Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и назначение автомобильной муфты

Устройство и назначение автомобильной муфты

Важнейшим конструктивным элементом в автомобиле является сцепление. Чтобы разобраться в волнующем вопросе, надо, прежде всего, ближе познакомится с данной темой.

Сцепление предназначено для того, чтобы двигатель кратковременно отсоединялся от трансмиссии, предохранял от всевозможных перегрузок или гашения колебания, а также для осуществления соединения плавно во время переключения передач. В автомобиле сцепление находится между коробкой передач и двигателем.

Какого вида бывают сцепления: гидравлическое, фрикционное и электромагнитное. Автомобильная муфта — это фрикционное сцепление.

Сцепление бывает сухим или мокрым. В сухом сцеплении происходит трение между дисками без жидкости, а в мокром — в жидкости.

Муфты, передающие вращающий момент с помощью вязкой жидкости — вязкостные муфты. Например, такая вязкостная муфта Ford Cargo состоит из огромного количества пластин с выступами и отверстиями. Пластинки располагаются близко друг к другу. Все это находится в герметичном корпусе. Пластины муфты бывают всего 2-х типов: соединяющиеся с ведущим валом и те, которые соединяют с ведомым валом. Эти пластины друг с другом чередуются и вращаются вокруг единой оси. В корпусе находится дилатантная жидкость на силиконовой основе. Частицы у жидкости не перемещаются, но сама жидкость перемешивается, если один из валов вращается быстрей другого.

В современных авто все чаще используется лишь сухое сцепление, имеющие такие детали: картер сцепления, маховик, нажимной диск, диафрагменная пружина, ведомый диск, подшипник выключения, муфта выключения и вилка сцепления.

Недолговременное разъединение у двигателя трансмиссии на период включения КП с плавным соединением и началом движения — вот главное назначение муфты сцепления. Сам же механизм сцепления работает с помощью силы трения, которые возникают из-за соприкасающихся поверхностей.

Диски сцепления существуют 2-х видов: с маховиком, т.е. ведущие и ведомые, как муфта сцепления. Устройство у муфты сцепления может быть разным, оно зависит от количества дисков сцепления, которых может быть один, два или несколько.

В чем принцип работы муфты сцепления?

При включении в работу муфты крутящий момент ведомого вала возрастает пропорционально силе прижатия к поверхности трения, также все движение происходит поступательно. Данные действия позволяют под нагрузкой соединять валы с огромной разницей в их угловых скоростях. Сама муфта слегка буксует при включении, вследствие чего происходит плавный разгон у ведомого вала.

То есть, после нажатия на педаль сцепления привод перемещают вилку, а та в свою очередь воздействует на подшипник. Он жмет на лепестки в диафрагменной пружине, которые прогибаются в направлении маховика, край у пружины немного отходит от нажимного диска и освобождает его. Нажимной диск отжимается с помощью тангенциальных пружин. Теперь передача момента кручения к коробке передач от двигателя прекращается.

Детали машин

Механические муфты

Большинство машин и технологических систем состоит из отдельных узлов, механизмов и агрегатов, цепочкой передающих энергию от двигателя к исполнительным органам. Для обеспечения кинематической и силовой связи между отдельными элементами этой цепочки (узлами, механизмами и агрегатами) используют специальные соединительные устройства – муфты.

Муфтой называют устройство для соединения концов валов или валов со свободно установленными на них деталями (зубчатыми колесами, шкивами, звездочками и т. п.).
Муфты передают вращающий момент без изменения его величины и направления.
Некоторые типы муфт при передаче вращающего момента способны выполнять дополнительные функции – поглощать вибрации, удары и толчки, предохранять машину от перегрузок, компенсировать несоосность и перекосы соединяемых валов, в определенных режимах автоматически разъединять и соединять отдельные механизмы и агрегаты машины без остановки двигателя.

