимите заглушку со смотрового отверстия тормозного щита;

– ограничитель хода стояночного тормоза должен располагаться на расстоянии 3 мм от ребра тормозной колодки;

– вставьте заглушку в смотровое отверстие тормозного щита;

– опустите автомобиль.

Тормозной щит

Снятие

1. Поднимите автомобиль и закрепите на удобной высоте.

2. Снимите детали тормозного механизма.

3. Снимите узел ступицы.

4. Снимите держатель троса стояночного тормоза.

5. Отсоедините тормозной трубопровод от рабочего тормозного цилиндра. Для предотвращения вытекания и загрязнения тормозной жидкости закройте отверстие в трубопроводе.

6. Снимите рабочий тормозной цилиндр с тормозного щита и тормозной щит.

Установка

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Перед установкой тормозных колодок нанесите на контактные поверхности колодок тонкий слой пластичной смазки «ПЛАСТИЛУБ».

Отверните регулировочную гайку 7 (см. рис. 12.37) до упора. Соберите узел регулировочного механизма и вставьте между колодками, проверив правильность установки. На конце регулировочного стержня гайку нельзя затягивать слишком сильно (см. рис. 12.35).

1. Установите картонную прокладку на новый тормозной щит.

2. Установите тормозной щит 4 (см. рис. 12.34) на рычаг задней подвески и закрепите болтами, затянув их моментом 28 Н•м.

3. Установите рабочий тормозной цилиндр на тормозной щит и закрепите болтами, затянув их моментом 9 Н•м.

4. Подсоедините тормозной трубопровод к рабочему тормозному цилиндру и затяните соединительную гайку моментом 11 Н•м.

5. Установите трос стояночного тормоза и держатель троса.

6. Установите узел ступицы заднего колеса.

7. Установите все ранее снятые детали.

8. Прокачайте тормоза.

Рабочий тормозной цилиндр

Снятие

1. Поднимите автомобиль и закрепите на удобной высоте.

2. Отметьте положение колесных дисков по отношению к ступицам и снимите задние колеса.

3. Выверните установочный винт крепления тормозного барабана.

4. Снимите тормозной барабан.

5. Снимите верхнюю возвратную пружину.

Отметьте положение регулировки тормозов 7 (см. рис. 12.34) рычага механизма 17 и пружины механизма 15.

Немного нажмите на тормозные колодки, чтобы их раздвинуть.

Очистите грязь и посторонние материалы вокруг подсоединения тормозного трубопровода к рабочему тормозному цилиндру и болтов.

6. Отсоедините тормозной трубопровод от рабочего тормозного цилиндра.

Для предотвращения вытекания и загрязнения тормозной жидкости открытые отверстия в трубопроводе необходимо закрыть подходящими пробками.

7. Выверните болты и снимите рабочий тормозной цилиндр 5 (рис. 12.38).

Установка

1. Установите рабочий тормозной цилиндр на тормозной щит и закрепите болтами, затянув их моментом 9 Н•м.

2. Подсоедините тормозной трубопровод к рабочему тормозному цилиндру и затяните соединительную гайку моментом 11 Н•м.

3. Установите тормозные колодки на тормозной цилиндр.

4. Установите верхнюю возвратную пружину.

Положение механизма регулировки 7 (см. рис. 12.34) и рычага механизма 17 с пружиной должно быть таким же, как и до снятия.

5. Установите тормозной барабан 11 и закрепите его установочным винтом 12.

6. Установите задние колеса и закрепите их болтами.

7. Прокачайте тормозную систему.

Отрегулируйте тормоза задних колес.

Отрегулируйте стояночный тормоз.

Ремонт узлов заднего  тормоза

Ремонт рабочего тормозного  цилиндра

Разборка

1. Снимите рабочий тормозной цилиндр 5 (см. рис. 12.38) с тормозного щита.

2. Снимите защитные колпачки 1.

3. Снимите поршни 2 и уплотнитель 6.

4. Снимите пружину 7.

5. Снимите защитный колпачок 3 и выверните штуцер прокачки 4.

Проверка

Проверьте состояние внутренней поверхности цилиндра и поверхность поршня на наличие:

– царапин;

– задиров;

– коррозии;

– износа.

Для снятия следов коррозии используйте полировочный материал.

Если полировкой не удается снять следы коррозии, замените рабочий тормозной цилиндр.

Промойте все детали чистой тормозной жидкостью или денатуратом.

Высушите детали воздухом от компрессора, не содержащим масел.

Перед сборкой смажьте новые уплотнители, поршни и внутреннюю поверхность корпуса цилиндра чистой тормозной жидкостью.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Перед сборкой рабочего тормозного цилиндра нанесите тонкий слой пасты для барабанных тормозов на новые резиновые детали (кроме противопылевых колпачков) и внутреннюю поверхность рабочего тормозного цилиндра.

Сборка

1. Вверните штуцер 4 и установите колпачок 3.

2. Установите пружину 7.

3. Установите поршни 2 и уплотнители 6.

4. Установите защитные колпачки 1. Проверьте поршни 2 на предмет свободного перемещения.

5. Установите рабочий тормозной цилиндр на тормозной щит.

Моменты затяжки

Тормозной щит барабанного тормоза………28 Н•м

Болт крепления тормозного цилиндра к тормозному щиту……..9 Н•м

Тормозной трубопровод……..11 Н•м

carmanz.com

Устройство барабанных тормозов автомобиля – устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Барабанный тормоз автомобиля | Тормозная система

Барабанные тормоза колодочного типа, широко применяемые в рабочей и стояночной тормозных системах автомобиля, отличают надежность, простота и легкость регулировочных работ в процессе эксплуатации.

Колесный барабанный тормоз

Рис. Колесный барабанный тормоз:
1 — колпачки; 2 — тормозной цилиндр; 3 — тормозной щит; 4 — стяжная пружина; 5, 8 — тормозные колодки; 6 — накладка; 7 — скоба; 9 — болт; 10 — шайба; 11 — пружина эксцентрика; 12 — регулировочный эксцентрик; 13 — пластина эксцентрика опорного пальца; 14 — эксцентрики опорных пальцев; 15 — опорные пальцы; 16 — гайка; 17 — опорный диск

Колесный барабанный тормоз состоит из неподвижной части — стального штампованного опорного диска 17, связанного с балкой моста автомобиля. На диске установлены тормозные колодки 5 и 8, к которым прикреплены фрикционные накладки б. Колодки изготавливают из стали или чугуна, а накладки — из специального фрикционного материала. Заклепки выполняют из меди, латуни или алюминия, т.е. из мягкого материала, чтобы при изнашивании накладок и прижатии их к поверхности тормозного барабана не было повреждений поверхности трения. Иногда используют пустотелые латунные заклепки, чтобы обеспечить удаление через их отверстия продуктов износа и песка с поверхностей трения, а также уменьшить износ тормозного барабана.

Тормозные колодки крепятся к диску на опорных пальцах 15 с зафиксированными на них эксцентриками 14 (эксцентриковыми шайбами), служащими для ремонтной регулировки зазоров между тормозными колодками и барабаном. При регулировке изменяется положение опор колодок. Положение опорных пальцев фиксируется гайками 16. Для эксплуатационной регулировки излишних зазоров, появляющихся между тормозным барабаном и колодками, предназначены регулировочные эксцентрики 72, установленные на болтах 9 в опорном диске и упирающиеся в среднюю часть каждой колодки. Для фиксации колодок в осевом направлении используются П-образные направляющие скобы 7. При неработающем тормозе колодки стянуты пружиной 4.

Верхние концы колодок упираются в разжимной кулак (например, у автомобилей ЗИЛ, КамАЗ) или поршни гидравлического разжимного устройства (например, у автомобилей ГАЗ, «Урал» и др.). У автомобилей марки ЗИЛ разжимной кулак приводится в движение при помощи червячной передачи, служащей для регулировки тормоза. При повороте червяка 5 червячная шестерня 3, закрепленная на валике разжимного кулака, поворачивается. Регулировку проводят при неподвижном корпусе 6 привода, кулак поворачивает колодки на некоторый угол, обеспечивая нужный зазор. При торможении шток пневмокамеры, связанный с рычагом через втулку 7, поворачивает червячную передачу вместе с рычагом.

Регулировочное устройство червячного типа

Рис. Регулировочное устройство червячного типа:
1 — крышка; 2 — заклепка; 3 — червячная шестерня; 4 — заглушка; 5 — червяк; 6 — корпус; 7 — втулка; 8 — стопорный болт фиксатора; 9 — пружина; 10 — шарик; 11 — ось червяка; 12 — масленка

ustroistvo-avtomobilya.ru

Устройство автомобиля. Тормоза. По барабану

Как бы странно это ни звучало, но тормозной путь автомобиля мало зависит от устройства тормозных механизмов – даже древние «барабаны» способны развить усилие, достаточное для блокировки колес. В чем же тогда смысл применения более совершенных тормозов?

Главным образом – в большей энергоемкости, то есть способности поглощать и рассеивать тепло, в которое в процессе трения переходит кинетическая энергия автомобиля. Если энергоемкости окажется недостаточно, температура тормозного диска или барабана начнет сильно расти, а коэффициент трения, наоборот, падать (для чугуна или стали, из которых изготовлены тормоза большинства машин, характерна именно такая зависимость). По мере нагрева на педаль тормоза придется давить все сильнее и сильнее, пока, в конце концов, усилий уже перестанет хватать и тормозной путь не начнет расти.

Знакомая ситуация? Скорее всего, нет – перегрев в условиях обычной езды свидетельствует об ошибках в проектировании тормозной системы, а потому бывает крайне редко. Но стоит выехать на гоночную трассу, как начинают сдаваться даже мощные с виду тормоза.

Очевидное решение – установка более массивных тормозов, обладающих большей теплоемкостью и теплоотдачей, но это влечет рост неподрессоренных масс. В спортивных автомобилях вес тормозных механизмов достигает аж двух третей веса колеса. При таких величинах страдает уже не только плавность хода, но и динамика. Вот и приходится инженерам искать способы избежать выбора между массой и энергоемкостью.

Одно из двух

Тормоза автомобилей бывают двух типов: барабанные и дисковые. Исторически первыми стали применяться барабанные, в которых полукруглые колодки изнутри распирают закрытый металлический цилиндр. В таком виде, лишь с небольшими изменениями, они существуют уже более 100 лет.

Преимущества барабанных тормозов – это большая площадь поверхности колодок, которые прилегают к барабану почти на двух третях окружности, и их максимальная удаленность от оси вращения колеса. Отсюда, в частности, следует увеличенный ресурс самих колодок и отсутствие необходимости в высоком давлении в тормозной системе – момент силы трения и так достаточно велик. С учетом дополнительного эффекта «самоподжатия», когда под действием трения колодки слегка поворачиваются вокруг оси и еще сильнее прижимаются к вращающемуся барабану, это даже позволяло одно время обходиться без усилителя тормозов. Разумеется, сейчас эти хитрости уже неважны – усилитель давно стал стандартной деталью, но вот большой ресурс колодок по-прежнему востребован в классе недорогих автомобилей. Не случайно именно барабаны и по сей день встречаются на задней оси, где проявляется еще одно их достоинство – лучшая защищенность от грязи и пыли, летящей из-под передних колес.

Но на передней оси, где загруженные в момент замедления колеса позволяют реализовать больший тормозной момент, барабанные механизмы уже не встретишь. Причина – недостаточное охлаждение, поскольку внутренняя сторона барабана закрыта, и эффективно рассеивает тепло лишь внешняя часть. При этом компенсировать падение коэффициента трения повышением усилия прижима колодок можно лишь весьма ограниченно, ведь барабан имеет далеко не бесконечную прочность на разрыв. То ли дело дисковые тормоза. Давление колодок на диск почти не ограничено, а сам диск ничем не прикрыт и отлично охлаждается со всех сторон. Кроме того, диски можно сделать не сплошными, а вентилируемыми – фактически сдвоенными со специальными воздушными каналами посередине, играющими роль центробежного вентилятора.

Правда, есть и свои трудности. Относительно небольшие по площади колодки сильно греются, и это тепло активно передается тормозной жидкости, – если она закипит, то образовавшийся пар частично вытеснит жидкость из магистрали и при очередном торможении педаль просто «провалится». С появлением гликолевых жидкостей, закипающих аж  при 250°С, подобный сценарий стал маловероятен, но беда в том, что они гигроскопичны и с течением времени постепенно накапливают влагу из атмосферы, снижая точку кипения. Именно поэтому требуется их периодическая замена.

Нуждаются дисковые тормоза и в более мощном усилителе. Колодки в них расположены гораздо ближе к оси вращения колеса, и при прочих равных момент силы трения оказывается меньше, чем в барабанных тормозах. Из-за этого и приходится сильнее сжимать колодки. Достичь еще большей силы сжатия позволяют многопоршневые суппорты – развиваемого ими усилия хватает для остановки даже раскаленного докрасна диска. А если и этого мало? Тогда приходится искать другие материалы.

Высокая материя

До сих пор мы исходили из того, что диски тормозов изготовлены из чугуна или стали. Но почему именно из них? Оказывается, к материалу диска предъявляется много требований. Кроме очевидной прочности и высокого коэффициента трения это еще и стабильность характеристик при нагреве, высокая теплопроводность, большая теплоемкость, стойкость к тепловому удару вследствие быстрого и сильного нагрева, а также низкая способность к адгезии, дабы пары трения не прилипали друг к другу. Среди металлов этим требованиям в некоторой степени отвечают отдельные сорта стали и чугуна. И все же падение коэффициента трения по мере нагрева и склонность к короблению ограничивают температуру таких тормозов на уровне 500°С.

Существуют и более стойкие материалы. Например, керамические диски способны выдержать нагрев едва ли не до 1000°С, почти не снижая при этом коэффициент трения. А если добавить, что они вдвое легче стальных, не склонны к деформации при резкой смене температур и обладают ресурсом, исчисляющимся сотнями тысяч километров, то в перспективе этой технологии почти не сомневаешься. Вот только их цена превышает стоимость обычных тормозов на несколько тысяч евро! А потому керамические диски остаются уделом лишь избранных суперкаров, тем более что ощутить их преимущества можно лишь в гоночных условиях.

Нельзя не упомянуть и о карбоновых дисках, получивших широкое распространение в автоспорте, особенно в Formula 1. Их главные преимущества над керамическими – примерно в пять раз меньший вес, рост (!) коэффициента трения по мере нагрева и чуть большая предельная температура – около 1200°С. Однако диапазон рабочих температур у них уже – от 300 до 650 градусов. Если нагрев недостаточен, то коэффициент трения мал и торможение неэффективно, если же температура повышена, то карбон быстро окисляется и изнашивается. Именно поэтому пилоты Formula 1 всегда греют тормоза перед стартом, а сами тормоза оснащены специальными воздухозаборниками, захватывающими воздух для охлаждения со скоростью до 400 л в секунду! Но и этого иногда оказывается недостаточно, и тогда на долгих интенсивных торможениях из колес болидов летит черная карбоновая пыль разрушающихся от перегрева дисков. В общем, технология, неприменимая в условиях обычных езды.

Разворот

Гонка мощностей и всеобщее увлечение спортивностью привели к заметному прогрессу тормозов за последние 15 лет. Удивительно, но даже далекие от автоспорта автомобили способны выдержать продолжительную езду по гоночному треку – стойкость тормозов достойна высших оценок. Но что же дальше?

Очевидно, мы сможем наблюдать обратное движение – тенденцию к уменьшению размеров тормозных механизмов. При этом снижение их энергоемкости будет компенсироваться ростом эффективности электрических тормозов, превращающих кинетическую энергию не в бесполезное тепло, а в электрический заряд аккумуляторов. Нечто подобное уже есть на гибридных автомобилях – так называемое рекуперативное торможение. Правда, пока электромоторы не слишком мощны, а аккумуляторы неспособны воспринимать длительный заряд большим током, чтобы такое торможение стало эффективным – замедление еще невелико. Но решение этой проблемы – дело времени. 

Автор
Олег Карелов, эксперт по подбору автомобилей AutoTechnic.su
Издание
Автопанорама №3 2015

www.motorpage.ru

Барабанный тормоз — это… Что такое Барабанный тормоз?

Барабанный тормоз со снятым барабаном на опоре заднего колеса грузовика

Барабанный тормоз — это вид тормозной системы, состоящей из вращающегося барабана, в которой торможение достигается прижатием тормозных колодок к барабану.

Обычно в барабанном тормозе колодки находятся внутри полого тормозного барабана — сегодня именно такой механизм называется барабанным тормозом «по умолчанию», вне исторического контекста. В случае, если колодки располагаются с внешней стороны плоского чугунного диска, тормозной механизм называется дисковым. Существует ещё одна разновидность барабанного тормоза — ленточный тормоз, в котором торможение достигается «охватом» барабана гибкой металлической тормозной лентой. В железнодорожном транспорте эпохи паровой тяги применялись также барабанные тормоза, в которых чугунный барабан тормозился за счёт прижимающейся к нему снаружи тормозной колодки с медной накладкой.

История

Современный барабанный тормоз изобретён в 1902 году Луи Рено, хотя менее сложные конструкции использовались Maybach годом ранее. В первых тормозах колодки прижимались механически с помощью рычагов и кабелей. С середины 1930-х годов стали устанавливаться небольшие тормозные цилиндры с поршнями, хотя некоторые транспортные средства продолжали использовать механические тормозные системы на протяжении последующих десятилетий. Иногда устанавливалось по два тормозных цилиндра.

Колодки в барабане подвержены интенсивному износу, и ранние тормоза приходилось регулярно корректировать до изобретения саморегулирующихся барабанных тормозов в 1950-х годах. В 1960—1970-х годах все современные автомобили устанавливают дисковые тормоза на передние колёса, а сзади по-прежнему устанавливаются барабанные, хотя некоторые производители устанавливали дисковые тормоза для всех четырёх колёс. Барабанные тормоза также используются вместе с ручным тормозом, так как оказалось очень сложно разработать ручной тормоз для дисковой системы.

Первые тормозные колодки имели накладки из асбеста, поэтому при работе старых автомобилей необходимо соблюдать осторожность, чтобы не вдыхать пыль. Правительство США стало регулировать производство асбеста, а производителям тормозов пришлось переключиться на безасбестовые накладки. Поначалу многие водители жаловались на ухудшение торможения, однако в дальнейшем оно компенсировалось развитием и усовершенствованием технологии, что позволило полностью отказаться от асбестовых накладок. Другие страны также ограничили использование асбеста в тормозах.

Характеристики

В барабанном тормозном механизме с двумя рабочими цилиндрами эффективность работы повышается за счёт вращения барабана при движении автомобиля, которое при торможении стремится ещё сильнее прижать к нему колодки («увлекая» их за собой и дополнительно проворачивая их вокруг своих осей), в итоге также уменьшая необходимое усилие на педали тормоза (водителю достаточно легкого нажатия на педаль чтобы колодки коснулись барабана, после чего этот эффект начинает работать как своеобразный «усилитель») — на дисковых тормозных механизмах такой эффект совершенно отсутствует, так как диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия. Поэтому автомобили с дисковыми тормозами, особенно на всех колёсах, в абсолютном большинстве случаев снабжаются сервоприводом (усилителем) тормозов — без него усилие на педали было бы чрезмерно велико. При движении вперёд с усилением действует передняя колодка, которая называется набегающей в противоположность к задней, соответственно, вторичной тормозной колодке.

Конструкция

Основные элементы барабанного тормозного механизма (с гидравлическим приводом) — тормозные колодки, непосредственно осуществляющие торможение и для этого имеющие накладки из фрикционного (имеющего высокий коэффициент трения) материала; тормозной барабан; колёсные, или рабочие, тормозные цилиндры, под давлением жидкости в гидросистеме, создаваемым приводимым в действие от тормозной педали главным тормозным цилиндром, прижимающие колодки ко внутренней поверхности тормозного барабана — их может быть один или два, во втором случае говорят о дуплексном тормозном механизме, или тормозном механизме с двумя ведущими колодками. Все эти детали смонтированы на штампованном основании — тормозном щите.

  • Схематическое изображение барабанного тормоза (барабан снят)

  • Тормозной щит

  • Колёсный (рабочий) тормозной цилиндр

  • Тормозные колодки

  • Тормозной барабан (снят)

Также в состав барабанного тормоза входят оси (пальцы) тормозных колодок, пружины, удерживающие колодки на их местах и сводящие их после отпускания водителем педали тормоза, механизмы, служащие для регулировки зазора между колодками и барабаном (иногда — отдельные механизмы для регулировки тормозов при смене колодок и в процессе эксплуатации) и всевозможный крепёж.

Преимущества и недостатки

Барабанные тормоза используются на многих грузовых автомобилях, реже — легковых машинах и мотовездеходах. Главное преимущество барабанного тормозного механизма — в том, что его мощность (определяемую площадью пятна контакта колодок с поверхностью барабана) можно очень легко повышать за счёт увеличения как диаметра барабана, так и его ширины (в то время, как дискового — только за счёт увеличения диаметра диска, который в большинстве случаев ограничен размером обода колеса, внутри которого тормозной диск установлен). Это позволяет даже при не слишком высокой удельной эффективности (тормозное усилие на единицу площади колодок) достичь очень высоких абсолютных значений тормозного усилия, необходимых для замедления и остановки тяжёлого транспорта, вроде грузовиков или автобусов. Барабанный механизм сравнительно хорошо защищён от попадания воды и пыли, его колодки намного меньше изнашиваются на запылённой или грунтовой дороге, чем открыто установленные колодки дискового механизма, что делает его более долговечным и вообще более подходящим для плохих дорожных условий. Использование барабанных тормозов упрощает оснащение автомобиля стояночным тормозом. Барабанные тормоза не выделяют много тепла, что делает возможным применение сравнительно дешёвых, безопасных в обращении и не гигроскопичных тормозных жидкостей на масло-спиртовой основе (ЭСК, БСК и подобные), имеющие низкую температуру кипения.

В то же время, барабанные тормоза срабатывают медленнее, чем дисковые, имеют менее стабильные характеристики (что в первую очередь обусловлено непостоянством пятна контакта колодки и внутренней поверхности тормозного барабана) и меньшие возможности для регулировки. Поэтому на быстроходных легковых автомобилях обычно применяют как минимум передние дисковые тормозные механизмы.

Литература

  • The AA Book of the car. — 1976.

dic.academic.ru

Подрубрика сайта: Тормозная система

Классификация и описание тормозной жидкости DOTТормозная система

Тормозная жидкость представляет собой специальное вещество, которое заполняет тормозную систему автомобиля и играет в ее работе важнейшую роль.

Techautoport.ruTechautoport.ruОписание и принцип работы системы EBDTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Аббревиатура EBD расшифровывается как «Electronic Brake Distribution», что в переводе означает «электронная система распределения тормозных усилий»

Techautoport.ruTechautoport.ruУстройство и принцип работы барабанных тормозовTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Тормозные механизмы фрикционного типа, то есть работающие за счет силы трения, подразделяются на барабанные и дисковые. Барабанный тормозной механизм в

Techautoport.ruTechautoport.ruВиды, устройство и принцип работы дисковых тормозовTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Дисковые гидравлические тормоза являются одной из разновидностей тормозных механизмов фрикционного типа. Их вращающаяся часть представлена тормозным диском

Techautoport.ruTechautoport.ruУстройство и принцип работы регулятора тормозных силTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Регулятор тормозных сил, в народе «колдун», является одним из узлов тормозной системы автомобиля. Его главное предназначение —

Techautoport.ruTechautoport.ruУстройство и принцип работы системы ABSTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Антиблокировочная тормозная система (ABS) – это электрогидравлическая система активной безопасности, позволяющая сохранить управляемость и устойчивость

Techautoport.ruTechautoport.ruОписание и принцип работы системы курсовой устойчивости ESCTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Система курсовой устойчивости ESC – это электрогидравлическая система активной безопасности, главное назначение которой — не дать автомобилю уйти

Techautoport.ruTechautoport.ruОписание и принцип работы противобуксовочной системы TCSTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Противобуксовочная система – это совокупность механизмов и электронных компонентов автомобиля, которые предназначены для предотвращения проскальзывания ведущих колес.

Techautoport.ruTechautoport.ruУстройство и принцип работы тормозной системы автомобиляTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Тормозная система автомобиля (англ. — brake system) относится к системам активной безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля

Techautoport.ruTechautoport.ruНазначение и виды вспомогательной тормозной системыTechautoport.ruTechautoport.ruТормозная система

Одной из систем, входящих в тормозное управление автомобиля, является вспомогательная тормозная система. Она работает вне зависимости от других тормозных

Techautoport.ruTechautoport.ru

techautoport.ru

Устройство мотор редуктора – Мотор-редуктор, как элемент электропривода – РегионПривод

Типы и установка мотор-редукторов: Инструкция +Видео

Фото устройстваТипы и установка мотор-редукторов. Основной задачей любого типа механизма является выполнение работ с наилучшим коэффициентом полезного действия (КПД). В ряд таких механизмов можно отнести и мотор-редуктор, который представляет собой систему электрического двигателя и редукторной коробки, преобразовывающей мощность в нужное направление.

Такие устройства стоят относительно недорого, надежные и обладают высоким коэффициентом полезного действия.

Общие сведения

Типы

Есть типы мотор-редуторов, и среди них стоит выделить следующие:

  • Цилиндрические.
  • Червячные.
  • Волновые.
  • Планетарные.

У каждого из этих типов есть свои недостатки и преимущества, и по этой причине при выборе устройства следует хорошо изучить их технические характеристики. Такие типы устройство используют на механизме, который имеет повторно-кратковременный или непрерывный режим. Они стали популярны за счет того, что привод удобный и неприхотливый, а также за счет большого количества передаточных чисел  от 5 до 100.

Агрегаты при работе имеют низкий уровень вибрации, а значит, не очень шумные. По чертежу устройства можно заметить еще одну такую особенность, как функцию самоторможения, и по этой причине, если при помощи мотор-редуктора поднимать какой-то строительный груз, а двигатель вдруг перестанет работать, редуктор попросту остановится в определенной точке и груз не упадет. Кроме того, данный механизм может прокручивал вал в оба направления, а это особенно ценно в конвейерных, строительных, грузоподъемных и прочих системах.

Вместе с тем, что у аппарата есть множество достоинств, есть и определенные недостатки. Одним из главных считается низкий коэффициент полезного действия, так как он не больше 80% из-за скольжения металлических деталей механизма на большой скорости. Это не дает возможности сделать устройство малого размера и потери мощности будут сильно ощутимы.

Цилиндрическая разновидность редукторов

…на данный момент является самой распространенной среди промышленности и техники. Такие устройство имеет высокий КПД, а именно больше 90%, а также не сильно изнашиваются их механизмы даже в самых плохих условиях эксплуатации. Одним из лучших представителей является 4МЦ2С, который используют в разных областях производства промышленного масштаба. Он предназначается для долговременной работы, иногда даже круглосуточно. Он работает от сети в 50-60Гц на разных мощностях.

Из достоинств выделим:

  • Большой диапазон режима работы на разной скорости.Возможность валового вращения без предпочтения направления и при этом количество передаточных чисел одинаковое.
  • Высокий коэффициент полезного действия, который помогает экономить на всех скоростях.
  • Большой диапазон режима работы на разной скорости.
  • Приемлемая стоимость агрегата такого типа делает его экономически оправданным приобретением.
  • Удобство установочных работ.

К недостаткам такого мотор-редуктора отнесем:

  • Нагрузка при работе должна быть постоянной и в едином направлении, а это сужает амплитуду применения.
  • Механизм способен работать лишь в том случае, когда среда не является агрессивной. Запыленность не должна быть больше 10 мг/м3.

Такие моторы дают возможность получить идеальные характеристики эксплуатации, если расположение редуктора будет сносным и правильно установлен электрический двигатель. Они имеют минимальную массу и достаточно компактны. Именно по этой причине и на подобном принципе работает устройство стеклоочистителя в автомобиле. Для промышленности же все чаще используют устройство ЗПМ, которые тоже смогли показать себя с лучшей стороны. Их используют для большинства промышленных устройств, но такой механизм не подойдет для того, чтобы поднимать грузы.

К достоинствам планетарных мотор-редукторов следует отнести:

  • Возможность менять нагрузку на вал, и при этом это касается и величины, и времени, так как агрегат одинаково справляется и с реверсивной, и прямой нагрузкой даже при номинальном режиме работы.
  • Устройство рассчитано на долгосрочную работу, от 7 до 24 часов.
  • Можно использовать даже при пониженном давлении, когда эквиваленты подъема на высоту до 1 км над уровнем моря.
  • Создан для работы в условиях от -45 градусов до +45 градусов и высоким уровнем влажности. Такие двигатели можно специально адаптировать для использования в тропических широтах.

И в то же время, даже в таком идеальном приборе есть недостатки:

  • Их нельзя использовать для машин, которые требуют точности, так  как есть проблемы из-за выбора зазоров между шестеренками, и это затруднит даже ремонтные работы.
  • При работе появляется повышенный момент инерции, и в этом плане устройство уступает конструкции цилиндрического типа.
  • Работоспособность лишь не в агрессивной/взрывоопасной среде.

Теперь стоит рассмотреть волновые редукторы для техники.

Волновые мотор-редукторы

Этот тип оборудования один из самых высокотехнологичных и современных. Волновая передача способна сочетать в себе надежность передачи зубчатого типа и с динамикой гибких элементов, которые используют в конструкции. Их применяют для общей промышленности, и отличаются своей компактностью и легкостью, а еще возможность получить наиболее число передачи даже при минимальных количествах двигающихся частиц.

К достоинствам отнесем:

  • Можно герметизировать устройства, и отделить его от двигателя, благодаря чему такие редукторы допускается использовать на производствах, где есть опасность взрыва или же в пыльном цехе.
  • Отлично работает при разных нагрузках, которые не больше номинальной, будет одинаково прокручивать и в реверсивном, и в прямом направлении.
  • Отлично работает при низком и высоком давлении.
  • Можно использовать для высокоточных машин.
  • Имеют великолепную плавность хода.

Из недостатков – следующее:

  • Пониженный уровень крутильной жесткости.
  • Повышенный уровень механической напряженности гибкого элемента, что быстро выходи из строя, если неправильно эксплуатировать.

Давайте рассмотрим, как правильно выбрать мотор-редуктор.

Как правильно выбрать устройство?

На данный момент много компаний предлагают множество моделей такого устройства через каталоги, где описаны назначения для каждого типа. Для начала заказчика будет интересовать соотношение «цена-качество». Сейчас достаточно популярна продукция Ваuеr или Воnfigliоli. Это действительно хорошее оборудование высокого качества, которое прослужит долго и верно. Но все же на его ремонт придется тратиться, так как запчасти привозят из-за границы. Именно по этой причине большинство заказчиков делают выбору в пользу отечественных производителей, да и стоимость по прайсу такого устройства будет намного ниже, равно как и стоимость ремонта.

И лишь для машин высокой точности следует подумать, а стоит ли пренебрегать качеством? Но и здесь отечественные производители стараются наступить на пятки заграничным поставщикам. По этой причине перед покупкой определите для себя, где и как будет использован мотор, что и поможет сделать верный выбор.

Редуктор – продукция техническо-материального назначения, данный механизм служит для того, чтобы изменят скорость вращения во время передачи вращательных движений от первого вала ко второму.

Мотор-редуктор – электрический двигатель и редуктор, которые собраны в единое устройство. Он намного компактнее по сравнению с приводом из одного лишь редуктора, установка намного проще, а кроме того, материалоемкость фундаментной рамы уменьшена, для механизмов с полым валом не нужны никакие рамные конструкции. Огромно количество решений в плане конструкции и типичных размеров дает возможность оснащать предприятия устройствами различных назначений, мощностей и габаритов. Данное устройство можно использовать для всех областей промышленности и для строительства.

Самые распространенные – это планетарные и цилиндрические агрегаты, которые сделаны по сообщающей системе расположения выходного вала и электрического двигателя. Червячные устройства имеют расположение электрического двигателя под 90 градусов к валу выходного типа.

Область применения мотор-редукторов в строительстве

Строительство любых типов зданий требует не одной тщательной подготовки проектов, а также наличие строительных материалов, но и некоторой механизации, которая поможет облегчить работу строителей. Многие строительные механизмы работают за счет электрического двигателя, а вращательные движения передаются на различные устройства при помощи редукторов. Да, именно в них и есть функция самоблокировки, и поэтому устройство можно использовать для передвижения или подъема рабочих/материалов. Это может быть бетономешалка, узловой кран, подъемник, оборудование для изготовления асфальтобетон, лебедка, другое строительное оборудование. Червячный мотор-редуктор используют на стройках и в башенном/козловом кране.

domsdelat.ru

Мотор-редуктор: устройство и назначение: Статьи

Устройство мотор редукторов

Почему мотор-редукторы выгоднее раздельных электродвигателей и редукторов?

Электродвигатели для мотор-редукторов

Мотор-редукторы специального исполнения

Цилиндрические мотор-редукторы

Червячные мотор-редукторы

Другие типы мотор-редукторов

Объединение электродвигателя и редуктора выгодно в плане экономии материалов, обеспечения общего охлаждения элементов. Такой объединенный агрегат носит название «Мотор-редуктор». Данное решение используется в промышленном оборудовании во всех областях. Объединение мотора и редуктора целесообразно на малых и средних мощностях. На мощных приводных установках они исполнены раздельно, но именно на малую и среднюю мощность приходится более 90% всех редукторов.

Подбор мотор-редуктора проводится также, как и подбор обычного редуктора, но отпадают работы по согласованию мотора с шестернями. Учитывается крутящий момент на выходном валу и скорость вращения. Для монтажа в конкретную установку важна высота вала над поверхностью крепления и общие габариты. Характеристики питания электродвигателей унифицированы (переменный ток 380 или 400 вольт). Маломощные модели питаются от 220 вольт, но КПД таких приводов ниже. Низковольтные и однофазные модели требуют наличия щеточного узла, тогда как в общепромышленных моторах его нет.

Устройство мотор редукторов

Мотор-редукторы относятся к приводным системам для промышленности и выпускаются миллионными сериями. Один и тот же тип применяется на различных станках, установках и устройствах. Например, планетарный мотор-редуктор с соосным входным и выходным валом устанавливается на токарные, винторезные, фрезерные, сверлильные станки и десятки видов другого оборудования.

