Dizajn kvačila automobila, glavni elementi

Kvačilo je mehanizam koji prenosi obrtni moment od motora do mjenjača putem trenja. Takođe omogućava da se motor brzo odvoji od menjača i da se veza ponovo uspostavi bez poteškoća. Postoji mnogo vrsta kvačila. Razlikuju se po broju pogona kojima upravljaju (s jednim, dvostrukim ili više pogona), vrsti radnog okruženja (suvo ili mokro) i tipu pogona. Različiti tipovi kvačila imaju svoje prednosti i nedostatke, ali se u modernim vozilima najčešće koristi mehanički ili hidraulički aktivirano jednolisno suvo kvačilo.

Namjena kvačila

Kvačilo je ugrađeno između motora i mjenjača i jedan je od najopterećenijih dijelova mjenjača. Obavlja sljedeće glavne funkcije:

1. Meko odvajanje i spajanje motora i mjenjača.
2. Prenos obrtnog momenta bez klizanja (bez gubitaka).
3. Kompenzacija za vibracije i opterećenja koja nastaju zbog neravnomjernog rada motora.
4. Smanjite opterećenje motora i dijelova prijenosa.

Komponente kvačila

Standardno kvačilo na većini vozila s ručnim mjenjačem uključuje sljedeće glavne komponente:

• Zamajac motora - Pogonski disk.
• Disk kvačila.
• Korpa kvačila - potisna ploča.
• Otpusni ležaj kvačila.
• kvačilo na izvlačenje.
• Vilica kvačila.
• Pogon kvačila.

Frikcione obloge su postavljene sa obe strane diska kvačila. Njegova funkcija je prijenos obrtnog momenta kroz trenje. Prigušivač vibracija s oprugom ugrađen u tijelo diska omekšava vezu sa zamašnjakom i prigušuje vibracije i naprezanja koja nastaju zbog neravnomjernog rada motora.

Pritisna ploča i membranska opruga koja djeluje na disk kvačila spojeni su u jednu cjelinu, nazvanu "korpa kvačila". Disk kvačila se nalazi između korpe i zamašnjaka i spojen je utorima na ulazno vratilo mjenjača, po kojem se može kretati.

Opruga korpe (membrana) može biti potisna ili ispušna. Razlika je u smjeru primjene sile iz aktuatora kvačila: ili na zamašnjak ili dalje od zamašnjaka. Dizajn opruge za izvlačenje omogućava upotrebu korpe koja je mnogo tanja. To čini sklop što je moguće kompaktnijim.

Kako radi kvačilo

Princip rada kvačila temelji se na čvrstom spoju diska kvačila i zamašnjaka motora zbog sile trenja koju stvara sila koju stvara dijafragmska opruga. Kvačilo ima dva načina rada: "uključeno" i "isključeno". U većini slučajeva, pogonski disk je pritisnut na zamašnjak. Zakretni moment sa zamašnjaka se prenosi na pogonski disk, a zatim preko kliznog spoja na ulazno vratilo mjenjača.

Da bi isključio kvačilo, vozač pritiska pedalu koja je mehanički ili hidraulički povezana sa viljuškom. Vilica pomiče otpusni ležaj, koji pritiskom na krajeve latica membranske opruge zaustavlja svoj učinak na potisnu ploču, koja zauzvrat oslobađa pogonski disk. U ovoj fazi, motor se odvaja od mjenjača.

Kada se u mjenjaču odabere odgovarajući stupanj prijenosa, vozač otpušta papučicu kvačila, vilica prestaje djelovati na ležaj za otpuštanje i oprugu. Pritisna ploča pritiska pogonsku ploču na zamašnjak. Motor je povezan sa menjačem.

Vrste kvačila

Suvo kvačilo

Princip rada ove vrste kvačila temelji se na sili trenja koja nastaje interakcijom suhih površina: pogonske, pogonske i potisne ploče. Ovo obezbeđuje čvrstu vezu između motora i menjača. Suva jednolisna kvačila je najčešći tip na većini vozila s ručnim mjenjačem.