Классификация муфт

Многообразие требований, предъявляемых к муфтам, и различные условия их работы обусловили создание большого количества конструкций муфт. В зависимости от функционального назначения и особенностям конструкции муфты классифицируются по управляемости и по степени снижения динамических нагрузок, а также по основным конструктивным признакам.

По управляемости муфты подразделяют на неуправляемые, управляемые и самоуправляемые.

Неуправляемые (нерасцепляемые) муфты осуществляют постоянное соединение валов между собой. К этому типу относят глухие, жесткие и упругие компенсирующие муфты. Некоторые типы неуправляемых муфт способны поглощать динамические нагрузки на агрегаты и узлы машины при передаче вращающего момента, но разъединять или соединять эти элементы конструкции машины во время ее работы они не могут;

Читать еще:  21179 двигатель расход масла когда исправят

Управляемые (сцепные) муфты допускают во время работы соединение (сцепление) и разъединение (расцепление) валов посредством механизма управления. Управление работой таких муфт осуществляется с участием человека (иногда – специализированной компьютерной программы), т. е. процесс управления не является автоматическим, а зависит от внешнего управляющего фактора, а не от условий, в которых работает муфта или соединяемые элементы машины.

Самоуправляемые муфты способны автоматически соединять или разъединять валы при изменении заданного режима работы машины. Такие муфты, благодаря своей конструкции, могут самостоятельно (без внешнего управления) осуществлять сцепление или расцепление отдельных элементов машины в случае перегрузки или при достижении определенного режима работы.
К самоуправляемым относят обгонные муфты, центробежные муфты и предохранительные муфты.

Обгонные муфты служат для передачи вращающего момента только в одном направлении, разъединяя валы, если их относительное вращение изменяется на противоположное.

Центробежные муфты срабатывают при достижении определенной частоты вращения соединяемых валов.

Предохранительные муфты разъединяют валы при превышении допустимой величины передаваемого крутящего момента. Самоуправляемые предохранительные муфты могут выполняться с разрушающимся соединительным элементом или с автоматическим разъединителем.

По степени снижения динамических нагрузок муфты подразделяют на жесткие и упругие.
Жесткие муфты не сглаживают динамические нагрузки, возникающие при передаче вращающего момента – удары, толчки, вибрации и т. п. Такие муфты обеспечивают постоянную кинематическую и динамическую связь между валами.

Упругие муфты способны сглаживать вибрации, толчки и удары между валами благодаря наличию в их конструкции упругих элементов – пружин, резиновых втулок или прокладок и т. п.

По конструктивным особенностям различают следующие основные типы механических муфт:

Глухие (жесткие) муфты:

  • втулочные;
  • фланцевые;
  • продольно-свёртные.

Компенсирующие жесткие муфты (компенсирующие радиальные, осевые и угловые смещения валов):

  • шарнирные муфты (компенсируют угловое смещение валов до 45°);
  • зубчатые;
  • цепные.

Компенсирующие упругие муфты (компенсирующие динамические нагрузки):

  • муфты с торообразной или лепестковой оболочкой;
  • втулочно-пальцевые;
  • муфты со звёздочкой.

Сцепные муфты (соединяющие или разъединяющие валы посредством специального управляемого механизма):

  • муфты кулачково-дисковые;
  • кулачковые муфты;
  • фрикционные;
  • центробежные.

Самоуправляемые (автоматические) муфты:

  • обгонные муфты (передающие вращение только в одном направлении);
  • центробежные (срабатывающие при достижении определенной частоты вращения);
  • предохранительные муфты (ограничивающие передаваемый крутящий момент).

Перечисленные типы муфт относятся к механическим устройствам. Кроме механических муфт в машинах и механизмах нередко применяются муфты с гидравлическим, магнитным или электромагнитным управлением. К таковым относятся гидравлические (гидродинамические), электромагнитные и магнитные муфты.

