Электромагнитное сцепление автомобиля – Электромагнитное сцепление, порошковое электромагнитное сцепление автомобилей. Устройство, конструкция, схема и принцип работы. Особенности

Содержание

Электромагнитное сцепление, порошковое электромагнитное сцепление автомобилей. Устройство, конструкция, схема и принцип работы. Особенности

Электромагнитным называется сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется электромагнитными силами. Электромагнитные сцепления являются постоянно разомкнутыми.

Схема электромагнитного фрикционного сцепления представлена на схеме 1. Нажимной диск 2 соединен пальцами с диском 4, в котором находится электромагнит 8. К электромагниту подводится ток от генератора через щетки 7 и контактные кольца 5. Якорь электромагнита закреплен на кожухе 1 сцепления, который связан с маховиком 11 двигателя.




Схема 1 – Электромагнитное фрикционное сцепление

1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – якорь; 4 – диск; 5 – кольцо; 6 – муфта; 7 – щетки; 8 – электромагнит; 9 – пружина; 10 – ведомый диск; 11 – маховик



При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя сцепление выключено пружинами 9. При увеличении частоты вращения коленчатого вала подводимый ток к электромагниту создает магнитное поле и электромагнит притягивается к якорю. Вместе с электромагнитом перемещается нажимной диск 2, который прижимает ведомый диск 10 к маховику 11 двигателя, и сцепление выключается.

При переключении передач сцепление выключается устройством, которое находится в рычаге переключения передач и прерывает поступление тока в электромагнит.

Муфта 6 предназначена для блокировки сцепления при пуске двигателя буксированием автомобиля.





Порошковое электромагнитное сцепление

Электромагнитное порошковое сцепление представлено на схеме 2. Ведущими деталями сцепления являются маховик 1 двигателя и магнитопроводы 2, прикрепленные к маховику болтами, ведомыми частями – диски 8 из немагнитного материала, приклепанные к ступице, установленной на шлицах первичного вала коробки передач.




Схема 2 – Устройство электромагнитного порошкового сцепления

1 – маховик; 2, 3, 6, 7 – магнитопроводы; 4 – обмотка; 5 – вывод; 8 – диск; 9 – картер;



К дискам прикреплены два магнитопровода 6 и 7. В картер 9 сцепления запрессован магнитопровод 3 с обмоткой возбуждения 4, один конец которой соединен с массой автомобиля, а другой – с выводом 5. Магнитопроводы 2, 6 и 7 разделены зазорами, которые заполнены ферромагнитным порошком (жидким или из коррозионностойкой стали), обладающими высокими магнитными свойствами.



Принцип работы



При отсутствии тока в обмотках возбуждения сцепление выключено, так как между его ведущими и ведомыми деталями отсутствует силовая связь.

При подведении тока к обмотке возбуждения создается магнитное поле. Под его действием частицы ферромагнитного порошка притягиваются друг к другу и одновременно к магнитопроводам 2, 6 и 7. В результате между ведущими и ведомыми деталями сцепления создается силовая связь, которая зависит от силы тока, поступающего в обмотку возбуждения.

При малой силе тока в обмотке возбуждения сцепление пробуксовывает, что необходимо при трогании автомобиля с места. При увеличении силы тока в обмотке возбуждения буксование сцепления уменьшается до полной блокировки ведущих и ведомых деталей, и сцепление включается.



Особенности

Электромагнитные сцепления относятся к сцеплениям с автоматическим управлением, у которых педаль сцепления на автомобиле обычно отсутствует. Такие автомобили называются автомобилями с двухпедальным управлением. Автоматическое управление сцеплением может быть обеспечено применением вакуумного, пневматического, гидравлического, электрического или комбинированного приводов.








Смотрите также

carspec.info

Центробежное и электромагнитное сцепление.



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса — ваш вокал


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Во всех рассмот­ренных ранее сцеплениях сила сжатия ведущих и ведомых деталей постоянна, так как создается усилием пружин. Она не зависит от передаваемого через сцепление крутящего момента. Поэтому при выключении сцепления всегда приходится преодолевать одно и то же усилие пружин, независимо от значения крутящего момен­та, которое обусловлено условиями движения автомобиля. Это зна­чительно усложняет работу водителя.

Снижение затрат физических усилий при выключении сцепле­ния достигается применением полуцентробежных и центробеж­ных сцеплений.

Полуцентробежным называется фрикционное сцепление, в ко­тором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется совместно пружинами и центробежными грузиками. В полуцентробежном сцеплении (рисунок 2.13) применяются более слабые (по сравнению с обычным сцеплением) нажимные периферийные пружины 2 и центробежные грузики 1, выполненные как единое целое с рыча­гами выключения сцепления. Усилие сжатия от центробежных гру­зиков зависит от скорости их вращения, т.е. от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Чем больше частота вращения колен­чатого вала, тем больше центробежные силы, действующие на грузики, и тем больше усилие, создаваемое грузиками, и наобо­рот. Поэтому при трогании автомобиля с места для удержания педали сцепления в выключенном состоянии, когда частота вращения коленчатого вала низкая, требуется небольшое усилие. Но при переключении передач, особенно при высоких скоростях дви­жения автомобиля, к педали сцепления необходимо приклады­вать значительное усилие для преодоления суммарной силы сжа­тия пружин и центробежных грузиков. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях с небольшой скорос­тью сцепление может пробуксовывать, что приводит к снижению его долговечности. В связи с этим полуцентробежные сцепления на современных автомобилях применяются очень редко.