Prianjanje na mokrom

Spojnice ovog tipa rade u uljnom kupatilu na površinama koje se trljaju. U poređenju sa suvim, ova šema obezbeđuje glatkiji kontakt diska; jedinica se hladi efikasnije zbog cirkulacije tečnosti i može prenijeti više obrtnog momenta na mjenjač.

Mokri dizajn se široko koristi u modernim automatskim mjenjačima s dvostrukim kvačilom. Posebnost rada takvog kvačila je u tome što se parni i neparni zupčanici mjenjača opskrbljuju okretnim momentom iz odvojenih pogonskih diskova. Pogon kvačila - hidraulični, elektronski kontrolisan. Brzine se mijenjaju uz konstantan prijenos obrtnog momenta na prijenos bez prekida u protoku snage. Ovaj dizajn je skuplji i teži za proizvodnju.

Suvo kvačilo sa dva diska

Suvo kvačilo sa dva diska ima dva pogonska diska i međuodstojnik između njih. Ovaj dizajn može prenijeti više obrtnog momenta sa istom veličinom kvačila. Sam po sebi, lakši je za napraviti nego mokri izgled. Obično se koristi u kamionima i automobilima sa posebno snažnim motorima.

Kvačilo sa dvomasnim zamašnjakom

Dvomasni zamajac se sastoji od dva dijela. Jedan od njih je spojen na motor, drugi - na pogonski disk. Oba elementa zamašnjaka imaju mali zazor jedan u odnosu na drugi u ravni rotacije i međusobno su povezani oprugama.

Karakteristika dvomasnog kvačila zamašnjaka je odsustvo prigušivača torzijskih vibracija u pogonskom disku. Dizajn zamašnjaka koristi funkciju prigušivanja vibracija. Pored prenosa obrtnog momenta, efikasno smanjuje vibracije i opterećenja koja nastaju usled neravnomernog rada motora.

Radni vijek kvačila

Vek trajanja kvačila zavisi uglavnom od uslova rada vozila, kao i od stila vožnje vozača. U prosjeku, vijek trajanja kvačila može doseći 100-150 hiljada kilometara. Kao rezultat prirodnog trošenja do kojeg dolazi kada diskovi dođu u kontakt, tarne površine su podložne trošenju i moraju se zamijeniti. Glavni razlog je klizanje diska.

Dvostruko kvačilo ima dug vijek trajanja zbog povećanog broja radnih površina. Ležaj za otpuštanje kvačila se aktivira svaki put kada je veza motora/mjenjača prekinuta. S vremenom se sva mast proizvodi u ležaju i gubi svoja svojstva, zbog čega se pregrije i pokvari.

Karakteristike keramičke spojnice

Vijek trajanja kvačila i njegove maksimalne performanse određuju se svojstvima materijala zahvata. Standardni sastav diskova kvačila na većini vozila je komprimovana mješavina staklenih i metalnih vlakana, smole i gume. Budući da je princip rada kvačila zasnovan na sili trenja, tarne obloge pogonjenog diska prilagođene su radu na visokim temperaturama, do 300-400 stepeni Celzijusa.

U snažnim sportskim automobilima, kvačilo je pod većim opterećenjem nego inače. Neki zupčanici mogu koristiti keramičku ili sinterovanu spojku. Materijal ovih obloga uključuje keramiku i kevlar. Keramičko-metalni frikcioni materijal je manje sklon habanju i može izdržati zagrijavanje do 600 stupnjeva bez gubitka svojih svojstava.

Proizvođači koriste različite dizajne kvačila koji su optimalni za određeno vozilo, ovisno o njegovoj namjeni i cijeni. Suha jednolisna spojka ostaje prilično efikasan i jeftin dizajn. Ova shema se široko koristi na jeftinim i srednjim automobilima, kao i na SUV-ovima i kamionima.