Особенности подбора муфт по характеристикам

Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент Т . Муфты подбирают по ГОСТ, ведомственным нормалям, каталогам или проектируют по расчетному вращающему моменту Тр :

где К – коэффициент режима работы муфты, который может принимать следующие значения:
— при спокойной работе и небольших разгоняемых массах К = 1,15…1,4;
— при переменной нагрузке и средних разгоняемых массах К = 1,5…2,0;
— при ударной нагрузке и больших разгоняемых массах К = 2,5…3;
Т – номинальный вращающий момент, передаваемый муфтой (наибольший из длительно действующих вращающих моментов), Нм.

Диаметры посадочных отверстий муфты согласуют с диаметрами концов соединяемых валов, которые могут быть различными при одном и том же вращающем моменте вследствие применения разных материалов и различной нагруженности изгибающими моментами.
Стандартные муфты каждого типоразмера выполняют для некоторого диапазона диаметров валов.
Наиболее слабые звенья выбранной муфты проверяют расчетом на прочность по расчетному крутящему моменту Т .

Работа муфт сопровождается потерями мощности, которые обусловлены наличием несоосностей и перекосов между соединяемыми валами и потерями на демпфирование (сглаживание динамических нагрузок). По этим причинам КПД муфт всегда меньше единицы. По опытным данным при расчетах обычно принимают КПД муфт в пределах η = 0,985…0,995.

Что такое гидромуфта и для чего она нужна

Статья про гидромуфту: для чего она нужна, комплектующие, особенности работы, возможные неисправности. В конце статьи — видео анимации гидромуфты КамАЗа. Статья про гидромуфту: для чего она нужна, комплектующие, особенности работы, возможные неисправности. В конце статьи — видео анимации гидромуфты КамАЗа.

Гидравлическая муфта является частью закрытой системы автоматической и полуавтоматической коробки передач. Отдельный узел гидромуфты (в современных моделях авто — гидротрансформатор) предназначен для плавной передачи крутящего момента от коленвала к коробке-автомат.

Читать еще:  В какой цвет красить блок двигателя

Принцип работы

Гидромуфта обеспечивает плавные переходы с одной передачи на другую, сдерживая вращательное колебание, позволяет начать плавный старт автомобиля и быстрый плавный разгон.

Главные комплектующие гидромуфты — два лопастных колеса, которые расположены на одной оси. Первая лопасть соединяется гибкой связкой с ведущим валом авто. Вторая лопасть имеет сцепление с ведомым валом. Внутренняя часть гидромуфты заполнена маслом.

Ведущий вал муфты получает вращение от двигателя машины. Под действием вращательных движений рабочей жидкости происходит передача усилий на лопасти ведомого вала, который начинает плавно вращаться, перебирая на себя ускорение от ведущего вала. Связующим звеном между валами является рабочая жидкость.

Гидротрансформатор как более модернизированная система имеет дополнительную силовую деталь – статор, третье колесо с лопастями определенной формы. Устанавливается на ведущий (насосный) вал, образуя с колесом единый узел.

Гидротрансформатор увеличивает крутящий момент передачи от двигателя на АКПП в несколько раз, в то время как муфта передает количество колебаний от ведущего вала с потерями на 2-5%.

Главные комплектующие гидромуфты:

    колесо (лопасть насосная) присоединяется к коленвалу;

турбинное колесо, присоединяется на вал трансмиссии;

ребра воздушного охлаждения;

  • ведомый вал.
  • Признаки износа и поломки гидромуфты и гидротрансформатора

    Гидравлическая муфта рассчитана на весь срок эксплуатации автоматической коробки передач, но, как и любая другая деталь, может выходить из строя намного раньше.

    Признаки неисправности гидромуфты, которые потребуют обращения в автосервис:

      Явно слышен нехарактерный треск в АКПП при переключении скоростей. После набора скорости потрескивание исчезает. Причина может быть в истирании опорных подшипников.