Вне зависимости от типа конструкции мотор-редуктора, их устройство имеет идентичные признаки:
  • Чугунный или алюминиевый картер с заполнением маслом. Он обеспечивает герметичность внутреннего пространства.
  • Внешняя окраска алкидной эмалью синего или серого цвета (после пескоструйной обработки корпуса).
  • Унифицированные подшипники, установленные в боковых и торцевых стенках корпуса.
  • Крепление к станку, станине, внешней конструкции через фланец, или через лапки.
  • Унифицированные шестерни: прямые, косозубые, планетарные, червячные.

Почему мотор-редукторы выгоднее раздельных электродвигателей и редукторов?

Мотор-редуктор намного легче в подборе для конкретной промышленной установки. Приходится согласовывать только крутящий момент на выходном валу и скорость вращения. Все параметры входного вала (скорость вращения, мощность электродвигателя) остаются второстепенными, так как двигатель уже оптимально подобран к редуктору на заводе изготовителе. Схема привода с использованием мотор-редукторов защищает от ошибок проектировщиков, когда мощность электродвигателя и последующих шестеренчатых передач рассчитана неправильно. Важность такого согласования подчеркивается опасностью ошибки не только в отрицательном отклонении (недостаточная мощность электродвигателя), но и в избыточном. Слишком мощный двигатель просто приведет к поломке редуктора, а слишком слабый будет перегреваться. Мотор-редукторы застрахуют от таких неприятностей. Их намного проще максимально точно подобрать по характеристикам оборудования.

Следующее преимущество — отсутствие необходимости сборки узла первичный вал/двигатель. Если привод имеет раздельное исполнение мотора и редуктора, то их соединяют через муфту, а небольшой перекос многократно сокращает ресурс подшипников. Всех этих проблем не будет, если электродвигатель и редуктор соединены в заводских условиях.

Электродвигатели для мотор-редукторов

Целесообразна комплектация мотор-редукторов унифицированными электродвигателями общепромышленного исполнения. Самый частый тип — АИР. Среди зарубежных производителей популярна продукция SIEMENS. Общепромышленное исполнение имеет много преимуществ. Самое главное — сочетание цены и качества. Унификация производства позволят получить намного более низкие цены, чем на такие же электродвигатели, изготовленные небольшими сериями. Низкая цена сочетается с отменной надежностью. В таких моторах нет щеточного узла и обмоток на роторе. Есть только статор с тремя обмотками на 3 фазы.

Для любой мощности такие моторы имеют общие черты:
  • Чугунный или алюминиевый корпус с ребрами для внешнего охлаждения.
  • Модуль тепловой защиты (или коробку под него на корпусе).
  • Питание от трехфазного тока 50 Гц.
  • Скорость вращения до 1500 об/мин (в специальных версиях — до 3000 об/мин).
  • Торцевое крепление (соединяется с редуктором через фланец, образуя мотор-редуктор).

Общепромышленные электродвигатели для мотор-редукторов имеют скорость вращения до 1500 об/Мин, что сделано умышленно, хотя и приводит к возрастанию габаритов и стоимости мотора. Низкие обороты позволяют деталям механизма служить дольше. При такой скорости сохраняется приемлемая температура шестерен и небольшой уровень шума. Мотор-редукторы, где стоит электродвигатель на 3000 об/мин значительно шумнее, и их надо устанавливать в установки, работающие без участия человека (вентиляторы градирен, привод элеваторов). Тихоходные приводы (1500 об/мин и ниже) подходят для станков и конвейеров.

Мотор-редукторы специального исполнения

В группу специальных попадают все мотор-редукторы, не являющиеся общепромышленными. Например, в общепромышленных приводах передаточное число (даже при нескольких ступенях) не превышает 80. Это означает, что при оснащении самым тихоходным электродвигателем (600 об/мин) на выходном валу будет 7,7 об/мин. При применении мотора 1500 об/мин на выходе получится 19 об/мин. Этого для многих промышленных установок оказывается недостаточно. Тогда прибегают к использованию специальных мотор-редукторов.

Примеры исполнения:
  1. Цилиндро-червячный мотор редуктор (передаточное число до 300-500).
  2. Червячный двухступенчатый редуктор (теоретический предел передаточного числа 10 000).
  3. Коническо-цилиндрический (до 300).
  4. Волновые мотор-редукторы (до 250).

Специальное исполнение отличается не только по передаточному числу. Учитываются и другие качества. Например, для работы во многих средах необходима взрывозащищенность, защита от влаги, изменений атмосферного давления. Учитывается климатическое исполнение: умеренный климат, северный климат, тропический, морской.

В специальном исполнении делается целый ряд маломощных мотор-редукторов (как правило, червячных), работающих в системах автоматики: открытие клапанов, задвижек, защитные системы, противопожарные механизмы. От бесперебойной работы этих систем зависит безопасность целых производств, поэтому допустимо только специальное исполнение с пломбированием корпуса и прохождением технического обслуживания строго по графику.

Цилиндрические мотор-редукторы

Самый часто встречающийся тип мотор-редукторов. Их изготавливают наибольшими сериями по нескольким причинам. Главная — сочетание самого лучшего КПД из всех типов шестеренчатых передач и низкой цены. Самый большой КПД обеспечен минимальным пятном контакта зубьев шестерен при вращении и их правильной формой, рассчитанной математически. Например, в червячном редукторе вместо трения качения происходит трение скольжения. В результате КПД значительно падает. Такие же недостатки у конической, глобоидной и гипоидной передачи. Наравне с цилиндрическими по КПД только планетарные мотор-редукторы, но их стоимость более высокая.

Покупка мотор-редукторов проводится при ремонте, модернизации производственных линий, и при изготовлении нового оборудования. Если ранее механизм приводился в движении червячным редуктором, то его вполне можно заменить на цилиндрический, получив выигрыш в КПД, но габариты привода вырастут в несколько раз. Эти затраты окупятся за счет в 2-3 раза большего срока службы и экономии энергии. Кроме того, цилиндрические редукторы меньше нагреваются и поэтому заливаются обычным маслом. Червячным же требуется более дорогие сорта с высокой температурой воспламенения.

В цилиндрическом мотор-редукторе валы могут быть расположены только параллельно. Их смещение на любой угол потребует применения конических шестерней и КПД привода упадет. Именно поэтому вал электродвигателя и выходной вал цилиндрического мотор-редуктора всегда параллелен, но они находятся в разных плоскостях. Как правило, используют компоновку, когда ось двигателя находится выше выходного вала. Выходная шестерня имеет большой диаметр и толщину, чем на входном валу. Увеличивается также размер зубьев, так как нагрузка возрастает по мере снижения скорости вращения.

Одна ступень цилиндрического редуктора (пара шестерен) обеспечивает замедление в 1,5 – 10 раз. Число ступеней не превышает 4. Передаточное число последующей ступени умножается на предыдущую ступень или на сумму предыдущих. Таким образом, суммарное передаточное отношение может достигать 100-150 (в общепромышленном исполнении только до 80).

Червячные мотор-редукторы

Характеризуются самой низкой стоимостью из всех возможных вариантов. Например, чтобы получить передаточное число 50 нужно только две подвижные детали (червячное колесо и червяк). Если те же характеристики получить в цилиндрическом редукторе, то потребуется не менее 6-8 подвижных деталей.

Ввиду низкого КПД применять червячные мотор-редукторы для большой мощности нельзя. Мощные приводные механизмы такого типа изготавливаются, но рассчитываются на циклический режим работы, например, в грузоподъемных устройствах. Червячная схема оптимальна на небольших мощностях и таких задач на производстве множество: привод транспортеров и конвейеров, сборочные линии, сортировочное и упаковочное оборудование.

Другие типы мотор-редукторов

Промышленное применение имеют так называемые волновые мотор-редукторы, где привод осуществляется через гибкую шестерню. Невысокий рабочий ресурс гибкого колеса и большая стоимость изготовления ограничивают их применение, несмотря на то, что волновая переда обеспечивает очень хорошее соотношение передаваемой мощности и собственного веса. Волновые мотор-редукторы применяются в промышленных манипуляторах, так как обеспечивают плавность движений.

Помимо цилиндрических и червячных мотор-редукторов очень распространены планетарные. Это вариант цилиндрической шестеренчатой передачи, только вместо наружных зубчатых ободков хотя бы одно колесо имеет внутренний зубчатый обод (планетарная шестерня). Такое решение не дает прибавки в КПД, но обеспечивает значительное снижение габаритов. Не случайно в планетарными редукторами оснащаются вертолеты, самолеты, и механизмы на транспорте, например, автомобильные бетоносмесители или техника для укладки асфальта.

Мотор-редукторы являются основным элементом промышленного привода. Их конструкция совершенствуется. По вопросам приобретения приводной техники обращайтесь в наш отдел продаж.

evroreduktor.ru

Преимущества установки мотор редукторов

Разновидности мотор – редукторов

По количеству ступеней существуют следующие изделия:


  • Одноступенчатые;
  • Двухступенчатые;
  • Многоступенчатые.

Для каждого типа передачи существует своя максимальная передаточная цифра. Зачастую бывает так, что необходимая для функционирования крана передаточная цифра намного выше, чем максимальный показатель. Тогда необходимо использовать две или больше ступеней в мотор – редукторе, чтобы желаемый результат был достигнут.

Из-за особенностей конструкции, во многих случаях присутствие нескольких ступеней крайне важно. Например, разработчики в цилиндрические мотор — редукторы всегда задействуют многоступенчатую систему. Смысл заключается в том, что значение передаточной цифры зубчатой пары в большей степени зависит от размеров крайнего колеса. При желании достичь необходимой передаточной величины только одноступенчатой системой, габариты представленного колеса будут очень большими. А такой показатель, в свою очередь, не только повышает размеры мотор – редукторов, а и увеличивает стоимость такой конструкции, ведь на его производство понадобится большее количество материалов.


Плюсы использования мотор – редуктора

Общепринятое строение большинства изделий предназначено для эксплуатирования двигателя и редуктора. Но с техническим прогрессом подобный метод передачи вращающего момента становится не таким популярным. Именно поэтому из-за основных преимуществ мотор – редукторов на большинство механизмов устанавливают только их.

Чтобы соединить двигатель и редуктор дают предпочтения разным приспособлениям, которые, в конечном счете, воздействуют на КПД. При этом все вспомогательные составляющие, которые соединяют механизм, неоднократно становятсянеисправными, и поэтому нужно осуществлять ремонт системы, который стоит больших затрат. Чтобы обойти такие конфузы, необходимо купить мотор – редуктор и установить его на место испортившейся установки.


Преимущества мотор — редуктора

Чтобы не столкнуться с проблемой, которая была представлена ранее в статье, нужно устанавливать мотор – редуктора с разным количеством ступеней, которые имеют следующие параметры:


  1. Компактный размер. Он заключается в эффективном соединении всех компонентов в маленьком корпусе;
  2. Небольшой вес строения;
  3. Удобная установка. Для включения мотора в систему, следует зафиксировать его в конкретной области болтами и подсоединить выходящий вал.

Чтобы мотор – редуктор вступил в действие, на приводную ось надевается и фиксируется на базовом основании, а затем подводиться электричество. Монтирование подобных механизмов может быть выполнено в различных направлениях. Это значит, что они закрепляются как горизонтально, так и вертикально.

Мотор – редукторы могут действовать при переменчивых нагрузках и в трудных условиях работы. Определенные устройства не издают шумного звука, поэтому они применяются в разных областях. Также такие установки не нуждаются в специализированном техническом ремонте. А это не только упрощает жизнь трудовому коллективу, но и дает возможность экономить.

Высокая плавность большинства моторов провоцирует увеличение срока использования всей системы, ведь она продлевает срок работы определенных элементов системы, которые подвержены износу. Если их установить на производственные конструкции, можно значительно повысить результативность рабочего процесса.

Все эти признаки указывают на то, что привилегии использования таких приборов очевидны. А это значит, что если появиться возможность, владельцам сложных конструкций нужно приобрести мотор – редуктор и установить его вместо устаревшей техники.


Что необходимо знать при выборе мотор – редуктора?

  1. Электропараметры. Существует два типа тока – переменный и постоянный. Для них следует уточнить количество фаз, напряжение, которое потребляется и сила тока.
  2. Технические характеристики изделия должны быть выше, чем нужно.
  3. Не игнорируйте показатель, на какой высоте должна использоваться конструкция.
  4. Температура воздуха.
  5. Оптимальная нагрузка наротор, на передаточный и исполняющий аппарат, а также прочие характеристики, которые влияют на производительность.

www.ttaars.ru

Особенности типа передач мотор редуктора

Мотор-редуктор классифицируется по разным параметрам, включая тип передач. В данном случае все зависит от области применения.

Червячный мотор редуктор

Этот тип передач считается самым распространенным приводным устройством. В основе всего оборудования находится электрический двигатель и червячная передача. Самыми качественными агрегатами являются импортные двигатели.

Особенности устройства:

1. Червячный редуктор обеспечивает устройству комфортную работу, плавный ход и шумоизоляцию.

2. Коэффициент полезного действия довольно-таки высок. Хотя показатель зависит от смазки и отдельных механизмов привода.

3. Мотор редуктор этого типа изготавливается с 1-2 ступенями. Часто используемыми агрегатами считаются одноступенчатые редукторы, однако показатели у них ниже двухступенчатых устройств.

4. Стоит помнить, что так называемый червяк со временем заедает в зубчатом колесе. Мотор редуктор работает менее интенсивно, если червяк находится сбоку.

5. Недостатком и одновременно преимуществом является самоторможение. Лучше отказаться от такой функции.

Цилиндрический мотор редуктор

Этот мотор редуктор имеет зубчатую передачу, которая приводит в действие все устройство. Стоит отметить, что цилиндрические устройства еще называют соосными, так как валы агрегата находятся на одной оси.

Эта конструкция позволяет редуктору справляться с большими нагрузками. Также у механизма высоки показатели мощности, есть возможность иметь трехступенчатый агрегат.

К примеру, мотор редуктор отличается надежностью и долговечностью. Устройство всегда стремится получить высокий коэффициент полезного действия. Имея такую характеристику, мотор редуктор используется в самых разных областях промышленности.

Планетарный мотор-редуктор

В этом приводном оборудовании используется зубчатая передача, которая преобразовывает крутящий момент.

Плюсы устройства:

  1.  Маленькие габариты и небольшой вес. Имеет компактную и емкую конструкцию.
  2.  Приемлемые показатели коэффициента полезного действия.
  3.  Широчайший диапазон мощности.
  4.  Высокие нагрузки.

Стоить отметить, что планетарный мотор редуктор имеет невысокую стоимость по сравнению с иными типами устройств. Может беспрерывно работать ровно сутки.

Волновой мотор редуктор

Практически каждый мотор редуктор этого типа оснащен импортными деталями и механизмами. Имеет положительные рекомендации и качественные характеристики.

Специалисты позиционируют волновой мотор редуктор как высокотехнологичное средство. В основе комплектующих элементов стоят сложные механизмы и детали.

Более того, агрегат может быть сделан под индивидуальные настройки. Зубчатый привод используется в промышленной, медицинской, транспортной сфере.

Коническо-цилиндрический мотор редуктор

Особенность этого устройства заключается в наличие сразу двух совмещенных типов передач. Коническо-цилиндрический мотор редуктор используется в тех случаях, где оси валов пересекаются.

Специалисты отмечают у этого типа передачи повышенную износостойкость, долгий срок службы и высокий КПД. Ко всему прочему этот агрегат прост в использовании и не требует дополнительного обслуживания. Все эти факторы говорят об экономичности и целесообразности мотор редуктора.

tehno-drive.ru

Устройство генератора переменного тока автомобиля – Автомобильные генераторы переменного тока и принцип работы — 30 Ноября 2014 — АвтоБлог

Подробное описание принципа работы генератора переменного тока в автомобиле

Современные автомобили оборудованы сложной системой электронных датчиков, мощными осветительными приборами и аудиосистемами. Для обеспечения исправной работы всех электрических приборов автомобиля необходима стабильная выработка электрического тока, которая является основной функцией генератора переменного тока автомобиля.

Автомобильный генератор переменного тока

Собственно, генератор не вырабатывает ток самостоятельно, а лишь конвертирует его из механической энергии, вырабатываемой внешним носителем, в электрическую энергию.

Назначение генератора переменного тока

Схема генератора переменного тока используется в автомобилях по причине того, что переменный ток способен максимально обеспечить потребности основных узлов авто в электроэнергии. Для того, чтобы усвоить принцип работы генератора переменного тока, нужно в первую очередь рассмотреть, что такое переменный ток.

Произвести переменный ток можно путем помещения прямолинейного металлического проводника между двумя разнополюсными магнитами. Вращение проводника посредством посторонней силы по часовой стрелке способствует образованию индуктированного электрического заряда при пересечении магнитных линий. Таким образом, выработка переменного тока в генераторе происходит по принципу электромагнитной индукции, но чтобы преобразовать его в стабильный ток нужной величины, нужно рассмотреть устройство генератора переменного тока.

Принцип работы генератора переменного тока

Конструкция генератора переменного тока

К важным конструкционным элементам генератора относятся:

  • Шкив;
  • Корпус генератора из двух крышек;
  • Ротор и статор;
  • Выпрямители;
  • Регуляторы напряжения;
  • Щеточный узел.

Шкив выступает стержнем для крепления всех конструкционных узлов генератора. Также посредством вращательных движений он передает механическую энергию от двигателя к ротору генератора. Шкив приводиться в движение через двигатель от клинового ремня.

Конструкция генератора переменного тока

Ротор представляет собой стальной вал с медной обмоткой возбуждения, которая соединяется с контактными пальцами специальными выводами. Обмотку возбуждения с двух сторон накрывают стальные втулки в виде короны с клиновидными выступами, расположенными по направлению друг к другу. Выступы двух втулок создают противоположные магнитные поля, которые являются остаточными, даже когда ток в обмотке отсутствует. Это обеспечивает самовозбуждение генератора только при высокой частоте вращения двигателя, что невозможно при запуске мотора. По этой причине на обмотку ротора дополнительно подается ток небольшой силы с аккумулятора. После достижения рабочей величины напряжения в обмотке ротора, питание от аккумулятора прекращается и работа генератора продолжается в режиме самовозбуждения.

Магнитный поток, вырабатываемый обмоткой ротора, направляется в статор, состоящий из стальных листов в форме трубы с полыми пазами. Внутри пазов находиться трехфазная медная обмотка, благодаря которой магнитный поток преобразуется в мощное электрическое напряжение. Здесь можно измерить полное сопротивление цепи переменного тока. Определить же реальное действие цепи переменного тока с активным сопротивлением можно благодаря данным по преобразованию электрической энергии в другие ее виды, например тепловую (подогрев проводников) или химическую (подзарядка аккумулятора).

Трехфазная обмотка статора выполняется по особой технологии, а обмотки отдельных фаз соединяется в «треугольник» или «звезду». В автомобильных генераторах переменного тока преимущество отдается обмотке «треугольник» по причине ее мощностных особенностей. Сила тока в конструкции «треугольник» почти в 2 раза меньше тока в «звезде» при одинаковой величине исходящего магнитного потока из ротора. Итак, для мощных генераторов обмотка статора по принципу «треугольник» позволяет более точно преобразовывать величину тока, избегая перенапряжения базовых узлов и продлевая срок службы элемента.

Принцип действия генератора переменного тока предполагает постоянное питание бортовой и электронной системы авто. По этой причине ток, образуемый обмоткой статора, постоянно питает электрооборудование через выпрямитель. Выпрямительная установка состоит из шести силовых и двух дополнительных диодов, закрепленных на теплоотводной пластине. Три из шести силовых диодов заряжены положительно, остальные – отрицательно. Полупроводниковые диоды не оказывают существенного сопротивления и не проводят ток в обратную сторону.

Конструкция щеточного узла представляет собой пластмассовый элемент с щетками, обеспечивающими контакт с кольцами или контактными пальцами ротора. Щетки узла позволяют защитить подвижные части ротора и шкива от преждевременного износа.

Рассматривая то, как устроен генератор переменного тока, стоит упомянуть о системе крепления генератора. Эту функцию выполняет корпус генератора, состоящий из двух крышек. Первая, которая устанавливается со стороны шкива и ротора, обеспечивает крепление генератора к двигателю, фиксацию статора и подшипников ротора. Задняя крышка, расположенная вблизи контактных колец и щеточного узла, не только выполняет вышеперечисленные функции. На ней также размещается выпрямитель и щетки.

Применение и свойства генераторов переменного тока

Рассмотрев вопрос, как работает генератор переменного тока, перейдем к предъявляемым требованиям к этому базовому узлу автомобиля. Поскольку аккумуляторы современных автомобилей высокочувствительны к перепадам напряжения, генераторы должны обладать следующими свойствами:

  • Поддерживать постоянную выработку электрического тока во избежание прогрессирующей разрядки аккумуляторной батареи;
  • Обеспечивать стабильность показателей вырабатываемого тока без перепадов и скачков;
  • Регулировать силу вырабатываемого тока независимо от частоты вращения двигателя;
  • Снабжать электроэнергии работающие приборы и производить постоянную подзарядку аккумулятора.

blog-mycar.ru

Автомобильные генераторы переменного тока.


Генераторы переменного тока




Развитие автомобилестроения сопровождалось ростом требований к безотказности и увеличению срока службы автомобилей, комфорту их эксплуатации, снижению эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт, а также соответствие все возрастающим требованиям безопасности движения.
В связи с этим появилась необходимость существенного увеличения мощности и срока службы автомобильных генераторов, как основных источников электрического тока, улучшения их эксплуатационных характеристик и снижения эксплуатационных затрат. Появилась необходимость уменьшения габаритных размеров и массы генераторов, как, впрочем, и многих других агрегатов и устройств, что позволяло гибко проектировать компоновку и внешний дизайн автомобилей, а также получать экономию дорогостоящих металлов.

Удовлетворение перечисленных требований путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность и малый срок службы щеточно-коллекторного узла, а также габаритные размеры и массу генераторов постоянного тока, стало неосуществимо. Поэтому было выбрано новое направление в развитии автомобильных генераторов – создание генераторов переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно, и касается в основном особенностей конструкции генератора, поскольку они оснащены встроенными полупроводниковыми выпрямителями и питают потребители постоянным (выпрямленным) током.
В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточно-коллекторный узел, осуществляющий выпрямление переменного тока, полученного в обмотках якоря.
Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный и надежный выпрямитель на полупроводниковых диодах, в котором отсутствовали механические детали и узлы, подверженные износу и отказам.

***

Преимущества и недостатки генераторов переменного тока

К основным преимуществам генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока можно отнести следующие свойства:

  • при одинаковой мощности их масса в 1,8…2,5 раза меньше, причем примерно в три раза меньше расходуется ценного цветного металла – меди;
  • при одинаковых габаритах генераторы переменного тока выдают большую мощность;
  • ток начинает вырабатываться при меньшей частоте вращения ротора;
  • проще схема и конструкция регулирующего устройства вследствие отсутствия элемента ограничения силы тока и реле обратного тока;
  • проще и надежнее конструкция токосъемного устройства, особенно, в бесконтактных генераторах переменного тока;
  • меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надежности работы и увеличения срока службы.

С практической точки зрения преимущества генератора переменного тока проявляются в том, что вырабатываемый им ток снимается с неподвижных обмоток, закрепленных на корпусе-статоре. Обмотка возбуждения, выполненная на вращающемся роторе, существенно легче неподвижных обмоток статора, поэтому ротор можно вращать с большей скоростью, не опасаясь явлений дисбаланса вращающихся масс. Да и ток возбуждения в этом случае подвести проще, поскольку он небольшой. В результате щетки и контактные кольца служат дольше.

Кроме того, генератор постоянного тока, в отличие от генератора переменного тока, начинает вырабатывать ток при относительно большой частоте вращение якоря. По этой причине для его полноценного функционирования, например, на холостых оборотах двигателя, необходимо значительное передаточное число привода, что в дальнейшем (на рабочей частоте коленчатого вала) может привести к дисбалансу (из-за значительной массы якоря), износу подшипников и элементов привода генератора.

Определенное преимущество генераторов переменного тока проявляется, также, в том, что при необходимости получения высокого напряжения (например, для питания высоковольтных потребителей), достаточно использовать небольшой трансформатор. Увеличить напряжение постоянного тока таким способом не удастся. Несмотря на то, что в автомобильных бортовых сетях необходимость получения высокого напряжения возникает крайне редко, такую возможность нельзя сбрасывать со счетов.

Основные недостатки генератора переменного тока — необходимость выпрямления вырабатываемого им тока, а также некоторое рассеивание мощности в окружающих ротор и статор металлических деталях из-за возникновения вихревых и реактивных токов в переменном электромагнитном поле. Тем не менее, достоинства генераторов переменного тока с лихвой окупают отмеченные недостатки.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значительные размеры, и их приходилось размещать отдельно от генератора, в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для присоединения такого выпрямителя к генератору требовалась дополнительная проводка.
Кроме того, селеновые выпрямители были недостаточно теплостойки, и допускали максимальную рабочую температуру не выше +80 ˚С.
По этим причинам в дальнейшем от селеновых выпрямителей отказались, и стали применять кремниевые диоды, которые были менее габаритны, обладали хорошей теплостойкостью, что позволяло размещать их непосредственно в генераторе.

На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы.
Габаритные размеры интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который совместно со встроенными регулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.

***

Принципиальное устройство генератора переменного тока

На рис. 1 представлена упрощенная схема генератора переменного тока, который состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего магнитное поле.

Полюсы ротора поочередно проходят мимо неподвижных катушек статора, размещенных на пазах с внутренней стороны корпуса генератора. При этом изменяется направление магнитного потока, а, следовательно, и направление индуцируемой в катушке ЭДС.

Обычно число полюсов магнита на роторе и число катушек в корпусе позволяет получить трехфазный ток. У трехфазных генераторов обмотки имеют одну общую точку, где соединяются их концы, поэтому такая схема соединения называется «звездой», а общая точка обмотки – нулевой точкой.

Вторые концы обмоток присоединяют к двухполупериодному выпрямителю. Магнитное поле ротора может создаваться постоянным магнитом или электромагнитом. В последнем случае к обмотке возбуждения электромагнита подводится постоянное напряжение.

Применение в роторе электромагнитов усложняет конструкцию генератора, так как необходимо подводить напряжение к вращающейся детали – ротору, но в этом случае возможно регулирование напряжения изменением частоты вращения ротора. Кроме того, магнитные свойства постоянных магнитов существенно зависят от их температуры.

Более подробно устройство и работа автомобильного генератора переменного тока приведены на следующей странице.

***



Бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются тремя факторами:

  • качеством электрической изоляции;
  • качеством подшипниковых узлов;
  • надежностью токосъемных (щеточно-контактных) устройств.

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен путем использования бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надежность и ресурс, чем контактные генераторы, использующие щеточно-контактные токосъемные устройства. Это стимулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением – индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.

К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами. Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает в магнитной системе поток, который при вращении ротора изменяется по величине без изменения знака. Этот поток замыкается, проходя через воздушные зазоры между валом и элементами ротора, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора и крышку генератора.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора.
Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий. Магнитный поток в воздушном зазоре периодически изменяется от Фmах, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Фmin, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180˚ электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную и переменную составляющую с амплитудой

Фпер = 0,5 (Фmах — Фmin)

3убец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора может быть определена по формуле:

f = zn/60,

где z- число зубцов ротора.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения с помощью немагнитной обоймы. Полюсы клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора, индуцируя в них ЭДС.

Генераторы с укороченными полюсами просты по конструкции, технологичны. Роторы таких генераторов имеют малое рассеяние.
К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.

Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов долго сдерживалось следующими трудностями:

  • невысокие удельные показатели;
  • повышенный уровень пульсации выпрямленного напряжения;
  • повышенный уровень шума.

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышеперечисленных недостатков позволило использовать индукторные генераторы переменного тока на автомобилях.

Впервые бесщеточные генераторы с укороченными полюсами 45.3701 и 49.3701 были использованы на автомобилях марки «УАЗ».

***

Небольшой видеоролик позволит наглядно понять основные принципы работы и устройство автомобильного генератора переменного тока.

***

Устройство и работа генератора автомобиля ВАЗ



k-a-t.ru

Генератор переменного тока. Устройство и принцип действия

Генератор переменного тока — это электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

В последнее время широкое распространение получили генераторы переменного тока, выгодно отличающиеся от генераторов постоянного тока своими габаритными размерами и способностью вырабатывать ток заряда при меньшей частоте вращения коленчатого вала двигателя. Они имеют повышенную надежность.ustrojstvo-generatora-toka

Генераторы переменного тока используют на гусеничных и колесных машинах (например, на КамАЗ-4310 и КЗКТ-7428). По своей конструкции генераторы переменного тока отличаются от коллекторных генераторов постоянного тока. У них почти вдвое меньше масса и втрое — расход меди. Благодаря более раннему началу отдачи зарядного тока (с момента приведения во вращение вала двигателя на режиме холостого хода) такие генераторы имеют существенно лучшие зарядные свойства по сравнению с генераторами постоянного тока.

Генератор переменного тока представляет собой трехфазную синхронную электромашину с электромагнитным возбуждением и выпрямителем. Генератор работает совместно с регулятором напряжения, обеспечивающим поддержание в электросети машины (с определенным допуском) требуемого постоянного напряжения.

Генератор переменного тока

Рис. Схема генератора переменного тока:
1 — ротор; 2 — статор; 3, 9 — шарикоподшипники; 4 — шкив привода; 5 — вентилятор; 6, 10 — крышки; 7 — выпрямитель; 8 — контактные кольца; 11 — щеткодержатель; 12 — обмотка возбуждения; 13 — винты крепления фазовых обмоток статора к выпрямителю; 14 — винт «массы»

Принцип действия генератора переменного тока

Конструкции электрических генераторов переменного тока различны, но принцип их действия одинаков. Рассмотрим один из таких генераторов.

Статор 2 генератора с трехфазной обмоткой выполнен в виде отдельных катушек, в витках которых при вращении ротора 1 индуцируется переменное напряжение. В каждой фазе имеется по шесть катушек, соединенных последовательно. Обмотка возбуждения 12 выполнена в виде катушки и помещена на стальной втулке клювообразных полюсов ротора, обмотки которого питаются постоянным током от аккумуляторной батареи или выпрямителя 7, устанавливаемого на выходе генератора. В крышке 10 имеются вентиляционные окна, через которые циркулирует охлаждающий поток воздуха. Моноблок-радиатор способствует охлаждению выпрямителя, собранного из кремниевых вентилей (диодов) с допустимой температурой нагрева 150 °С.

Интересным компоновочным решением конструкции генератора переменного тока является генераторная установка магистральных автопоездов МАЗ. Она состоит из генератора и интегрального регулятора напряжения (ИРН). Номинальное вырабатываемое напряжение установки 28 В, номинальная мощность 800 Вт. Регулятор вмонтирован в основание щеткодержателя генератора. В крышку генератора также вмонтирован выпрямительный блок БПВ 4-45. Регулятор состоит из резисторов, конденсаторов, стабилитронов, транзисторов и других элементов. Он снабжен переключателем сезонной регулировки («летняя» и «зимняя»). Элементы ИРН смонтированы на малогабаритной керамической плате, закрытой специальной крышкой и залитой герметиком, что делает конструкцию неразборной и неремонтируемой.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Генератор легкового автомобиля. Назначение и принципы работы.

Автомобильный генератор нужен для того, чтобы преобразовывать механическую энергию в электрическую. Без него невозможна работа электро схемы автомобиля. Генератор обеспечивает нужным зарядом аккумулятор, без этого устройства АКБ будет разряжен меньше, чем за час. Находится это устройство поблизости к двигателю, и принцип работы заключается в приведении в движение благодаря коленчатому валу.

 Принцип работы устройства

Содержание статьи

  • Ротор – это вал, имеющий специальную обмотку возбуждения. Он разделен на две половинки, каждая из них находится в противоположном полюсе.
  • Токосъемные кольца – элемент, который нужен для питания обмотки генератора. В движение устройство приводит ротор, который двигают специальные ремни.
  • Статор должен иметь сердечник и обмотку. Это устройство подает переменный ток, который через кольца направляется по цепи дальше. Для перемещения заряда с рамки и направления его в нужное место применяют щеточный узел.

Схема генератора включает и такое устройство, как выпрямительный узел. Без него принцип получения постоянного тока станет невозможным, и схема работать не будет.

Внешне выпрямительный блок выглядит как пластины с диодами. Обычно их 6. В редких случаях схема может включать еще две пластины. Если используется такое подключение, то ток не поступает в аккумулятор, если мотор не заведен.

Мощность устройства возможно увеличить на 15%, если использовать дополнительные диоды и обмотку «звезда». Для того чтобы напряжение было одинаковым, используется регулятор. Это устройство может менять продолжительность электрических импульсов и влиять на их частоту.

Принцип этого звена системы основан на работе исполнительных элементов и датчиков. Благодаря им регулятор понимает продолжительность возбуждения обмотки и необходимость включения ее в сеть. Если регулятор выйдет из строя, напряжение перестанет быть стабильным.

Большая часть важных конструктивно элементов находится в корпусе генератора, они имеют сравнительно небольшой размер и позволяют разместить элементы компактно. Корпус выполняют из сплава алюминия. Этот металл позволяет прибору не намагничиваться, а также эффективно рассеивает тепло, не позволяя генератору перегреться.

Характеристики, типы генераторов

Автомобильные генераторы делятся на различные типы, от которых зависят и характеристики устройства. Основная классификация – это разделение устройств на дающие постоянный или переменный ток. Генераторы постоянного тока применялись до 60-х годов повсеместно. Сейчас их можно встретить в основном на грузовых автомобилях. Такой генератор отличается тем, что имеет неподвижные щитки, которые снимают напряжение с обмотки якоря.  Схема предусматривает параллельную установку элементов.

Генераторы переменного тока появились в 1946 году. Принцип работы устройства был проиллюстрирован выше. Основным достоинством такого генератора является небольшая масса и уменьшенные габариты. Работа генератора стала более надежной, увеличился срок его жизни.

Такие типы генераторов имеют токосъемные кольца. Если в генераторе постоянного тока напряжение снимается при помощи двух полуколец, то генератор переменного тока отличает несколько иная схема. Здесь кольца полноценные, установлены на оба конца рамки. Они не определяют работу устройства полностью, но существенно изменяют ее принцип. Машине для стабильной работы необходима большая мощность генератора. Дать ее в большей степени способен генератор переменного тока.

