Відцентрове та електромагнітне зчеплення
У всіх розглянутих раніше зчепленнях сила стиснення провідних і ведених деталей стала, оскільки створюється зусиллям пружин. Вона не залежить від переданого через зчеплення моменту, що крутить. Тому при виключенні зчеплення завжди доводиться долати одне і те ж зусилля пружин, незалежно від значення моменту, що крутить, що обумовлено умовами руху автомобіля. Це значно ускладнює роботу водія.
Зниження витрат фізичних зусиль при виключенні зчеплення досягається застосуванням напіввідцентрових та відцентрових зчеплень.
Напіввідцентровимназивається фрикційне зчеплення, в якому стиск провідних і ведених деталей здійснюється спільно пружинами та відцентровими грузиками. У напіввідцентровому зчепленні (рисунок 2.13) застосовуються слабші (порівняно зі звичайним зчепленням) натискні периферійні пружини2та відцентрові грузики 1, виконані як єдине ціле з важелями вимкнення зчеплення. Зусилля стиску відцентрових грузиків залежить від швидкості їх обертання, тобто. від частоти обертання колінчастого валу двигуна Чим більша частота обертання колінчастого валу, тим більше відцентрові сили, що діють на грузики, і тим більше зусилля, створюване грузиками, і навпаки. Тому при торканні автомобіля з місця для утримання педалі зчеплення у вимкненому стані, коли частота обертання колінчастого валу низька, потрібно невелике зусилля. Але при перемиканні передач, особливо при високих швидкостях руху автомобіля, до педалі зчеплення необхідно прикладати значне зусилля для подолання сумарної сили стиснення пружин та відцентрових вантажів. Крім того, при русі автомобіля у важких дорожніх умовах з невеликою швидкістю зчеплення можепробуксовувати, що призводить до зниження його довговічності. У зв'язку з цим напіввідцентрові зчеплення на сучасних автомобілях використовуються дуже рідко.
Центробіжнимназивається фрикційне зчеплення, в якому стиск провідних і ведених деталей здійснюється відцентровими грузиками.
Відцентрове зчеплення є розімкненим. Воно вимкнено при непрацюючому двигуні і автоматично вимикається при малій частоті обертання колінчастого валу. При вимкненому зчепленні реактивний диск2(рисунок 2.13) знаходиться на деякій відстані від натискного диска 7. Положення реактивного диска обумовлено важелями 5, кінці яких упираються у вижимний підшипник муфти6вимкнення, а муфта фіксується упором 7. Натискний диск підтягується до реактивного диска віджимними пружинами8. Це забезпечує необхідний зазор між натискним диском 7, веденим диском10і маховиком 11 двигуна.
При збільшенні частоти обертання колінчастого валу двигуна відцентрові вантажі9під дією відцентрових сил розходяться. Грузики упираються хвостовиками в натискний 1 і реактивний2диски, переміщують натискний диск до маховика, створюючи при цьому тиск на ведений диск10.При невеликій деформації пружин4, що відбувається навіть при незначному збільшенні частоти обертання колінчастого валу, важелі 5 вимикання повертаються на своїх опорах і між кінцями важелів 5 і вичавним підшипником муфти6вимкнення утворюється необхідний зазор.
При гальмуванні автомобіля до повної зупинки зчеплення автоматично вимикається та виключає зупинку двигуна. При перемиканні передач зчеплення вимикається за допомогою педалі. Гальмування автомобіля двигуном при малих швидкостях руху (на спуску, під час рухунакатом) можливо тільки при переміщенні упору 7, для чого є спеціальний привід з водія. У цьому випадку зчеплення включається натискними пружинами4, встановленими між реактивним диском2та кожухом 3, і зчеплення стає постійно замкнутим.
Відцентрове зчеплення забезпечує плавність включення при торканні автомобіля з місця та автоматичне вимкнення при зниженні частоти обертання колінчастого валу до мінімального значення, перешкоджаючи зупинці двигуна. Однак зчеплення може пробуксовувати за малих швидкостей руху автомобіля у важких дорожніх умовах.
Малюнок 2.13 – Конструкція напівцентрового та відцентрового зчеплення
а – напіввідцентрове зчеплення; б- схема;в- конструкція; 1 - натискний диск;2- реактивний диск;3- кожух;4, 8- пружини; 5 - важіль;6- муфта; 7 - упор;9- грузики;10- ведений диск;11-маховик.
Електромагнітні зчеплення.Електромагнітним називається зчеплення, в якому стиск провідних та ведених деталей здійснюється електромагнітними силами. Електромагнітні зчеплення є постійно розімкненими.
Схема електромагнітного фрикційного зчеплення представлена малюнку 2.14. Натискний диск2з'єднаний пальцями з диском4, в якому знаходиться електромагніт8.До електромагніту підводиться струм від генератора через щітки 7 і контактні кільця 5. Якір3електромагніта закріплений на кожусі1зчеплення, який пов'язаний з маховиком / / Двигуна.
При малій частоті обертання колінчастого валу двигуна зчеплення вимкнене пружинами9.При збільшенні частоти обертання колінчастого валу струм, що підводиться до електромагніту,створює магнітне поле, і електромагніт притягується до якоря. Разом з електромагнітом переміщається натискний диск 2, який притискає ведений диск10до маховика11двигуна, і зчеплення включається.
При перемиканні передач зчеплення вимикається контактним пристроєм, який знаходиться в важелі перемикання передач і перериває надходження струму в електромагніт.
Муфта6призначена для блокування зчеплення під час пуску двигуна буксируванням автомобіля.
Малюнок 2.14 – Схема електромагнітного порошкового (а) та фрикційного (б) зчеплення; а:А, Б, В- зазори; 1 - провідна частина; 2 - нерухомий корпус; 3 - обмотка збудження; 4 - ведена частина
б: 1 - кожух;2 -натискний диск;3 -якір;4 -диск; 5 - кільце;6 -муфта; 7 щітки;8 -електромагніт;9 -пружина;10 -ведений диск;11 -маховик
Електромагнітне порошкове зчепленнянабуло деякого поширення на автомобілях малого класу. Провідним елементом зчеплення є маховик із закріпленими на ньому магнітопроводами з обмотками збудження. Ведений диск закріплений на ведучому валі коробки передач. Між магнітопроводами і веденим диском є повітряний зазор, який вводиться спеціальний фрикційний порошок, що володіє високими магнітними властивостями. За відсутності струму в обмотках збудження між провідними та веденими елементами зчеплення силового зв'язку немає - зчеплення вимкнено. Якщо до обмоток збудження підводиться електричний струм, то за рахунок утворення магнітного поля, частинки порошку вишиковуються по силових лініях магнітного поля, і створюється силова взаємодія між провідними та веденими елементами зчеплення. Силовий зв'язок залежить від сили струму,що надходить в обмотку збудження. Основна перевага такої конструкції полягає в тому, що керування зчепленням можна перенести з педалі зчеплення на ручний, кнопковий варіант керування, що є актуальним для водіїв з обмеженими фізичними можливостями.
Електромагнітні зчеплення відносяться до зчеплень з автоматичним керуванням, у яких педаль зчеплення на автомобілі зазвичай відсутня. Автоматичне керування зчепленням може бути забезпечене застосуванням вакуумного, пневматичного, гідравлічного, електричного або комбінованого приводу.