    Вибрация кузова при скорости от 60 км в час. Рабочая жидкость муфты выработала ресурс, происходит забивка масляного фильтра закарстованными частицами масла. В этом случае после диагностики производится замена всех рабочих жидкостей трансмиссии и двигателя.

    Автомобиль теряет момент ускорения и показывает плохую динамику разгона. Причина — в выходе из строя турбинного колеса муфты.

    Явным признаком износа или поломки турбинного колеса может служить внезапная остановка автомобиля без возможности продолжить движение.

    Износ или поломка лопаток турбинного колеса, а также их деформация приводят к металлическому стуку в коробке передач при переключении скоростей.

  • Торцевая шайба гидромуфты изготавливается из алюминия. Если при проверке масла на щупе заметны следы металлического налета, следует проверить колеса муфты и торцевую шайбу.
  • Главной особенностью и достоинством гидромуфты является предохранение АКПП от большого крутящего момента при передаче усилия от двигателя. Муфта и гидротрансформатор позволяют сглаживать рывки подачи и передавать крутящий момент плавно, с постепенным увеличением и снижением оборотов.

    Видео анимации гидромуфты КамАЗа:

    Обгонная муфта генератора: что это, строение, принцип действия

    Мало кто знает, что в конструкциях транспортных средств есть, так называемая, обгонная муфта. Обгонная муфта — это устройство, которое служит для защиты ведущего вала, если ведомый вал вдруг начинает вращаться с большей скоростью вращения, чем ведущий. То есть, обгонная муфта, она же муфта свободного хода предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала ведущему.

    Строение обгонной муфты генератора

    Наиболее успешно создаваемые и эффективно работающие такие муфты делятся на два вида:

    • фрикционные;
    • храповые.
    Муфты фрикционного типа бывают подразделяются на следующие разновидности:
      • с ленточными механизмами;
      • с пружинными механизмами;
      • муфты клиновые обгонные.
      • с радиальным замыканием;
      • с осевым замыканием;

    В конструкциях автомобилей наибольшее применение получили роликовые обгонные муфты — это клиновые и с пружинными механизмами.

    Строение обгонных муфт:

    1. Обойма наружная. Внешняя обойма зацепляется со шкивом.
    2. Обойма внутренняя. Внутренняя обойма соединяется с якорем — валом генератора.
    3. Ролики в два ряда. Они являются соединительными элементами наружной и внутренней обойм. Первый ряд роликов — это игольчатые подшипники. Второй ряд — это спец профилированные фигуры, свободно катающиеся в обойме и являются стопором.
    4. Контактная пластина с установленной в ней сальником.
    5. Втулка цилиндрическая.
    6. Втулка с наклонными плоскостями.
    7. Крышка пластиковая.
    8. Прокладка из материала эластомер.
    9. Профиль со шлицами.

    Внимание! Запрещается эксплуатировать обгонную муфту генератора без крышки.

    Для чего нужна обгонная муфта генератора

    Обгонная муфта устанавливается на шкив вала генератора. Стопорные ролики воспринимают основную нагрузку. Во время работы двигателя автомобиля, в момент когда происходит воспламенение топливно-воздушной смеси в рабочих камерах цилиндра, коленчатый вал разгоняет внешнюю обойму муфты генератора. Стопорные ролики замыкаются и начинают удерживать внешнюю, и внутреннюю обоймы вместе, тем самым передают вращательное движение якорю, то есть начинается раскручиваться и вал генератора.

    Читать еще:  Воздушное охлаждение двигателя мопеда своими руками

    В момент работы мотора, когда в рабочих камерах цилиндров не происходит воспламенения, а сжатие идет, то коленчатый вал ДВС притормаживается, а внутренняя обойма, которая на валу генератора начинает обгонять внешнюю обойму, которая соединяется шкивом и ремнем с коленвалом. Чтобы не было воздействия на вращение коленвала и поломки обойной муфты генератора, конструкция муфты справляется с такой ситуацией. А именно, когда вал генератора вращается быстрее коленвала, стопорные ролики погружаются в спец канавки или поворачиваются боком, тем самым разъединяют внешнюю и внутреннюю обоймы друг от друга. В разъединенном состоянии обоймы вращаются независимо друг от друга.Такая конструкция муфты и ее принцип действия позволяет избежать негативного воздействия силы инерции. Если бы обоймы не разъединялись вовремя, происходило бы проскальзывание ремня, нагрузка на валы двигателя внутреннего сгорания и генератора.