Центробежным называется фрикционное сцепление, в кото­ром сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется центро­бежными грузиками.

Центробежное сцепление является разомкнутым. Оно выклю­чено при неработающем двигателе и выключается автоматически при малой частоте вращения коленчатого вала. При выключенном сцеплении реактивный диск 2 (рисунок 2.13) находится на некотором расстоянии от нажимного диска 7. Положение реактивного диска обусловлено рычагами 5, концы которых упираются в выжимной подшипник муфты 6 выключения, а муфта фиксируется упором 7. Нажимной диск подтягивается к реактивному диску отжимными пружинами 8. Это обеспечивает необходимый зазор между нажим­ным диском 7, ведомым диском 10 и маховиком 11 двигателя.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигате­ля центробежные грузики 9 под действием центробежных сил рас­ходятся. Грузики упираются хвостовиками в нажимной 1 и реак­тивный 2 диски, перемещают нажимной диск к маховику, созда­вая при этом давление на ведомый диск 10. При небольшой де­формации пружин 4, что происходит даже при незначительном увеличении частоты вращения коленчатого вала, рычаги 5 вы­ключения поворачиваются на своих опорах и между концами ры­чагов 5 и выжимным подшипником муфты 6 выключения образу­ется необходимый зазор.

При торможении автомобиля до полной остановки сцепление автоматически выключается и исключает остановку двигателя. При переключении передач сцепление выключается с помощью педа­ли. Торможение автомобиля двигателем при малых скоростях дви­жения (на спуске, при движении накатом) возможно только при перемещении упора 7, для чего имеется специальный привод с места водителя. В этом случае сцепление включается нажимными пружинами 4, установленными между реактивным диском 2 и кожухом 3, и сцепление становится постоянно замкнутым.

Центробежное сцепление обеспечивает плавность включения при трогании автомобиля с места и автоматическое выключение при снижении частоты вращения коленчатого вала до минималь­ного значения, препятствуя остановке двигателя. Однако сцепление может пробуксовывать при малых скоростях движения авто­мобиля в тяжелых дорожных условиях.


 

Рисунок 2.13 – Конструкция полуцетробежного и центробежного сцепления

а – полуцентробежное сцепление; б — схема; в — конструкция; 1 — нажимной диск; 2— реактивный диск; 3 — кожух; 4, 8 — пружины; 5 — рычаг; 6 — муфта; 7 — упор; 9 — грузики; 10 — ведомый диск; 11 —маховик.

Электромагнитные сцепления.Электромагнитным называется сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуще­ствляется электромагнитными силами. Электромагнитные сцеп­ления являются постоянно разомкнутыми.

Схема электромагнитного фрикционного сцепления представ­лена на рисунке 2.14. Нажимной диск 2 соединен пальцами с диском 4, в котором находится электромагнит 8. К электромагниту подво­дится ток от генератора через щетки 7 и контактные кольца 5. Якорь 3 электромагнита закреплен на кожухе 1 сцепления, кото­рый связан с маховиком // двигателя.

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя сцеп­ление выключено пружинами 9. При увеличении частоты враще­ния коленчатого вала ток, подводимый к электромагниту, созда­ет магнитное поле, и электромагнит притягивается к якорю. Вме­сте с электромагнитом перемещается нажимной диск 2, который прижимает ведомый диск 10 к маховику 11 двигателя, и сцепле­ние включается.

При переключении передач сцепление выключается контакт­ным устройством, которое находится в рычаге переключения пе­редач и прерывает поступление тока в электромагнит.

Муфта 6 предназначена для блокировки сцепления при пуске двигателя буксированием автомобиля.

Рисунок 2.14 – Схема электромагнитного порошкового (а) и фрикционного (б) сцепления; а: А, Б, В — зазоры; 1 — ведущая часть; 2 — неподвижный корпус; 3 — обмотка возбуждения; 4 — ведомая часть

б: 1— кожух; 2 — нажимной диск; 3 — якорь; 4 — диск; 5 — кольцо; 6 — муфта; 7— щет­ки; 8 — электромагнит; 9 — пружина; 10 — ведомый диск; 11 — маховик

 

Электромагнитное порошковое сцепление получило некоторое распространение на автомобилях малого класса. Ведущим элементом сцепления является маховик с закрепленными на нем магнитопроводами с обмотками возбуждения. Ведомый диск закреплен на ведущем вале коробки передач. Между магнитопроводами и ведомым диском имеется воздушный зазор, в который вводится специальный фрикционный порошок, обладающий высокими магнитными свойствами. При отсутствии тока в обмотках возбуждения между ведущими и ведомыми элементами сцепления силовой связи нет — сцепление выключено. Если к обмоткам возбуждения подводится электрический ток, то за счет образования магнитного поля, частицы порошка выстраиваются по силовым линиям магнитного поля, и создается силовое взаимодействие между ведущими и ведомыми элементами сцепления. Силовая связь зависит от силы тока, поступающего в обмотку возбуждения. Основное достоинство такой конструкции заключается в том, что управление сцеплением можно перенести с педали сцепления на ручной, кнопочный вариант управления, что актуально для водителей с ограниченными физическими возможностями.