Технические характеристики

От этих параметров зависит, подходит устройство автомобилю или нет. Основная характеристика – это токоскоростная. Она зависит от того, сколько оборотов вращения ротора происходит при постоянном напряжении. Она же показывает, сколько ампер выдает генератор. Нормальное значение может колебаться от 55 до 120 ампер, в зависимости от того, какое напряжение требуется конкретной марке автомобиля. Если количество ампер низкое, это свидетельствует о поломке генератора. При покупке учитывают характеристики напряжения, трения, возбуждения.

Схема установки данного устройства такова

 

Схема установки

Как проверить, исправен ли прибор?

Иногда генератор выходит из строя. Это может произойти с любым устройством вне зависимости от его марки и режима эксплуатации. Чаще всего со временем стираются щеточки и требуют замены, могут требовать замены диоды, однако это не полный перечень возможный неприятностей. Иногда требуется более серьезный ремонт.

Из строя может выходить цепь. Обычно это происходит из-за ее обрыва или иных нарушений работы генератора, для проверки чего замеряют напряжение, выдаваемое прибором. Если оно слишком маленькое, то он неисправен. Причиной неисправности могут быть графитовые щетки. Они находятся в регуляторе и мосте диодов. Если щетки стерлись, их нужно заменить. Этот процесс несложен и вполне под силу любому автомобилисту.

Следует тщательно проверять регулятор на исправность. Именно этот узел отвечает за зарядку аккумулятора и ее интенсивность. Регулятор реагирует на внешнюю температуру под капотом автомобиля. Благодаря термокомпенсации регулятор решает, сколько вольт необходимо аккумулятору для стабильной работы. Иногда автомобили оснащены регулятором ручного типа. Это значит, что вам самостоятельно придется переключать устройство с наступлением летнего или зимнего периода. Устройства этого типа хороши для использования в тех точках страны, где минусовая температура может достигать критических отметок.

Стоит обращать внимание на шумность работы генератора. Повышение громкости работы говорит о неисправности подшипниковых узлов, возможных дефектах в них. Шум может вызывать отсутствие или малое количество смазки в подшипниках. При износе сепараторов отмечается повышенная шумность работы генератора. Влиять на это могут поврежденные дорожки качения, проворачивание колец, находящихся снаружи. Генератор может начать выть. В этом случае основные действия – это проверка всей системы в целом. Может произойти замыкание в статорной обмотке прибора, также из строя может выйти тяговое реле. Проверить следует и контакты: если они ненадежны, могут проявляться посторонние шумы. Такая проверка обычно не занимает много времени.

Исправный прибор имеет нормальное температурное значение, не превышающее 90 °С. При перегреве или поломке диодного моста необходимо проверить, сколько приборов подключено к устройству. Иногда на автомобиль вешают дополнительное оборудование, для чего мощности штатного генератора не хватает. Действия в этом случае достаточно предсказуемы: отключить оборудование либо заменить генератор на более мощный.

Заметить перегрев можно и визуально. Фазная обмотка статора имеет изоляцию. При перегреве изоляция становится темного цвета, в отдельных случаях закипает. О перегреве может свидетельствовать и разряжение аккумулятора, отсутствие зарядки. Индикация оборудования в электросхеме может происходить неправильно. При высокой температуре генератора падает его способность давать хорошее напряжение, чего допускать нежелательно.

Уход за генератором для автомобиля

Устанавливая на автомобиль аккумулятор, в первую очередь необходимо проверить, правильно ли подключена полярность батареи. Если плюс и минус будут поменяны местами, то при запуске двигателя произойдет выход из строя выпрямителя генератора. Это может вызвать возгорание. Эта же проблема может произойти при прикуривании другого автомобиля от вашего аккумулятора.

Правильная эксплуатация устройства – залог его долгой службы. Пользуясь автомобилем, не забывайте проверять состояние электропроводки, чистоту контактов и соединений, особенно тех, которые идут к регулятору напряжения и генератору. Можно использовать специальный спрей для очистки контактов, его продают в автомагазинах. Плохие контакты могут привести к тому, что напряжение окажется чересчур высоким, а это может сказаться плачевно на оборудовании автомобиля.

Если вы проводите сварку кузова автомобиля, то все электрические приборы необходимо отсоединить от генератора, рекомендуется снять аккумулятор. Надо контролировать напряжение ремня генератора. Если он плохо натянут, работа прибора будет неэффективна, напряжение будет слабым. Если ремень натянут чрезмерно, это приводит к быстрому разрушению подшипников.

При правильном уходе генератор прослужит больше положенного срока, не доставит никаких проблем в эксплуатации.

 

 

znayauto.ru

Автомобильный генератор. Устройство и принцип работы генератора

Если сравнить по аналогии с человеческим организмом автомобиль то двигатель внутреннего сгорания станет сердцем, ну а роль нервной системы достанется генератору вкупе с бортовой проводкой. Будет ли двигаться автомобиль без генератора? Будет, но не долго, ровно до тех пор, пока не разрядится аккумуляторная батарея. Вот именно для зарядки аккумулятора и поддержания рабочего напряжения в бортовой сети и служит автомобильный генератор.

 

Устройство генератора автомобиля

 

Строение генератора автомобиля представляет собой совокупность отдельных элементов собранных в одном корпусе.

  1. Корпус генератора является одновременно и основанием для статорной обмотки. Выполнен из легко сплавных металлов (чаще дюралюминий), и имеет «окна» для лучшего охлаждения во время работы. В задней и передней частях корпуса расположены подшипники для крепления на них ротора.
  2. Статорная обмотка генератора выполнена из медного провода и уложена в пазах сердечника. Сердечник выполнен в виде круга и изготавливается из металла с улучшенными магнитными характеристиками (трансформаторное железо). Поскольку генератор автомобиля является трехфазным производителем энергии, поэтому статор имеет три обмотки, соединенные между собой треугольником. В местах соединения фазных обмоток к ним подключается выпрямительный мост. Провод для изготовления фазных обмоток имеет двойную термоустойчивую изоляцию, чаще всего применяется специальный лак.
  3. Ротор представляет собой электромагнит и имеет одну обмотку. Обмотка располагается на валу ротора. Сверху обмотки ротора расположен сердечник из ферро магнитного материала. Диаметр сердечника на 1,5-2 мм меньше диаметра статора. Для подачи напряжения управления с реле-регулятора на обмотки ротора, применяются медные кольца, которые располагаются на валу и соединены с обмоткой ротора посредством графитовых щеток.
  4. Реле-регулятор, выполняет функцию контроля и регулировки напряжения на выходе генератора. Выполнен в виде электронной схемы и имеющий выходы к щеткам. Реле-регулятор может устанавливаться как непосредственно в корпусе генератора, в этом случае регулятор выполняется в одном корпусе со щетками. Или отдельно от генератора, тогда щетки устанавливаются на щеткодержатель.
  5. Выпрямительный мост имеет шесть диодов с прямым током более 40 Ампер. Диоды располагаются на токопроводящих основаниях (плюсовом и минусовом), попарно и соединены по схеме Ларионова. Соединение по этой схеме позволяет на выходе получить постоянное напряжение из трёхфазного переменного. В народе выпрямительный мост именуется «подковой», потому, что токопроводящие основания диодов для удобного расположения в корпусе, имеют вид подковы.

 

Принцип работы автомобильного генератора

В основу работы автомобильного генератора положен принцип порождения переменного электрического напряжения в обмотках статора под воздействием постоянного магнитного поля, которое образуется вокруг сердечника ротора.

Двигатель приводит в действие ротор генератора при помощи ременной передачи. На обмотку возбуждения (ротора) подается постоянное электрическое напряжение, достаточное для образования магнитного потока. При вращении сердечника вдоль обмоток статора, в последних наводится ЭДС. Сила магнитного потока регулируется реле-регулятором, увеличением или уменьшением подаваемого напряжения на щетки, и зависит от нагрузки, снимаемой с плюсовой клеммы генератора. Напряжение на выходе генератора колеблется в пределах 13,6 в летнее время и 14,2 в зимний период (для реле-регуляторов у которых имеется встроенный контроль температуры окружающего воздуха). Такого напряжения достаточно для дозаряда аккумулятора и поддержания его в заряженном состоянии. Бортовая сеть так же питается от клеммы генератора автомобиля и включена параллельно аккумулятору.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

autoustroistvo.ru

принцип работы, устройство, назначение генератора

Люди пользуются энергией электрического тока практически во всех сферах своей деятельности. Сейчас нелегко представить жизнь без электричества, которое с помощью специального оборудования преобразуется из механической энергии. Рассмотрим подробнее, как происходит этот процесс, и как устроены современные генераторы.

Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Превращение механической энергии в электрическую

Любой генератор работает по принципу магнитной индукции. Самый простой генератор переменного тока можно представить, как катушку, которая вращается в магнитном поле. Также есть вариант, при котором катушка остается неподвижной, но магнитное поле только её пересекает. Именно во время этого движения и вырабатывается переменный ток. По такому принципу функционирует огромное количество генераторов во всем мире, объединенных в систему электроснабжения.

Устройство и конструкция генератора переменного тока

Стандартный электрогенератор имеет следующие компоненты:

  • Раму, к которой закреплен статор с электромагнитными полюсами. Изготовлена она из металла и должна выполнять защитную функцию всех элементов механизма.
  • Статор, к которому крепится обмотка. Изготавливается он из ферромагнитной стали.
  • Ротор – подвижный элемент, на сердечнике которого располагается обмотка, образующая электрический ток.
  • Узел коммутации, который отводит электричество с ротора. Представляет собой систему подвижных токопроводящих колец.
Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

В зависимости от назначения, генератор имеет определенные особенности конструкции, но существуют два компонента, которыми обладает любое устройство, конвертирующее механическую энергию в электричество:

  1. Ротор – подвижная цельная деталь из железа;
  2. Статор – неподвижный элемент, который изготовлен из железных листов. Внутри него есть пазы, внутри которых располагается проволочная обмотка.

Для получения большей магнитной индукции, между этими элементами должно быть небольшое расстояние. По своей конструкции генераторы бывают:

  • С подвижным якорем и статическим магнитным полем.
  • С неподвижным якорем и вращающимся магнитным полем.

В настоящее время более распространено оборудование с вращающимися магнитными полями, т.к. значительно удобнее снимать электрический ток со статора, чем с ротора. Устройство генератора имеет немало сходств с конструкцией электродвигателя.

Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Схема генератора переменного тока

Принцип работы электрогенератора: в тот момент, когда половина обмотки находится на одном из полюсов, а другая на противоположном, ток движется по цепи от минимального до максимального значения и обратно.

Классификация и виды агрегатов

Все электрогенераторы можно распределить по критерию работы и по типу топлива, из которого и образуется электроэнергия. Все генераторы делятся на однофазные (выход напряжения 220 Вольт, частота 50 Гц) и трехфазные (380 Вольт с частотой 50 Гц), а также по принципу работы и типу топлива, которое конвертируется в электричество. Ещё генераторы могут использоваться в разных сферах, что определяет их технические характеристики.

По принципу работы

Разделяют асинхронные и синхронные генераторы переменного тока.

Асинхронный

У асинхронных электрогенераторов нет точной зависимости ЭДС от частоты вращения ротора, но здесь работает такой термин, как «скольжение S». Оно определяет эту разницу. Величина скольжения вычисляется, поэтому некоторое влияние элементов генератора в электромеханическом процессе асинхронного двигателя все же есть.

Синхронный
Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Такой генератор обладает физической зависимостью от вращательного движения ротора к генерируемой частоте электроэнергии. В таком устройстве ротор является электромагнитом, состоящим из сердечников, обмоток и полюсов. Статором являются катушки, которые соединены по принципу звезды, и имеющими общую точку – ноль. Именно в них вырабатывается электрический ток.
Ротор приводит в движение посторонняя сила подвижных элементов (турбин), которые двигаются синхронно. Возбуждение такого генератора переменного тока может быть, как контактным, так и бесконтактным.

По типу топлива двигателя

Удаленность от электросети с появлением генераторов больше не становится препятствием для пользования электроприборами.

Газовый генератор
Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

В качестве топлива здесь используется газ, во время сгорания которого и вырабатывается механическая энергия, которая затем заменяется электрическим током. Преимущества использования газогенератора:

  • Безопасность для окружающей среды, ведь газ при сгорании не выделяет вредных элементов, копоти и токсичных продуктов распада;
  • Экономически это очень выгодно – сжигать дешевый газ. В сравнении с бензином, это обойдется значительно дешевле;
  • Подача топлива осуществляется автоматически. Бензин и дизельное топливо требуется по мере необходимости подливать, а газовый генератор обычно подключают к системе газоснабжения;
  • Благодаря автоматике, аппарат приходит в действие самостоятельно, но для этого он должен располагаться в теплом помещении.
Дизельный генератор
Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Эту категорию составляют преимущественно однофазные агрегаты мощностью 5 кВт. 220 Вольт и частота 50 Гц являются стандартными для бытовой техники, поэтому дизельный аппарат неплохо справляется со стандартной нагрузкой. Как можно догадаться, для его работы требуется дизельное топливо. Почему стоит выбрать именно дизельный электрогенератор:

  • Относительная дешевизна топлива;
  • Автоматика, позволяющая автоматически запускать генератор при прекращении подачи электрического тока;
  • Высокий уровень противопожарной безопасности;
  • В течении длительного периода времени агрегат на дизеле способен проработать без сбоев;
  • Внушительная долговечность – некоторые модели способны работать в общей сумме 4 года непрерывной эксплуатации.
Бензогенератор
Как устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действияКак устроен генератор переменного тока - назначение и принцип действия

Такие аппараты довольно востребованы как бытовое оборудование. Несмотря на то, что бензин дороже газа и дизеля, такие генераторы имеют немало сильных сторон:

  • Малые габариты при высокой мощности;
  • Просты в эксплуатации: большинство моделей можно запустить вручную, а более мощные генераторы оснащены стартером. Регулируется напряжение под определенную нагрузку при помощи специального винта;
  • В случае перегрузки генератора автоматически срабатывает защита;
  • Просты в обслуживании и ремонте;
  • Во время работы не издают много шума;
  • Можно применять и в помещении, и на улице, но следует защищать от попадания влаги.

Основные сферы применения

В зависимости от того, где используется электрогенератор, определяются его технические характеристики. Главным образом, отношения генератора к определенной категории по области применения, определяет его мощность. Разделяют следующие разновидности оборудования по сферам эксплуатации:

  • Бытовые. Обладают мощностью от 0,7 до 25 кВт. Обычно к этой категории относятся бензиновые и дизельные генераторы. Применяются для электроснабжения бытовых электроприборов и оборудования малой мощности, очень часто на строительных площадках. Сгодятся в качестве портативного источника электроэнергии при выезде на природу;
  • Профессиональные. Могут применяться в качестве постоянного источника электроэнергии в муниципальных учреждениях и мелких производственных предприятиях. Его мощность не превышает 100 кВт;
  • Промышленные. Могут эксплуатироваться на крупных фабриках и заводах, где требуется высокомощное оборудование. Такие аппараты обладают мощностью более 100 кВт, имеют немалые габариты и сложны в техническом обслуживании для неподготовленного человека.

odinelectric.ru

Устройство и работа генераторов переменного тока.


Устройство и работа генератора переменного тока




Генератор автомобилей ВАЗ

Конструкция генератора 37.3701 переменного тока, устанавливаемого на многих автомобилях марки ВАЗ (-2105, -2106, -2108, -2109 и др.), представлена на рис. 1.

Подвижное магнитное поле создается вращающимся двенадцатиполюсным магнитом – ротором (рис. 2, а), который представляет собой стержень с надетыми на него стальными звездочками, каждая из которых имеет по шесть клювообразных полюсов.
В полости между звездочками ротора на стальном кольце размещена обмотка возбуждения, напряжение к которой подводится через медно-графитовые щетки и два изолированных контактных кольца, напрессованных на вал ротора.
Концы обмотки возбуждения выведены через отверстия и подсоединены к контактным кольцам.

На контактные кольца опираются медно-графитовые щетки, размещенные в щеткодержателях, расположенных в задней крышке генератора со стороны, противоположной приводу. Одна из щеток присоединена к корпусу генератора, а вторая – к изолированной клемме, к которой через регулятор напряжения подводится ток возбуждения от аккумуляторной батареи.
Регулятор напряжения встроен в шеткодержатель, образуя вместе с ним единый съемный блок.

Магнитное поле намагничивает клювообразные полюсы ротора, имеющие разную полярность. Ротор, вращаясь внутри цилиндрического статора, индуцирует ЭДС в фазных обмотках, навитых на набранном сердечнике статора.

Статор генератора (рис. 2, б) состоит из сердечника, представляющего собой набор изолированных друг от друга листов магнитопроводящей мягкой электротехнической стали. Внутренняя поверхность сердечника статора имеет равномерно расположенные по окружности зубцы с пазами между ними. Число пазов кратно трем.
В пазах между зубцами укладываются витки катушек обмотки статора. Для изоляции катушек от сердечника используется электротехнический картон. Статор в сборе пропитывается изоляционным лаком.
Каждая из трех фаз обмотки статора содержит одинаковое число последовательно соединенных катушек, число которых в статоре кратно трем. Обычно статоры современных генераторов содержат 18 катушек, последовательно соединенных в три группы (по шесть катушек на каждую фазу).

Обмотка возбуждения генератора получает питание или от генератора, или от аккумуляторной батареи. Небольшой силы ток, поступающий в обмотку возбуждения через щетки и контактные кольца, вызывает магнитный поток, который замкнуто циркулирует по металлическим деталям ротора, в том числе по полюсным наконечникам.
Так как полюсные наконечники левой и правой половин сердечника ротора смещены, происходит и смещение магнитно потока. Поэтому входя в один зубец статора, магнитный поток выходит через другой зубец, пересекая катушки статора.

При вращении ротора происходит постоянное чередование северного и южного полюсов ротора, что приводит к изменению пересекающего катушки статора магнитного потока по величине и направлению. В результате в фазных обмотках наводится переменная ЭДС.

Для обеспечения первоначального возбуждения генератора, после включения зажигания, к клемме «В» регулятора напряжения, подводится ток по двум цепям:

1. Плюсовая клемма аккумуляторной батареи — контакт «30» генератора — контакты «30/1» и «15» замка зажигания — контакт «86» и «85» обмотки реле зажигания – клемма «минус» аккумуляторной батареи.
После замыкания реле ток в обмотку возбуждения поступает по второй цепи.

2. Плюсовая клемма аккумуляторной батареи — контакт «30» генератора — контакты «30» и «87» реле зажигания — предохранитель №2 в блоке предохранителей — контакт «4» белого разъема в комбинации приборов — резистор 36 Ом в комбинации приборов — контрольная лампа зарядки аккумуляторной батареи — контакт «12» белого разъема в комбинации приборов — контакт «61» — вывод «В» регулятора напряжения — обмотка возбуждения — вывод «Ш» регулятора напряжения — выходной транзистор регулятора напряжения – минусовая клемма аккумуляторной батареи.

После пуска двигателя обмотка возбуждения питается с общего вывода трёх дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке, а напряжение в системе электрооборудования автомобиля контролируется светодиодом или лампой в комбинации приборов.
При исправно работающем генераторе после включения зажигания светодиод или лампа должны светиться, а после пуска двигателя — гаснуть, поскольку напряжение на контакте «30» и общем выводе «61» дополнительных диодов становится одинаковым, и ток через контрольную лампу не протекает.

Если светодиодная лампа продолжает гореть после пуска двигателя, то это означает, что генераторная установка неисправна, т. е. либо вообще не выдаёт напряжение, либо оно ниже напряжения аккумуляторной батареи. В этом случае напряжение на разъёме «61» будет ниже напряжения на контакте «30», поэтому в цепи между ними протекает ток, заставляя светиться светодиодную лампу, что свидетельствует о неисправности генератора.

***



Каждая фаза трехфазной обмотки генератора состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены между собой по схеме «звезда» или «двойная звезда».
Свободные концы каждой из трех фаз подключены к встроенному в корпус генератора выпрямителю, который состоит из трех моноблоков, соединенных в схему двухполупериодного выпрямителя. Моноблок состоит из оребренного корпуса (для эффективного охлаждения), контактной шайбы, полупроводниковой кремниевой шайбы, герметизирующей заливки и двух выводов.
В каждом моноблоке, являющемся одновременно радиатором и токопроводящим зажимом средней точки, установлено по две полупроводниковые кремниевые шайбы.

Три моноблока выпрямителя размещены на задней крышке генератора, со стороны противоположной приводу, и соединены между собой параллельно.
Обмотка каждой из фаз генератора соединена с соответствующим моноблоком выпрямителя так, чтобы переменный ток подводился между двумя полупроводниковыми шайбами.

Выводы всех моноблоков выпрямителя с одной стороны соединены с корпусом генератора («масса), а с другой – изолированной положительной клеммой генератора.

Схема подключения фазных обмоток генератора к двухполупериодному выпрямителю показана на рис. 4.

Вал ротора вращается на двух шариковых подшипниках, размещенных в крышках генератора. Между крышками зажимается статор с обмотками. На переднем конце вала ротора посредством шпоночного соединения устанавливается шкив ременной передачи для привода генератора.
Между передней крышкой и приводным шкивом на валу ротора размещен охлаждающий вентилятор.
В торцовых крышках генератора выполнены окна для прохода воздуха, который охлаждает детали генератора и выпрямительный блок.

***

Снятие и установка генератора

Для снятия генератора с автомобиля понадобятся ключи гаечные рожковые (или накидные) 8 мм, 10 мм, 17 мм и 19 мм, головка 13 мм, плоская отвертка (для снятия хомутов) и монтажная лопатка.

  • Отсоедините минусовый провод от клеммы аккумуляторной батареи (ключ 10 мм).
  • Аккуратно снимите пластмассовые ленточные хомуты с патрубка воздухозаборника и жгута проводов стартёра и генератора.
  • Разъедините штекерный разъём обмотки возбуждения генератора.
  • Отверните гайку с вывода «30» генератора (ключ 10 мм).
  • Отверните гайку крепления генератора к натяжной планке (ключ 17 мм).
  • С помощью монтажной лопатки подведите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.
  • Отверните три болта защиты картера (головка 13 мм) и снимите её.
  • Снимите правый брызговик двигателя, отвернув пять самонарезных винтов (ключ 8 мм).
  • Отверните гайку с нижнего болта крепления генератора к кронштейну (ключ 19 мм).
  • Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника, немного наклонив его так, чтобы он прошёл вниз между лонжероном и нижним кронштейном крепления генератора.

Установка генератора производится в обратной последовательности.

***

Регулятор напряжения



k-a-t.ru

Устройство цилиндрического редуктора – Устройство цилиндрического редуктора — F&F GmbH

Устройство цилиндрического редуктора — F&F GmbH

Редуктор цилиндрический — это устройство для усиления крутящего момента путем снижения количества оборотов посредством зацепления зубчатых передач. Преимуществом данного типа редукторов являются высокий КПД, способность выдерживать большие нагрузки и передавать большую мощность, а также работать при неравномерных нагрузках, значительном количестве пусков и остановок. Также следует отметить и высокую надежность, обусловленную устройством цилиндрического редуктора, отсутствие самоторможения, малое тепловыделение и широкий ряд передаточных чисел, что расширяет возможности использования данного типа устройств в различных машинах и механизмах.

Кратко рассмотрим устройство цилиндрического редуктора.

В состав редуктора входят:

  • Массивный чугунный корпус.
  • Валы и вал-шестерни.
  • Узлы зубчатых колес и шестерен с опорами.
  • Крышки подшипников и регулировочные кольца

В корпусе редуктора размещены детали передач редуктора, элементы смазки, регулировочные кольца и прочие составляющие. Высокие прилагаемые нагрузки, конструктивные особенности и устройство цилиндрического редуктора требуют чтобы корпус обладал высокими показателями прочности и жесткости. В противном случае возможна деформация и перекос валов, быстрый выход из строя подшипников и зубчатых передач. Жесткость усиливается ребрами в зонах расположения опор валов. Удобство сборки передач обеспечивает разъёмная конструкция корпуса, состоящая из картера (нижняя часть) и крышки (верхней), где линия разъёма проходит по центру через оси валов. В крышке имеется смотровое окно, в картере — пробка для слива смазки и щуп для замера его уровня.

Определяет устройство цилиндрического редуктора количество и конструкция его зубчатых колес и вал-шестерней входящих в зацепление. Они обеспечивают передачу вращающего усилия. По направлению зуба они могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Более плавную работу и высокую нагрузочную способность обеспечивают косозубые и шевронные передачи. 

Зубчатые колеса насаживаются на вал с натягом, во избежание проворачивания используются шпоночные соединения. Как правило, входной вал является валом-шестерней, т. е. зубчатая передача является частью самого вала. Вращение валов обеспечивают подшипниковые узлы — шариковые или роликовые. Подшипники с натягом насаживаются на вал и вставляются в специальные гнезда в корпусе. Для устранения зазоров используются специальные регулировочные кольца и крышки. Важной функцией крышек подшипников является и защита от попадания грязи.

В устройстве цилиндрических редукторов используется циркуляционная или картерная смазка. В первом случае смазка поступает постоянно из системы автоматической подачи и удаляется через специальные отверстия, при картерной схеме — смазка заливается вручную в картер и доливается либо меняется по мере необходимости. Для подшипников часто используется густая закладная смазка или централизованная подача масла непосредственно в узел трения.

fif-group.ru

Устройство и функционирование цилиндрического редуктора

Цилиндрический редуктор — механическое устройство, предназначенное для снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента на выходном валу. Применяется в электрических, пневматических и гидравлических приводах промышленного оборудования различного назначения. Считается одним из самых распространенных типов редукторов, отличается высоким КПД и простотой конструкции передач.

Принцип действия и область применения

Цилиндрический редуктор включает в себя одну или несколько последовательно соединенных механических передач, состоящих из шестерней и зубчатых колес, размещенных на валах. При приложении крутящего момента к входному валу он начинает вращаться, приводя в движение размещенную на нем шестерню. Благодаря сцеплению с зубчатым колесом, которое имеет больший диаметр, начинает вращаться вал, на котором оно размещено. При этом угловая скорость уменьшается, а крутящий момент пропорционально возрастает.

В случае многоступенчатой схемы редуктора крутящий момент передается на промежуточный, а затем на конечный вал. Все конструктивные элементы размещены в едином корпусе, заполненном смазочными материалами, снижающими силы трения между шестернями.

Основная область применения цилиндрических редукторов — приводы следующих промышленных механизмов:

  • Системы автоматизации и управления.

  • Подъемное и тяговое оборудование.

  • Приводы строительных машин и механизмов.

  • Конвейерный транспорт и насосные установки.

  • Измельчительное оборудование.

  • Прессы.

Благодаря высокому КПД, цилиндрические редукторы могут использоваться в приводах практически любого оборудования, но только в том случае, если не предъявляются жесткие требования по габаритам, так как установки этого класса имеют внушительные размеры.

Преимущества и недостатки

Конструкция цилиндрического редуктора определила целый ряд плюсов механизма, а именно:

  • Способность передавать большую мощность практически без потерь и создавать высокий крутящий момент.

  • Обладает одним из лучших показателей КПД среди других редукторов. Коэффициент полезного действия может достигать 98%.

  • Возможность эксплуатации с неравномерной нагрузкой, с частыми пусками и остановками, в длительном режиме.

  • Отсутствие эффекта самоторможения, позволяющее проворачивать выходной вал вручную при выключенном двигателе.

  • Невысокий нагрев корпуса и основных конструктивных элементов при работе.

  • Сравнительно небольшой люфт выходного вала, обеспечивающий высокую кинетическую точность цилиндрического редуктора.

  • Высокая надежность и соответствующий рабочий ресурс механизма, который может превышать 25 тысяч часов.

  • Высокая вариативность основных рабочих узлов позволяет подобрать или собрать цилиндрический редуктор практически под любую задачу.

Для объективности отметим и недостатки механизмов этого класса:

  • Невысокое передаточное число ступени редуктора. Максимальное значение не может превышать 1 к 6,3. Для увеличения показателя потребуется реализация многоступенчатой схемы редуцирования.

  • Значительные габаритные размеры у установок с высоким передаточным числом.

  • При работе цилиндрический редуктор создает существенный шум.

  • Отсутствие самоторможения также несколько ограничивает сферу применения или требует применения специальных тормозящих устройств.

Следует сказать, что благодаря простоте конструкции цилиндрический редуктор отличается вполне невысокой стоимостью.

Основные виды цилиндрических редукторов

В зависимости от назначения и требуемых технических характеристик цилиндрический редуктор может комплектоваться несколькими ступенями передачи с шестернями различного типа. Чаще всего в механизме используют прямые, косозубые и конические шестерни. По конструкции различают несколько основных видов механизмов, получивших применения в различных типах привода.

Цилиндрические соосные редукторы

У редукторов этого класса входной и выходной валы находятся на одной оси. Благодаря этому существенно упрощается компоновка привода. Отметим, что соосные цилиндрические редукторы никогда не бывают одноступенчатыми. Для возвращения выходного вала на входную ось требуется минимум 2 ступени передач.

Производители предлагают большой перечень модификаций различной мощности от нескольких десятых ватта до сотен киловатт. Благодаря этому соосные редукторы получили широкое применение как в системах автоматизации и телеуправления, так и в мощных промышленных приводах производственного и подъемного оборудования.

Конические цилиндрические редукторы

Такой тип механизмов применяется при необходимости обеспечить пересечение осей входного и выходного валов. Обычно эти элементы располагаются под углом 90 градусов. Производители предлагают модификации в горизонтальном и вертикальном исполнении.

Конический цилиндрический редуктор имеет многоступенчатую схему. Причем в качестве первой ступени выступает именно коническая передача. Благодаря этому обеспечивается большая плавность работы при преобразовании большой угловой скорости и крутящего момента, передаваемого от приводного двигателя.

Следует отметить и полную взаимозаменяемость с редукторами червячного типа, что существенно расширяет сферу применения устройства.

Одноступенчатые механизмы

Наиболее простой тип цилиндрических редукторов, отличающийся невысоким передаточным числом. Как уже говорилось, максимальное значение ограничивается показателем 1/6,3, поэтому сфера применения этого оборудования ограничена. Используется в приводах, для которых не требуется значительное снижение скорости выходного вала.

Оборудование может поставляться с различным расположением валов, но редуктор такого класса не может быть соосным. Не применяется одноступенчатая схема и в конических цилиндрических редукторах. Простая конструкция механизма существенно упрощает техническое обслуживание и повышает срок службы оборудования.

Двухступенчатые установки

Двухступенчатые цилиндрические редукторы получили наибольшее распространение. Такая конструкция позволяет увеличить передаточное число механизма без существенного увеличения габаритов. Состоит из 3 валов с шестернями. На первой быстроходной ступени чаще всего используют косозубые шестерни, позволяющие повысить надежность механизма за счет большей площади сцепления.

На что обращать внимание при выборе цилиндрических редукторов

При выборе цилиндрических редукторов обращайте внимание на следующие характеристики:

  • Передаточное число.

  • Номинальный крутящий момент на выходном вале.

  • КПД механизма.

  • Габариты и масса.

  • Необходимое расположение валов.

При установке приводов в рабочих помещениях не лишним будет обратить внимание и на уровень создаваемого при работе шума.

www.ttaars.ru

Редуктор цилиндрический | конструкция, виды и применение цилиндрических редукторов

С того самого момента как человечество освоило колесо возникла необходимость в передаче крутящего момента с одного элемента на другой. Еще великий Леонардо да Винчи в своих чертежах пытался изобразить подобные механизмы. Изобретение двигателя внутреннего сгорания дало толчок к новым изобретениям, в том числе и механизма, способного преобразовывать крутящий момент с одной скорости в другую. Однако только лишь в наше время люди изобрели такой механизм, называется он цилиндрический редуктор. Что это такое? Каких видов бывает? Для чего конкретно он служит?

Что такое редуктор цилиндрический

Название цилиндрический редуктор появилось вовсе не от цилиндрической формы агрегата. Своим названием редуктор обязан цилиндрической схеме работы механизма. Внутри редуктора расположены несколько передаточных колес, имеющих цилиндрическую или коническую форму.

Слово редуктор является транслитерацией латинского слова reductor, что означает отводящий (приводящий) назад. Таким образом дается представление об основной способности редукторов. Передача в редукторах бывает прямая, цепная либо зубчатая.

Редуктором цилиндрическим называется механизм, созданный с целью передачи и преобразования крутящего момента. Данный механизм способен эффективно преобразовывать высокую угловую скорость. Преобразование происходит в более низкую скорость. При подсоединении к конструкции непосредственно мотора редуктор называется еще и цилиндрический мотор редуктор. Передача крутящего момента происходит в разных плоскостях и под разным углом валов друг к другу. В параллельной плоскости движения валов зубчатых цилиндрических редукторах выделяют:

  • Прямозубый цилиндрический редуктор и
  • Косозубый цилиндрический редуктор

Прямозубый цилиндрический редуктор выполняется с прямой формой зубьев вращательного элемента. Благодаря этому процесс зацепления происходит по всей длине зуба. Такие прямозубые передачи применяются в редукторах открытого типа. Прочное зацепление обеспечивает высокую мощность, однако приводит к преждевременному износу крутящих элементов (например, самих зубьев). При расчете цилиндрического прямозубого редуктора также учитывается повышенный шум, который создают при вращение зубья редуктора. Выделяются одноступенчатый прямозубый цилиндрический редуктор, двухступенчатый, трехступенчатый и так далее. Ступени означают количество передач в редукторе.

Косозубые цилиндрические редукторы отличаются непрямой формой зубьев, что позволяет производить постепенный захват каждого последующего зуба. Снижается шум и вибрации. Увеличивается коэффициент полезного действия. Выполнение вращения вала при такой передаче происходит с меньшим усилием. Выделяется одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор, а также двухступенчатый, трехступенчатый и так далее.

Конструктивные особенности

Плоскостное различие в размещении валов является не существенным. Основными факторами различия являются внутренние конструктивные особенности передачи крутящего момента. Среди цилиндрических редукторов конструктивно выделяют:

  • редуктор коническо-цилиндрический
  • редуктор червячно-цилиндрический

Коническо-цилиндрический редуктор

Коническо-цилиндрический редуктор является классическим видом цилиндрического редуктора. Основное назначение такого редуктора заключается в преобразовании или изменении скорости вращения валов. Коническая форма рабочих частей позволяет также эффективно передавать крутящий момент от одного вала к другому независимо от угла подведения. Цилиндрический редуктор конического типа характеризуется высоким коэффициентом полезного действия и надежность в работе. Данные свойства агрегата напрямую влияют на технические характеристики механизма, в котором установлен редуктор. Например, от количесва передач в механизме зависит производительность. Поэтому выделяют одноступенчатый цилиндрический редуктор и многоступенчатые редукторы.

Показательным примером такого редуктора является горизонтальный цилиндрический одноступенчатый редуктор. Применяется такой редуктор при следующих условиях:

  • Постоянная нагрузка
  • Переменная нагрузка
  • Длительный режим работы
  • Кратковременный режим работы
  • Вращение валов в разные стороны

Частота вращения цилиндрического редуктора не должна номинально превышать скорость в 1800 об/мин. Габариты такого редуктора отличаются малыми компактными размерами и весом всего до 250 килограмм.

Редуктор червячно-цилиндрический

Редуктор червячно-цилиндрический является конструктивной разновидностью классического цилиндрического редуктора. Как правило, данный цилиндрический редуктор собирается в вертикальной плоскости и состоит из мотора-редуктора и вала, которому он передает крутящий момент. Однако возможно и горизонтальное исполнении. Исполняется это прямым крепежом, либо через специальный фланец. От вида прикрепления зависят некоторые характеристики работы механизма.

Вариант прямого соединения подразумевает жесткий ход вала. Это возможно благодаря соединительной муфте. Она соединяет пусковой вал со специальной многозаходной червячной ступенью. Таким образом цилиндрический редуктор получает прирост коэффициент полезного действия без дополнительных энергозатрат, связанных с пуском механизма. Однако по сравнению с коническим редуктором данная червячная передача имеет относительно низкий коэффициент полезного действия. Поэтому используются такие редукторы только при повторно-кратковременных режимах работы механизма.

Крайне редко червячная передача встречается в двухступенчатыч цилиндрических редукторах. Причина – низкий коэффициент полезного действия и дороговизна производства. Чаще встречаются трехступенчатые цилиндрические редукторы которые конструктивно отличаются не только количеством ступеней, но и в наличием соосности.

Цилиндрический редуктор червячно-цилиндрического типа предназначен для восприятия высоких аксиальных и радиальных нагрузок. При этом производительные характеристики агрегата не меняются. Особенно стабильно редуктор работает на тихом ходу. Основным достоинством такой системы передачи крутящего момента является его относительная бесшумность.

Цилиндрические редукторы постоянного тока

Данный подвид редукторов не является новаторским с точки зрения конструкции. Его огромное преимущество заключается в другом. Редуктор постоянного тока чрезвычайно надежен с точки зрения пусковых характеристик. Цилиндрический редуктор такого типа характеризуется стабильной работой при перегрузках.

Понятие соосности в цилиндрических редукторах

Расстояние между осями редуктора тоже играет немаловажную роль. Так, например, двухступенчатый соосный цилиндрический редуктор является более надежным и производительным. Объясняется это понятием соосности, то есть меньшим расстоянием между осями валов (входного и выходного), чем расстояние межосевых передач (ступеней). Соосные редукторы выпускаются с прямым углом подведения валов.

Преимуществом соосной системы редукторов можно назвать недогруженность быстроходного вала, что естественным образом увеличивает его мощность, а значит и коэффициент полезного действия. Среди недостатков можно отметить некоторую усложненность конструкции редуктора, особенно его быстроходного вала.

Таблица коэффициента полезного действия цилиндрических редукторов

 

Тип редуктора КПД, %
Коническо-цилиндрический редуктор одноступенчатый 98
Коническо-цилиндрический редуктор двухступенчатый 97
Коническо-цилиндрический редуктор трехступенчатый 96
Коническо-цилиндрический редуктор четырехступенчатый 95

 

Применение цилиндрических редукторов

Благодаря своим положительным показателям цилиндрические редукторы нашли свое применение в: машиностроении, автомобилестроении. Применяются редукторы в приводах оборудования, использующего валы. Мешалки, экструдеры, измельчители, станки по металлу и прочее оборудование.

В качестве ограничений для применения цилиндрических редукторов можно назвать: необходимость достижения плавного хода механизма, сохранение малых габаритов при большом передаточном числе ступеней.

myfta.ru

Цилиндрический редуктор — F&F GmbH

На протяжении всей истории развития механики, начиная с первого колеса, вопрос передачи крутящего момента между элементами механической системы всегда интересовал конструкторов и подталкивал их к применению тех или иных решений. Механизмы передающие крутящий момент и преобразующие скорость можно встретить и в чертежах Леонардо да Винчи, но лишь появление двигателя внутреннего сгорания дало толчок к новым техническим решениям. В их число входит и редуктор цилиндрический — универсальный механизм, передающий крутящее усилие и изменяющий скорость вращения. Что это за механизм, для чего он необходим и какие виды широко применяются в современной технике — об этом мы расскажем в нашей статье.

Редукторы цилиндрические — виды и определение

Своё название редуктор цилиндрический получил не благодаря цилиндрической форме. Основой наименования стала цилиндрическая схема работы агрегата, а именно цилиндрической форме зубчатых колес применяемых в конструкции. Внутри редуктора в два или более рядов расположено несколько передаточных колес с одним (как минимум) цилиндрическим зацеплением.

Слово редуктор в переводе с латинского слова reductor означает отводящий (приводящий) назад. Этим в полной мере характеризуется основное качество устройств — отвод вращающего усилия. Передача в редукторах цилиндрических может быть прямой, цепной либо зубчатой.

Редуктором цилиндрическим называется механическая система, собранная с целью передачи и преобразования усилия крутящего момента. Система способна с высоким КПД преобразовывать высокую угловую скорость в более низкую с увеличением крутящего момента, т. е. увеличением передаваемого усилия. При добавлении в систему электродвигателя мы получаем мотор редуктор цилиндрический — компактное устройство создающее и преобразующее крутящий момент.

Передача крутящего момента в цилиндрических редукторах может происходить в различных плоскостях и при различных угловых расположениях валов по отношению друг к другу. В зависимости от угла наклона зубьев зубчатых передач рассматриваемые устройства подразделяются на цилиндрические прямозубые и цилиндрические косозубые редуктора.

Как следует из названия, прямозубый редуктор имеет прямую форму зубьев передаточных колес, т. е. расположенных параллельно оси зубчатого колеса. Это обеспечивает одновременное зацепление по всей длине зубы. Достоинством такого рода зацепления является высокая передаваемая мощность и возможность небольшого смещения колес относительно друг друга. Недостатком является более высокий (в сравнении с косозубыми передачами) износ и повышенный шум. Прямозубые передачи применяются как в открытых, так и закрытых передачах — редуктора цилиндрические одноступенчатые, а также двух-, трехступенчатые и т. д. Количество ступеней здесь означает количество передач.

При косозубом зацеплении оси зубьев находятся под углом к осям зубчатых колес. Таким образом, процесс зацепления представляет собой постепенный захват каждого следующего зуба. Благодаря этому увеличивается КПД передачи, уменьшается шум и вибрация при работе. С косозубыми передачами также выпускаются одно-, двух-, трехступенчатые редуктора цилиндрические, а также устройства с большим числом ступеней.

Конструктивные особенности

Расположение зубьев относительно оси зубчатых колес является достаточно важной характеристикой. Но более значимую роль играют конструктивные особенности редуктора при передаче крутящего момента. Помимо, собственно, цилиндрических редукторов состоящих исключительно из цилиндрических прямо- или косозубых зубчатых передач широко применяются:

  • Коническо цилиндрические редуктора. Одним из наиболее популярных вариантов конструкции является редуктор коническо цилиндрический двухступенчатый, но возможно и большее число ступеней.
  • Редуктора червячно-цилиндрические.
Остановимся более подробно на каждой конструкции.

Редуктор коническо-цилиндрический

Данный тип редукторов относится к классическим вариантам конструкции. Его основным назначением является преобразование или изменение скорости вращения валов, как правило, от большей к меньшей. Благодаря конической конфигурации рабочих частей обеспечивается и эффективная передача крутящего усилия от одного вала к другому независимо от параметра угла подведения. Редуктор цилиндрический с конической передачей выгодно отличается от других конструкций повышенным коэффициентом полезного действия и высокой надежность в эксплуатации. Данные качества устройства оказывают прямое влияние на технические параметры всего механизма, в котором используется данный редуктор. Например, от количества передач в механизме во многом зависит производительность всего устройства. Поэтому, в зависимости от конструктивных требований, используются одноступенчатые устройства, а также редуктора коническо цилиндрические двухступенчатые и многоступенчатые.

В качестве примера такого редуктора можно взять горизонтальную компоновку цилиндрических передач, которая более всего подходит для эксплуатации в условиях:

  • постоянной или переменной нагрузки;
  • длительного или кратковременного режимов работы;
  • разнонаправленного вращения валов.

Ограничением работы данного одноступенчатого цилиндрического редуктора является скорость не более 1800 об/мин. Важным преимуществом является компактный размер устройства и небольшой вес — до 250 кг.

Червячно-цилиндрические редукторы

Данный тип конструкции является разновидностью традиционного редуктора с цилиндрическими зубчатыми передачами. Червячно-цилиндрические устройства имеют, как правило, вертикальное исполнение, но возможен и горизонтальное расположение при использовании прямого крепежа или специального фланца. В конструкцию устройства входит цилиндрическая передача и вал с червячной передачей. От типа крепежа зависят некоторые параметры работы механизма.

Так, при прямом соединении обеспечивается жесткий ход вала, где усилие передаётся через соединительную муфту. Данная муфта фиксирует входной вал с многозаходным винтом червячной передачи. Такое конструктивное решение обеспечивает существенный прирост коэффициента полезного действия механизма без дополнительных энергетических затрат, которые требует пуск механизма. Однако в сравнении с параметрами конического редуктора данный вариант конструкции имеет относительно малый коэффициент полезного действия. Поэтому основной сферой применения червячно-цилиндрических редукторов являются машины и механизмы работающие в повторно-кратковременном режиме.

Очень редко червячная передача добавляется при наличии двухступенчатой цилиндрической передачи. Основная причина — это малый коэффициент полезного действия и высокие затраты на производство.

Важным преимуществом цилиндрического редуктора червячно-цилиндрического типа является восприятие повышенных аксиальных и радиальных нагрузок при неизсенных параметрах производительности всего устройства. Наибольшую стабильность редуктор демонстрирует при эксплуатации на тихом ходу. Бесшумность является ещё одним важным преимуществом данной конструкции.

Редукторы цилиндрические постоянного тока и понятие соосности

Такое конструктивное решение (редуктора постоянного тока) далеко не новаторское, но имеет ряд преимуществ. В первую очередь это высокая надежность пусковых параметров. Второй важный момент — это стабильная работа при перегрузке.

Важную роль в обеспечении требуемых характеристик играет расстояние между осями редуктора. Соосность — это когда расстояние между входным и выходными валами меньше чем расстояние межосевых передач. Редуктор соосный цилиндрический имеет прямой угол подведения валов. Основным преимуществом является малая нагрузка на быстроходный вал, что позволяет значительно увеличить мощность и КПД устройства. Недостатком является более сложная конструкция редуктора, особенно быстроходного вала.


Сфера применения цилиндрических редукторов

Благодаря своим высоким техническим и эксплуатационным характеристикам цилиндрические редукторы широко применяются в различных сферах деятельности, особенно в машиностроении и автомобилестроении. Данный тип устройств применяется в различном промышленном оборудовании — кранах, мешалках, станках, экструдерах и мн. других машинах и механизмах. Ограничением для применения устройств является необходимость в плавном ходе машин и механизмов, а также малые размеры при большом передаточном числе ступеней.

fif-group.ru

Цилиндрический редуктор

Цилиндрический редуктор, как и механизмы с другим принципом действия, предназначены для трансляции движения вращения от одного устройства к другому. Он представляет собой корпус, в котором последовательно соединены одна или несколько передач. Редуктор обустроен двумя валами на входе и выходе, которые соединяются с помощью муфт, либо иных элементов с двигателем и рабочим механизмом соответственно. Непосредственно передача осуществляется посредством зубчатых колес, которые зацеплены друг за друга, она может быть трех видов:

  • прямозубая;
  • шевронная;
  • косозубая.

Функционал редуктора заключается в трансформации высокой угловой скорости вращения вала на входе в более медленное движение вала на выходе с высоким крутящим моментом, значения которого обратно пропорциональны снижению скоростных параметров.

Наличие корпуса у цилиндрического редуктора формирует хорошую смазку компонентов, а, как следствие высокий КПД – до 98%. Поскольку все движущиеся детали срыты – устройство безопасно в эксплуатации. Цилиндрический редуктор может иметь от одной до четырех ступеней, оптимальную модель выбирают согласно необходимому передаточному числу.

Инструкция по эксплуатации и техобслуживанию цилиндрического редуктора

Перед вводом в эксплуатацию необходимо:

  • стереть с валов пыль и смазку, убрать остатки краски с уплотнительных колец;
  • масло спускной винт снять и проверить механизм на наличие конденсата, если он есть, то проверить состояние компонентов редуктора;
  • залить масло, температура которого не ниже +20 градусов С, до означенного уровня;
  • после простоя или перед первым пуском нужно проверить функционал вентиляционного фильтра и состояние уплотнительных колец.

Замену масла в редукторе нужно осуществлять каждые 2 года или через 10 тысяч часов, ориентируясь на тот срок, который наступит раньше. Если механизм эксплуатируется в чрезвычайных условиях, промежутки следует сократить. При необходимости промывки устройства, нужно пользоваться только специальными материалами. Техническое обслуживание циклического редуктора предполагает регулярные проверки:

  • температурного режима в местах отпирания;
  • объемы масла в устройстве и его плотность;
  • уровень шума при работе;
  • чистоту воздушного фильтра;
  • визуальный осмотр сцепления зубьев колес;
  • наличие/отсутствие конденсата.

Цилиндрический редуктор.jpg

Сфера применения редукторов с цилиндрической зубчатой передачей

Данный вид редукторов широко используется во всех отраслях промышленности: от строительства до робототехники. Они входят в состав моторов-редукторов и применяются в электрических приводах машин. Востребованность обусловлена высоким КПД, и, как следствие, экономической выгодой для предприятия. Ограничений по эксплуатации циклических редукторов практически не существует.

Преимущества цилиндрических редукторов постоянного тока

Моторы-редукторы с двигателями постоянного тока, в отличие от других моделей, имеют следующие преимущества:

  • высокий коэффициент полезного действия;
  • возможность контроля скорости вращения вала;
  • возможность точного изменения параметров вращения вала на выходе;
  • низкий температурный диапазон;
  • возможность работы при экстремальных нагрузках;
  • отсутствие реверсивного эффекта.
  • широкий диапазон по характеристикам мощности и присоединительных размеров;
  • возможность использования контроллера скорости;
  • небольшие габариты.

Но следует понимать, что коллекторный узел моторов-редукторов постоянного тока увеличивает стоимость устройства, и формирует необходимость регулярного технического обслуживания.

Почему выгодно купить цилиндрический мотор-редуктор ARS?

Компания «Торгово-технический альянс«ARS» — официальный дилер в России и странах СНГ крупнейшего итальянского производителя приводной техники – корпорации STM Team. Циклические редукторы ARS по большинству параметров превосходят аналоги торговых марок Varvel, Motovario, SITI, Bauer, Nord, Varmec, Bonfiglioni и других брендов. Аналогичны только присоединительные размеры и габариты устройств. Циклические редукторы ARS максимально надежны, эффективны и долговечны.

Цилиндрический редуктор в Москве в компании «Торгово-технический альянс«ARS»

В нашей компании Вы можете приобрести цилиндрические редукторыв Москве в широком ассортименте по разумной стоимости. Вся продукция сертифицирована и имеет высокие параметры даже по жестким стандартам Евросоюза. Наши менеджеры помогут вам в подборе актуальных моделей для конкретных машин и условий эксплуатации. Доставка может быть выполнена в любой регион Российской Федерации. Постоянные клиенты обслуживаются на особых условиях расчетов и сервиса.

www.ttaars.ru

Порядок сборки и разборки цилиндрического редуктора

Основные этапы выполнения работ

Последовательность сборки/ разборки цилиндрического редуктора, специфика проведения работ 
Цилиндрический редуктор – механизм, оснащаемый ступенями зацепления (одной или более). Он используется в разных промышленных установках и не представляет особых сложностей в сборке. Это достаточно простой процесс, нужно только соблюдать порядок действий. Далее будет рассмотрена схема проведения работ, особенности данных операций.


Последовательность выполнения работ во время сборки промышленного редуктора:

  • Сборка вала и других элементов с учетом особенностей конструкции. 
  • Закладка шпонов, монтаж колесной базы. Шпонку помещают в паз, колеса запрессовываются. При наличии шестерни запрессовка не проводится. Может потребоваться нагрев ступиц колес. 
  • Монтаж колец, распорных втулок.
  • Монтаж тел качения. Шариковые или роликовые подшипники монтируются в торце втулки либо на бортик посадки.
  • Монтаж валовых частей внутри корпуса. Выставляется оптимальное расстояние, крепятся шестерни.
  • Закрепление в пазы корпуса крышек врезного типа.
  • Фиксация крышки редуктора на штифты.
  • Крепление крышки редуктора на корпус шурупами или винтами, болтами.
  • Монтаж крышек с прокладками на болтовые соединения.
  • Фиксация масляных пробок, указателя уровня масла.
  • Заливка рабочих жидкостей, установка люка, его винтовая фиксация.
  • Послесборочное тестирование.


Порядок проведения сборки-разборки

Он определяется с учетом конструктивных особенностей определенной модели. Сначала изучается техническая документация. До начала работ обязательно сливается масло. 
Для сборки цилиндрического промышленного редуктора используются типовые комплектующие, рабочие соединения:

  • Штифты.
  • Шпоны.
  • Разъемные крепления.
  • Шлицы.

Узлы собираются согласно инструкции. Способы монтажа деталей с натягом возможны разные. Для выполнения работ необходим специальный инструмент и оборудование.

Порядок сборки зубчатой передачи выглядит следующим образом:

  1. Оцениваются запчасти на предмет повреждений, соответствия инструкции.

  2. Подготавливаются детали передачи: очищаются от загрязнений, снимаются задиры, устраняются прочие повреждения.
  3. Внимание! Обязательно проверяется геометрия при механической обработке деталей – нарушать ее нельзя.

  4. Собирается редуктор.
  5. Проверяется правильность выполненных действий.
  6. Регулируются передачи, монтируется зацепление зубцов шестерни, корректируется положение подшипников с применением колец, крышек регулировки. 
  7. Полученное устройство обкатывается.
  8. В ходе тестирования проводится оценка диаметров колес и мест посадки.

Важно! Определять параметры нужно с применением микрометра, а не примерно на глаз. Параметры должны соответствовать требованиям производителя.

Доступные схемы сборки

Схема подбирается с учетом конструкции редукторного механизма. Возможны два варианта компоновки.

Первый вариант:

  • Установка валов, колес, подшипников.
  • Фиксация основной крышки.
  • Установка крышек подшипниковых.

Это самый простой способ, но при отсутствии разъемов использовать его нельзя. В данном случае применяется второй вариант:

  • Собрать один подшипник на валу.
  • Незакрепленный конец завести через расточку в корпус.
  • Поставить зубчатые колеса, подшипники, прочие детали через окно корпуса.
  • Смонтировать вал в расточки.
  • Закрепить крышку.

Как настраивать зубчатые передачи


Во время настройки и контроля зубчатых передач оценивается погрешность, устанавливаются оптимальные зазоры. Это очень важные операции:

  • Осмотр, регулировка биения зубчатых колес.
  • Осмотр пятен контакта зубцов в зацеплении.
  • Установка боковых зазоров узлов зацепления.

Проверка контактной зоны выполняется с использованием краски. Зубья шестерен меньшего диаметра промазываются тонким слоем красящего вещества, после чего потихоньку поворачиваются на пару оборотов. Если контактное пятно смещено, то интервал между осями был сбит, или произошел осевой перекос. Все это может стать причиной полного выхода оборудования из строя.
Боковой зазор рассчитывают с применением щупа. Затем, регулировку механизма тестируют на степень плавности хода, шумность. Для устранения проблем производится повторная регулировка или замена неисправных запчастей.

Порядок приработки зацепления 

Финалом монтирования редуктора является приработка зубчатой передачи. Она позволяет корректировать контактные пятна, устранять все текущие недостатки, увеличивать общую площадь контакта деталей. Вследствие этого степень шероховатости падает, шумность тоже снижается, возрастает рабочий потенциал передачи. 
Приработка поверхностей предполагает их шлифовку с применением абразивной пасты. Зернистость рассчитывается с учетом безошибочности зацепления, степени твердости зубцов. Работа выполняется поэтапно:

  • На зубцы наносится тонкий слой пасты.
  • Механизм включают в работу примерно на 5 минут.
  • С пары зубьев снимают пасту, тестируют рабочие поверхности. Если отсутствуют задиры, и есть контакт, можно считать, что все в порядке.
  • Пасту заменяют, устройство вновь запускают, медленно увеличивая тормозной момент на валу выхода.
  • Через каждые полчаса механизм тормозят, тестируют рабочие поверхности, закладывают новую пасту.

Когда удалится вся абразивная паста, выполняется обкатка механизма на протяжении одного-двух часов. На зубцы время от времени подается промышленное масло. Благодаря этому остатки абразива уйдут, поверхность приобретает гладкость и блеск.

www.ttaars.ru

Устройство электробензонасоса – Устройство и принцип работы автомобильного электрического бензонасоса

Устройство и принцип работы автомобильного электрического бензонасоса

Любая система впрыска топлива, которая устанавливается на современном автомобильном двигателе внутреннего сгорания, снабжена бензонасосом с приводом от электродвигателя постоянного тока. Электрический бензонасос может быть расположен как внутри бензобака, где, в таком случае, он будет погружен в бензин, так и рядом с ним под днищем кузова автомобиля.

 

В качестве примера рассмотрим устройство и принцип работы погружного электробензонасоса производства BOSCH серии 0580254, который используется во всех модификациях системы впрыска топлива «К-Jetronic».

Рис. 1. Конструкция автомобильного электробензонасоса
1 — выходной штуцер; 2 — обратный клапан; 3 — электроклемма; 4 — коллектор; 5 — щеткодержатель с пружиной и щеткой; 6 — статорный постоянный магнит; 7 неподвижная ось для якоря электродвигателя и для ротора насоса; 8 — якорь электродвигателя; 9 — сцепная вилочка; 10 — центробежный ролик; 11 — крышка нагнетателя с выпускной щелью; 12 — статор нагнетателя с эксцентрической цилиндрической полостью; 13 — ротор нагнетателя с пятью центробежными роликами; 14- донце нагнетателя с входной щелью; 15 — входное отверстие; 16 — сетка фильтра грубой очистки топлива; 17 — выпускное отверстие; 18 — клапан сброса; 19 — выемка в днище бензобака.

 

На рис. 1 приведено схематическое изображение конструкции электробензонасоса. Его приводной частью является электродвигатель постоянного тока с двумя постоянными магнитами 6, расположенными на статоре, и с двенадцатисекционной рабочей обмоткой, намотанной на 12-пазном якоре 8. Якорь барабанного типа. Якорная обмотка петлевая, короткозамкнутая, по отношению к внешней электрической цепи, — разделена щетками на две параллельные ветви. Всего в обмотке 288 витков медного провода диаметром 0.6 мм, по 24 витка в каждой секции. Два статорных магнита создают постоянное магнитное поле В’ с полюсами N и S, которое пронизывает магнитные массы и витки якоря электродвигателя. Коллектор 4 имеет 12 ламелей, которые попарно соединены с бортовой электрической сетью напряжением 12 Вольт посредством подпружиненных щеток 5 и двух внешних электроклемм 3. Щетки к клеммам подсоединены многожильным гибким медным проводом. Клеммы выведены за пределы корпуса бензонасоса (обозначены соответственно «+» и «-») и имеют герметическое уплотнение.

Электробензонасос устанавливается на переходную площадку, посредством которой он крепится к бензобаку. При этом приемный торец электробензонасоса с сетчатым фильтром 16 грубой очистки топлива опускается точно в выемку 19 днища бензобака. Рабочее положение электробензонасоса БОШ-0580254 вертикальное.

Электродвигатель рассчитан на рабочее напряжение 12 В и в нагруженном режиме потребляет.ток до 6 А. Мощность электродвигателя примерно 80 Вт.

Принцип работы электродвигателя можно объяснить с помощью рис. 2.

На клеммы +М и -М подается напряжение 12 В от бортовой сети автомобиля через схему управления электробензонасосом. Эта схема включает электродвигатель бензонасоса в момент пуска двигателя внутреннего сгорания на 3…5 с, а во время работы двигателя автомобиля удерживает его постоянно включенным. Если двигатель внутреннего сгорания заглохнет при включенном зажигании, схема управления отключает электробензонасос от бортовой сети до следующего пуска двигателя автомобиля.

Под действием бортового напряжения 12 В по виткам рамки R якоря электродвигателя начинает протекать пусковой ток Iя. Этот ток, согласно закону Ома равный UcRя (где Uc — напряжение бортовой сети, Rя — омическое сопротивление обмотки якоря), вступает в электромагнитное взаимодействие с магнитным полем В’ постоянного магнита статора. Как следствие, на рамку R начинают действовать две механические силы F1 и F2, каждая из которых согласно закону электромагнитной индукции определяется по формуле: F=BLI cosα, где L — суммарная активная длина витков рамки R; В — индукция магнитного поля; α — угол поворота рамки R относительно направления поля В7. Направление действия силы F легко определяется по правилу левой руки.

Силы F1 и F2, приложенные в противоположных направлениях к оси вращения якоря, образуют вращающий момент Мя, который посредством сцепной вилочки (рис. 1, 9) передается ротору шиберного бензонасоса. Момент определяется по формуле: Мя=(F1+F2)r, где r — приведенный радиус якоря.

Следует заметить, что сцепная вилочка выполнена из жесткой, но ломкой пластмассы и при заклинивании ротора бензонасоса (например, при замерзании зимой случайно попавшей в бензобак влаги) должна сломаться, предотвращая тем самым короткое замыкание электродвигателя насоса.

После пуска электродвигателя ток якоря Iя значительно уменьшается. Это явление имеет место потому, что, во-первых, якорь сам становится вращающимся постоянным магнитом и силой этого магнита ослабляет магнитное поле В’ статора электродвигателя (реакция якоря), во-вторых, ток Iя при работе электродвигателя ослабляется противоэлектродвижущей силой и постоянно переключается по виткам якоря коллекторно щеточным механизмом, за счет чего его среднее значение становится меньше тока заторможенного якоря.

Частота вращения якоря электродвигателя, а следовательно, и ротора насоса, не регулируется, так как зависит только от приложенного к клеммам электродвигателя напряжения и в незначительной степени от механической нагрузки на ось. Новый электробензонасос BOSCH — 0580254 при напряжении 12В может развивать давление на заглушенном выходном штуцере (рис. 1, 1) до 7,8 бар. Клапан сброса (рис. 1, 18) отторирован на 6,8 бар. При этом электродвигатель насоса вращается с частотой до 100 об/с. Производительность насоса около 1,8 дм3/мин, что значительно выше потребления топлива двигателем внутреннего сгорания в форсированном режиме.

Для поддержания требуемого давления в системе и для сброса излишнего бензина обратно в бензобак все системы питания современных двигателей внутреннего сгорания оборудованы обратным бензопроводом и регулятором давления в рабочей топливной магистрали, благодаря чему давление, развиваемое бензонасосом, поддерживается постоянным (для Bosch-0580254 около 6 бар).

Бензоподающим устройством электробензонасоса является шиберный гидронагнетатель (рис. 1, 10—18), который работает по принципу проталкивания отдельных порций бензина центробежными роликами через эксцентрическую насосную полость.

Рис.3 Составные части шиберного бензонасоса.

Основные составные части шиберного бензонасоса (рис. 3) следующие: ротор R с роликами Р, статор С с эксцентрической насосной полостью S, донце А с впускным отверстием L и крышка В с выпускным отверстием М.

В собранном виде центробежный насос представляет собой трехслойный пакет, в средней части которого между крышкой В и донцем А образована главная насосная полость S, эксцентрично сдвинутая относительно центра вращения ротора R, в которой и вращается ротор R с роликами Р.

Работает центробежный гидронагнетатель следующим образом. Ротор нагнетателя приводится во вращение вышеописанным способом. Под действием центробежных сил все ролики нагнетателя плотно прижимаются к стенке эксцентрической статорной полости и начинают кататься по стенке. Эта полость является главной насосной полостью нагнетателя. Там, где ротор нагнетателя вплотную подходит к стенке насосной полости (рис. 3, б, Р1), ролики почти полностью утапливаются в направляющие пазы. Там, где зазор между ротором и статором нагнетателя максимален (рис. 3, б, Р2), центробежные ролики выступают из пазов почти на половину своего диаметра. Таким образом через впускную щель (рис. 3, а, L) насосной полости S происходит захват очередной порции бензина очередным набежавшим роликом. Эта порция интенсивно проталкивается в выпускное отверстие (рис. 3, в, М) крышки нагнетателя и оттуда вверх, через все детали электродвигателя, к выходному штуцеру электробензонасоса (рис. 1, 1).

Бензин не проводит электрический ток, но беспрепятственно пропускает магнитные силовые линии. Поэтому на электромагнитные процессы в электродвигателе бензин никакого влияния не оказывает. Вязкость бензина очень низкая, и поэтому гидромеханическое сопротивление слоев бензина, протекающих через рабочий «воздушный» зазор электродвигателя, также незначительно.

Прокачка бензина через «внутренности» электродвигателя повышает его надежность. Имеет место постоянная и эффективная промывка коллекторно щеточного механизма и смазка проточным бензином оси вращения, на которой вращаются ротор нагнетателя и якорь электродвигателя.

В конструкции электробензонасоса нет подшипников качения. А втулки скольжения с плотной посадкой на ось лучше работают с жидкой смазкой, которой в данном случае является бензин. Помимо сказанного, бензин интенсивно охлаждает электродвигатель, который никогда не перегревается. Как следствие, электробензонасосы с прокачкой бензина через внутреннюю полость электродвигателя обеспечивают работу двигателя автомобиля до 200 тыс. км пробега.

Следует заметить, что расположение электродвигателя бензонасоса в бензобаке на первый взгляд вызывает недоумение. Действительно, хорошо известно, что в коллекторно щеточном механизме электродвигателя может возникать интенсивное искрение. Это может стать причиной взрыва бензобака, когда он пустой, а концентрация паров бензина соответствующая. Однако фирма BOSCH выпускает погружные электробензонасосы более 30 лет и случаев взрывов бензобака не зарегистрировано. Объясняется этот феномен так: электроконтактная пара «щетка-ламель» не искрит, так как, во-первых, работает в режиме переключателя малых энергий, во-вторых, ее компоненты изготовлены из специально подобранных электропроводных материалов, и, в-третьих, в электродвигателе с короткозамкнутой петлевой обмоткой на якоре искрение в коллекторно щеточном механизме ограничено встречно-параллельным соединением рабочих ветвей якорной обмотки на щетках. Кроме этого, бензонасос и его электродвигатель при работе постоянно наполнены бензином, искрение в котором практически невозможно. За счет герметичности в системе топливного питания, в бензонасосе бензин или его чрезмерно богатая смесь присутствует даже тогда, когда бензобак пустой.

Таким образом, вероятность взрыва бензобака от присутствия в нем электробензонасоса практически сведена к нулю.

 

 

На сайте Времонт.su публиковаться материалы по ремонту и сервисному обслуживанию классического электрооборудования, автомобильной электроники, а также по устройству, принципу действия и ремонту новейших автоэлектронных устройств, таких как автомобильных стартеров, впрыска топлива, автомобильные свечи зажигания, антиблокировки тормозов, cистемы зажигания в мотоциклах и цифрового зажигания , простые схемы противоугонных систем автомобиля и т. п.

Приглашаем к сотрудничеству всех заинтересованных лиц, имеющих желание разместить рекламу на сайте, владеющих информацией по указанным темам и желающих поделиться ею на страницах интернет-журнала. По интересующим вопросам пишите на наш Email Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

 

 

 

www.xn--b1agveejs.su

Электробензонасос – устройство и диагностика. — e-fee.ru

Электробензонасос – устройство и диагностика.

Конструкция и назначение:
Электробензонасос (ЭБ) достаточно сложный узел автомобиля. Его функциональная обязанность, также как и плунжерного или диафрагменного насоса – подача топлива по системе к форсункам. Но работать форсунки будут нормально при условии наличия в системе определенного давления. Для этого ЭБ начинает свою работу еще до запуска двигателя.

ЭБ состоит из непосредственно механического насоса (может быть турбинный, вихревой, шестеренчатый или роликовый) и электрического двигателя. В связи с постоянным погружением всего насоса в топливе, отдельной системы его смазки нет. Само топливо является смазкой и охлаждающей жидкостью. На различных марках автомобилей ЭБ могут устанавливаться как в баке, так и снаружи возле него. В среднем, насос прокачивает 1-2 л/мин. при создаваемом давлении 2,5-5 атм. Специальный регулятор в топливной рейке выравнивает рабочее давление до необходимого показателя.

Причины поломок:
Все возможные поломки условно делятся на электрические и механические. Электрические неисправности возникают крайне редко, да и то, после 150 тыс. пробега – из строя выходят коллектор электромотора или щетки. А вот износ нагнетающей части бывает чаще. Этому способствуют механические примеси в топливе. Они абразивно действуют на трущиеся поверхности насоса. Особенно сильно примеси «вредят» при минимальном количестве топлива в баке. А при несвоевременной замене фильтра тонкой очистки топлива или загрязнении сетки топливоприемника происходит значительная потеря давления в системе.


Диагностика:
Самый доступный способ диагностирования – проверка при помощи манометра давления в топливной системе при заведенном двигателе. Проверке, для избежания искажений в показаниях манометра, должна предшествовать замена топливного фильтра. Если давление остается достаточно низким, надо проверить и, при необходимости, очистить сетку топливоприемника. Ничего не происходит и давление остается ниже 2 атмосфер – требуется замена ЭБ. Без привлечения специалистов, дома, можно проверить только электрическую часть насоса – при включенном зажигании исправный электродвигатель издает короткое «жужжание». Но само давление в системе создается его механической частью.

Ремонт:
В целом, ЭБ не подлежат ремонту и на СТО просто производится его замена. Но некоторые мастерские его успешно реставрируют. Для наглядности, стоимость самого насоса составляет 1/3 стоимости всего узла.

Продление работы ресурса:
В баке постоянно должно быть топливо хорошего качества (в наших условиях – это лучшее из худшего), желательно не менее 2/3 объема бака. А в идеале – всегда . Во-первых, в современных автомобилях все баки очень плоские, в результате, даже 10-15 литров при маневрах могут оголять насос и он будет захватывать воздух. Для него это, в работающем состоянии, не желательно. Во-вторых, в холодное время года, чем больше в баке будет свободного от бензина пространства, тем будет больше в нем образовываться конденсата. Это очень важный момент, который большинство автовладельцев игнорирует. Как сказано ранее, главный враг ЭБ, да и всей топливной системы, — это механические примеси. Бороться с этим можно. Способ неудобный, но очень эффективный – заправляться на АЗС в канистру, потом заливать в бак через дополнительный фильтр. Для этого лучше раздобыть сетку из латуни, которую применяют в фильтрах в авиации. Такая сетка даже воду не пропускает. Или найти старую фетровую шляпу, вложить ее в воронку лейки и через нее заливать топливо. Можно еще применять специальные присадки на основе различных спиртов, которые выводят из бака попавшую воду. Но механические способы надежнее и результативнее.

e-fee.ru

устройство, принцип действия. Как проверить топливный насос

Бензонасос — один из основных компонентов автомобиля. Без него просто невозможно запустить двигатель, тем более эксплуатировать. Поэтому если возникают какие-то проблемы с запуском или работой двигателя, вначале нужно проверить бензонасос. Чтобы узнать, как проверить бензонасос необходимо вначале определить основные принципы работы данного агрегата и возможные поломки. Как правило, ремонт бензонасоса не производится, и его заменяют рабочим. Однако необходимо выявить, что проблема заключается именно в нем.


Принципиальная схема бензонасоса

Основной функцией бензонасоса является передача топлива из бака к двигателю. В инжекторных двигателях топливный насос подключается к топливной рампе, а в карбюраторных – к карбюратору. При этом нужно не просто перекачивать топливо, а еще и обеспечивать определенное давление. Слишком высокое давление приводит к повышенному обогащению смеси и высокому расходу топлива. Слишком низкое давление приводит к обеднению смеси и падению мощности. И первый, и второй случай негативно сказывается на ресурсе двигателя. То есть, то, что бензонасос перекачивает топливо, не свидетельствует о его полной исправности.

Когда следует проверять бензонасос

Необходимо поочередно проверять все потенциально неисправные узлы, а бензонасос в первую очередь.

Проблемы при запуске и работе двигателя не всегда связаны с топливным насосом. Иногда признаки поломки бензонасоса такие же, как при , форсунок или жиклеров, свечей и высоковольтной проводки. Даже опытные специалисты, которые наизусть знают все признаки «умирающего» насоса, не могут с первого раза однозначно определить тип и причину поломки, и необходимо поочередно проверять все потенциально неисправные узлы. При этом бензонасос обычно проверяется в первую очередь.
Неисправность в данном случае бывает двух видов – не работает бензонасос совсем или не выдает нужное давление. В первом случае неисправность можно узнать на слух, так как он должен запускаться при включении зажигания. Во втором случае нужно знать, как проверить давление бензонасоса. Здесь нужно использовать специальный манометр. Перечислим основные симптомы неисправности бензонасоса:

  • двигатель не запускается;
  • двигатель работает нестабильно;
  • двигателю не хватает тяги при резком ускорении;
  • двигателю не хватает тяги на низких оборотах.

Основные причины неисправности бензонасоса

1. Забит фильтр грубой очистки


Старый и новый фильтр грубой очистки бензонасоса


Забитый фильтр имеет коричневый цвет, поскольку его ячейки полностью засорены отложениями.

Наиболее распространенной проблемой, из-за которой не качает бензонасос, является забитый фильтр грубой очистки. Данный фильтр обычно устанавливается в баке непосредственно перед подачей на сам насос. Здесь происходит первичная фильтрация топлива. Определить данную неисправность можно визуально. Забитый фильтр имеет коричневый цвет, ячейки в его сетке практически полностью засорены отложениями. Даже исправный насос не может прокачать топливо через

alfcars.ru

Все о бензонасосе, принцип работы и виды неисправности. — DRIVE2

Всем привет.
И снова интересная статья.

🔧 Если бензонасос не качает бензин

Бензонасос является важным компонентом топливной системы, отвечающим за подачу топлива из бака к карбюратору или инжектору.
На более ранних моделях авто, применялись полностью механические насосы для циркуляции топливной смеси. Современные автомобили, все чаще оснащаются электрическими аналогами. Такой вид насосов, наиболее актуален для автомобилей с инжектором. Помимо стандартной функции подачи топлива, электрический бензонасос выполняет еще одну весьма важную задачу. Устройство создает оптимальное давление в топливной системе, для циркуляции смеси через инжекторы.

Принцип работы топливного насоса и основные правила эксплуатации.
Принцип функционирования электрического насоса достаточно прост. Благодаря электрическому току, насос двигает топливную смесь под определенным давлением. Принцип работы механического аналога несколько иной, но также не представляет особой сложности. Упор толкает рычажок насоса, который приводит в действие шток. Таким образом, создается регулярное возвратно-поступательное движение мембраны, благодаря которому топливная смесь поступает в карбюратор. Как правило, бензонасосы неприхотливы в эксплуатации и не требуют большого количества внимания. Но при этом, как и любое устройство автомобиля, бензонасос имеет определенные правила эксплуатации. Для поддержания исправного состояния элемента топливной системы, основополагающим фактором является использование качественного топлива.
Использование топлива с различными примесями способствует преждевременному износу элемента. Таким образом, становиться ясно, что правильная работа насоса в немалой степени зависит от состояния топливного фильтра. Регулярная замена засоренного фильтра, позволит избежать немалых затрат на ремонт и обслуживание насоса топливной системы. Электрический аналог имеет свои особенности исходя из которых не стоит допускать предельного расхода бензина. Дела в том, что электрический насос охлаждается проходящим топливным потоком. Если уровень бензина падает ниже минимально допустимого, насос перестает охлаждаться и возрастает износ рабочего компонента.
При несоблюдении данных правил, насос может постепенно приходить в неисправность. Со временем автолюбитель может столкнуться с неприятными последствиями. Недостаточная подача топливной смеси приводит к снижению продуктивности двигателя. Если насос изрядно засорен, то автомобиль попросту откажется заводиться.

Признаки неправильной работы бензинового компрессора.
Первым показателем нарушения функции насоса является неправильная работа двигателя автомобиля. Если автомобиль нестабилен в движении и начинает произвольно вырываться или тормозить, вероятнее всего, неисправен топливный компрессор. Также на неправильную работу насоса могут указывать нехарактерные звуки во время эксплуатации автомобиля и ухудшение разгона автомобиля. При правильном функционировании, бензиновый компрессор работает практически бесшумно. В противном случае возникает необходимость диагностики устройства. Если в ходе эксплуатации механического аналога обнаружились подтеки рабочей жидкости также возникает необходимость проверки компонента топливной системы.

Ищем неисправности топливной системы.

Для определения н

www.drive2.ru

Электробензонасос – устройство и диагностика » Автомобили и тюнинг

Конструкция и назначение:
Электробензонасос (ЭБ) достаточно сложный узел автомобиля. Его функциональная обязанность, также как и плунжерного или диафрагменного насоса – подача топлива по системе к форсункам. Но работать форсунки будут нормально при условии наличия в системе определенного давления. Для этого ЭБ начинает свою работу еще до запуска двигателя.

ЭБ состоит из непосредственно механического насоса (может быть турбинный, вихревой, шестеренчатый или роликовый) и электрического двигателя. В связи с постоянным погружением всего насоса в топливе, отдельной системы его смазки нет. Само топливо является смазкой и охлаждающей жидкостью. На различных марках автомобилей ЭБ могут устанавливаться как в баке, так и снаружи возле него. В среднем, насос прокачивает 1-2 л/мин. при создаваемом давлении 2,5-5 атм. Специальный регулятор в топливной рейке выравнивает рабочее давление до необходимого показателя.

Причины поломок:
Все возможные поломки условно делятся на электрические и механические. Электрические неисправности возникают крайне редко, да и то, после 150 тыс. пробега – из строя выходят коллектор электромотора или щетки. А вот износ нагнетающей части бывает чаще. Этому способствуют механические примеси в топливе. Они абразивно действуют на трущиеся поверхности насоса. Особенно сильно примеси «вредят» при минимальном количестве топлива в баке. А при несвоевременной замене фильтра тонкой очистки топлива или загрязнении сетки топливоприемника происходит значительная потеря давления в системе.

Диагностика:
Самый доступный способ диагностирования – проверка при помощи манометра давления в топливной системе при заведенном двигателе. Проверке, для избежания искажений в показаниях манометра, должна предшествовать замена топливного фильтра. Если давление остается достаточно низким, надо проверить и, при необходимости, очистить сетку топливоприемника. Ничего не происходит и давление остается ниже 2 атмосфер – требуется замена ЭБ. Без привлечения специалистов, дома, можно проверить только электрическую часть насоса – при включенном зажигании исправный электродвигатель издает короткое «жужжание». Но само давление в системе создается его механической частью.

Ремонт:
В целом, ЭБ не подлежат ремонту и на СТО просто производится его замена. Но некоторые мастерские его успешно реставрируют. Для наглядности, стоимость самого насоса составляет 1/3 стоимости всего узла.

Продление работы ресурса:
В баке постоянно должно быть топливо хорошего качества (в наших условиях – это лучшее из худшего), желательно не менее 2/3 объема бака. А в идеале – всегда полный бак. Во-первых, в современных автомобилях все баки очень плоские, в результате, даже 10-15 литров при маневрах могут оголять насос и он будет захватывать воздух. Для него это, в работающем состоянии, не желательно. Во-вторых, в холодное время года, чем больше в баке будет свободного от бензина пространства, тем будет больше в нем образовываться конденсата. Это очень важный момент, который большинство автовладельцев игнорирует. Как сказано ранее, главный враг ЭБ, да и всей топливной системы, — это механические примеси. Бороться с этим можно. Способ неудобный, но очень эффективный – заправляться на АЗС в канистру, потом заливать в бак через дополнительный фильтр. Для этого лучше раздобыть сетку из латуни, которую применяют в фильтрах в авиации. Такая сетка даже воду не пропускает. Или найти старую фетровую шляпу, вложить ее в воронку лейки и через нее заливать топливо. Можно еще применять специальные присадки на основе различных спиртов, которые выводят из бака попавшую воду. Но механические способы надежнее и результативнее.

autotuni.ru

Lada 2106 ドリフトオタク › Logbook › Новшество против дедовской технологий? Установка электробензонасоса низкого давления на карбюраторную Классику

Внимание

Предупреждаю сразу! Данная доработка топливной системы очень противоречива, несовершенна и требует дополнительных доработок!
Установка данного кит комплекта производится на свой страх и риск!
Будьте бдительны и соблюдайте правила техники безопасности!

Однако…
Доброго Времени суток))

Zoom

Испокон веков карбюраторные Жигули (Классика, Зубилы, Нивы) глохли в жару(
С одной стороны, это связано с конструкцией топливной системы, с другой же стороны, законами Физики и Химии.

Положив руку на сердце, я с уверенностью могу сказать, что перепробовал всевозможные варианты доработки и настройки механических штатных бензонасосов, как и ДААЗ, так и ПЕКАР… был даже куплен новый карбюратор ОЗОН 2105-20…
Два ДААЗовских насоса, два ПЕКАРовских насоса, 6 штоков, 3 паронитовые трубки и чертова туча регулировочных прокладок…
И все это ушло в чермет!

Уже отчаявшись, я думал об инжекторе, даже о шеснаре, но, по счастливой случайности, наткнулся на статьи об установке электрических топливных насосах на карбюраторные авто.
Говорю сразу, затея очень дорогая, но и средств было утрачено не мало на классические насосы.
Выбор был не велик, и я начал проникаться в тонкости внедрение данного узла в автомобиль.

Теперь поговорим о гвозде нашей программы — Электрический бензонасос низкого давления
Если Вам кто нибудь скажет, что вместо штатного насоса можно установить насос от инжектора, то знайте, перед Вами — дилетант))

Инжекторный бензонасос обладает очень большим давлением — 3.5бар, 5бар и тд
А Нам необходимо, что бы бензонасос выдавал в от 0.1бар до 1.4бар (в зависимости от комплектации)

Мой выбор пал на насос krauf kr7777p

krauf kr7777p характеристики

Как показывает практика, данный насос, в Жигулевской топливной магистрали с полной обраткой в бак, выдает стабильно давление 0.35-0.4бар (хотя заявлено заводом изготовителя 0.2бар).
Верхний порог давления игольчатого клапана карбюраторов ОЗОН и СОЛЕК равен 0.5бар. При увеличении давления в топливной магистрали свыше данного значения, игольчатый клапан теряет свою работоспособность, в последствии, топливо начинает непрерывно поступать в поплавковую камеру сверх уровня! Это приведет к обогащению смеси, нестабильному холостому ходу, заливанию свечей зажигания, гидроудару или пожару в подкапотном пространстве Вашего автомобиля!

Так что можно смело утверждать, что данный насос, по своим характеристикам, идеально подходит на замену штатного механического насоса как и на классику, как и на зубилы, так и на ниву.

Теперь о тонкостях установ

www.drive2.com

механический, электрический. Устройство, принцып действия, неполадки.

Бензонасос — элемент топливной системы автомобиля который осуществляет подачу топлива к системе дозирования (карбюратор/форсунка). Необходимость такой детали в топливной системе возникает через техническое расположение двигателя и бензобака относительно друг-друга. В автомобилях устанавливаются один из двух типов бензонасосов: механический, электрический.

Схема механического и электрического бензонасоса

Механические применяются в карбюраторных машинах (подача топлива под низким давлением).

Электрические — в автомобилях инжекторного типа (подача топлива происходит под высоким давлением).

Механический бензонасос

Приводной рычаг механического бензонасоса постоянно двигается вверх-вниз, но сдвигает диафрагму вниз только при необходимости заполнить камеру насоса. Возвратная пружина сдвигает диафрагму обратно вверх, чтобы подать топливо в карбюратор.

  • Камера
  • Впускной, выпускной клапан
  • Диафрагма
  • Возвратная пружина
  • Приводной рычаг
  • Кулачек
  • Распредвал

Электрический бензонасос

Электробензонасос снабжен схожим механизмом: он работает за счет сердечника, который втягивается в электромагнитный клапан, пока не открываются контакты, отключающие подачу электрического тока.

  • Камера
  • Впускной, выпускной клапан
  • Диафрагма
  • Возвратная пружина
  • Электромагнитный клапан
  • Сердечник
  • Контакты

Принцип действия бензонасоса

Приводится в действие диафрагмой которая ходит вверх-вниз, поскольку над диафрагмой создается разряжение (при ходе вниз), открывается всасывающий клапан через который бензин поступает через фильтр в над диафрагменное углубление. При обратном ходе диафрагмы (вверх), когда создается давление, оно закрывает всасывающий клапан, а открывает нагнетающий, что и способствует движение бензина по системе.

Основные неисправности бензонасоса

В основном бензонасос выходит из строя по 2 причинам:

  • загрязненный топливный фильтр;
  • езда на пустом баке.


И первом, и втором случае, бензонасос работает на пределе, а это способствует быстрому истечению предусмотренного ресурса. Чтобы самостоятельно продиагностировать и выяснить причину неисправности топливного насоса читайте статью о шагах проверки.

Проверка бензонасоса

Проверить работу бензонасоса можно в 5 или 7 этапов. Для этого нужно сначала начать с предохранителя и заканчивая проверкой давления. Имея мультиметр, манометр и АКБ с проводком
Подробнее

 

Автор: Иван Матиешин

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

etlib.ru

Устройство и принцип работы акпп – — — Drom.ru

Устройство и принцип работы АКПП

Основные элементы в любой автоматической коробке передач всегда одинаковы:

Роль сцепления выполняет гидротрансформатор. Вращательное движения на колеса передается именно через него. Главная задача гидротрансформатора обеспечить вращение колес автомобиля без толчков и пауз.

Гидротрансформатор состоит из больших колес с лопастями, которые полностью погружены в гидротрансформаторное масло. За счет масляных потоков и давления, передается вращательное движение на колеса автомобиля. За качественное и плавное изменение крутящего момента, отвечает реактор, который находится в гидротрансформаторе.

гидротранформатор в разрезе

Планетарная передача, которая содержит набор скоростей. В ней осуществляется поочередная блокировка и разблокировка шестерен, определяя нужный выбор передаточного числа.

Набор тормозных механизмов и фрикционов, отвечает за успешный плавный переход между шестеренками и переключением передач.

Устройство управления (гидроблок) – осуществляет управление автоматической коробкой передач. Он состоит из электронного блока, в котором происходит процесс управления АКПП с учетом всех датчиков собирающих все сведения о правильной работе коробки (скорость, выбор режима).

Принцип работы автоматической коробки передач

При запуске двигателя, в гидротрансформатор подается масло при этом давление многократно возрастает. Насосное колесо начинает двигаться, при этом турбина и реактор неподвижны. При включении скорости и подачи топливной смеси в камеры сгорания, насосное колесо начинает вращаться значительно быстрее. При этом потоки масла начинают раскручивать турбинное колесо.

Момент вращения турбинного колеса начинает передавать крутящий момент на колеса. При достижении нужной скорости турбинное и насосное колесо начинают вращаться с одинаковой скоростью, поток масла при этом попадает на реактор уже с другой стороны (движение начинает проходить только в одну сторону), вследствие чего реактор начинает вращаться. Система переходит в режим гидромуфты.

Если сопротивление на колеса возрастает (движение в гору), реактор прекращает вращаться и начинает обогащать крутящим моментом насосное колесо. Смена передачи происходит при достижении определенной скорости. Электронный блок управления подает команду, после чего фрикционы и тормозная лента начинают тормозить пониженную передачу, а повешенную передачу начинает разгонять через клапан при помощи создавшемся давлении в масле, за счет этого происходит переключение передач без потери мощности.

При снижении скорости или остановке автомобиля, давление в системе снижается, вследствие чего происходит обратное переключение передач. На неработающем двигателе гидротрансформатор находится не под давлением, поэтому завести автомобиль с «толкача» не получится.

 Общепринятые режимы АКПП

  • Р – парковка, при нахождении автомобиля на ровной горизонтальной поверхности, стояночный тормоз использовать необязательно.
  • N – нейтраль. На нейтральной скорости можно осуществлять буксировку автомобиля.
  • L – (D2,D3) – движение на пониженных передачах (2 передача или 3 передача).
  • D – режим «город – трасса», переключение с первой до последней передачи.
  • R – задний ход.
  • S – спорт режим. Работа двигателя на максимальных оборотах.

Кроме того, на некоторых АКПП существует кнопка Overdrive, запрещающая переходить на более высокую передачу при обгоне. Кнопка Snow – подразумевает собой трогание с места на скользкой поверхности со 2 или 3 передачи, при этом минуя процесс пробуксовки. ShiftLock (кнопка или ключ) – разблокировка селектора при выходе из строя двигателя или посадки аккумулятора, для дальнейшей транспортировки автомобиля.

Особенности автомобиля с АКПП

Всем конечно известно, что автоматическая коробка переключения передач, гораздо сложнее по своему устройству, в отличие от МКПП.  Поэтому и ремонт такой коробке гораздо сложнее и требует вложения больших средств. Как правило, даже не опытному водителю легко заметить начальную стадию неисправности АКПП. Об этом будет свидетельствовать «пинки» и паузы при переключении передач. Одна из скоростей или даже задний ход, могут вообще пропасть. В более серьезных случаях, автомобили просто не тронется с места.

Диагностика АКПП

Своими силами разобраться в чем проблема, будет довольно сложно. На начальном периоде, можно посмотреть уровень масла, и визуально определить в каком состоянии оно находится. Если масло имеет довольно темный, а иногда и чёрный цвет или содержит в своем составе металлическую стружку или осколки, это свидетельствует о внутреннем повреждении деталей или износе АКПП. Первоначально можно заменить масло в коробке, это безусловно решит большую часть проблем.

На станции тех обслуживания конечно эта проблема будет решена гораздо быстрее и профессиональнее. Диагносты могут выявить ряд проблем. Могли выйти из строя электронные элементы управления коробкой передач (компьютер, датчики), после чего АКПП не будет нормально функционировать. Снятие и установка АКПП она из самых сложных работ в ремонте автомобиля. По стоимости, снятие, ремонт и установка АКПП, может сравниться с покупкой контрактной коробки передач.

Эксплуатация АКПП

Во первых необходимо всегда следить за уровнем и цветом масла в коробке передач. Своевременно менять его как того требует характеристики АКПП. Обязательно заливать именно то масло, которое заявляет завод изготовитель. Например, в машинах фирмы Хонда применимо только своё масло, если залить что то другое, то коробка с большой вероятностью выйдет из строя.

В холодное время года, запустив двигатель, обязательно дайте коробке обогатится загустевшим маслом. Для этого прогрейте двигатель, включите передачу и постойте на тормозе не меньше минуты, затем можно трогаться. Не допускайте на автомате пробуксовок или постоянных резких торможений. В современных автомобилях автоматические коробки довольно надежны. Соблюдая эти небольшие правила, АКПП прослужит вам очень долго.

proinomarki.com

устройство и принцип работы для чайников

АКППАвтоматическая коробка передач — это часть трансмиссии, способная регулировать крутящий момент и скорость движения транспортного средства. Это значит, что больше не нужно рассчитывать момент, когда зажимать сцепление и отпускать его, а также переключать скорости вручную.

В данной статье рассмотрим принципы работы механизма.

История создания автоматической коробки передач

Автоматизация трансмиссии исторически происходила в три этапа. Первым попытку сделать авто более самостоятельным предпринял Генри Форд в начале ХХ века. Ford T имел планетарную КП, которая требовала меньше навыков от автолюбителей по переключению скорости, чем обыкновенная механическая.

На следующем этапе в производство поступили автомобили с полуавтоматической трансмиссией. В них автоматизация направлена либо на самостоятельное переключение передач, либо на отказ от использования сцепления, что существенно облегчало вождение транспортного средства.

Знаете ли вы? Такую полуавтоматическую трансмиссию используют до сих пор на скутерах.

Последним этапом к переходу на автоматическую трансмиссию была система, предложенная разработчиками американской компании General Motors. В её основе лежала планетарная модель, ранее использовавшаяся на заводе «Форд», а также гидравлика, которая сама включалась в момент, когда необходимо изменить передачу. Оба принципа лежат в основе современной АКПП. История АКПП

Устройство узлов и механизмов

Автоматическая коробка передач условно состоит из трёх основных частей:

  1. Механической. В её обязанности входит изменение скорости транспортного средства, а также непосредственное переключение скоростей.
  2. Гидравлической. Данная часть АКПП передаёт крутящий момент между составными частями КП без каких-либо действий водителя.
  3. Электронной. Данная составляющая является мозгом коробки передач, который следит за работой механической и гидравлической систем, а также передаёт сигналы к другим узлам автомобиля.

Составные части автоматической КП:

  • гидротрансформатор. В основе работы транспортного средства лежит двигатель, без которого любые манипуляции невозможны. То же самое можно сказать и про трансмиссию, сердцем которой является гидротрансформатор. Именно он занимается преобразованием и передачей крутящего момента и мощности, необходимых для движения транспортного средства. Гидротрансформатор является полной заменой сцепления. Механизм состоит из турбины и насоса. Чтобы жидкость с наименьшими потерями объёма и энергии перетекала из турбины к насосу, эти два компонента максимально приближены друг к другу. Данная характеристика также объясняет небольшие размеры гидротрансформатора. Более того, существует режим блокировки, который полностью сцепляет турбину и насос, что значительно минимизирует потери;Как работает гидротрансформатор
  • планетарный ряд. Это часть трансмиссии, которая выполняет функции, аналогичные механической КП. Планетарный ряд позволяет передавать крутящий момент от гидротрансформатора к колёсам с помощью трансмиссионной жидкости;Планетарный ряд
  • тормозная лента, задний и передний фрикцион. Этот узел передаёт импульс двигателю, позволяя изменять передачи. Тормозная лента является элементом КП, позволяющим приостанавливать работу планетарного ряда, приводя ТС в неподвижное состояние.Общая схема АКПП

Знаете ли вы? В СССР первые гидротрансформаторы начали использовать на таких автомобилях, как «Чайка», «Волга», ЗИЛ, а также некоторых других транспортных средствах.

Принцип работы

Любая автоматическая коробка передач работает на основе планетарного редуктора, который состоит из солнечной шестерни и сателлита, объединённых водилом и коронной шестернёй. Этих узлов столько, сколько скоростей имеет автомобиль.

Принцип работы:

  1. Все импульсы на редуктор поступают с помощью двух входов, соединённых с коронной и солнечной шестернями, а передаются через один выход, который обеспечивается вращением водила.
  2. При поступлении импульса на вход к солнечным шестерням они начинают вращаться, что приводит к вращению водила.
  3. Водило, в свою очередь, заставляет двигаться коронную шестерню, что влечёт за собой постоянное увеличение скорости вращения водила на выходе.
  4. Если водителю необходимо перейти к заднему ходу, то солнечные шестерни начнут двигаться в противоположную сторону.
Схема работы АКПП Автоматическая коробка передач не имеет прямой связи между входным и выходным валом. Их объединяет промежуточный вал, на котором в рабочем состоянии замкнуты два пакета фрикционных дисков, соединяющихся с шестернёй.

Знаете ли вы? За последний год в Европе 80% всех купленных автомобилей работают на коробке автомат. На территории стран СНГ покупки автомобилей с автоматической трансмиссией составляют всего 10% от общего числа проданных транспортных средств.

Именно эти диски передают мощность. Фрикционные диски на входе меньшего диаметра, чем на выходе. Это объясняется увеличением мощности вращения во время передачи импульса от входа к выходу.

Плюсы и минусы

Давайте же рассмотрим, с какими плюсами и минусами можно столкнуться при использовании автомобиля с автоматической коробкой передач.

Плюсы:

  • удобство. Больше не нужно отвлекаться на переключение скоростей и использование сцепления. Водитель может быть полностью сконцентрирован на дороге;
  • легче тронуться с места. Ответственной за данный процесс в автоматической трансмиссии является электроника, а не правильное нажатие сцепления или педали газа;
  • узлы автомобиля имеют больший срок службы за счёт контроля электроникой. Очень часто водители, особенно новички, не вовремя переключают скорость, что приводит к нарушению работы двигателя, или задерживают сцепление, или работают и вовсе без него, что приводит к его перегоранию.
Девушка управляет машиной Минусы:
  • автомобили с автоматической коробкой передач имеют высокую стоимость. Более того, они также дороже в обслуживании, нежели транспортные средства на механической коробке передач;
  • имеются трудности в непогоду. Основным способом выехать из заноса или грязи является «раскачка», которая невозможна при использовании коробки автомат.

Важно! Во время переключения скоростей с помощью селектора нельзя давить на педаль газа.

Автомобиль с коробкой автомат предназначен для людей, которые ценят комфорт. Чтобы определиться, какой тип трансмиссии необходим именно вам, следует попрактиковаться в вождении и с механической, и с автоматической коробкой передач.

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

устройство и принцип работы коробки-автомат

Как известно, трансмиссия бывает механической и автоматической, причем существуют различные виды и типы МКПП и АКПП. При этом важно понимать, что в зависимости от коробки и привода (монопривод или полный привод) напрямую будет  также зависеть экономичность, разгонная динамика, проходимость, управляемость, а также целый ряд других параметров, показателей и характеристик автомобиля.

Благодаря тому, что в современных авто используются передовые технологии, выбором многих водителей становится именно коробка автомат. При этом АКПП все равно не удается вытеснить традиционную механику, так как многие считают машины с механической коробкой не только более дешевыми, но и простыми, а также надежными.

Однако новичку без опыта бывает достаточно сложно сделать выбор, так как часто аргументы в пользу МКПП и отказ от автоматической коробки передач основываются не на личном опыте. Далее мы подробнее рассмотрим устройство АКПП,  а также как работает АКПП.

Читайте в этой статье

Как работает автоматическая коробка передач автомобиля

Итак, прежде чем говорить о том, что такое трансмиссия автомат, как работает данный тип коробок и какова их надежность и ресурс, сразу отметим, что данный тип КПП повсеместно встречается на тяжелых  внедорожниках и другой технике, рассчитанной на тяжелые условия эксплуатации. Другими словами, это уже можно считать весомым аргументом.

Идем далее. Конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы в большей или меньшей степени отличаются от механических коробок передач. Коробка-автомат, как и другие типы трансмиссий, выполняет задачу изменения крутящего момента и, соответственно, скорости движения транспортного средства. При этом все происходит автоматически, то есть без участия водителя.

Также АКПП позволяет «отсоединить» двигатель от трансмиссии (нейтральная передача). При этом среди различных автоматов можно выделить гидроавтомат (гидромеханическую ступенчатую АКПП), бесступенчатые вариаторы и роботизированные коробки передач с одним (типа АМТ) и двумя сцеплениями (типа DSG).

Волне логично, что любая автомат коробка будет сложнее механики, однако это не означает, что такой тип КПП заметно проигрывает оппоненту. Более того, информация о низкой надежности автоматических коробок никак не распространяется на все автоматы. Также часто виной преждевременных поломок АКПП становится не сам агрегат, а  владелец, практикующий нарушение правил его эксплуатации и облуживания.

Для простоты понимания, то есть какой принцип работы автоматической коробки передач, следует рассмотреть гидромеханический ступенчатый автомат. Данную КПП можно разделить на три составляющих элемента:

  1. Гидравлика
  2. Механика
  3. Электронное управление

Механическая часть является планетарным рядом (планетарная передача), то есть физическими ступенями (скоростями). Гидравлика в АКПП осуществляет передачу крутящего момента, а также за счет жидкости ATF реализовано переключение передач путем ее воздействия на исполнительные механизмы.

Электроника тесно интегрирована в ЭСУД автомобиля, фактически управляет работой гидравлической системы, перераспределяет потоки  трансмиссионной жидкости, отвечает за выбор режимов АКПП и т.д.  

Преобразование крутящего момента ДВС и его передача на коробку  происходит за счет гидротрансформатора («бублик» АКПП).  Если просто, ГДТ является гидромуфтой и выполняет задачу сцепления по аналогии с МКПП. При этом жесткой связи между АКПП и ДВС нет, так как крутящий момент передается через жидкость, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.

Планетарный ряд  похож на пакеты шестерен в МКПП, то есть ступенчато изменяет передаточное отношение в АКПП. Фрикционы АКПП являются механизмами, которые осуществляют переключение передач.

Управление коробкой автомат осуществляется в гидроблоке, который является клапанной плитой. Если просто, гидроблок представляет собой систему каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, а также датчиками. 

ЭБУ АКПП получает сигналы от датчиков, учитывается скорость движения ТС, нагрузка на ДВС, степень открытия дроссельной заслонки и положение педали газа и т.д.  Затем формируются управляющие сигналы, которые посылаются на соленоиды.  Срабатывание клапанов по команде ЭБУ позволяет перераспределять жидкость в гидроблоке и тем самым воздействовать на фрикционы. Результат – автоматическое, быстрое, плавное и своевременное переключение передач.  

Что касается вариаторов CVT и роботов DSG, у вариатора основным отличием от «классической» АКПП, рассмотренной выше, является отсутствие физических ступеней (передач) в самой коробке, при этом также имеется гидротрансформатор и гидроблок.

На DSG и аналогах устройство самой коробки больше напоминает МКПП, нет гидротрансформатора, но также есть гидроблок (мехатроник). Другими словами, используются различные комбинации тех или иных решений.

Отметим, что наиболее приближенным к МКПП по конструкции и наименее комфортным при езде является только обычный робот АМТ, который фактически можно считать автоматизированной механикой (переключение передач и управление работой сцепления реализовано при помощи отдельных сервомеханизмов).    

Преимущества и недостатки АКПП

С учетом особенностей конструкции становится понятно, что автомат любого типа является более сложным, чем МКПП. Такую коробку дороже обслуживать и ремонтировать.

На водителя  в рамках эксплуатации  дополнительно накладываются определенные ограничения. Например, нужно придерживаться четко прописанных правил при необходимости отбуксировать авто с АКПП без вывешивания ведущих колес.  

Также в автоматах нужно чаще менять масло и масляный фильтр АКПП (кроме роботов АМТ), необходимо использовать дорогостоящие трансмиссионные жидкости, своевременно проводить адаптацию и регулярно делать компьютерную диагностику АКПП и т.д.

Еще автоматические коробки достаточно критичны к высоким нагрузкам, «боятся» резких стартов, пробуксовок, буксировки прицепов и тяжелых грузов, постоянной езды на высоких оборотах двигателя и т.д. Что касается ресурса, вполне возможны сбои в работе электроники, выходят из строя сервомеханизмы, однако сами коробки весьма надежны.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете о правилах и рекомендациях, которые нужно учитывать в рамках эксплуатации вариаторной коробки передач CVT.

На практике, при условии соблюдения всех правил и рекомендаций касательно обслуживания и эксплуатации, АКПП вполне может пройти без ремонта столько же, сколько и МКПП.

Добавим, что часто наличие автомата позволяет параллельно увеличить ресурс двигателя автомобиля, так как АКПП сводит к минимуму ударные нагрузки, исключает неправильно выбранную передачу, которая не соответствует тем или иным условиям (скорости, оборотам и т.д.).

Однако основным плюсом является повышенный комфорт и простота управления авто с автоматической коробкой, также машину с АКПП можно считать более безопасной (водитель не отвлекается на переключения передач).

Что в итоге

Как видно, АКПП различных видов активно используются на легковых авто, на грузовиках, полноприводных и моноприводных машинах, а также других типах колесной техники. Если сравнивать механику и автомат, с одной стороны, водитель на автомобиле с механической коробкой переключения передач может полностью контролировать автомобиль, самостоятельно подбирать передачи с учетом тех или иных условий, активно задействовать весь потенциал двигателя и т.д.

Также МКПП достаточно вынослива, то есть машину можно использовать в тяжелых условиях. Единственным минусом является потеря комфорта, так как кроме контроля за дорогой, водитель также должен постоянно выжимать сцепление, переключать передачи при езде и т.д.

В свою очередь, автомат дороже по всем пунктам, может оказаться менее надежным, не совсем подходит для постоянного агрессивного использования, однако такая АКПП обеспечивает максимальный комфорт и повышает безопасность, защищает двигатель от сильных нагрузок, исключает частые ошибки водителей-новичков.

Напоследок добавим, что современные АКПП обычно имеют режим ручного переключения передач (Типтроник) и большое количество дополнительных режимов (зимний, спортрежим «S» на АКПП, экономичный режим «эко» и т.д.).

Другими словами, если сравнивать возможности МКПП и автоматических трансмиссий, коробку-автомат на многих машинах можно считать хорошо адаптированной к различным условиям, чего на практике вполне достаточно не только для повседневной эксплуатации, но и в случае возникновения внештатных ситуаций (бездорожье, гололед, сложные условия на дороге).

 

Читайте также

krutimotor.ru

Устройство АКПП автомобиля и принцип работы. Типы АКПП

В последнее время автоматические коробки передач набирают все большую популярность. И на то есть свои причины. Такая коробка более простая в эксплуатации и не требует постоянной «игры» сцеплением в пробках. В крупных городах такая КПП далеко не редкость. Но устройство АКПП существенно отличается от классической механики. Многие автолюбители боятся брать машины с такой коробкой. Однако их опасения не оправданы. При правильной эксплуатации автоматическая коробка прослужит не меньше механики. Но чтобы лучше в ней разбираться, следует изучить подробно устройство АКПП автомобиля. Об этом мы расскажем в нашей сегодняшней статье.

Разновидности

Существует несколько типов данных коробок. Так, различают:

  • Гидромеханическую АКПП.
  • Роботизированную (ДСГ).
  • Вариаторную.

В чем особенности каждой из них? Рассмотрим ниже.

Классическая АКПП

Гидромеханическая трансмиссия – наиболее распространенный тип АКПП. Устройство такой коробки предполагает наличие гидротрансформатора, механической коробки передач и системы управления. Но такая конструкция практикуется на машинах с задним приводом. Если это переднеприводный автомобиль, то в устройство АКПП включается еще дифференциал, и главная передача.

Гидротрансформатор (обиходное название – «бублик») – это основной узел в данной трансмиссии. Он служит для изменения и передачи крутящего момента от маховика двигателя на механическую коробку. Также бублик служит для гашения колебаний и вибраций, которые возникают при передаче вращающих усилий от ДВС.

Гидротрансформатор состоит из нескольких колес. Это:

  • Турбинное.
  • Реакторное.
  • Насосное колесо.

Еще в конструкцию входят две муфты – блокировочная и свободного хода. Все эти детали заключены в отдельный тороидальный корпус, который внешне напоминает собой бублик (откуда и столь специфическое название).

Насосное колесо соединяется с коленчатым валом мотора. Турбинное взаимодействует с механической КПП. Между этими двумя элементами располагается реакторное колесо. Оно, в отличие от всех остальных, является неподвижным. Каждое колесо гидравлического трансформатора АКПП имеет лопасти, между которыми проходит рабочая АТФ-жидкость.

Блокировочная муфта автоматической трансмиссии предназначена для блокировки ГТФ (бублика) в конкретных режимах работы ДВС. Муфта свободного хода (также именуемая как обгонная) вращает реакторное колесо в противоположном направлении.

Работа ГТФ

Она осуществляется по замкнутому циклу. Так, АТФ-жидкость начинает поступать от насосного на турбинное, а затем – на реакторное колесо благодаря особой форме лопастей, скорость потока масла начинает неуклонно расти. АТФ-жидкость заставляет быстрее вращаться насосное колесо. Благодаря этому возрастает сила крутящего момента. Кстати, максимальный ее параметр достигается при минимальных скоростях. Это необходимо для того, чтобы машина беспрепятственно тронулась с места даже под нагрузкой. Когда автомобиль начинает набирать скорость, срабатывает муфта и блокируется гидротрансформатор. В данной ситуации производится прямая передача крутящего момента. Стоит отметить, что блокировочная муфта задействуется в АКПП на всех передачах, в том числе и на задней.

В современных автомобилях используется проскальзывающая муфта. Этот режим позволяет предотвратить полную блокировку механизма, что положительно сказывается на расходе топлива и плавности езды.

Планетарный редуктор

Данный узел выполняет функцию механической коробки передач. Редуктор может быть рассчитан на четыре, шесть, семь или восемь скоростей. В редких случаях применяется девятиступенчатая АКПП (например, на автомобилях марки «Ленд Ровер»).

Продолжаем изучать устройство АКПП. Планетарный механизм состоит из нескольких последовательных передач. Они образуют планетарный ряд. Каждая из скоростей включает в себя несколько элементов:

  • Коронную шестерню.
  • Сателлиты.
  • Солнечную шестерню.
  • Водило.

Как производится изменение крутящего момента? Изучая устройство гидротрансформатора АКПП, нужно отметить, что данная операция выполняется при помощи нескольких элементов планетарного ряда. Это водило, а также две шестерни (солнечная и коронная). Блокировка последней позволяет увеличить передаточное число. Солнечная шестерня, напротив, снижает данное отношение. А водило осуществляет смену направления вращения элементов.

Блокировка выполняется при помощи фрикционов. Это своего рода тормоз, который удерживает определенные детали редуктора за счет соединения их с корпусом КПП. В зависимости от марки авто («Мазда» это или «Форд»), устройство АКПП предполагает наличие ленточного или многодискового тормоза. Он замыкается при помощи гидравлических цилиндров. Последние управляются из распределительного модуля. Чтобы предотвратить вращение водила в иную сторону, используется обгонная муфта.

Электронная система

Устройство и работа АКПП современного авто невозможна без электронной системы управления. В нее входит:

  • Блок управления.
  • Входные датчики.
  • Селектор АКПП (устройство его рассмотрим позже).
  • Распределительный модуль.

Отметим, что список входных элементов довольно обширный. Так, сюда входят датчики:

  • Положения педали газа.
  • Температуры АТФ-жидкости.
  • Частоты вращения валов на входе и выходе.
  • Положения селектора АКПП.

Блок управления АКПП непрерывно обрабатывает сигналы, что поступают от данных элементов и формирует управляющие импульсы на исполнительные механизмы. Данный блок взаимодействует с ЭБУ двигателя.

Распределительный модуль выполняет срабатывание фрикционных муфт и управляет потоками АТФ-жидкости в трансмиссии. Данный модуль состоит из золотников-распределителей, а также электромагнитных клапанов с механическим приводом. Эти детали заключены в отдельный алюминиевый корпус и соединяются между собой каналами.

Важный элемент в устройстве АКПП «Хонды» — это соленоиды. Их также называют электромагнитными клапанами. Они нужны для регулирования давления трансмиссионного масла. А золотники выполняют режим работы коробки. Элементы приводятся в действие от рычага АКПП.

Поскольку основной рабочей жидкостью является АТФ-масло, в устройстве любой АКПП предусмотрен насос шестеренного типа. Он работает от ступицы гидротрансформатора и являет основу гидросистемы КПП. Для охлаждения масла в устройстве АКПП «Мерседес» предусмотрен специальный теплообменник. Это небольшой радиатор, что находится в передней части автомобиля. На некоторых моделях он заключен с основным радиатором ОЖ двигателя.

Селектор АКПП

Именно эта деталь осуществляет непосредственное управление автоматической коробкой. Существует несколько режимов работы АКПП:

  • Паркинг.
  • Задний ход.
  • Нейтраль.
  • Драйв (движение вперед).

На некоторых автомобилях «Ниссан» устройство АКПП предполагает наличие спортивного режима. Для его включения необходимо перевести селектор КПП в положение S. Режим отличается тем, что переключение передач осуществляется на более высоких оборотах двигателя. Тем самым достигается больший крутящий момент и скорость автомобиля. Если рассматривать «Кашкай Ниссан», устройство АКПП также предполагает наличие режима ручного переключения скоростей. Такая коробка имеет название «Типтроник».

Роботизированная трансмиссия ДСГ

Это разработка концерна «Фольксваген-Ауди». Появилась данная КПП в середине 2000-х и устанавливается на большинство легковых автомобилей марки «Шкода», «Ауди», а также на «Фольксвагены» (в том числе и на «Туарег»).

Ключевая особенность автоматической коробки ДСГ – это быстрое переключение передач без разрыва потока мощности. Это позволяет увеличить производительность и КПД трансмиссии. Автомобили с ДСГ отличаются хорошей разгонной динамикой. При этом у них ниже расход топлива, по сравнению с классическими гидротрансформаторами.

Устройство и работа АКПП данного типа существенно отличается от предыдущей КПП. Так, здесь нет привычного «бублика». Передача крутящего момента осуществляется за счет использования двух сцеплений. Кроме этого, может устанавливаться противоугонное устройство на АКПП данного типа.

Трансмиссия ДСГ

Она включает в себя:

  • Двухмассовый маховик.
  • Два ряда передач.
  • Главную передачу и дифференциал.
  • Электронную систему управления.
  • Двойное сцепление.

Все это заключено в металлический корпус коробки. Если говорить про двойное сцепление, оно обеспечивает передачу мощности одновременно на второй и первый ряд передач. Если это шестиступенчатая ДСГ, в коробке есть ведущий диск (он соединен с двухмассовым маховиком через входную ступицу) и фрикционные муфты. Последние связаны с рядами передач через главную ступицу.

Кстати, тип сцепления может отличаться на коробке ДСГ. Если это шестиступенчатая коробка, в конструкции использовано сцепление мокрого типа. Масло обеспечивает не только смазку, но и охлаждение фрикционных дисков. Это существенно увеличивает ресурс агрегатов.

Если говорить о семиступенчатой трансмиссии, здесь применена сухая схема. Это существенно снижает объем используемого масла. Если в первом случае для работы ДСГ требовалось не менее шести с половиной литров, то во втором – не более двух. Насос, что нагнетает смазку, является электрическим. Такая конструкция, по мнению экспертов, менее надежная и не отличается высоким ресурсом.

Что касается рядов передач, первый отвечает за работу реверса и нечетных скоростей. Второй же служит для управления четными передачами. Каждый из рядов представляет собой вторичный и первичный вал с определенным набором шестерен. Первичный элемент является полным и расположен соосно, а шестерни жестко соединяются с валом. В это же время шестерни вторичного вращаются свободно. Также в конструкции есть синхронизаторы. Они облегчают включение той или иной скорости в КПП. Чтобы автомобиль мог двигаться назад, в коробке ДСГ предусмотрен промежуточный валю он оснащен реверсивной шестерней.

Управление переключением скоростей обеспечивает электроника. В нее входят различные датчики, блок управления и электрогидравлический блок с массой исполнительных механизмов. Модуль управления находится в картере автоматической роботизированной коробки передач. При работе КПП, датчики анализируют частоту вращения валов на выходе и входе, давление масла, положение вилок включения скоростей, а также температуру смазки. На основании данных сигналов ЭБУ реализует тот или иной алгоритм управления.

Благодаря блоку осуществляется управление гидравлическим контуром КПП. В эту систему входят:

  • Золотники-распределители. Они приводятся в действие от рычага КПП.
  • Электромагнитные клапаны. Данные элементы служат для переключения скоростей.
  • Клапаны регулирования давления. Благодаря ним осуществляется работа фрикционной муфты.

Последние две составляющие относятся к исполнительным механизмам управления роботизированной КПП.

Также в конструкции данной коробки предусмотрен мультиплексор. Он позволяет управлять гидроцилиндрами при помощи электромагнитных клапанов. Что примечательно, количество первых вдвое больше, чем вторых. Таким образом, в исходном положении элемента задействуются одни гидроцилиндры, а в рабочем – другие.

Алгоритм работы роботизированной трансмиссии заключается в последовательном переключении нескольких рядов передач. Так, когда автомобиль начинает движение на первой, вторая уже входит в зацепление со вторым диском. После набора определенных оборотов происходит моментальное переключение. Ведь системе не нужно выбирать тот или иной вал – шестерни уже включились в работу.

Где применяется такая коробка передач? В основном ДСГ используется на автомобилях класса В, С и Д. Во многом все зависит от технических характеристик самого мотора. Так, шестиступенчатая коробка способна выдерживать момент в 350 Нм. А семидиапазонная ДСГ – лишь 250. Поэтому такая коробка не устанавливается на мощных автомобилях.

Вариатор

Это относительно новый тип автоматической коробки, хотя первые экземпляры стали применяться еще в 59-м году. Так, первым автомобилем с вариативной КПП стал «Даф». Далее эту схему стали практиковать такие производители, как «Форд» и «Фиат». Однако широкое распространение эта коробка получила только 10 лет назад. Сейчас данная КПП применяется на автомобилях:

  • «Мерседес».
  • «Субару».
  • «Тойота».
  • «Ниссан».
  • «Ауди».
  • «Форд».
  • «Хонда».

Ключевая особенность в том, что она не имеет передач как таковых. Вариатор – это бесступенчатая трансмиссия, которая обеспечивает плавное изменение передаточных чисел по мере набора скорости автомобиля. Основной плюс такой КПП – оптимальное согласование нагрузки на автомобиль с оборотами коленвала. Благодаря этому достигается высокая топливная экономичность и производительность. Также заметно улучшается плавность хода, ведь дергания в ходе динамичного разгона здесь исключены.

Машина набирает скорость быстро, при этом без рывков, максимально плавно. Но ввиду определенных ограничений по крутящему моменту и мощности, вариативные АКПП используются только на легковых автомобилях и некоторых кроссоверах. Также заметно увеличивается стоимость машины на вариаторе, поскольку эта трансмиссия является довольно высокотехнологичной.

Устройство и типы

Существует всего два вида данных трансмиссий. Это тороидный и клиноременной вариатор. Последний получил наибольшее распространение. Но вне зависимости от типа, они имеют одинаковое устройство (АКПП «Тойоты» не исключение). Так, в конструкцию входит:

  • Вариаторная передача.
  • Механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента.
  • Система управления.
  • Механизм для разъединения коробки передач и для включения реверсивной передачи.

Чтобы коробка могла воспринимать и передавать крутящий момент, задействуются следующие механизмы сцепления:

  • Автоматическое центробежное. Применяется на вариаторах «Трансматик».
  • Многодисковое мокрое. Это вариаторы «Мультиматик».
  • Электронное (коробки «Гипер», используемые на некоторых японских авто).
  • Гидротрансформатор. В качестве примера можно привести трансмиссии «Экстроид», «Мультидрайв» и «Мультиматик».

Последний тип соединения является наиболее популярным и ресурсным. Отметим, что сам привод вариативной КПП может быть ременным либо цепным.

Первый тип состоит из одной либо двух ременных передач. Также в устройство АКПП «Тойоты» входит два шкива. Последние образую некие конические диски, что способны раздвигаться и сдвигаться между собой. Таким образом производится изменение диаметра шкива. Для сближения конусов в устройстве АКПП «Мазды» предусмотрены специальные пружины (иногда задействуется центробежная сила). Конический диск имеет 20-градусный угол наклона. Это позволяет обеспечит перемещения приводного ремня с минимальным сопротивлением.

На вариаторах «Мультитроник» применена металлическая цепь. Она являет собой несколько пластин, что соединены осями. Подобная конструкция отличается хорошей гибкостью. Радиус изгиба составляет до 25 миллиметров. В отличие от ременного вариатора, цепной обеспечивает передачу крутящего момента при точечном контакте пластин с дисками. На этих участках возникают высокие напряжения. Благодаря такой схеме обеспечивается минимальная потеря при передаче крутящего момента и наилучший КПД. Конические диски изготовлены из подшипниковой высокопрочной стали.

В силу конструктивных особенностей и устройства гидроблок АКПП не способен обеспечить реверсивное движение. Поэтому в вариаторе для включения задней передачи используются вспомогательные механизмы. Это планетарный редуктор. Он имеет такое же устройство и принцип работы, как и на классических гидротрансформаторных АКПП.

Также в конструкции такой КПП имеется электронная система управления. Она обеспечивает синхронную корректировку диаметра шкива вариатора в зависимости от текущих оборотов двигателя. Данная система обеспечивает и включение реверсивной передачи. Управление вариатором осуществляется через селектор, что находится в салоне. Режимы управления – такие же, как и на обычной АКПП. Устройство и ремонт этих коробок тоже похожи. Однако отметим, что многие сервисы боятся брать в работу данные автомобили, поскольку попросту не имеют соответствующего опыта. Такая коробка появилась в России совсем недавно, и вокруг нее ходит множество мифов о правильности обслуживания и ремонта. Специалисты же говорят, что для такой КПП достаточно лишь вовремя менять масло и не перегревать сам механизм.

Заключение

Итак, мы выяснили, каких типов бывает автоматическая коробка, как она устроена и как работает. Что выбрать обычному автолюбителю? Опыт эксплуатации показывает, что оптимальным вариантом будет покупка машины с классической гидротрансформаторной АКПП. Такая коробка знакома многим – ее можно отремонтировать и обслужить в любом сервисе. К тому же современные автоматы данного типа отличаются неплохим ресурсом в 300-400 тысяч километров. Что же касается робота ДСГ и бесступенчатого вариатора, то такие коробки выхаживают не более 150 тысяч на наших дорогах. Дальше начинаются проблемы и серьезные капиталовложения. Поэтому от их покупки стоит воздержаться.

fb.ru

Устройство и принцип работы АКПП автомобиля

На сегодняшний день автомобили укомплектовываются различными типами КПП. И если ранее большую часть составляла механика, то сейчас все больше водителей предпочитают автомат. Это не удивительно, ведь такая трансмиссия более удобна в эксплуатации, тем более если речь идет о поездках в городе. До недавнего времени такие коробки отличались низким КПД. Старые гидротрансформаторы медленно переключали передачи и с ними машина тратила гораздо больше топлива. Но сегодня конструкция, устройство и принцип работы АКПП немного отличаются. Эти коробки способы быстро переключаться и с ними машина меньше расходует топлива. Но обо всем по порядку.

Типы

На данный момент есть несколько разновидностей автоматических коробок. Это классический автомат с гидротрансформатором, вариатор и робот ДСГ. Последний был разработан специально концерном «Фольксваген-Ауди». Устройство и принцип работы АКПП данных типов существенно отличается. Но что их объединяет, так это переключение скоростей в автоматическом режиме. Далее подробно рассмотрим особенности каждой из этих трансмиссий.

Обычный автомат

Он являет собой гидромеханическую коробку передач. Несмотря на то что конструкция появилась более полувека назад, она до сих пор является весьма актуальной. Конечно, устройство ее было существенно доработано до наших дней. Сейчас такие коробки имеют по шесть передач. Если говорить об автомобилях из 80-х и 90-х, в них АКПП была четырехступенчатой.

В конструкцию данной КПП входит:

  • Механическая коробка передач.
  • Гидротрансформатор или «бублик».
  • Система управления.

В случае если такой трансмиссией укомплектовывается переднеприводный автомобиль, то в состав также входит главная передача и дифференциал. Одна из самых основных частей в устройстве автоматической коробки – это гидротрансформатор. Он состоит из нескольких частей. Это насосное, турбинное и реакторное колесо. Благодаря им осуществляется плавная передача крутящего момента от ДВС на механическую КПП.

Еще в устройство АКПП входит муфта (свободного хода и блокировочная). Данные элементы вместе с турбинными колесами закрыты в круглом металлическом корпусе, по форме напоминающий бублик. Внутри гидротрансформатора имеется рабочая АТФ-жидкость. С коленчатым валом соединено насосное колесо. А со стороны КПП находится турбинное. Между этими двумя элементами также размещено реакторное колесо.

Как это работает?

Каков принцип работы АКПП данного типа? Действует классический автомат по замкнутому циклу. Как мы уже сказали ранее, внутри имеется АТФ-жидкость. Это своего рода трансмиссионное масло. Но, в отличие от механической коробки, оно не только выполняет смазывающую функцию, но также и передает крутящий момент. Какой у гидромуфты АКПП принцип работы? Под давлением данная жидкость поступает на турбинное колесо (от насосного), а далее поступает на реакторное. Поскольку оно имеет лопасти особенной формы, скорость потока жидкости при вращении элемента начинает постепенно расти. Таким образом, АТФ-масло приводит в действие турбинное колесо.

Пиковый крутящий момент в трансмиссии образуется при трогании автомобиля с места. По мере роста скорости машины, включается в работу блокировочная муфта. Последняя служит для жесткой блокировки «бублика» АКПП на определенных режимах работы ДВС. Обычно это происходит тогда, когда скорость вращения валов совпадает. Так, крутящий момент передается на коробку напрямую, без «притирок» и изменения передаточного числа. Кстати, на современных автоматических коробках применяется проскальзывающая муфта. Она способна исключить полную блокировку гидротрансформатора в определенных режимах. Это способствует плавному набору скорости и экономии топлива.

Как таковой механики, привычной для всех автолюбителей, в данной трансмиссии нет. Роль механической коробки выполняет планетарный редуктор. Он может быть рассчитан на разное число ступеней – от четырех до восьми. Но все же наиболее распространенные варианты – это шестиступенчатые АКПП. В редких случаях можно встретить девятиступенчатый автомат (например, на «Ренж Ровер Эвог»).

Как устроена АКПП? Данный узел в трансмиссии являет собой набор из нескольких последовательных скоростей. Все они объединены в планетарный ряд. Планетарный редуктор включает в себя следующие компоненты:

  • Солнечную и коронную шестерню.
  • Водило.
  • Сателлиты.

Если подробно углубиться в устройство и принцип работы гидротрансформатора АКПП, можно заметить, что изменение крутящего момента выполняется именно при помощи водила, а также коронной и солнечной шестерни. При блокировке второго механизма возрастает передаточное число. Сама блокировка выполняется путем работы фрикционов. Они удерживают детали планетарного редуктора путем соединения их с корпусом коробки. В зависимости от марки автомобиля, в конструкции используется многодисковой, либо ленточный фрикционный тормоз. Оба типа систем управляются при помощи гидроцилиндров. Сигнал на фрикционы поступает от распределительного модуля. А чтобы исключить вращение водила в противоположную сторону, в устройстве АКПП имеется обгонная муфта.

Система управления

Сейчас невозможно представить себе АКПП, принцип работы которой не зависел бы от электроники. Так, в данную систему входят различные датчики, распределительный модуль и блок управления. Во время работы АКПП система считывает информацию со всевозможных элементов. Это датчик температуры АТФ-жидкости, частоты вращения валов на выходе и входе, а также положения акселератора. Все эти сигналы обрабатываются в режиме реального времени. Затем блок управления формирует управляющие импульсы, что поступают на исполнительные механизмы. Также отметим, что принцип работы гидроблока АКПП основывается не только на считывании данных с датчиков, но и на согласовании сигналов, что имеются в электронном блоке управления двигателем.

За управление потоками рабочей жидкости и за действие фрикционных муфт отвечает распределительный модуль, что состоит из:

  • Электромагнитных клапанов (они имеют механический привод).
  • Золотников-распределителей.
  • Алюминиевого корпуса, в который заключены вышеперечисленные детали.

Рассматривая принцип работы АКПП «Тойоты», важно отметить такую вещь, как соленоиды. Эти детали также называются электромагнитными клапанами. Для чего нужны соленоиды? Благодаря данным элементам осуществляется регулирование давления АТФ-жидкости в коробке. Откуда вырабатывается давление масла? Эту задачу выполняет специальный шестеренный насос АКПП. Принцип работы его простой. Действует данный элемент от ступицы «бублика». Вращаюсь с определенной частотой, он захватывает крыльчатками определенный объем масла и нагнетает его. А чтобы рабочая жидкость не перегревалась и принцип работы АКПП автомобиля не нарушался, в конструкции некоторых коробок есть радиатор. Он может быть вынесен отдельно в переднюю часть (скрыт под бампером) либо соединяться с основным радиатором охлаждения. Последняя схема часто практикуется на автомобилях «Мерседес».

Селектор

Принцип работы селектора АКПП предельно простой. Данный механизм соединен конструктивно с золотником, который выполняет определенный режим работы АКПП. Всего их несколько:

  • Паркинг.
  • Реверс.
  • Нейтраль.
  • Драйв.

Но это еще не все. Если рассматривать принцип работы АКПП «Хонды», можно заметить, что на селекторе есть спортивный режим. Чтобы его включить, достаточно перевести рукоятку в соответствующее положение. Рассматривая принцип работы АКПП «Ниссана», стоит сказать, что на некоторых моделях есть возможность ручного переключения передач.

Робот ДСГ

Этот тип АКПП появился относительно недавно. Первые модели стали применяться лишь в середине 2000 годов. Изначально такие коробки устанавливались на автомобили «Шкода». Но также их можно встретить на «Фольксвагене» и «Ауди».

Среди особенностей стоит отметить совершенно иной принцип работы АКПП. Гидротрансформатор как таковой здесь отсутствует в принципе. Вместо него используется двухдисковое сцепление и двухмассовый маховик. Такая конструкция позволяет существенно уменьшить временной промежуток между переключениями скоростей.

Если говорить об устройстве, в конструкцию этой коробки входит:

  • Механическая КПП с двумя рядами передач.
  • Электронная система управления.
  • Дифференциал.
  • Главная передача.
  • Двойное сцепление.

Все вышеперечисленные элементы заключены в единый металлический корпус. Почему в конструкции применяется двойное сцепление и два ряда передач? Если рассматривать принцип работы АКПП автомобиля с ДСГ, нужно отметить, что пока одна передача находится в работе, вторая уже готовится к последующему включению. Так происходит при разгоне и при снижении скорости. Присутствуют в такой КПП и фрикционные муфты. Они связаны через главную ступицу с рядами передач в трансмиссии.

Существует несколько типов коробок ДСГ:

  • Шестиступенчатая.
  • Семиступенчатая.

Принцип работы АКПП первого типа основывается на действии «мокрого» сцепления. Так, в коробке имеется специальное масло, обеспечивающее не только смазку, но и охлаждение фрикционов. Жидкость под давлением циркулирует в системе и осуществляет передачу крутящего момента.

Что касается второго типа ДСГ, здесь уже применено сухое сцепление. Принцип работы схож с МКПП – диск прижимается к маховику и уже посредством силы трения передает крутящий момент. По мнению экспертов, такая схема конструкции является менее надежной. Ресурс дисков составляет порядка 50 тысяч километров, а стоимость замены достигает 700 долларов вместе с расходными материалами.

Ряды передач включают в себя заднюю скорость, а также четные и нечетные скорости. Каждый ряд представляет собой набор валов (состоящий из первичного и вторичного), а также определенный набор шестерен. Для осуществления движения назад, в конструкции применен промежуточный вал с реверсивной шестерней.

Как и в классическом автомате, здесь есть электроника, которая управляет переключением скоростей. Сюда входит блок управления, датчики и исполнительные механизмы. Так, сперва датчики считывают данные про частоту вращения валов и положение вилки включения передач, а далее блок анализирует эту информацию и применяет определенный алгоритм управления.

Гидравлический контур ДСГ состоит из:

  • Золотников-распределителей, которые работают от селектора.
  • Электромагнитные клапаны (те же соленоиды). Они служат для переключения передач в автоматическом режиме.
  • Клапаны регулирования давления, что способствуют слаженной работе фрикционной муфты.

Как работает ДСГ?

Принцип работы гидравлической системы АКПП робота заключается в последовательном переключении ряда передач. Когда машина начинает двигаться с места, система включает первую скорость. При этом вторая уже находится в зацеплении. Как только автомобиль набрал более высокую скорость (около 20 километров в час), электроника переключает скорость на повышенную. В зацеплении находится уже третья передача. Так происходит вплоть до самой высокой. Если машина снижает скорость, электроника вводит в зацепление уже пониженную передачу. Переключение осуществляется моментально, поскольку в конструкции задействовано два ряда передач.

Применение

Стоит отметить, что такая трансмиссия применяется не на каждом авто. Как мы уже сказали ранее, основная масса – это машины от концерна «ВАГ». Но коммерческий транспорт (например, «Фольксваген Крафтер») ими не укомплектовывается. А все потому, что коробка рассчитана на определенный порог крутящего момента. Он не должен превышать 350 Нм.

Это касается шестиступенчатых трансмиссий. ДСГ на семь скоростей и вовсе не выдерживают более 250 Нм. Поэтому встретить такую коробку можно максимум на «Туареге» и более слабых автомобилях типа «Пассата» или «Октавии».

Вариатор

Эта коробка передач тоже работает в автоматическом режиме. Появилась она еще полвека назад, но активно стала применятся лишь последние 10-15 лет. Что являет собой вариатор? Это бесступенчатая автоматическая трансмиссия, которая плавно изменяет передаточное число посредством ременной, либо цепной передачи. Изменение передаточных чисел происходит по мере набора скорости транспортным средством. На данный момент такая коробка широко применяется следующими автопроизводителями:

  • «Ниссан».
  • «Мерседес».
  • «Хонда».
  • «Ауди».
  • «Субару».
  • «Тойота».
  • «Форд».

Какие плюсы есть у этой коробки? Благодаря плавному изменению передаточного числа, автомобиль набирает скорость быстро и при этом без рывков. Водитель и пассажиры не ощущают толчков при разгоне, как бы сильно не была нажата педаль акселератора. Однако здесь есть подводные камни. Такая коробка тоже имеет ограничения по крутящему моменту, как и ДСГ. Поэтому используется в основном на легковушках.

Разновидности вариаторов

Есть несколько типов данных трансмиссий:

  • Тороидный.
  • Клиноременной вариатор.

При этом оба типа коробок имеют почти одинаковое устройство и принцип работы. В конструкцию вариатора входит:

  • Система управления.
  • Шкив, что обеспечивает передачу крутящего момента.
  • Цепной или ременной привод.
  • Механизм разъединения коробки (служит для включения задней передачи).

Чтобы трансмиссия воспринимала крутящий момент, в конструкции задействуется сцепление. Оно может быть нескольких видов:

  • Центробежным автоматическим.
  • Электронным.
  • Многодисковым.

Есть и такие вариаторы, где в качестве сцепления применяется гидротрансформатор (как на классических автоматах). Обычно такую схему практикуют на коробках «Мультиматик» от «Хонда». Специалисты считают, что именно этот тип сцепления наиболее надежный и ресурсный.

Привод

Как мы уже сказали, в вариаторе может использоваться разный привод – цепной, дибо ременной. Последний является более популярным. Ремень заходит на два шкива, которые образуют конические диски. Шкивы эти способны сдвигаться и раздвигаться в зависимости от необходимости. Для сближения дисков в конструкции предусмотрены специальные пружины. Сами шкивы имеют небольшой угол наклона. Его величина составляет примерно 20 градусов. Сделано это для того, чтобы ремень перемещался с минимальным сопротивлением во время работы коробки.

Теперь о цепном приводе. Цепь на автоматической вариативной коробке передач являет собой несколько металлических пластин, что соединены осями. Как говорят специалисты, такой привод и конструкция является более гибкой. Цепь способна изгибаться под углом до 25 градусов без потери ресурса. Но в отличие от ременного, данный привод имеет иной принцип работы. АКПП передает крутящий момент при точечном контакте со шкивами. На определенных участках образуется высокое напряжение (сила трения). Так достигается высокий КПД. А чтобы шкивы не изнашивались от такого напряжения, их изготавливают из высокопрочной подшипниковой стали.

Задняя передача в вариаторе

Поскольку привод вариатора способен вращаться только в одну сторону, для реализации задней передачи инженерам пришлось разработать отдельный планетарный редуктор. Он устроен и работает аналогично редуктору в классическом автомате.

Система управления

Аналогично предыдущим АКПП, в вариаторе используется электронная система управления. Однако ее принцип работы несколько иной. Так, система обеспечивает корректировку диаметра дисков вариатора.

По мере изменения скорости движения, один диаметр шкива увеличивается, а второй – уменьшается. Управление режимами осуществляется через селектор благодаря датчику АКПП. Принцип работы вариатора с цепным приводом и ременным заключается в изменении диаметра шкивов.

О проблемах

Ввиду сложной конструкции и малой распространенности, многие сервисы отказываются работать с такими трансмиссиями. Поэтому вариаторы плохо прижились в нашей стране. Как показал опыт эксплуатации, ресурс данной коробки даже при должном обслуживании составляет не более 150 тысяч километров. Ввиду этого, разумно покупать такие авто только в новом состоянии, которые находятся на гарантии. Брать авто на вариаторе с рук опасно – можно попасть на дорогостоящий ремонт, за который возьмется далеко не каждый сервис.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили устройство и принцип работы гидромеханической АКПП, роботизированной и вариатора. Как видите, устроены эти все коробки по-разному и имеют свой алгоритм действия. Какую трансмиссию лучше выбрать? Специалисты говорят, что наиболее разумным будет выбор классического автомата. Как показал опыт эксплуатации, владельцы авто с ДСГ и вариатором часто обращались в сервисы и эти коробки дорогие в обслуживании. Классический автомат на рынке очень давно, и его конструкция постоянно дорабатывается и совершенствуется. Поэтому такие коробки отличаются высоким ресурсом, неприхотливы в эксплуатации и могут ремонтироваться в любом сервисе. Практика показала, что ресурс АКПП на легковом автомобиле составляет от 300 до 400 тысяч километров. Это серьезный срок, учитывая, что некоторые современные двигателя ходят всего 250. Но чтобы такая трансмиссия прослужила долго, стоит регулярно менять в ней АТФ-жидкость, а именно каждые 60 тысяч километров.

fb.ru

Изучаем принцип работы акпп

На сегодняшний день автоматическая коробка передач, обретает все большую популярность среди автолюбителей. Не смотря на сложное устройство и относительно высокую цену, коробкой автомат оснащается немалая часть современных автомобилей.

Функция автоматической трансмиссии, полностью аналогична механике. АКПП, осуществляет прием вращательного показателя, изменяет его и передает его исполнительным механизмам. Автоматическая трансмиссия, как и механический аналог, подразделяется по количеству рабочих режимов и способу их активации. В зависимости от типа КПП, может применяться различный способ сцепления. Наиболее распространенным и надежным видом коробки передач, является принцип — автомата с гидравлическим приводом и с тремя ступенями режимов.

Рассмотрим основные составляющие автоматической коробки передач, а так же принцип их работы.

  1. Гидравлический трансформатор.

Данное устройство осуществляет изменение момента вращения и его последующую передачу, благодаря рабочей жидкости. Как правило, в качестве рабочей смеси, применяют готовый состав для автоматических трансмиссий. Использование аналогов крайне не желательно, для правильной работы всех составляющих механизмов и сохранения срока эксплуатации коробки.

  1. Редукционный механизм.

Представляет собой совокупность рабочих элементов в виде шестеренок. Редуктор, является важнейшим механизмом автоматической коробки передач и требует определенного внимания при эксплуатации автомобиля.

  1. Управляющая совокупность. Управление всей работой автомата, осуществляется при помощи специальной системы, входящей в состав.

Совокупность указанных элементов, обеспечивают автоматическое переключение передач. Рассмотрим подробнее основные особенности составляющих элементов и их роль в работе системы.

Гидравлический трансформатор.

Данное устройство, одновременно выполняет несколько важнейших функция для работы системы переключения передач. Трансформатор является элементом сцепления и одновременно, передает вращение редуктору. В составе коробки — автомат, диск насоса плотно сцеплено с маховиком. Элемент турбины, в свою очередь, взаимодействует валом редуктора. Между указанными совокупностями находиться рабочая смесь. Таким образом, две связки компонентов АКПП, взаимодействуют друг на друга, при помощи специального состава. Во время активности мотора авто, действие маховика передается на диск насоса, который в свою очередь, отправляет смесь к элементам турбины. В связи с этим, компоненты турбинной части авто, приходят в движение, под определенным воздействием. Жидкость не отталкивается от рабочих частей и не мешает правильной работе насоса, благодаря определенному правилу положенному в создание коробки — автомат. В составе трансмиссии, находиться элемент со специальном изгибом крыльев. Расположен он, посередине  рассмотренных выше совокупностей. Таким образом, функция автоматической коробки передач, сопровождается следующими действиями: после реакции на движение диска турбины, рабочая жидкость воздействует на насос и изменяет показатели вращения на необходимые. В это время, в составе системы действуют сразу две силы: рабочей смеси и движка авто.

При старте насоса, промежуточный механизм не осуществляет никакого действия. В противном случае, движение лопастей, препятствовало бы функционированию смеси. Поэтому, промежуточные крылья, вращаются с необходимой скоростью под воздействием давления жидкости. Когда насос набирает скорость соответствующую скорости вращения турбины, сила двигателя передается редуктору благодаря жидкости. Таким образом, трансформатор выполняет функцию гидравлического сцепления. Но для, дальнейшей передачи момента вращения, требуется действие механизма, взаимодействующего с активным валом.

Редуктор.

Редуктор автоматической коробки передач, включает в себя несколько составляющих: механизм сцепления и тормозные элементы. Таким образом, редуктор представляет собой узел, в котором: вокруг центральной шестеренки, находятся сателлиты которые взаимодействуют с приводом. Данную совокупность окружает шестеренка. Во время движения привод передает вращение шестеренке. Элемент сцепления, совмещает в себе несколько дисков, взаимодействующих между собой. Во время вращения центрального вала,  приходят в действие и диски сцепки. В случае наличия трех режимов в коробке передач, существует два ряда последовательного сцепления Первая передача соединяется с передачей намер два, затем вторая взаимодействует с последующей. Для привода сцепления в действие, в состав системы входит специальный поршень, который получает движение за счет определенного давления.

Тормоз, представляет собой механизм обхвата, который останавливает действие одного из элементов редуктора. Если останавливается центральная шестеренка, соответственно падает скорость всех побочных элементов. Правильное взаимодействие компонентов, возможно только при одинаковой скорости составляющих механизмов. Таким образом, полностью остановив или частично притормозив один из механизмов системы, мы добиваемся полного уменьшения скорости. Данная конструкция АКПП, наиболее часто применяется на автомобилях с задним приводом и расположением двигателя в передней части автомобиля. В данном случае, мы рассматривали расположение всех режимов коробки на одной оси. Таким образом, габариты АКПП в значительной мере уменьшаются. Для контроля за процессами описанными выше, в составе системы предусмотрен гидравлический блок управления.

Система управления.

Система управления, включает в себя насос, контролер, проводников смазывающей жидкости и совокупность исполняющих устройств.

Важную роль в процессе управления составляющими АКПП, играет скорость работы двигателя и нагрузка на ведущие колеса автомобиля. Во время старта двигателя, насос создает оптимальное давление, для уменьшения скорости вращения на выходе. Таким образом включается первая передача КПП. Согласно увеличению скорости работы двигателя, насос изменяет параметры давления и контролирует последующие переключение режимов трансмиссии. Во время возрастания нагрузки на колеса автомобиля, контролер следит за давлением и повторяет рабочие процессы в прямом или обратном порядке. Благодаря рассмотренным действиям, мы получаем автоматическое включение оптимальной передачи в ходе движения транспортного средства.

Конечно принцип работы АКПП, гораздо более сложный чем у механического аналога, все же коробка автомат заслужила свою признательность среди автомобилистов. Принцип автомата, делает вождение автомобиля более простым и комфортным.

АКПП,  часто выбирают дамы или начинающие водители. Поскольку простота использования автоматической коробки, позволяет в полной мере освоить манеру вождения не отвлекаясь не переключение передач. К тому же, автоматическая трансмиссия позволит сократить топливный расход в городских условиях, при постоянных пробках.

Несмотря на ряд достойных преимуществ, АКПП имеет свои недостатки, среди которых:

  • Более высокий расход топливной смеси в сравнении в механической трансмиссией (при одинаковых условиях эксплуатации.
  • Автомобилю требуется больше времени на разгон.
  • Невозможность использовать полную мощность матора.
  • Сложной эксплуатации в экстремальных погодных условиях.
  • Привередливость к погодным и дорожным условиям.
  • Отсутствие возможности торможения двигателем.

Конечно, немало приверженцев механики, недовольны недостаточным контролем за авто при оснащении его данным видом трансмиссии. Поэтому, нельзя сказать очевидно какую коробку лучше использовать. В данном случае, все полностью зависит от предпочтений автолюбителя и его манеры вождения. Важно понимать, что принцип автомата более сложен и при возникновении неисправностей, сложно диагностировать и восстановить трансмиссию самостоятельно. Изучив предоставленный материал, можно самостоятельно разобраться в причинах неполадки и сэкономить часть средств на услугах автомобильных мастерских. В остальном, стоимость коробки автомат полностью оправдывается ее удобством, особенно в условиях тесного города. Своевременно проверяйте и обслуживайте АКПП, таким образом вы продлите срок ее эксплуатации и избежите затрат на ремонт машины.

Удачного изучения устройства и принципа работы АКПП!

carmend.ru

Устройство современной автоматической коробки передач

Коробка — автомат, часто используется в современном автомобилестроении и автолюбителей все чаще интересует устройство любой автоматической коробки передач. Зная основные функции, гораздо проще диагностировать неисправную АКПП. Разберем устройство, подробнее.АКПП является более сложным устройством, чем механический аналог. Тем не менее, простота и удобство в использовании, заставляет задуматься о покупке автомобиля с АКПП.
Основная задача устройства, при этом остается та же. АКПП — переключает передачу, тем самым — изменяя крутящий момент двигателя автомобиля. В наше время, существует большое разнообразия КП. Автоматические КП, отличаются по количеству передач и способу переключения. Устройство автоматической коробки передач, будет рассматриваться на трехступенчатом варианте исполнения. В данном примере, мы рассматриваем наиболее частый вариант АКПП, а именно — с гидравлическим трансформатором. Помимо гидравлики, бывают АКПП с электрическим вариантом переключения.

Устройство и принцип работы АКПП.

Схема АКПП автомобиля, включает в себя следующие элементы.

Гидравлический трансформатор.

Данный механизм, обеспечивает регулировку вращательного момента и его направление на двигатель. Направление происходит, благодаря специальной жидкости. Обычно, состав предоставляется в виде смеси для АКПП. Некоторые автолюбители, заливают в АКПП, смеси для аналогичных составляющих специальной техники. Данная жидкость, может в значительной мере навредить работе АКПП. Дело в том, что жидкость для гидро устройств спец — техники, не адаптированна для функционирования скоростных шестеренок. Поэтому, необходимо использовать жидкость именно для автоматической коробки передач.

Планетарный редуктор.

Данное устройство, состоит из нескольких шестеренок и связующих частей. Данная совокупность устройств, является одной из центральных составляющих автоматической коробки передач.

Данные элементы, связанны между собой и составляют систему АКПП. Редуктор, управляется гидравлический трансформатором АКПП. Для полного понимания устройства АКПП, необходимо разобрать принцип работы обеих частей коробки. Для начала, разберемся с принципом функционирования гидравлического трансформатора.

Гидравлический цилиндр, выполняет две важнейших функции в коробке передач. Он является сцеплением АКПП и передатчиком крутящего момента — редуктору. В корпусе цилиндра, располагаются — насосное колесо и турбинное колесо.
Насосное колесо, соединяется с шестерней, жёсткой сцепкой. Турбинное колесо, благодаря валу — воздействует на планетарный редуктор. Между рабочими элементами, находиться необходимая жидкость. При запуске двигателя, движение маховика передается насосному механизму. Крылья устройства, отправляют рабочую жидкость в сторону механизма турбины. Создавшаяся сила, приводит в действие движимые части турбинного механизма. Во время работы, колесо отталкивает рабочую жидкость.

Между колесами, расположен реактор, имеющий лопасти. После отталкивания турбиной, жидкость проходит через центральную составляющую и преобразует момент движения. Во время работы насосного вала, реактор стоит на месте. Когда вращение насоса сравнивается с крутящим моментом турбины, лопасти реактора начинают двигаться. Это происходит для того, чтобы не тормозить подачу рабочей жидкости. Во избежание нежелательного торможения, лопасти реактора могут двигаться свободно, повторяя вращение колес турбины и насоса. Данный процесс, называется сцепляющей точкой. Когда двигатель автомобиля начинает набирать скорость, крутящая сила направляется в планетарный механизм, с помощью рабочей жидкости.

Планетарный редуктор, включает в себя: планетарные механизмы сцепления и тормоза.
Во время движения, планетарная шестеренка направляет силу на ведомую шестерню. Устройство сцепления АКПП, представлена набором пластинок. Совместно с главным валом, вращаются и пластинки муфты. Диски, полностью зависят от элементов планетарного ряда.
В АКПП, имеющей 3 ступени, состоят двух рядов.

Первый, совмещает в себе первичную передачу и последующую. Второй ряд, связывает передачу номер два с передачей под номером три. Муфта, приводиться в движение благодаря сжатию пластинок. Пластинки, сжимают за счет движения поршня, на который влияет гидравлический поршень. Тормозное устройство, имеет вид пластины, для обхвата одного из планетарных механизмов.
Гидравлическая система управления АКПП, содержит в себе насос для масла, ряд крышек, масляных каналов и регуляторов. Управляющая система, напрямую зависит от вращающего момента движка машины и скорости движения колес автомобиля. Когда автомобиль начинает движение, насос обеспечивает задержку планетарных механизмов. При этом, входящий момент кручения — минимален. Таким образом, включается первая передача. В дальнейшем, с возрастанием вращательного момента, включается последующая передача. Активация передачи, происходит с использованием возрастающего давления. Во время увеличения усилий на колеса, устройство регулирования, снижает давление от насоса. Масляные клапаны, имеют возможность блокировать более высокую передачу, при необходимости работы пониженной.

Во многом, выбор коробки передач, определяется стилем вождения автомобиля. Достоинствами автоматической коробки являются комфорт: и простота вождения. Недостатками: большая цена, сложное устройство и дорогое обслуживание. Ремонт АКПП, требует значительного количества знаний и опыта. При выходе АКПП из строя, обратитесь к профессионалам. Получив необходимые знания, вы будете понимать характер и масштабы неисправности.

Важный момент для сохранения стопоров механизма системы паркинга: при остановке на стоянку под уклон или в горку, необходимо выполнять постановку в паркинг следующим образом:

  • Установить селектор АКПП в положение N (Нейтраль)
  • Затянуть стояночный тормоз
  • Отпустить педаль тормоза, убедиться, что автомоболь стоит на «ручнике»
  • Перевести селектор АКПП в P (Паркинг)

Таким образом, вы сохраните функционал АКПП на долгий период.

Если ваш автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, своевременно диагностируйте и обслуживайте устройство. Даже небольшие неполадки в работе АКПП, являются причиной для обращения в сервис. Таким образом вы предотвратите серьезное поражение АКПП и увеличите срок эксплуатации коробки. Меняйте рабочую жидкость, руководствуясь рекомендациями завода — изготовителя. Схема устройства, поможет детально разобраться в принципах его функционирования. Удачи в изучении устройства АКПП!

carmend.ru

Назначение и общее устройство кшм – Назначение, устройство, принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Лекция «Устройство кривошипно-шатунного механизма»

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и наоборот.

— Устройство КШМ:

• Поршень

Имеет вид цилиндра, изготовленного из сплавов алюминия. Основная функция этой детали заключается в превращении в механическую работу изменение давления газа, или наоборот, – нагнетание давления за счет возвратно-поступательного движения. Поршень представляет собой сложенные воедино днище, головку и юбку, которые выполняют совершенно разные функции. Днище поршня плоской, вогнутой или выпуклой формы содержит в себе камеру сгорания. Головка имеет нарезанные канавки, где размещаются поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные). Компрессионные кольца исключают прорыв газов в картер двигателя, а поршневые маслосъемные кольца способствуют удалению излишков масла на внутренних стенках цилиндра. В юбке расположены две бобышки, обеспечивающие размещение соединяющего поршень с шатуном поршневого пальца.

• Шатун

Изготовленный штамповкой или кованый стальной (реже – титановый) шатун имеет шарнирные соединения. Основная роль шатуна состоит в передаче поршневого усилия к коленчатому валу. Конструкция шатуна предполагает наличие верхней и нижней головки, а также стержня с двутавровым сечением. В верхней головке и бобышках находится вращающийся («плавающий») поршневой палец, а нижняя головка – разборная, позволяющая, тем самым, обеспечить тесное соединение с шейкой вала. Современная технология контролируемого раскалывания нижней головки позволяет обеспечить высокую точность соединения ее частей.

• Коленчатый вал

Изготовленный из стали или чугуна высокой прочности коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками и вращающихся в подшипниках скольжения. Щеки создают противовес шатунным шейкам. Основная функция коленчатого вала состоит в восприятии усилия от шатуна для преобразования его в крутящий момент. Внутри щек и шеек вала предусмотрены отверстия для подачи под давлением масла системой смазки двигателя.

• Маховик

Устанавливается на конце коленчатого вала. На сегодняшний день находят широкое применение двухмассовые маховики, имеющие вид двух, упруго соединенных между собой, дисков. Зубчатый венец маховика принимает непосредственное участие в запуске двигателя через стартер.

• Блок и головка блока цилиндров

Блок цилиндров и головка блока цилиндров отливаются из чугуна (реже – сплавов алюминия). В блоке цилиндров предусмотрены рубашки охлаждения, постели для подшипников коленчатого и распределительного валов, а также точки крепления приборов и узлов. Сам цилиндр выполняет функцию направляющей для поршней. Головка блока цилиндра располагает в себе камеру сгорания, впускные-выпускные каналы, специальные резьбовые отверстия для свечей системы зажигания, втулки и запрессованные седла. Герметичность соединения блока цилиндров с головкой обеспечены прокладкой. Кроме того, головка цилиндра закрыта штампованной крышкой, а между ними, как правило, устанавливается прокладка из маслостойкой резины.

infourok.ru

1. Назначение, устройство и принцип работы кшм двигателя зил-131

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов и преобразования возвратно- поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Детали составляющие КШМ можно разделить на две группы:

— Неподвижные;

— Подвижные.

К неподвижным относятся:

— блок цилиндров;

— головка блока цилиндров;

— гильзы цилиндров;

— крышка головки блока цилиндров;

— картер маховика и сцепления;

— поддон.

К подвижным относятся:

— поршень;

— шатун;

— коленчатый вал;

— маховик.

Блок цилиндров – является основной деталью двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали.

Блок цилиндров (рис.4) представляет собой массивный литой корпус 6, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы. Нижняя часть блока является картером 7, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников 2 коленчатого вала. Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху, образует верхнюю рабочую полость двигателя и служит для крепления деталей газораспределительного механизма.

Кроме того, в головке цилиндров размещены камеры сгорания, выполнены впускные и выпускные каналы установлены вставные седла и направляющие втулки клапанов.

Также как и блок цилиндров, головка имеет полость для охлаждающей жидкости – рубашка охлаждения.

Изготавливается из алюминиевого сплава (так как более интенсивно отводит тепло), после литья для снятия остаточных напряжений головки блока подвергают искусственному старению.

Головки цилиндров ЗиЛ – 131 – две, отдельно для каждого ряда цилиндров. Отливку называют блок-картером 1.

Для создания герметичности между блоком и головкой цилиндров устанавливается прокладка, а крепление головки к блоку осуществляется шпильками с гайками. Гайки и болты крепления головки блока к блоку цилиндров затягивают равномерно в определенной последовательности при помощи динамометрического ключа, чтобы не повредить головку и прокладку. Затяжку производят на холодном двигателе в три приема.

Прокладка должна быть прочной, жаростойкой и эластичной

ЗиЛ – 131 – сталеасбестовая прокладка. Перед установкой прокладки обе её стороны натирают графитом, для предохранения её от пригорания. Усилие затяжки болтов крепления головки к блоку 9…11кГсм. Затяжка производится на холодном двигателе.

Картер сцепления и маховика является защитным кожухом сцепления и маховика. Выполнен из чугуна.

Точная фиксация картера маховика, необходимая для правильного соединения двигателя с деталями коробки передач и сцепления, производится штифтами , запрессованными в блок цилиндров.

Поршень воспринимает давление газов при сгорании рабочей смеси и передает его при помощи шатуна коленчатому валу, а также обеспечивает требуемую форму камеры сгорания, герметичность внутрицилиндрового пространства.

Изготавливается из алюминиевого сплава, так как они достаточно прочные, легкие, имеют высокую теплопроводность и хорошие антифрикционные свойства. Для повышения прочности, надежности и обеспечения постоянства размеров и формы поршни изготавливают из алюминиевого сплава подвергают термической обработке – старению.

Поршень состоит из трех основных частей (рис.7): днища 5, уплотняющей части 6 с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки 7, поверхность которой соприкасается с зеркалом цилиндра. Днище поршня вместе с внутренней поверхностью головки цилиндра, образующее камеру сгорания, непосредственно воспринимает давление газов: оно может быть плоским (двигатель ЗиЛ-131), выпуклым, фасонным (дизели КамАЗ, ЯМЗ).

Поршень представляет собой перевернутый цилиндрический стакан. Верхняя часть – головка, воспринимающая давление газов, делается более толстостенной, а нижняя его часть – юбка является направляющей частью и имеет более тонкие стенки. В юбке поршня имеются приливы – бобышки с отверстиями для поршневого пальца. В головке поршня расположены канавки, в которые вставлены поршневые кольца.

Поршневые кольца. Основная функция поршневых колец – уплотнение камеры сгорания и обеспечение герметичности соединения деталей поршень – цилиндр – канавки. Кроме того, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отводится от него поршневыми кольцами.

Компрессионные кольца обеспечивают необходимую компрессию (сжатие) благодаря уменьшению количества газов, прорывающихся в картер, и отводят от головки поршня к стенкам цилиндра.

Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенок цилиндра и отводят его в поддон картера, не допускают попадания проникновения масла в камеру сгорания. Изготавливаются из чугуна или стали.

Общее устройство поршней изучаемых двигателей принципиально одинаковое, но каждый из них отличается диаметром и рядом особенностей, присущих только данному двигателю.

ЗиЛ-131 — применяют составные маслосъемные кольца. Состоящее из двух плоских стальных дискообразных колец 4 и двух расширителей – осевого 5 и радиального 6, прижимающего дискообразные кольца к зеркалу цилиндра. Составное кольцо оказывает большое давление на стенки цилиндра и лучше очищает его от излишков масла.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передает ему усилие от давления газов на поршень к коленчатому валу, воспринимаемого поршнем при рабочем ходе, а также сообщает движение поршню при подготовительных тактах.

Изготавливается штамповкой из высококачественной (легированной или углеродистой) стали.

При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого пальца

Рис.9 Шатун: 1,4 – верхняя и нижняя головка шатуна; 2 – втулка верхней головки; 3 – стержень шатуна; 5 – вкладыши шатунного подшипника; 6 – крышка нижней головки шатуна; 7 – шплинт; 8 – корончатая гайка; 9 – фиксирующий усик вкладыша; 10 – шатунный болт; 11 – отверстие для масла.

Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или биметаллическая с бронзовым слоем втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, установлены тонкостенные вкладыши, представляющие собой стальную ленту, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем антифрикционного сплава (ЗиЛ-131 – высокооловянистый алюминий, КамАЗ-740 – трехслойная с рабочим слоем из свинцовистой бронзы).

Коленчатый вал служит для восприятия усилия от поршня через поршневой палец и шатун, и преобразовывает его в крутящий момент, передаваемы затем через маховик на агрегаты трансмиссии. Кроме того, кривошипы коленчатого вала через шатуны приводят в движение поршни при подготовительных тактах.

Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию, изготавливается горячей штамповкой из среднеуглеродистой легированной стали.

Рис.10 Коленчатые валы: а – двигателя автомобиля ЗиЛ-131; б – дизеля ЯМЗ; в – дизеля КамАЗ-740. 1 – передний конец вала; 2 – грязеуловительная полость; 3 – шатунная шейка; 4 – противовесы; 5 – маслоотражатель; 6 – фланец для крепления маховика; 7 – коренная шейка; 8 – щека; 9 – гайка; 10 и 15 – съемные противовесы; 11 – распределительное зубчатое колесо; 12 – установочный штифт; 13 – зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 – винт; 16 – шпонка; А – величина перекрытия шеек.

Коленчатый вал состоит из коренных 7 и шатунных шеек 3, противовесов 4, передний конец вала 1 на который устанавливается храповик пусковой рукоятки и задний конец (хвостовик) с маслоотражателем 5, маслосгонной резьбой и фланцем 6 для крепления маховика. Также на передний конец вала устанавливается шестерня привода газораспределительного механизма, шкив привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора. Шатунные шейки служат для соединения коленчатого вала с шатунами. Коренные шейки вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров. Шатунные шейки 3 со щеками 8 образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы.

Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режимах холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя.

В процессе эксплуатации автомобиля нормальная работа кривошипно-шатунного механизма может быть нарушена в результате появления некоторых неисправностей. Основные из них: износ коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, шеек вала, поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов, поршней и гильз цилиндров, поршневых колец, поломка поршневых колец, повреждение прокладок головок блока или ослабление крепления головок.

Признаками износа коренных и шатунных подшипников ко¬ленчатого вала, шеек вала являются стуки, которые прослушиваются при переходе на большую частоту вращения. Стук коренных подшипников глухой, низкого тона, слышен при прикладывании стетоскопа или стержня к картеру против коренных подшипников. Стук шатунных подшипников также глухой, слышен при прикладывании стержня к картеру против соответствующих цилиндров. Причинами этой неисправности могут быть: ослабление крепления крышек подшипников, применение масла несоответствующего сорта, ослабление крепления маховика на валу.

Коренные и шатунные подшипники следует подтянуть или заменить вкладыши, болты крепления маховика затянуть и зашплинтовать, заменить масло. кривошипный шатунный двигатель клапан

Признаками износа поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов являются звонкие металлические стуки при резком изменений частоты вращения коленчатого вала. Причинами этой неисправности могут быть: применение несоответствующего сорта масла, некачественная обработка сопряженных деталей. Надо заменить масло и изношенные детали.

Признаками износа поршней, гильз цилиндров, поршневых колец, повреждения прокладок головок блока является падение компрессии, вследствие чего коленчатый вал легко проворачивается пусковой рукояткой, затруднен пуск двигателя, снижаются мощность и приемистость, увеличивается расход масла, появляется дымный выпуск.

Причинами этих неисправностей могут быть длительная работа двигателя с большими нагрузками, частый перегрев двигателя и др.

Следует заменить гильзы цилиндров в комплекте с поршнями, прокладки головок блока, подтянуть крепления головок блока.

В цилиндре начинает гореть топливо.Проукты горения начинают перемещать поршень в сторону коленчатого вала,шатун с поршнем также перемещаются.В это время нижняя головка шатуна связанная с коленчатым валом ,поворачивает коленчатый вал относительно его оси.повернув коленчатый вал на 180 градусов нижняя головка шатуна вместе с шатунной шайбой начнёт двигаться обратно в исходное положение в сторону поршня.Поэтому поршень также начнёт обратное движениеТаким образом поршень то удаляется то приближается к коленчатому валу.

studfiles.net

Назначение, устройство и принцип работы кривошипно-шатунного механизма, для студентов 2 курса, по профессии автомеханик

Открытый урок.

Предмет: «Устройство техобслуживание и ремонт автомобиля».

Тема: «Назначение, устройство и принцип работы кривошипно-шатунного механизма».


Группа: 8

Дата проведения: 12.03.2013г.

Цели:

1)    обучающая – научить обучающихся объяснять устройство, принцип работы приборов системы смазки;

2)    воспитательная – способствовать осознанию обучающихся необходимости знания и умения применить этот материал на практике;

3)    развивающая – развивать профессиональную речь путём освоения новых терминов, мышление в процессе анализа практических ситуаций и решения технических учебных задач.

Наглядные пособия: плакат с изображением КШМ автомобиля, разрезы ДВС КАМАЗ-740, DVD- плеер, проектор.

Форма занятия — урок.

Тип урока — комбинированный.

Время занятия: 45 мин.


Основные методы: словесные (объяснение, беседа), наглядные (иллюстрация, демонстрация). Данные методы способны активизировать учебно-познавательную деятельность обучающихся и позволяют за короткий промежуток времени передать большую по объёму информацию.


Ход занятия
1.     Начало занятия (1-2 минуты): взаимное приветствие, контроль посещения занятия, проверка готовности учащихся и аудитории к занятию, организация внимания. 
2.     Работа с пройденным ранее учебным материалом (проверка выполнения домашнего задания) (5-7 минут): устный опрос по теме «Общее устройство и рабочий цикл ДВС».
Вопросы для устного опроса: 

-Определение и принцип работы тепловых двигателей;

— Общее устройство ДВС;

— Рабочий цикл одноцилиндрового 4-хтактного двигателя;

— Рабочий процесс 2-хтактного ДВС.

3.     Работа над новым учебным материалом(25-27 минут): выдача раздаточного материала, объяснение с элементами беседы.
4.      Закрепление изученного материала (6 минут): опрос по теме, решение и разбор познавательных задач.
Вопросы:

·        Назовите назначение КШМ.

·        Из каких частей состоит КШМ.

·        Назовите основные неполадки КШМ.     

5.     Выдача домашнего задания (2-3 минуты): инструктаж выполнения домашнего задания; проконтролировать запись учащимися.
Учебники: Родичев В.А. «Грузовые автомобили». М, 2011г. (Гл.1) или Гельман Б.М «Сельскохозяйственные тракторы и автомобили»

— М,2007 (Гл.2)
6.     Окончание занятия (до 1 мин): подведение итогов занятия, выставление оценок, организованное завершение занятия.


Методика проведения занятия.
1.     Методика проведения начала занятия. Преподаватель входит в аудиторию, здоровается с учащимися, отмечает присутствующих. В ответ на приветствие преподавателя учащиеся встают и замолкают. Взаимное приветствие позволяет настроить учащихся на занятие. Перекличка по журналу. Преподаватель проверяет готовность аудитории к занятию: подготовленность доски, наличие мела, чистота в аудитории, освещенность, наличие необходимых ТСО. Преподаватель рассказывает о целях урока, порядке его проведения, знаниях и умениях, которые получат учащиеся в результате этого занятия. Учащиеся должны закрепить знания по пройденной теме «Рабочий цикл ДВС», а также изучить новую тему «КШМ», и затем провести закрепление полученных знаний. Поэтому целесообразно выбрать такую форму организации занятия, как комбинированный урок.
2.     Методика работы с пройденным ранее учебным материалом. Педагог проверяет подготовленность учащихся к уроку, спрашивает о домашнем задании. Для проверки выполнения домашнего задания, а также уровня подготовленности учащихся к уроку преподаватель применяет устный опрос. Преподаватель по списку выбирает учащихся, которые должны отвечать на устные вопросы. 
3.     Методика изучения нового материала. Преподаватель переходит к следующему этапу урока – работе над новым учебным материалом по теме «КШМ». Педагог объявляет тему с особой интонацией, чтобы учащиеся смогли осознать ее и записать в тетрадях.

Объясняя новый материал, преподаватель находится в основном у доски, так как существует необходимость обращаться к наглядному материалу, а также записывать некоторые данные на доске, приводить примеры. 

Изложение нового материала осуществляется с применением различных методов: основная часть знаний сообщается при помощи объяснения с элементами беседы, обязательно активно используются наглядные материалы: схема (КШМ автомобилей). Учебный материал необходимо сообщить громким, отчетливым голосом, что мобилизует и настраивает на усвоение знаний. В зависимости от степени сложности и важности материала нужно изменить темп изложения информации, например, выделяя интонацией основной материал, делая паузы в речи при формулировке и конспектировании учащимися выводов по изучаемой теме, или подробно останавливаясь на тех частях материала, которые наиболее сложны либо непонятны для обучающихся.

Основной материал

1.     Устройство кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блока цилиндров, гильз и головок цилиндров, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, коренных и шатунных подшипников и маховика.
2. Блок цилиндров
Блок цилиндров представляет собой жесткую моноблочную V-образную конструкцию, отлитую из легированного серого чугуна как одно целое с верхней частью картера. Высокая жесткость блока обеспечивается разделением картерного пространства на отдельные отсеки поперечными перегородками с силовым оребрением и низким расположением плоскости разъема верхней, половины картера с масляным поддоном (значительно ниже осе коленчатого вала).
3. Поршни
Поршни изготовлены из высококремннетого алюминиевого сплава Применение алюминиевого сплава улучшает теплоотдачу и уменьшает массу поршней, а следовательно, и инерционные (центробежные) силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме из-за неравномерного движения поршней.

В толстостенном днище поршня выполнена открытая тороидальная камера сгорания, а в головке поршня — три канавки под поршневые кольца. Верхняя канавка, наиболее нагруженная, имеет вставку из жаропрочного чугуна.

Боковая поверхность поршня по высоте бочкообразная (диаметр головки поршня меньше диаметра юбки). В поперечном сечении юбка имеет форму эллипса, причем большая ось эллипса расположена в плоскости, перпендикулярной к оси пальца. Такая конструкция поршня обеспечивает практическую независимость зазора между поршнем и гильзой в плоскости движения шатуна от теплового состояния двигателя и тем самым предотвращает заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. В то же время вследствие эллиптичности поршня при работе непрогретого двигателя снижается шум благодаря уменьшенному зазору между поршнем и стенкой Цилиндра в направлении действующей на поршень боковой силы от шатуна.
4. Шатуны
Шатуны стальные, двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна разъемная. Для точной посадки вкладышей подшипника нижнюю головку шатуна окончательно обрабатывают в сборе с крышкой, вследствие чего крышки шатунов невзаимозаменяемые. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности в виде трехзначных порядковых номеров. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

Подшипниками скольжения в верхней головке шатуна служат биметаллические неразъемные  втулки с рабочим бронзовым слоем; » нижней   головке шатуна — съемные взаимозаменяемые вкладыши. Крышка нижней головки шатуна крепится гайками на двухболтах, запрессованных в боковые выступы верхней головки шатуна. На каждой шатунной шейке коленчатого вала устанавливается по два шатуна.
5. Коленчатый вал
Коленчатый вал изготовлен   из   высокоуглеродистой, стали методом горячей штамповки и упрочнен    азотированием   и закалкой токами  высокой частоты  шатунных  и  коренных   шеек., Он имеет пять коренных опор и четыре шатунные шейки, которые связаны между собой щеками. В шатунных шейках вала выполнены! полости, закрытые заглушками. В полостях масло подвергается дополнительной   центробежной   очистке.   Полости   шатунных    шеек сообщаются наклонными отверстиями,  просверленными   в   щеках вала, с поперечными каналами в коренных шейках.

На щеках, носке и хвостовике коленчатого вала имеются противовесы системы уравновешивания: на щеках они выполнены как одно целое с коленчатым валом, на  носке и хвостовике напрессованы при сборке и фиксируются сегментной шпонкой.

На носке коленчатого вала установлена ведущая шестерня  масляного насоса, на хвостовике — распределительная шестеря  в сборе с маслоотражателем. Два отверстия для запрессовки штифтов фиксации маховика, осевое отверстие для опорного подшипника первичного вала коробки передач и резьбовые отверстия для болтов крепления маховика.

От осевых смещений, вал фиксируется четырьмя упорными ста-леалюминиевыми полукольцами, установленными в выточках блока и крышки задней коренной опоры.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется самоподжимным сальником, запрессованным в картер маховика, и маслоотражателем.
6.Маховик
Маховик отлит из специального серого чугуна. Он крепится к заднему торцу коленчатого вала восемью болтами из легированной стали. Точная фиксация маховика на коленчатом валу достигается при помощи двух установочных штифтов, запрессованных в торец коленчатого вала. На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для соединения с шестерней вала стартера при пуске двигателя. На заднем торце маховика устанавливается сцепление. Для’ проведения регулировок двигателя на маховике имеются паз под фиксатор маховика и отверстия для проворачивания коленчатого вала ломиком.

Основные понятия и определения.

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Состав КШМ:

Подвижные части: Коленвал, шатун, поршень, маховик

Неподвижные части: блок цилиндров, головки блока цилиндров, гильзы.
Общее устройство маслоприёмника.

Основные детали КШМ:

1.     Коленвал,

2.     Поршень,

3.     Шатун,

4.     Маховик,

5.     блок цилиндров.


Схема КШМ. Учащиеся схематически изображают в тетрадях схему КШМ, пользуясь наглядным пособием.
Во время сообщения учащимся основных определений и иллюстрации основных схем преподаватель диктует медленно, чтобы дать обучаемым возможность записать всю необходимую информацию, а также зарисовать схему.
4.     Методика проведения первичного закрепления. Чтобы обеспечить прочное усвоение материала, после объяснения следует проконтролировать, как был усвоен материал, остались ли непонятные сведения. Для этого преподаватель организует активную проработку материала, применяя фронтальный опрос. При этом работает вся группа, внимание учащихся повышенное. Опрос в разнобой держит учащихся в постоянной готовности, они не просчитывают свой вариант, а внимательно следят за ответами товарищей, исправляют друг друга.
Вопросы для фронтального опроса учащихся:

1)     Назовите назначение КШМ.

2)     Состав КШМ.

3)     Перечислите основные детали КШМ.
Этот способ закрепления материала позволяет также активизировать внимание учащихся, так как они вынуждены следить за ответами одногруппников.

Преподаватель просит учащихся не просто ответить на поставленные вопросы, а при необходимости проиллюстрировать их при помощи плаката.

5.     Методика выдачи домашнего задания. Преподаватель диктует домашнее задания и следит за тем, чтобы все учащиеся записали его в своих тетрадях. 

—        Прочитать  Гл.1 по учебнику: Родичев В.А. «Грузовые автомобили». М, 2011г.
—         Подготовиться к устному опросу по изученной теме.

6.     Методика окончания занятия. 

     Преподаватель подводит итоги, обобщает, что было сделано на уроке. Отмечает отдельных учащихся, наиболее и наименее активных, выставляет им оценки, обязательно комментируя их. Это необходимо для того, чтобы учащиеся видели результаты своей работы, что нужно исправить, что подкорректировать. Преподаватель выясняет, нет ли у учащихся каких-либо вопросов. Рассказывает, чем будут заниматься на следующем уроке. Проверяет, все ли в порядке в аудитории. Педагог прощается с группой, объявляет, что все могут быть свободны.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для того, чтобы данная система эффективно развивалась, необходимы высоко квалифицированные педагоги. Поэтому задача нашей Российской системы образования заключается в улучшении подготовки будущих специалистов. Эту идею необходимо увидеть, понять и творчески реализовать в работе педагогов для улучшения качества обучения. Естественно, что это непростая задача, но вполне выполнимая. Я надеюсь, что данная работа выполнит свою функцию и будет в чем-то полезна преподавателям спецдисциплин.

Данная методическая разработка оказывает помощь преподавателям лицеев и училищ в подготовке и проведении занятий по предмету «Тракторы и автомобили» у студентов, обучающихся по специальности «Автомеханик». 

Самоанализ урока 
Урок проводился в 8 группе. Обучающиеся находятся на той ступени развития, когда многие процессы и явления, происходящие в двигателе, им известны из курсов физики и химии. Перед этой темой был изучен материал рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания, поэтому, новый материал им давался легко, а также легко вести урок и преподавателю. Тот демонстрационный материал , который использовался на уроке, заинтерисовал обучающихся, позволил понять и изучить представленный материал. Обучающиеся участвовали в раскрытии темы, задавали вопросы, высказывали свое мнение. Значит можно сказать, что дальнейшее изучение темы, а в целом и всего предмета, обучающихся увлекает и они надеются, что полученные знания пригодятся в их дальнейшей профессии. Оценка урока-хорошо.

Графическая часть:

Матрица содержания темы «Основные части КШМ»

Назначение


Классификация


Коленчатый вал


Служит для получения инерции от возвратно-поступательного движения поршня, и передачи её на маховик 


По числу коренных шеек:
— с двумя и более
По числу шатунных шеек:
— с двумя и более


Поршень


Предназначен для передачи коленчатому валу вращательного движения 

По числу колец:
-3-х кольчатые
-4-х кольчатые 


Шатун


Предназначены для соединения поршня с коленчатым валом

По их конструктивным особенностям:
·  Поршни моноклинного исполнения СМД: 14, 20. 
·  Поршни пятиклинного исполнения Д 144, Д 240, 01 М, ЯМЗ 236, ЗиЛ 130. 
·  Поршни моноклинного исполнения с

упрочнением канавки компрессионного кольца методом плазменного переплава 
·  СМД 22/23, СМД 60/72, КАМАЗ 740, ЗиЛ 645. 
·  Поршни моноклинного исполнения с нирезистовой вставкой


Маховик

Предназначены для увеличения крутящего момента

infourok.ru

Общее устройство и работа кривошипно-шатунного механизма

Категория:

   Тракторы-2

Публикация:

   Общее устройство и работа кривошипно-шатунного механизма

Читать далее:



Общее устройство и работа кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм является основой двигателя внутреннего сгорания. Он состоит из следующих основных деталей: гильз цилиндров, установленных в блок-картере, головки, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала с подшипниками и маховиком и поддона картера.

На данном рисунке изображен разрез двигателя Д-240. Цилиндры здесь размещены в блоке двигателя вертикально в один ряд. Сверху цилиндры закрываются общей головкой. Для надежного уплотнения полостей цилиндров в разъем блока и головки укладывается уплотнительная прокладка.

Поршни имеют пружинящие уплотнительные и масляные кольца. При помощи поршневых пальцев поршни шарнирно связаны с шатунами. Нижние концы шатунов имеют разъемы и шарнирно соединяются с коленчатым валом. В нижнюю расточку шатунов заложены вкладыши подшипников скольжения.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Коленчатый вал укладывается в разъемные подшипники блока двигателя. На переднем конце коленчатого вала крепятся приводные детали: шкив, шестерни; на заднем — маховик.

Замкнутая полость, в которой вращается коленчатый вал и находится рабочий запас смазочного масла, называется картером. Он образуется нижней частью блока двигателя и поддоном, который крепится к блоку снизу. В плоскость разъема блока и поддона картера устанавливается уплотнительная прокладка.

Блок цилиндров и верхняя часть картера представляют собой деталь, которую называют блок-картером.

К блок-картеру и его головке, составляющим остов двигателя, крепятся детали и узлы других механизмов и систем двигателя.

Рис. 1. Разрез двигателя Д-240: 1 — шатун; 2 — маслосъемные кольца; 3 — уплотняющая часть поршня с компрессионными кольцами; 4 — камера сгорания в днище поршня; 5 — валик коромысел; 6 — клапан; 7 — опорная шайба пружин клапана; 8 — сухари крепления опорной шайбы на клапане; 9 — пружины клапана; 10 — направляющая втулка клапана; 11 — гильза цилиндра; 12 — стойка валика коромысел; 13 — регулировочный болт; 14 — контргайка; 15 — коромысло; 16 — штанги; /7 — головка цилиндров; 18 — прокладка головки цилиндров; 19 — вентилятор; 20 — шкив привода вентилятора; 21 — шестерня распределительного вала; 22 — промежуточная шестерня распределения; 23 — шкив коленчатого вала; 24 — шестерня распределения коленчатого вала; 25 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 26 — уплотнение поддона картера; 27 — шестерня привода масляного насоса; 28 — маслоприемник; 29 — распределительный вал; 30 — толкатель; 31 — уплотняющие резиновые кольца гильзы цилиндров; 32 — поршневой палец; 33 — поддон картера; 34 — коленчатый вал; 35 — коренной подшипник коленчатого вала; 36 — перегородки нижней части блок-картера; 37 — маховик; 38 — блок-картер

Детали кривошипно-шатунного механизма во время работы двигателя испытывают как силовые, так и тепловые нагрузки.

Силовая нагрузка складывается из давления газов, сил инерции возвратно-поступательно и вращательно движущихся масс, сил трения и полезного сопротивления, нагрузки от упругих колебаний.

Максимальная сила давления газов Ргна поршень карбюраторного двигателя составляет 12…13 кН. Поршень дизеля испытывает давление газов порядка 45…100 кН.

Центробежная сила Рц у автомобильных и тракторных двигателей достигает 3…9 кН.

Упругие колебания деталей двигателя возникают вследствие того, что силы давления газов и силы инерции являются периодически изменяющимися. Дополнительные напряжения в деталях при упругих колебаниях, складываясь с основными напряжениями, могут приводить к разрушению деталей. Суммарные напряжения достигают максимума при явлениях резонанса.

Для ослабления вредного действия упругих колебаний детали двигателя делают достаточно жесткими из материалов с высоким пределом выносливости.

Тепловая нагрузка приводит к снижению механических свойств металлов, появлению тепловых напряжений, изменению формы деталей и зазора между ними, ухудшению условий смазки и т. п. Поэтому тепловой режим работы двигателя должен соответствовать расчетному и не вызывать нарушений в работе его деталей и узлов.

Детали кривошипно-шатунного механизма, работающие в условиях больших знакопеременных нагрузок, упругих колебаний и высокой температуры, должны иметь достаточную прочность, жесткость и износостойкость.

Кривошипно-шатунный механизм должен быть компактным и легким. Уменьшение массы движущихся относительно остова двигателя деталей при сохранении их прочности и жесткости снижает инерционные силы, а следовательно, нагрузки и износ деталей.

Для уменьшения утечки газов из цилиндров детали, образующие рабочие полости (цилиндры, поршни с кольцами, головки с прокладками), должны постоянно поддерживать требуемую герметичность цилиндров.

Устройство деталей кривошипно-шатунного механизма и компоновка его узлов на двигателе должны обеспечивать простоту технического обслуживания и ремонта.

Рекламные предложения:


Читать далее: Цилиндры, блок-картеры, головки цилиндров двигателя трактора

Категория: — Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Устройство обгонной муфты – устройство, применение и принцип работы

Обгонная муфта: принцип работы, устройство, применение

Принцип работы обгонной муфты в том, чтобы предотвращать передачу крутящего момента от ведомого элемента к ведущему валу именно в тот момент, когда тот начинает вращаться более интенсивно. Само изделие относится к категории механических агрегатов. Экспертами было доказано, что муфта актуальна и в тех случаях, когда нужно быстро передать крутящий момент исключительно в одну сторону. Чтобы правильно применять агрегат, нужно заранее ознакомиться с принципом действия, преимуществами и недостатками приспособления.

Обгонная муфта из качественной стали

Устройство востребованной обгонной муфты

Эксперты активно используют храповые и фрикционные агрегаты, которые отличаются многочисленными преимуществами. Принцип работы муфты фрикционного типа зависит от того, к какой именно категории относится изделие:

  • С осевым замыканием.
  • Универсальные клиновые обгонные.
  • С ленточными механизмами.
  • Многофункциональное радиальное замыкание.
  • Пружинный механизм.

В автомобилях наибольшей популярностью пользуются роликовые обгонные изделия, которые выгодно отличаются длительным эксплуатационным сроком и высокой степенью надежности.

Муфты для автомобильной отрасли

Основные элементы конструкции

Принцип работы обгонной муфты зависит от работоспособности всех используемых деталей. Конструкция агрегата включает в себя следующие ответственные узлы:

  1. Внутренняя обойма. Этот элемент надежно соединяется с якорем – валом генератора.
  2. Наружная обойма. Деталь зацепляется со шкивом.
  3. Мощная контактная пластина с вмонтированным сальником.
  4. Два ряда роликов. Эти конструктивные элементы являются соединительными деталями наружной и внутренней обойм. Первый ряд состоит из игольчатых подшипников, а второй – универсальные профилированные фигуры, которые свободно передвигаются и являются стопором.
  5. Долговечная прокладка, изготовленная из полиэстера.
  6. Профиль со шлицами.
  7. Качественная втулка с наклонными плоскостями.
  8. Пластиковая крышка.
  9. Оригинальная втулка цилиндрической формы.
Стандартный набор муфты

Принцип работы

Обгонная муфта широко распространена в автомобильной отрасли. Роликовый агрегат со свободным принципом хода делится на две основные категории: первая максимально крепко зафиксирована на основном валу, а вот вторая соединена с ведомой частью. Во время вращения по часовой стрелке небольшие ролики постепенно перекатываются в узкий отсек зазора между двумя полумуфтами. В результате этого происходит заклинивание. Именно поэтому нужно отметить тот факт, что принцип работы обгонной муфты основан на том, что агрегат передает крутящий момент исключительно в одном направлении. Если мастер будет вращать устройство в противоположную сторону, то агрегат будет просто прокручиваться.

Обгонная муфта велосипедная

Преимущества использования агрегата

Принцип работы обгонной муфты генератора выгодно отличается многочисленными положительными характеристиками. Производители отмечают, что изделие отличается автоматическим включением и отключением, за счет чего не нужно подключать дополнительные приводы управления. Муфта отличается простотой конструкции. При помощи универсальных механизмов свободного хода упрощаются конструкции ответственных узлов и агрегатов техники. Большей надежностью обладает обгонная муфта с храповым механизмом, нежели агрегат с роликами. Это связано с тем, что первая модель поддается ремонту. А вот роликовое устройство починить не удастся. Во время монтажа категорически запрещено использовать ударные инструменты, так как соответствующий механизм может просто заклинить.

Обгонная муфта с высокими эксплуатационными характеристиками

Недостатки устройства

Классический принцип работы обгонной муфты стартера не лишен негативных характеристик. Пользователей не устраивают те моменты, что приспособление не поддается регулировке, присутствует строгая соосность валов. Основной недостаток обгонной муфты с храповым механизмом состоит в том, что при зацеплении собачки с зубьями происходит удар. Из-за этого такое устройство невозможно использовать в тех агрегатах, которые работают с большими скоростями. Из-за повышенных нагрузок зубья храпового колеса быстро стираются, по этой причине изделие просто выходит из строя. Механизм вращается с характерным шумом. Важно отметить то, что сегодня в продаже есть приспособления, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает колесо.

Проверка работоспособности агрегата

Сферы применения

Универсальный принцип работы обгонной муфты велосипеда пользуется огромным спросом, так как это универсальный агрегат, который выгодно отличается от всех аналогов своей практичностью и долговечностью. Сегодня механизмы свободного хода широко востребованы в узлах автомобилей разных производителей. Классическую обгонную муфту можно встретить в следующих установках:

  1. Стандартная АКПП. Механизм свободного хода является частью многофункционального гидротрансформатора. Этот агрегат отвечает за своевременную передачу и последующее преобразование крутящего момента от ДВС к коробке передач.
  2. Системы запуска мотора внутреннего сгорания. В этом случае изделие является частью стартера. Когда двигатель запустился и набрал необходимые обороты, муфта отключает стартер. В противном случае коленчатый вал мог нанести серьезный вред стартеру.
  3. Принцип работы обгонной муфты генератора «Тойота» высоко ценится экспертами и обычными автолюбителями. Устройство нейтрализует колебания на ремне, снижая при этом шумность привода. Муфта существенно продлевает эксплуатационный срок генератора.
Плановое обслуживание

Распространенные признаки поломки

Несмотря на многофункциональный принцип работы обгонной муфты АКПП, это устройство тоже может выйти из строя под воздействием различных неблагоприятных факторов. По своей конструкции изделие представлено в виде усовершенствованного подшипника качения. В случае поломки агрегат просто заклинит. Это может указывать на то, что ременная передача, которую обеспечивает муфта, моментально превращается в обычную. В результате этого инерция просто перестает компенсироваться, происходит ускоренный износ ремня. Чтобы своевременно обнаружить неисправность агрегата, нужно разбираться в том, какие именно признаки могут указывать на поломку. Эксперты отмечают три основных параметра:

  • Характерное щелканье натяжителя.
  • Непостоянность ременной передачи.
  • Сильный свистящий шум при включенном моторе.
Обгонная муфта в сборе

Когда минимум один из этих признаков стал проявляться, нужно обратиться на станцию технического обслуживания. Только профессионал может правильно выполнить диагностику обгонной муфты. Если агрегат сломан, то его придется заменить, так как ремонт практически невозможен. Выполнить самостоятельно все необходимые манипуляции удается в редких случаях, так как для этого необходимо обладать соответствующими навыками и приспособлениями.

fb.ru

для чего нужна, как устроена и как работает

В конструкции двигателей, которые устанавливаются на современные легковые автомобили, есть немало узлов и агрегатов, которых в них не было еще пару-тройку десятков лет назад. Прогресс не стоит на месте, моторы постоянно совершенствуются, улучшаются их технические и эксплуатационные характеристики.

К примеру, если в автомобилях, выпущенных в конце прошлого века, шкивы и ремни генераторов приходилось менять через каждые 15000-20000 километров пробега, то сейчас делать это следует примерно через каждые 100000 километров пробега, то есть в пять-шесть раз реже. В принципе, именно констатация этого факта является, по крайней мере, частью ответа на вопрос, для чего нужна обгонная муфта генератора. Однако действительно только частью, поскольку помимо продления срока службы шкива и ремней этот узел выполняет и ряд других, ничуть не менее важных функций.

Зачем нужна обгонная муфта генератора

Прежде чем приступить к объяснению того, зачем нужна обгонная муфта генератора, нужно отметить, что любой ДВС представляет собой конструкцию, в которой крутящий момент коленчатого вала передается всем другим его элементами неравномерно, а точнее — циклично. Цикл начинается с момента сгорания топливной смеси в цилиндрах и длится два полных его оборота. После этого следует некоторое замедление трансляции крутящего момента, после чего она ускоряется с началом нового цикла.

как выглядит обгонная муфта

Как выглядит обгонная муфта

Поскольку детали, которым передается вращение, имеют собственный момент инерции, то их цикличные показатели отличаются от тех, которые присущи самому коленвалу: опережают или отстают от них. Как следствие, при функционировании двигателя детали, которые передают вращательный момент, испытывают неравномерные нагрузки, и поэтому ускоренно изнашиваются. Это в полной мере относится к шкиву генератора и ремню. Следует заметить, что такая неравномерность отрицательно воздействует и на многие другие системы автомобиля, которые напрямую не связаны с двигателем. Именно для того, чтобы ее сгладить, была изобретена и успешно внедрена обгонная муфта генератора.

Интересно, что поскольку больше всего от этой неравномерности страдают ремни и шкивы генераторов дизельных двигателей, то обгонные муфты впервые стали устанавливаться на ДВС, использующие в качестве топлива солярку. Потом их начали применять для оснащения моторов автомобилей представительского класса. Дело в том, что эти машины имеют силовые агрегаты большой мощности, в их салонах монтируется масса электроники, так что потребность в стабильном и надежном электропитании очень актуальна. Обгонные муфты на деле доказали свою высокую эффективность, и сейчас они устанавливаются практически на все современные автомобили, в том числе и относительно недорогие, относящиеся к эконом-классу.

Устройство и принцип работы обгонной муфты генератора

Обгонная муфта генератора устроена достаточно просто. Она имеет в своей конструкции две цилиндрические обоймы: внутреннюю и внешнюю. Первая из них находится в зацеплении с валом генератора (а через него, следовательно, с якорем), а вторая — со шкивом. Между этими обоймами располагаются рабочие элементы механизма, благодаря которым он и выполняет свои функции.

устройство обгонной муфты генератора

Устройство обгонной муфты генератора

Одними из них являются ролики, которые располагаются в несколько уровней и в совокупности представляют собой ни что иное, как роликовые подшипники. Помимо них между обоймами обгонной муфты находятся специальные металлические элементы, имеющие определенный профиль. Они собраны в отдельную обойму, которая играет роль стопорного устройства. С обоих торцов обгонной муфты располагаются сальники, которые предотвращают попадание внутрь нее пыли и грязи.

Принцип работы обгонной муфты достаточно прост и в то же самое время изящен. В тот момент, когда начинается очередной цикл работы двигателя внутреннего сгорания (то есть когда в его цилиндрах воспламеняется топливная смесь), скорость вращения внешней обоймы, на которую следует привод от коленчатого вала через шкив и ремень, начинает расти. В результате этого стопорное устройство «замыкается», внешняя часть муфты связывается с частью внутренней, вал и якорь генератора раскручивается.

После того, как цикл завершается, происходит вывод отработанных газов, коленчатый вал начинает вращаться с меньшей скоростью. Внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю, и чтобы она не притормаживалась, стопорное устройство «размыкается», на время лишая ее жесткой связи с муфтой внешней. Далее цикл начинается снова, происходит «замыкание» стопорного устройства и процесс повторяется. Таким образом, применение обгонной муфты позволяет «обмануть» инерцию, а точнее — практически полностью нивелировать ее воздействие на шкив и ремни генератора. 

Читайте также: Что такое ремень ГРМ и для чего он нужен в автомобиле.


Признаки неисправности

Согласно исследованиям, проведенным целым рядом экспертов в области автомобильного транспорта, использование обгонной муфты позволило не только увеличить ресурс ремней и шкива генератора, но и существенно сократить инерционную нагрузку на другие элементы силовой установки, снизить вибрации, а также уровень шума. Нужно, однако, иметь в виду, что обгонная муфта генератора также имеет свой ресурс и срок службы, и может периодически выходить из строя.

По своей конструкции она, по сути дела, представляет собой несколько измененный подшипник качения. Соответственно, как только с ней происходит какая-либо серьезная неприятность, ее просто заклинивает. Это означает, что ременная передача, которую обслуживает это полезное и эффективное устройство, моментально превращается в обычную. Инерция перестает компенсироваться, начинается ускоренный износ ремня.

Для того чтобы вовремя обнаружить неисправность обгонной муфты генератора и заменить ее, необходимо знать, какие симптомы сигнализируют о поломке этого устройства. Таковых, как показывает практика, три:

  • «Прыгание» ременной передачи;
  • Свистящий шум при включении двигателя;
  • Щелчки натяжителя.

Как только хотя бы один из этих признаков начнет проявляться, необходимо обращаться на станцию технического обслуживания, мастера которой проведут диагностику обгонной муфты генератора. Если окажется, что она действительно вышла из строя, то ее придется менять, поскольку ремонт таких узлов практически не производится. 

Видео на тему

Похожие статьи

avtonov.com

Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?

Добрый день. В сегодняшней статье я расскажу, для чего на самом деле, нужна обгонная муфта генератора. Как проявляются ее неисправности и, что будет, если она заклинит.

Традиционно для нашего сайта, статья содержит множество фото и видео материалов и будет интересна широкому кругу читателей.

 

 

Краткий ответ:

Обгонная муфта нужна только на автомобилях оборудованных автоматическими натяжителями ремня, чтобы, при резком уменьшении оборотов двигателя, ремень не спадал. Подробнее ниже.

 

 

Как работает обгонная муфта?

Все катались в детстве на велосипеде? Всем знакомо, что при помощи педалей, вращение передается на колесо, а вращение колеса, в свою очередь, не передается на педали. Т.е. передача крутящего момента возможна только в одном направлении.

 

Точно также работает и обгонная муфта. Только она оптимизирована для работы на больших оборотах и сделана гораздо компактнее.

Пример конструкции и работы обгонной муфты:

 

 

Для чего на самом деле нужна обгонная муфта?

На большие сайтов рассказывается редкостная ерунда о том, что обгонная муфта нужна для лучшей сохранности ремня генератора и генератора, так как при работе двигателя возникают пульсации, и ремень то растягивается, то сжимается.  Пишут про то, что особенно важно, чтобы она была на генераторе дизельного двигателя т.к. там эти пульсации на порядок выше и т.п. ерунда, что с внедрением муфты срок службы ремня увеличивается в 10 раз. Сложилось впечатление, что все статьи написаны технически безграмотными журналистами, не знающими устройство автомобиля.

 

Все гораздо проще. Двигатель вращается довольно линейно. Маховик отлично стабилизирует его работу и при оборотах выше холостого хода, я бы считал, что для ремня и навесного оборудования, двигатель вращается с одинаковой скоростью во время всего оборота.

 

Якорь генератора является самым тяжёлым элементом раскручиваемым ремнем, и при этом он является наиболее огибаемым:

обвод шкива генератора ремнемобвод шкива генератора ремнем

Естественно, сила трения (сцепления) ремня с генератором значительна. Сам якорь, за счёт массы, обладает довольно большой инерцией. Если двигатель резко уменьшит обороты, генератор по инерции протянет ремень вперёд.

Если автомобиль оборудован автоматическим пружинным натяжителем ремня, он резко денется т.к. генератор своим вращением выбирает его свободный ход. Выглядит это примерно вот так:

При этом велик риск соскакивания ремня генератора.

 

Все точка. Вот для этого нужна обгонная муфта.

 

 

Какие неисправности бывают у обгонной муфты?

неисправности обгонной муфтынеисправности обгонной муфты
Заклинивание.

Это самая распространенная неисправность. Наступает после 100-150 тысяч километров пробега. К сожалению, обгонная муфта является необслуживаемой и имеет конечный ресурс.

Заклинивание неприятно тем, что почти никак не проявляется, до того момента пока ремень не достигнет критического износа (разве что натяжитель дергается). После того как износ ремня станет запредельным он или заскрипит или соскочит.

 

Проскальзывание.

При слабом проскальзывании обгонной муфты, генератор не будет развивать полной мощности. Вы увидите это по индикатору напряжения, затрудненному запуску и снижению яркости фар.

Если вовремя не принять меры, обгонная муфта полностью потеряет связь с якорем генератора и будет вращаться сама по себе.

Вы увидите это по горящему индикатору отсутствия заряда:

горит лампа зарядите батареюгорит лампа зарядите батарею

С большой долей вероятности, проскальзывание обгонной муфты генератора будет сопровождаться свистом и шумом.

 

Естественно, при такой неисправности долго ездить не выйдет. Можно просто встать посреди дороги или не завести машину после стоянки.

 

 

Как проверить состояние обгонной муфты?

На снятом генераторе это делается просто — стопорим отвёрткой якорь и вращаем за шкив. Если шкив не вращается — обгонная муфта заклинила.

Если шкив свободно вращается в обе стороны — обгонная муфта проскальзывает.

При исправной обгонной муфте шкив будет проворачиваться только в одну сторону.

Вот вам видео, как проверить обгонную муфту на генераторе со снятым ремнем (кстати эта муфта уже шумит и скоро с ней будут проблемы):

Если генератор установлен на машине, обгонную муфту проверяют, проворачивая якорь генератора тонкой отвёрткой. Все аналогично! Но точность такой проверки не высока, так как невозможно прочувствовать люфт.

 

 

 

Заключение.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полностью ответила на вопрос, зачем нужна обгонная муфта генератора. Если у вас остались вопросы или если вы хотите дополнить статью, пишите комментарии.

 

С уважением, администратор https://life-with-cars.ru

life-with-cars.ru

Обгонная муфта генератора для чего нужна и как устроена

Рассмотрим интересный узел двигателя, обгонная муфта генератора для чего нужна и на что не обращали конструкторы в прошлом веке.

Однако здравствуйте, друзья-читатели!

Если среди вас есть водители с большим стажем, то наверняка они помнят, что несколько десятков лет назад приводной ремень генератора автомобиля приходилось менять довольно часто – он редко «ходил» более 25 тысяч километров.

Современный автолюбитель об этой проблеме может даже и не знать, ведь сейчас один ремень может без проблем эксплуатироваться 100 тысяч и более. В чём же секрет такой долговечности?

А дело в небольшом устройстве – так называемая обгонная муфта генератора.

Секрет короткой жизни приводного ремня

Итак, обгонная муфта генератора для чего нужна и как она увеличивает ресурс работы ремня?

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, что же было не так с генераторами в былые времена, когда герой нашей сегодняшней статьи ещё не успел стать частью автомобильного оборудования.

Оказывается, собака зарыта в самом двигателе, а если точнее, то в цикличности его работы.

Дело в том, что мотор в силу своей физики, не выдаёт крутящий момент равномерно, а делает это как бы рывками – во время сгорания смеси происходит резкое ускорение вращения коленвала, затем наступает замедление.

Помимо этого, сам генератор вносит свою долю в износ из-за инерции вращения якоря, которая тем больше, чем массивнее агрегат.

Таким образом, ремень постоянно находится под действием сил, постоянно дёргающих его, что понятное дело, не лучшим образом влияло на его долговечность. Именно эту проблему и решает обгонная муфта генератора, которая нашла своё место на шкиве данного узла.

Обгонная муфта генератора для чего нужна и принцип работы

Вопрос «Обгонная муфта генератора для чего нужна?» постепенно начинает раскрываться. Чтобы ещё лучше разобраться в нём, необходимо рассмотреть конструкцию этого узла.

Как вы уже поняли, его главная задача максимально сгладить различные дёргания и растягивания ремня. Состоит муфта из таких частей:

  • внутренняя обойма;
  • внешняя обойма;
  • ролики, выполняющие роль стопорных механизмов;
  • ролики, служащие подшипниками.

Если вы, уважаемые читатели, усердно изучаете устройство автомобиля, то наверняка вспомните, что похожий механизм есть и у стартера, а называется он бендикс — принцип работы у этих двух устройств аналогичен.

Обгонная муфта генератора, закреплённая на его валу внутренней обоймой, а внешней – на шкиве, начинает действовать в тот период работы мотора, когда в его цилиндрах сгорает топливо.

Именно в этот момент коленвал начинает ускоряться. В свою очередь обоймы муфты при помощи стопорных роликов вводятся в зацепление, и энергия вращения от ремённой передачи полностью передаётся генератору.

В моменты, когда коленвал притормаживается, скорости вращения обойм становятся разными, из-за чего стопорные механизмы разъединяют их, и шкив с валом генератора начинают крутиться каждый сам по себе.

Таким образом постоянные дёргания ремня пропадают, а это значит, что он прослужит дольше.

Ну что ж, друзья, надеюсь вы нашли ответ на вопрос «Обгонная муфта генератора для чего нужна?», остаётся обговорить ещё несколько моментов.

Как долго работает обгонная муфта?

К сожалению, как и любой механизм, обгонная муфта не является вечной и рано или поздно она выходит из строя. Обычно, специалисты рекомендуют менять этот узел каждые 100 тысяч километров пробега.

Какие поломки наиболее часто встречаются? Есть несколько вариантов:

  • муфту клинит и она перестаёт экономить ресурс ремня генератора;
  • обоймы муфты не входят в зацепление вовсе, из-за чего вращение вообще не передаётся на вал.

В первом случаем вы рискуете быстро потерять ремень, а с ним, скорее всего, и натяжитель, а во втором – генератор перестанет выполнять свои прямые функции по питанию электросистемы автомобиля.

Как бы то ни было, если вы услышали из под капота необычный свист или дребезг, а также если генератор перестал подзаряжать аккумулятор и питание электросистем отсутствует – вполне вероятно, что обгонная муфта вышла их строя, и самое время заехать в автосервис для её замены.

Коллеги-автолюбители, я думаю мы с вами выяснили что такое обгонная муфта генератора для чего нужна, что это вообще такое и как она работает.

Не забывайте заходить на блог, высказывать свое мнение в комментариях и задавать вопросы. До новых встреч!

auto-ru.ru

Зачем нужна обгонная муфта генератора?

Такое небольшое приспособление, как обгонная муфта генератора необходимо для увеличения ресурса ремня ГРМ. Благодаря шкиву инерционного генератора, а его еще можно и так называть, увеличить ресурс ремня ГРМ можно на 10-30 тысяч километров пробега. Автомобильный генератор имеет шкив — это круглая деталь в виде цилиндра из пластмассы или металла, на которую надевается ремень ГРМ. Простой шкив представляет собой цельную деталь, которая прикручивается к ротору генератора и вращается с ним вместе. И как в любой другой механически работающей системе здесь есть инерция.

Ремень начинает проскальзывать, когда вращение коленчатого вала прекращается или меняется его режим. Если еще прибавить к этому увеличение количества различных потребителей электроэнергии, то становится ясно, что нужен более мощный, а соответственно более массивный генератор, у которого будет еще больше инерции. Из-за этого на ремень ГРМ приходятся очень сильные нагрузки, ведь, проскальзывая на шкиву, он растягивается. А поскольку ремни делают из специальной армированной резины, которая растягиваться вообще-то не должна, со временем ремень просто рвется.

Устройство обгонной муфты

Состоит обгонная муфта из двух обойм. Внешняя обойма подсоединена к валу якоря генератора, а внешняя непосредственно выполняет роль шкива. Между внешней и внутренней обоймами размещен игольчатый подшипник, в составе которого помимо роликов есть стопорные элементы с сечением в виде прямоугольника и квадрата. Именно за счет этих стопорных элементов муфта и может вращаться только в одном направлении. При этом вращение внутренней и внешней обоймы может проходит синхронно с ротором генератора. но это в том случае если авто движется стабильно.  Когда же водитель замедлит режим, то по инерции внешняя обойма продолжит вращение и немного быстрее за счет чего и будет поглощен инерционный момент.

Неисправности муфты: когда нужна замена?

По сути, принцип работы обгонной муфты во многом схож с работой системы антиблокировки тормоза. То есть колеса не блокируются, а немного прокручиваются и тогда энергия гасится эффективнее. Однако в этом скрывается и основная проблема. Поскольку нагрузка приходится на стопорные элементы инерционного шкива. А если муфту заклинит, она начнет работать как обычный шкив генератора.  И вроде бы ничего такого страшного Однако это приведет к снижению срока эксплуатации ремня генератора.  Если муфта вышла из строя, то неполадка обычно сопровождается металлическим скрежетом, появлением вибраций на низких оборотах и свистом ремня на высоких оборотах. В этом случае ей обязательно нужна замена, потому как если сломалась муфта, то инерционные нагрузки идут на другие агрегаты.

Подробнее о том, что такое обгонная муфта будет рассказано в этом видеоролике:

 

Опубликовано: 08 октября 2019

automend.ru

Обгонная муфта

 Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро.

 

 Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону.

Принцип работы муфты

Роликовая муфта свободного хода наиболее распространена промышленности. Она  делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Различие устройства двух разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности

внутренняя обойма

пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов

ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты

В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

  1. автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления)
  2. с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины
  3. простота конструкции

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами.  Роликовая обгонная муфта – неразборный узел  и при ее поломке устанавливается новая деталь. При монтаже роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Недостатки роликового механизма свободного хода следующие:

  1. невозможность регулирования
  2. строгая соосность валов
  3. повышенная точность изготовления

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

    1. удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
    2. храповый механизм вращается с характерным шумом (сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, не издает шума)
    3. из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

ООО»Современная Механика» изготавливает механические муфты различных типов (в т.ч. обгонные) по ГОСТ 19107-97 и чертежам заказчиков.

ogmeh.ru