    Диагностика обгонной муфты

    Когда начали использовать муфты с обгоняющим эффектом, то ресурс ременной передачи и других деталей увеличился, примерно, в 6 раз. К тому же, уменьшились шумы ременной передачи и возникающая периодически вибрация.

    При износе и выходе из строя хотя бы одной детали муфты, то, как правило, муфта стопорится.

    Какой срок службы обгонной муфты генератора? Ответ: 100 тысяч километров пробега.

    Что будет, если муфту заклинит?

    Если произошло стопорение, подшипники муфты больше не вращаются и не движутся по поверхностям обойм, то ременная передача превращается в обычную, то есть, без защитного эффекта от силы инерции. Это значит, что при разных скоростях вращения коленчатого вала двигателя и вала генератора, будет быстро изнашиваться ремень, а, если ремень очень крепкий, то, возможно будет износ деталей двигателя.

    Признаки поломок обгонной муфты:
    1. Сильно начинает прыгать ремень, то есть появляется вибрация.
    2. При запуске на холодную (когда мотор холодный), ремень издает свист, писк.
    3. В натяжителе ремня слышны щелчки.

    Поломанные детали муфты выглядят так:

    Проверка снятого генератора с муфтой:
      • Застопорить якорь отверткой через отверстие в крышке. При зафиксированном якоре внешняя обойма должна вращаться только в одну сторону. В одну сторону легко вращается, в другую — нет. Это исправная муфта. Если вращается и туда, и сюда, то муфта не рабочая.

    Не рабочую муфту желательно заменить на новую, а то придется очень часто менять ремень генератора и слышать свист ременной передачи.

    Замена обгонной муфты

    Замена производится в такой последовательности:

    1. Ослабить генераторный ремень.
    2. Демонтировать генератор.
    3. Снять муфту. Обычно демонтируется она легко. Но, бывает, что крепится болтом «торекс» (биты для такого болта маркируются буквой Т). Насадки бывают в наборах ключей.
    4. После снятия старой муфты устанавливаем новую и собираем.

    Муфты не ремонтируются, как и подшипники. Но, бывают люди, у кого есть желание и возможности повозиться с восстановлением работоспособности муфты обгонного типа.

    При установке новой муфты следует убедиться, чтобы стояла пластиковая крышка, которая закрывает все внутренние поверхности. Без нее вода, пыль и грязь быстро попадут внутрь устройства и уменьшат срок эксплуатации.

    Сколько стоит обгонная муфта

    Цена муфты генератора зависит от марки и модели автомобилей:

    • Если покупать оригинальную, то для машин класса «В», «С» обгонная муфта обойдется до 3000 рублей.
    • Для авто класса «D» цена будет до 4000 р.
    • Для авто представительского класса муфта будет стоить до 12 000 рублей. Генераторы в дорогих машинах большие.

    При замене обгонной муфты желательно заменить сразу ремень генератора, натяжитель и ролики приводов.

    Выше приведенные цены это за оригинальные запчасти. Если брать китайские, то можно взять от 700 рублей.

    Видео

    Это видео обучающее. В нем наглядно показывается принцип действия обгонной муфты.

    Обгонная муфта Ina.

    Это видео для начинающих. Ременная передача двигатель-генератор.

    Разборка и дефектовка.

    Как проверить обгонную муфту своими руками.

    В этом видео показывается, как заменить обгонную муфту на Nissan Primera (Ниссан Примера).

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector