3.5. Кожух сцепления

Кожух изготовляют из малоуглеродистой стали методом глу­бокой вытяжки. Центрирующими эле­ментами являются установочные штифты, болты или центрирующий бортик на маховике. Для отвода теплоты от нагре­тых деталей кожух имеет окна, которые обеспечивают необходимую вентиляцию. Иногда для обеспечения направленной циркуляции воздуха в картере сцепления устанавливают направляющие элементы, выполненные из тонкого стального листа.

4. Привод сцепления

Па рис. 28 приведены схемы меха­нического и гидравлического приводов сцеплений. Общее передаточное число привода сцеплении включает передаточ­ное число рычагов выключения и пере­даточное число педального привода, а в случае гидравлического привода и пере­даточное число гидравлической части при­вода. Общее передаточное число привода сцепления определяется из условия, что усилие на педали при отсутствии усилителя не должно превосходить для легковых автомобилей 150 Н, для грузовых 250 Н. Полный ход педали должен лежать при том в пределах 120...190 мм, включая сво­бодный ход педали. Для существующих конструкций общее передаточное число привода сцепления лежит в пределах 25...50.

Рис. 28. Схемы приводов сцеплений:

а механического; б гидравлического

Ход педали зависит от величины s, на которую отводится нажимной диск при выключении сцепления, и зазора между рычагами выключения и выжимным под­шипником

В зависимости от конструкции сцепле­ния Δ₂ = 2,5...4 мм.

Педаль сцепления. Верхняя педаль имеет нижнюю опору (рис. 28, а), обычно применяется для механического привода; нижняя педаль имеет верхнюю опору (рис. 28, б)—для гидропривода. Иногда нижнюю педаль применяют и при механическом приводе (МАЗ-5335, КАЗ-4540). Верхняя педаль чаще является рычагом первого рода

Рис. 29. Конструкции приводов сцеплений:

а - с вильчатым рычагом, опирающимся на шаровую опору; б С вилкой, выполненной за одно свалом

нижняя педаль — рычагом второго рода. Нижняя педаль при одинаковых размерах с верхней обес­печивает большее передаточное число (естественно, при большем ходе педали). При нижней педали проще герметизиро­вать салон автомобиля (или кабину) от моторного отсека, когда главный гидро-цилиндр привода сцепления крепится не­посредственно к стенке, отделяющей мо­торный отсек от салона.

При откидывающейся кабине грузово­го автомобиля связь между педалью привода и сцеплением, имеющим гидрав­лический привод, осуществляется гибким шлангом. Если у автомобиля с отки­дывающейся кабиной применяется меха­нический привод сцепления, то педальный привод усложняется из-за необходимости совместить ось поворота кабины с какой-либо неподвижной осью педального приво­да сцепления, как это выполнено в авто­мобилях МАЗ-5335, КАЗ-4540.

Вилка выключения сцепления. Кон­структивно вилка может быть выполнена за одно целое с вильчатым рычагом (рис. 29, а) и опираться на шаро­вую опору 1. При этом муфта выклю­чения сцеплении, а следовательно, и нажимной диск перемешаются без пере­косов. Металлоемкость вилки в этом слу­чае минимальна. Следует, однако, учиты-

вать, что реакция шаровой опоры, рав­ная сумме усилий на опорных концах вилки и рычага, приводит к сильному износу сферического углубления рычага, которым он опирается на шаровую опо­ру. Тем не менее преимущества этой конструкции обеспечивают ей широкое применение в сцеплениях не только легковых автомобилей, но и грузовых (авто­мобили ГАЗ), в том числе и большой грузоподъемности («Магирус-290»).

В большинстве конструкций сцеплений легковых автомобилей вилка закреплена на валу или выполнена вместе с ва­лом 2, который установлен во втулках 3 картера сцепления (рис. 20. б). Для перемещения вилки без перекосов в дан­ной конструкции должны быть обеспечены определенная точность установки вала вилки перпендикулярно оси вала сцепле­ния и вилки на валу.

Подшипник выключения сцепления. Ус­тановленный на муфте, обычно герметич­ный, подшипник в процессе эксплуатации не смазывают. Он может воздействовать при выключении сцепления непосредствен­но на концы рычагов выключения или через опорное кольцо, что предпочтительней В сцеплениях с диафрагменной пружиной, подшипник при выключении сцеп­ления упирается в концы лепестков через фрикционное кольцо, связанное с кожу­хом сцепления тангенциально располо­женными упругими пластинами, позволяю­щими перемешать кольцо в осевом на­правлении. В некоторых конструкциях под­шипник упирается непосредственно в кон­цы лепестков. Это допустимо при высо­ком качестве подшипника выключения.

Усилители привода сцепления. Если уп­равление сцеплением требует усилий выше регламентированных, то необходимо при­менять усилитель. Простейшим усилителем привода сцепления является пружинный (сервопружина). устанавливаемый на не­которых автомобилях. На рис. 30 приве­дены конструкция привода сцепления авто­мобиля ВАЗ и график, иллюстрирующий работу усилителя. Когда усилие на педали отсутствует (сцепление включено), ось пружины усилителя находится ниже оси поворота педали и усилие сервопружииь 3 суммируется с усилием оттяжной пру­жины 4, удерживая педаль 6 в крайнем правом положении. При нажатии на педаль она начинает перемешаться, левый конец пружины поднимается и ее ocь занимает положение выше оси поворота педали. Вследствие этого на педаль создается момент, который позволяет снизить усилие воздействия при удержание ее в выключенном состоянии на 20...30 % По такому же принципу работает пружинный усилитель верхней педали.

Пневмоусилитель гидропривода сцепления применяют в ряде конструкций

грузовых автомобилей большой грузоподъем­ности. На автомобилях .МАЗ и КАЗ установлен пневмоусилитель механическо­го привода, а на автомобилях КамАЗ -пневмоусилитель гидропривода. Схема., конструкция и статическая характеристи­ка пневмоусилителя автомобилей КамАЗ показаны на рис. 31.

П едаль 1 привода, связанная с глав­ным цилиндром 2. гидролинией 3, соеди­няется с пневмоусилителем. Пневмоусилитель включает в себя пневмоцилиндр 4. гидроцилиндр 10 выключения сцепления и мембранное следящее устройство 7, объединенные в одном агрегате. Рас­-

смотрим наиболее характерные режимы работы пневмоусилителя.

1. Усилие на педали отсутствует – сцепление включено. Давление в главном цилиндре 2 и в гидролинии 3 отсут­ ствует. Мембрана 8 пружиной отжата вправо, а вместе с мембраной отжат связанный с ней патрубок седло ат­мосферного клапана 6. Впускной клапан 5 сжатого воздуха закрыт, а атмосферный клапан 6 открыт, сообщая левую полость пневмоцилиндра 10 с атмосферой Поршень пневмоцилиндра 4 под дей­ствием пружины отжат в крайнее левое положение. Усилие на штоке 11 привода отсутствует.

2. Усилие ни педали повышается – сцепление выключается. Если в ресивере сжатый воздух отсутствует, то усилие на штоке 11 привода сцепления зависит только от давления в гидролинии:

Если сжатый воздух имеется в ресивере, то давление жидкости в гидролинии. воздействуя на поршень 9 следящего уст­ройства, перемещает его влево. При этом мембрана 8 выгибается, также преодо­ления усилие пружины Р₁ и своим седлом закрывает выпускной клапан 6 и откры­вает клапан 5 сжатого воздуха. Сжатый воздух поступает в левую полость пневмоцилиндра 4 и воздействует на его поршень.

3. Усилие на педали уменьшается сцепление включается. Давление в гидро­линии 3 падает. Уменьшается при этом сила, с которой следящий поршень 9 действует на мембрану 8 последняя выги­бается вправо, открывая выпускной кла­пан 6 и закрывая впускной клапан 5. Усилие на штоке 11 падает.

4. Усилие на педали постоянно сцеп­ление выключено. Усилие, создаваемое пневмоцилиндром 4, должно быть также постоянным. Это возможно только в том случае, когда оба клапана 5 и 6 закры­ты, что соответствует равновесному поло­жению мембраны 8

Отсюда следует, что давление воздуха на мембрану, а следовательно, на поршень гидроцилиндра прямо пропорционально усилию на педали, что и требуется от следящего механизма.

Усилитель вступит в работу, когда вы­ражение. заключенное в скобки, станет больше 0. Полное усилие R будет увеличи­ваться до тех пор, пока давление сжа­того воздуха не станет равным предельному значению, т. е. давлению в ресивере. Дальнейшее увеличение усилия R может быть достигнуто только повы­шением усилия на педали (рис. 31, в). Усилитель включается при усилии на педали. Трение в усилителе и реак­ции клапанов, которые не учитывались при описании работы усилителя, обуслов­ливают его некоторую нечувствительность.

Автоматический электровакуумный при­вод сцепления (ЭВПС). Заслуживают внимания такие конструкции, в которых само сцепление остается стандартным фрикционным, а автоматическое управле­ние им осуществляется дополнительным оборудованием. Примером такой конст­рукции может служить ЭВПС, устанавли­ваемый в настоящее время на автомоби­лях ЗАЗ для инвалидов вместо электро­магнитного порошкового сцепления (рис. 32).

В «навесное» оборудование входит вакуумный цилиндр 2 с поршнем 3, кла­панное устройство 8, в котором размешает­ся вакуумный клапан 7. электромагнит 5 с якорем 4, на торце которого имеется седло 9. В комплект оборудования входит блок управления 10, назначение ко­торого регулировать силу тока, посту­пающего от генератора 11 в обмотку электромагнита, в зависимости от угловой скорости коленчатого вала двигателя.

«Навесное» оборудование служит для ав­томатического управления обычным фрик­ционным, постоянно замкнутым сцеплени­ем.

В положении, показанном на рис. 32, сцепление включено, ток не поступает на обмотки электромагнита и якорь 4 пружиной штока 1 сдвинут вправо. Седло 9 якоря плотно закрывает цент­ральное отверстие вакуумного клапана 7, связывающего вакуумный цилиндр с впускным трубопроводом ///. В этом поло­жении обе полости вакуумного цилиндра сообщены с атмосферой выводами / и //. При воздействии водителя на рычаг управления коробкой передач электричес­кая цепь замыкается и ток поступает в обмотки электромагнита 5. Под действием электромагнитного ноля якорь / переме­шается влево, открывая центральное от­верстие вакуумного клапана 7 и сообщая правую полость цилиндра 2 с впускным трубопроводом. Одновременно вакуумный клапан 7 садится на седло 9, прерывая связь правой полости цилиндра (вы­вод //) с атмосферой. Благодаря создавшейся разности давления на поршень 3 последний перемещается и через рычаг и гидропривод выключает сцепление, что позволяет включить необходимую переда­чу в коробке передач. При максималь­ном значении силы тока в обмотках электромагнита сцепление полностью вык­лючено, а при уменьшении силы тока сцепление постепенно включается. Сила тока зависит от угловой скорости колен­чатого вала двигателя. При увеличении угловой скорости вакуум снижается. Одно­временно с этим блок управления снижает силу тока.

Такое регулирование обеспечивает плав­ное нарастание момента сцепления и, следовательно, плавное трогание автомо­биля с места. Устройство позволяет сохранить заданную степень пробуксовыва­ния, т. е. поддерживать режим, при котором сцепление включено не полностью. Степень пробуксовывания зависит от поло­жения штока /, внутри которого помещена пружина обратной связи. При некоторой заданной угловой скорости коленчатого вала двигателя наступает равновесие между электромагнитным усилием, дейст­вующим на якорь 4 и силой пружины обратной связи. В этом случае клапан 7 садится на седло 9 якоря 4 и седло I). прерывая связь правой полости цилинд­ра как с вакуумом (вывод ///), так и с атмосферой (вывод //). Следует от­метить, что при применении ЭВПС сок­ращается время разгона.

Описанное устройство представляется перспективным, так как может быть установлено на автомобиле без нарушения его компоновки. Педальный привод сцеп­ления используют, например, при пуске двигателя буксированием, при ЭТОМ ЭВПС выключается.

Литература:

1. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. «Автомобиль: анализ конструкций, элементы расчета.

3