Электромагнитные сцепления относятся к сцеплениям с авто­матическим управлением, у которых педаль сцепления на автомо­биле обычно отсутствует. Автоматическое управление сцеплением может быть обеспечено применением вакуумного, пневматичес­кого, гидравлического, электрического или комбинированного приводов.


megapredmet.ru

4. Электромагнитное порошковое сцепление

Электромагнитное
порошковое сцепление (рисунок 4.1)
постоянно выключено и относится к
сцеплениям с автоматизированным
управлением, у которых педаль сцепления
отсутствует. Оно получило некоторое
распространение на автомобилях особо
малого и малого классов. Сцепление
состоит из трех основных частей: ведущей
части 1, которой является маховик с
прикрепленными к нему болтами
магнитопроводами; присоединенного к
картеру сцепления неподвижного корпуса
2 с запрессованным в него магнитопроводом
с обмоткой возбуждения 3, и ведомой части
4 из немагнитного материала, передающей
крутящий момент на первичный вал коробки
передач. Части сцепления (магнитопровды)
разделены воздушными зазорами А, Б и В.
При отсутствии тока в обмотке возбуждения
3 между ведущей и ведомой частями
сцепления силовой связи нет и сцепление
выключено.

Рисунок 4.1 – Схема электромагнитного
порошкового сцепления:

А, Б, В – зазоры, 1 – ведущая часть;

2 – неподвижный корпус;

3 – обмотка
возбуждения; 4 – ведомая часть

Когда к обмотке возбуждения
подводится электрический ток, вокруг
нее возникает замкнутый кольцевой
магнитный поток, показанный стрелками.
Магнитный поток проходит через зазоры
А, Б и В, в результате чего силовое
взаимодействие элементов сцепления
ничтожно мало, но оно возрастает во
много раз, если зазоры заполнить
специальным ферромагнитным порошком,
обладающим высокими магнитными
свойствами. Этим порошком заполнен
зазор А между ведущей и ведомой частями
сцепления. При прохождении магнитного
потока через порошок его частицы
притягиваются друг к другу и магнитопроводам
ведущей и ведомой частей, создавая
силовое взаимодействие между ними.
Силовая связь зависит от силы тока в
обмотке возбуждения. При малой силе
тока сцепление пробуксовывает, что
обеспечивает плавность трогания
автомобиля. При увеличении силы тока
буксование уменьшается до полной
блокировки ведущих и ведомых частей и
сцепление включается.

Основное достоинство
такой конструкции заключается в том,
что управление сцеплением можно перенести
с ножного (с педали сцепления) на ручной
вариант управления.

5. Конструкции фрикционных сцеплений

5.1. Сцепление с диафрагменной нажимной пружиной

На рисунке 5.1
показано фрикционное однодисковое
сцепление с диафрагменной нажимной
пружиной. Сцепление с маховиком 2
двигателя расположено в литом картере
1, закрепленном на заднем торце блока
цилиндров двигателя.

Сцепление состоит
из ведущих деталей: кожуха 12, прикрепленного
болтами к маховику двигателя, и нажимного
диска 4, соединенного с кожухом тремя
упругими пластинами 2 (рисунок 5.2) с
помощью заклепок 3 и 4, и ведомых деталей:
ведомого диска с фрикционными накладками
и ведомого вала.

Маховик двигателя,
кожух и нажимной диск вращаются с
частотой коленчатого вала двигателя.
Кроме того, нажимной диск за счет
упругости соединительных пластин имеет
возможность перемещаться в осевом
направлении.

Ведомый диск
расположен между нажимным диском и
маховиком двигателя. Он соединен со
ступицей 19 через пружинно-фрикционный
демпфер (гаситель) крутильных колебаний.

У подавляющего
большинства автомобилей картер коробки
передач присоединяется непосредственно
к картеру сцепления 1, и ступица ведомого
диска соединена с первичным валом
коробки передач 8 шлицевым соединением,
а ведомый вал сцепления отсутствует.

Передний конец
первичного вала коробки передач
установлен на роликоподшипнике в выточке
маховика двигателя, а задний конец –
на шарикоподшипнике в картере коробки
передач.

Кроме ведущих и
ведомых деталей, в сцеплении выделяют
группу деталей, осуществляющих его
включение-выключение: диафрагменную
пружину 6, муфту 10 выключения сцепления
с выжимным подшипником 7 и вилку 13
выключения сцепления, и привод сцепления.

Рисунок 5.1 – Однодисковое фрикционное
сцепление:

1 – картер сцепления; 2 – маховик
двигателя; 3 – фрикционные накладки
ведомого диска; 4 – нажимной диск; 5
– опорные кольца; 6 – диафрагменная
пружина; 7 – выжимной подшипник; 8 –
первичный вал коробки передач; 9 –
поролоновые кольца; 10 – муфта выключения
сцепления; 11 – шаровая опора вилки; 12 –
кожух; 13 – вилка; 14 – шток рабочего
цилиндра; 15 – соединительная пластина;
16 – рабочий цилиндр; 17 – штуцер прокачки;
18 – пружина демпфера крутильных
колебаний; 19 – ступица ведомого диска

Включение сцепления
осуществляется под действием силы,
создаваемой нажимной пружиной (пружинами),
а выключение – в результате преодоления
этой силы при воздействии на педаль
сцепления и через привод – на муфту
выключения сцепления и пружину (пружины).

Рисунок 5.2 – Корзина сцепления:

1 –
диафрагменная пружина; 2 – упругая
пластина крепления нажимного диска
к кожуху сцепления; 3 и 4 – заклепки
крепления пружины к нажимному диску
и кожуху

Диски сцепления сжимаются
диафрагменной нажимной пружиной 6,
разрезанной на лепестки (см. рисунок
5.2, поз. 1), которые выполняют функции
рычагов выключения сцепления. Она
установлена между кожухом 12 и нажимным
диском 4 и зажата почти в полностью
распрямленном состоянии между двумя
опорными кольцами 5, закрепленными
штифтами (или заклепками), расклепанными
на кожухе. Наружным краем пружина
опирается на выступ нажимного диска и
благодаря своей упругости перемещает
его в осевом направлении к маховику,
зажимая ведомый диск с необходимым
усилием.

Муфта 10 выключения
сцепления с выжимным подшипником 7
установлена на втулке, по которой может
перемещаться вилкой 13 выключения
сцепления, шарнирно установленной на
шаровой опоре 11, закрепленной в картере
сцепления. Вилка входит в выточки муфты
выключения сцепления и соединяется с
ней фиксирующей пружиной. Наружный
конец вилки, выходящий наружу через люк
картера, соединен со штоком 14 рабочего
цилиндра 16 гидропривода выключения
сцепления. В исходное положение механизм
включения-выключения сцепления
устанавливается с помощью оттяжной
пружины вилки (см. рисунок 8.4, поз. 10).

а)
б)

Рисунок 5.3 – Корзины сцеплений:

1 – кожух; 2 – диафрагменная пружина; 3
– упорный фланец выключения сцепления;
4 – штифты (или заклепки) крепления
опорных колец диафрагменной пружины к
кожуху сцепления

Вилка 13 перемещает
вперед по втулке муфту 10, которая через
выжимной подшипник 7 воздействует на
лепестки диафрагменной пружины
непосредственно (рисунок 5.3, а) или через
упорный фланец выключения сцепления
(рисунок 5.3, б). Как правило, упорный
фланец соединяется с кожухом
сцепления
упругими соединительными пластинами,
позволяющими фланцу перемещаться в
осевом направлении (рисунок 5.4). К фланцу
приклеивается фрикционное кольцо,
которое обеспечивает вращение наружной
обоймы выжимного подшипника при
выключении сцепления.

Выжимной подшипник
муфты выключения сцепления выполняют
закрытым и герметичным. Смазочный
материал в него закладывают при сборке.

Надежная передача
крутящего момента сцеплением во
включенном состоянии без пробуксовывания
ведомых дисков обеспечивается достаточной
силой трения между трущимися поверхностями,
которая зависит от усилия, создаваемого
нажимными пружинами.

Рисунок 5.4 – Корзина:

1 – кожух; 2
– упругая пластина; 3 – упорный
фланец выключения сцепления

В процессе эксплуатации
автомобиля в результате износа фрикционных
накладок нажимной диск перемещается в
сторону маховика, изменяя жесткость
пружин сцепления. В сцеплениях с
периферийными цилиндрическими пружинами,
которые имеют линейную характеристику
упругости 2 (рисунок 5.5), это приводит к
снижению нажимного усилия и передаваемого
момента трения вплоть до наступления
пробуксовывания сцепления.

В сцеплениях с
диафрагменной пружиной, которая имеет
нелинейную характеристику упругости
1, нажимное усилие при износе накладок
поддерживается примерно постоянным.
Для выключения сцепления с диафрагменной
пружиной необходимо существенно меньшее
усилие, чем для сцепления с периферийными
пружинами (см. на рисунке 5.5 различие в
ординатах Рпр2
и Рпр2
при одинаковой деформации ƒ2).

Рисунок 5.5 – Характеристики упругости
пружин:

1 – диафрагменной;

2 –
цилиндрической

Быстрое и полное отсоединение
двигателя от трансмиссии (чистота
выключения сцепления) необходимо для
безударного переключения передач. Это
достигается получением гарантированного
зазора между поверхностями трения при
полностью выжатой педали сцепления,
что обеспечивается принудительным
отведением нажимного диска (от ведомого)
на определенное расстояние с помощью
рычагов выключения или специальных
пружин. В сцеплениях с
периферийными пружинами для достижения
чистоты выключения число нажимных
пружин должно быть кратно числу рычагов
выключения, что исключает перекос
нажимного диска.

Для двухдисковых
сцеплений имеются специальные рычажные
или пружинные устройства для принудительного
перемещения среднего ведущего диска в
положение, при котором оба ведомых диска
будут находиться в свободном состоянии
(рисунок 5.6).

В рычажном устройстве
(рисунок 5.6, а), установленном на среднем
ведущем диске, винтовая цилиндрическая
пружина кручения при выключении сцепления
поворачивает равноплечий рычаг. Рычаг,
упираясь своими концами в нажимной диск
и маховик, устанавливает средний ведущий
диск на одинаковом расстоянии от маховика
и нажимного диска.

В пружинных
устройствах между маховиком и средним
ведущим диском расположены отжимные
пружины. Величину необходимого перемещения
S
среднего диска при выключении сцепления
под действием этих пружин устанавливают:

— с помощью штоков,
расположенных между средним диском и
кожухом (рисунок 5.6, б). Штоки, выполненные
заодно с шипами, закреплены гайками на
среднем диске сцепления. На противоположные
концы штоков надеты разрезные кольца,
которыми штоки при выключении сцепления
упираются в упорные планки, соединенные
болтами с кожухом сцепления;

— с помощью
регулировочных болтов, ввернутых в
кожух сцепления и застопоренных
контргайками (рисунок 5.6, в).

При полностью
выключенном сцеплении (полностью
отведенном нажимном диске) зазор ∆н
между трущимися поверхностями в
однодисковых сцеплениях составляет
0,75…1,0 мм, в двухдисковых – 0,5…0,6 мм, а в
многодисковых – 0,25…0,30 мм, ход нажимного
диска не превышает 1,5…2,0 мм у однодисковых
и 2,0…2,5 мм у двухдисковых сцеплений.

Плавность включения
сцепления диктуется необходимостью
снижения динамических нагрузок в
трансмиссии при трогании автомобиля с
места и переключении передач, что
достигается постепенным отпусканием
педали сцепления при включении, а также
обеспечивается податливостью ведомого
диска.

Рисунок 5.6 – Механизмы, обеспечивающие
гарантированный зазор между поверхностями
трения:

а – рычажный; б – со штоком и отжимной
пружиной;

в – с регулировочным болтом и отжимной
пружиной;
S
рабочий зазор

На плавность
включения сцепления также оказывает
влияние упругость элементов в механизме
выключения. С этой точки зрения сцепление
с диафрагменной пружиной, у которой
податливые лепестки выполняют функции
рычагов выключения, предпочтительнее,
чем сцепление с периферийными пружинами,
у которого выключение осуществляется
жесткими рычагами.

Динамические
нагрузки, возникающие в трансмиссии,
могут быть пиковыми (единичными) и
периодическими.

Пиковые нагрузки
возникают при резких изменениях угловых
скоростей валов трансмиссии, например
при резком включении сцепления броском
педали, торможении автомобиля с включенным
сцеплением или движении по неровным
дорогам.

При резком включении
сцепления уменьшается угловая скорость
коленчатого вала двигателя ωе
и на трансмиссию передается повышенный
крутящий момент Мс,
который ее закручивает:

Мс
= Мe
+ Је
∙ (dωе
/ dt),

где Је
и (dωе
/ dt)
– соответственно, момент инерции и
ускорение вращающихся частей двигателя.

Для исключения
поломок в трансмиссии сцепление
ограничивает пиковые нагрузки путем
пробуксовывания ведомого диска.

Периодические
нагрузки возникают в результате
неравномерности вращения коленчатого
вала двигателя и передаваемого в
трансмиссию автомобиля крутящего
момента, что вызывает крутильные
колебания. Они могут привести к появлению
резонанса – резкого повышения уровня
амплитуд крутящих моментов и напряжений
в деталях трансмиссии. Для снижения
уровня крутильных колебаний в конструкцию
ведомого диска сцепления (или маховика
двигателя) включают специальные демпферы
(гасители) крутильных колебаний, которые
преобразуют энергию колебаний в теплоту.

Кроме того, демпферы,
изменяя жесткость трансмиссии, не
допускают возможности наступления
резонанса в трансмиссии, выводя
резонансные частоты за область рабочих
частот двигателя.

Сцепления балансируют
в сборе с маховиком двигателя. Допустимый
дисбаланс сцепления в сборе при
динамической балансировке 0,2…0,8 Н∙см
(в зависимости от размеров сцепления),
а дисбаланс нажимного диска – 0,10… 0,25
Н∙см.
Балансировка нажимного диска достигается
высверливанием металла по ободу, а
ведомого диска – приклепыванием к нему
балансировочных грузиков.

studfiles.net

Электромагнитные сцепления

Электромагнитные сцепления с автоматизированным управлением

Электромагнитные сцепления позволяют автоматизировать управление сцеплением. На рисунке, в качестве при­мера приведена схема электромагнитного сцепления.

Электрическая схема управления электромагнитного сцепления.

Нажимной диск 3 жестко связан с сердечником электромагнита 5.  Якорь электро­магнита 4 жестко соединен с кожу­хом 2 сцепления. При возбуждении обмотки сердечник 5 электромагнита притягивается к якорю 4 и зажимает ведомый диск 1 сцепления между ма­ховиком и нажимным диском. При размыкании тока сердечник оттяги­вается от якоря пластинчатыми пружинами. Сила, с которой ведомый диск зажимается между маховиком и нажимным диском, зависит от силы тока в обмотке электромагнита. В момент трогания автомобиля с места на первой передаче или на заднем ходу переключатель 8 (б), установленный на рычаге переключения коробки передач, выклю­чается.

Независимое питание обмотки возбуждения генератора 7 обеспечивается от аккумуляторной батареи. В процессе трогания автомобиля с места число оборотов двигателя, а следовательно, и генератора, постепенно увеличивается; соответственно возрастает сила тока, вырабатываемого генератором и поступающего в обмотки электромагнита сцепления 14, а значит и сила, зажимающая ведо­мый диск сцепления. Автомобиль плавно трогается с места.

Быстрота нарастания тока, а, следовательно, и плавность трога­ния с места зависят от величины сопротивлений R2 и Rз. Первое из них регулируется при наладке механизма, а второе может вклю­чаться или выключаться переключателем 9 водителем в зависимости от эксплуатационных условий трогания с места. При переключении передач на ходу автомобиля переключатель 8 включается, и ток от аккумуляторной батареи проходит не только через обмотку возбуждения генератора 7, но и через обмотку его якоря. При этом ток, поступающий в обмотки электромагнита сцепления 14, нарастает интенсивнее, и сцепление включается более резко.

В случае неисправности генератора с помощью переключателя 11 можно перейти на питание электромагнита сцепления 14 от акку­муляторной батареи. При больших углах открытия дроссельной заслонки контакты 12 замыкаются, сопротивление R1 выключается и сила, сжимающая ведомый диск, увеличивается. Сцепление выключается при автоматическом размыкании контактов 13 в соответствую­щих положениях рычага переключения коробки передач.

Контакты 10 управляются от реле обратного тока и обеспечивают возможности зарядки аккумуляторной батареи, когда напряжение генератора достигает достаточной величины. Одновременно генера­тор переходит на режим самовозбуждения.

При включении храповой муфты 6 (а) можно в случае разрядки аккумуляторной батареи пускать двигатель буксировкой автомобиля.

С износом фрикционных накладок ведомого диска сцепления уве­личивается воздушный зазор между якорем и сердечником электромагнита, а следовательно, увеличиваются и потери в магнитопроводе. Для нормальной работы сцепления необходимо регулировать электрические сопротивления в соответствии с износом накладок.

Мощность потребляемого электромагнитным сцеплением тока составляет 25—40 Вт. Ток даже при относительно малых числах оборотов идет от генератора и аккумуляторная батарея не разря­жается. Расчет электромагнитных сцеплений приводится в специаль­ной литературе.

Регулировка электромагнитного сцепления

Регулировка сцепления применяется главным образом для того, чтобы в эксплуатации иметь возможность поддерживать зазор в установленных пределах. Для этого обычно регулируют длину тяг привода от педали с проверкой зазора по свободному ходу педали.

В сцеплениях с центральной пружиной часто предусматривают, кроме того, регулировку силы нажатия пружины по размеру А с установлением этого размера регулировочными прокладками 5.

При сборке сцепления регулируют одновременность нажатия на все рычажки при соприкосновении с муфтой.

www.autoezda.com

Электромагнитное порошковое сцепление — КиберПедия

В автомобилях малого класса может применяться так называемое «порошковое» сцепление. Принцип работы подобных устройств основан на том, что наполнитель, состоящий из гранул ферромагнитного порошка, под воздействием магнитного поля меняет свою вязкость. Вместо сухого порошка, состоящего из отдельных гранул, может применяться другой наполнитель – магнитореологическая жидкость (MRF). Она состоит из микрочастиц, изготовленных из магнитного сплава, и жидкой основы. При наличии магнитного поля частицы выстраиваются в прочные цепочки, и вязкость смеси многократно возрастает.

Конструкция узла

На рисунке 7, приведенном ниже, цифрой «1» обозначен маховик ДВС, цифрой «2» – ведомый диск, соединенный с валом МКПП. Зазор «Б» остается пустым, тогда как зазор «А» заполняют магнитным порошком. Постоянное магнитное поле создается при помощи соленоида «3», величину тока через который можно регулировать. Когда сила тока минимальна, трение между маховиком и ведомым диском почти отсутствует. Ситуация меняется, как только через соленоид начинают пропускать ток, что вызывает появление магнитного поля в зазоре «A».


Рисунок 7 — Электромагнитное порошковое сцепление

1 – Маховик;

2 — Ведомый диск;

3- Соленоид;

А – Зазор, заполненный магнитным порошком;

Б — Зазор

 

Электромагнитное сцепление, схема которого была рассмотрена, применяется в автомашинах малых классов. Как легко догадаться, на питание соленоида расходуется дополнительная энергия. Значительная ее часть идет на нагрев провода. Увеличивать сечение меди можно только до определенных пределов, а недорогих сверхпроводящих материалов еще не создано. Вот почему в паре с мощными двигателями узел рассмотренного типа не применяется.

Недостатки порошкового сцепления

Заменить узел механического сцепления электромагнитным блоком теоретически можно всегда. Что и было сделано в автомобилях ЗАЗ-968, предназначенных для инвалидов. Но оказалось, что ферромагнитныйпорошок очень редко выдерживает 30 000 километров пробега, как положено согласно теории. В автомобилях ЗАЗ-968М, появившихся позднее, электромагнитное сцепление уже не использовалось. Вместо этого было решено устанавливать электромагнитный привод стандартного механического сцепления.


3.7. Устройство и принцип работы гидротрансформатора

Рисунок 8 — Устройство гидротрансформатора

 

Гидротрансформатор представляет собой закрытую камеру тороидальной формы, внутри которой вплотную друг к другу соосно размещены насосное, реакторное и турбинное лопастные колеса. Внутренний объем гидротрансформатора заполнен циркулирующей по кругу, от одного колеса к другому, жидкостью для автоматических трансмиссий. Насосное колесо выполнено в корпусе гидротрансформатора и жестко соединено с коленчатым валом, т.е. вращается с оборотами двигателя. Турбинное колесо жестко связано с первичным валом автоматической коробки передач.


Между ними находится реакторное колесо, или статор. Реактор установлен на муфте свободного хода, которая позволяет ему вращаться только в одном направлении. Лопасти реактора имеют особую геометрию, благодаря которой поток жидкости, возвращаемый с турбинного колеса на насосное, изменяет свое направление, тем самым увеличивая крутящий момент на насосном колесе. Этим различаются гидротрансформатор и гидромуфта. В последней реактор отсутствует, и соответственно крутящий момент не увеличивается.

Рисунок 9 — Гидротрансформатор — принцип работы

Принцип работы гидротрансформатора основан на передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии посредством рециркулирующего потока жидкости, без жесткой связи.

Ведущее насосное колесо, соединенное с вращающимся коленчатым валом двигателя, создает поток жидкости, который попадает на лопасти расположенного напротив турбинного колеса. Под воздействием жидкости оно приходит в движение и передает крутящий момент на первичный вал трансмиссии.

С повышением оборотов двигателя увеличивается скорость вращения насосного колеса, что приводит к нарастанию силы потока жидкости, увлекающей за собой турбинное колесо. Кроме того, жидкость, возвращаясь через лопасти реактора, получает дополнительное ускорение.

Поток жидкости трансформируется в зависимости от скорости вращения насосного колеса. В момент выравнивания скоростей турбинного и насосного колес реактор препятствует свободной циркуляции жидкости и начинает вращаться благодаря установленной муфте свободного хода. Все три колеса вращаются вместе, и система начинает работать в режиме гидромуфты, не увеличивая крутящий момент. При увеличении нагрузки на выходном валу скорость турбинного колеса замедляется относительно насосного, реактор блокируется и снова начинает трансформировать поток жидкости.


Преимущества

1. Плавность движения и троганья с места

2. Снижение вибраций и нагрузок на трансмиссию от неравномерности работы двигателя

3. Возможность увеличения крутящего момента двигателя

4. Отсутствие необходимости обслуживания (замены элементов и т.д.)

Недостатки

1. Низкий КПД (по причине отсутствия гидравлических потерь и жесткой связи с двигателем)

2. Плохая динамика автомобиля, связанная с затратами мощности и времени на раскручивание потока жидкости

3. Высокая стоимость

Режим блокировки

Рисунок 10 — Устройство гидротрансформатора с блокировкой

 

Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.

Режим проскальзывания

Блокировка гидротрансформатора может также быть неполной и работать в так называемом «режиме проскальзывания». Блокировочная плита не полностью прижимается к рабочей поверхности, тем самым обеспечивается частичное проскальзывание фрикционной накладки. Крутящий момент предается одновременно через блокировочную плиту и циркулирующую жидкость. Благодаря применению данного режима у автомобиля значительно повышаются динамические качества, но при этом сохраняется плавность движения. Электроника обеспечивает включение муфты блокировки как можно раньше при разгоне, а выключение – максимально позже при понижении скорости.

Однако режим регулируемого проскальзывания имеет существенный недостаток, связанный с истиранием поверхностей фрикционов, которые к тому же подвергаются сильнейшим температурным воздействиям. Продукты износа попадают в масло, ухудшая его рабочие свойства. Режим проскальзывания позволяет сделать гидротрансформатор максимально эффективным, но при этом существенно сокращает срок его службы.

 

cyberpedia.su

Принцип действия электромагнитного порошкового сцепления

Применение механических коробок передач остается актуальным решением, используемым и в современных автомобилях. Однако, управление трансмиссией данного типа требует наличия определенного опыта. Вот почему ряд фирм предлагают различные методы, позволяющие автоматически управлять если не самой коробкой, то хотя бы узлом сцепления.

В автомобилях малого класса может применяться так называемое «порошковое» сцепление. Принцип работы подобных устройств основан на том, что наполнитель, состоящий из гранул ферромагнитного порошка, под воздействием магнитного поля меняет свою вязкость. Вместо сухого порошка, состоящего из отдельных гранул, может применяться другой наполнитель – магнитореологическая жидкость (MRF). Она состоит из микрочастиц, изготовленных из магнитного сплава, и жидкой основы. При наличии магнитного поля частицы выстраиваются в прочные цепочки, и вязкость смеси многократно возрастает.

Конструкция узла

На рисунке, приведенном ниже, цифрой «1» обозначен маховик ДВС, цифрой «2» – ведомый диск, соединенный с валом МКПП. Зазор «Б» остается пустым, тогда как зазор «А» заполняют магнитным порошком. Постоянное магнитное поле создается при помощи соленоида «3», величину тока через который можно регулировать. Когда сила тока минимальна, трение между маховиком и ведомым диском почти отсутствует. Ситуация меняется, как только через соленоид начинают пропускать ток, что вызывает появление магнитного поля в зазоре «A».


Мы не зря сказали, что электромагнитное сцепление, схема которого была рассмотрена, применяется в автомашинах малых классов. Как легко догадаться, на питание соленоида расходуется дополнительная энергия. Значительная ее часть идет на нагрев провода. Увеличивать сечение меди можно только до определенных пределов, а недорогих сверхпроводящих материалов еще не создано. Вот почему в паре с мощными двигателями узел рассмотренного типа не применяется.

Недостатки порошкового сцепления

Заменить узел механического сцепления электромагнитным блоком теоретически можно всегда. Что и было сделано в автомобилях ЗАЗ-968, предназначенных для инвалидов. Но оказалось, что ферромагнитный порошок очень редко выдерживает 30 000 километров пробега, как положено согласно теории. В автомобилях ЗАЗ-968М, появившихся позднее, электромагнитное сцепление уже не использовалось. Вместо этого было решено устанавливать электромагнитный привод стандартного механического сцепления.

autozam.ru

Электромагнитные сцепления

Электромагнитные сцепления с автоматизированным управлением

Электромагнитные сцепления позволяют автоматизировать управление сцеплением. На рисунке, в качестве при­мера приведена схема электромагнитного сцепления.

Электрическая схема управления электромагнитного сцепления.

Нажимной диск 3 жестко связан с сердечником электромагнита 5.  Якорь электро­магнита 4 жестко соединен с кожу­хом 2 сцепления. При возбуждении обмотки сердечник 5 электромагнита притягивается к якорю 4 и зажимает ведомый диск 1 сцепления между ма­ховиком и нажимным диском. При размыкании тока сердечник оттяги­вается от якоря пластинчатыми пружинами. Сила, с которой ведомый диск зажимается между маховиком и нажимным диском, зависит от силы тока в обмотке электромагнита. В момент трогания автомобиля с места на первой передаче или на заднем ходу переключатель 8 (б), установленный на рычаге переключения коробки передач, выклю­чается.

Независимое питание обмотки возбуждения генератора 7 обеспечивается от аккумуляторной батареи. В процессе трогания автомобиля с места число оборотов двигателя, а следовательно, и генератора, постепенно увеличивается; соответственно возрастает сила тока, вырабатываемого генератором и поступающего в обмотки электромагнита сцепления 14, а значит и сила, зажимающая ведо­мый диск сцепления. Автомобиль плавно трогается с места.

Быстрота нарастания тока, а, следовательно, и плавность трога­ния с места зависят от величины сопротивлений R2 и Rз. Первое из них регулируется при наладке механизма, а второе может вклю­чаться или выключаться переключателем 9 водителем в зависимости от эксплуатационных условий трогания с места. При переключении передач на ходу автомобиля переключатель 8 включается, и ток от аккумуляторной батареи проходит не только через обмотку возбуждения генератора 7, но и через обмотку его якоря. При этом ток, поступающий в обмотки электромагнита сцепления 14, нарастает интенсивнее, и сцепление включается более резко.

В случае неисправности генератора с помощью переключателя 11 можно перейти на питание электромагнита сцепления 14 от акку­муляторной батареи. При больших углах открытия дроссельной заслонки контакты 12 замыкаются, сопротивление R1 выключается и сила, сжимающая ведомый диск, увеличивается. Сцепление выключается при автоматическом размыкании контактов 13 в соответствую­щих положениях рычага переключения коробки передач.

Контакты 10 управляются от реле обратного тока и обеспечивают возможности зарядки аккумуляторной батареи, когда напряжение генератора достигает достаточной величины. Одновременно генера­тор переходит на режим самовозбуждения.

При включении храповой муфты 6 (а) можно в случае разрядки аккумуляторной батареи пускать двигатель буксировкой автомобиля.

С износом фрикционных накладок ведомого диска сцепления уве­личивается воздушный зазор между якорем и сердечником электромагнита, а следовательно, увеличиваются и потери в магнитопроводе. Для нормальной работы сцепления необходимо регулировать электрические сопротивления в соответствии с износом накладок.

Мощность потребляемого электромагнитным сцеплением тока составляет 25—40 Вт. Ток даже при относительно малых числах оборотов идет от генератора и аккумуляторная батарея не разря­жается. Расчет электромагнитных сцеплений приводится в специаль­ной литературе.

Регулировка электромагнитного сцепления

Регулировка сцепления применяется главным образом для того, чтобы в эксплуатации иметь возможность поддерживать зазор в установленных пределах. Для этого обычно регулируют длину тяг привода от педали с проверкой зазора по свободному ходу педали.

В сцеплениях с центральной пружиной часто предусматривают, кроме того, регулировку силы нажатия пружины по размеру А с установлением этого размера регулировочными прокладками 5.

При сборке сцепления регулируют одновременность нажатия на все рычажки при соприкосновении с муфтой.

www.autoezda.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о