Bilclutchdesign, hovedelementer
Innhold
Clutchen er mekanismen som overfører dreiemoment fra motoren til girkassen gjennom friksjon. Det gjør også at motoren raskt kan kobles fra girkassen og forbindelsen gjenopprettes uten problemer. Det finnes mange typer clutcher. De er forskjellige i antall stasjoner de administrerer (enkelt-, dobbelt- eller multidrev), typen driftsmiljø (tørt eller vått) og typen stasjon. Ulike typer clutch har respektive fordeler og ulemper, men mekanisk eller hydraulisk aktivert enkeltplate tørr clutch er mest brukt i moderne kjøretøy.
Hensikten med clutchen
Clutchen er installert mellom motor og girkasse og er en av de mest belastede delene av girkassen. Den utfører følgende hovedfunksjoner:
- Myk frakobling og tilkobling av motor og girkasse.
- Momentoverføring uten å skli (tapsfri).
- Kompensasjon for vibrasjoner og belastninger som oppstår ved ujevn motordrift.
- Reduser belastningen på motor- og girdeler.
Clutchkomponenter
Standardclutchen på de fleste kjøretøy med manuell girkasse inkluderer følgende hovedkomponenter:
- Motorsvinghjul - Drivskive.
- Clutchskive.
- Clutchkurv - trykkplate.
- Utløserlager for clutch.
- uttrekkbar clutch.
- Clutchgaffel.
- Clutchdrift.
Friksjonsforinger er installert på begge sider av clutchskiven. Dens funksjon er å overføre dreiemoment gjennom friksjon. En fjærbelastet vibrasjonsdemper innebygd i skivekroppen myker opp forbindelsen til svinghjulet og demper vibrasjoner og påkjenninger som følge av ujevn motordrift.
Trykkplaten og membranfjæren som virker på clutchskiven er kombinert til en enhet, kalt "clutchkurven". Clutchskiven er plassert mellom kurven og svinghjulet og er forbundet med splines til girkassens inngangsaksel, som den kan bevege seg på.
Kurvfjæren (membranen) kan være push eller eksos. Forskjellen ligger i kraftretningen fra clutchaktuatoren: enten til svinghjulet eller bort fra svinghjulet. Trekkfjærdesignet tillater bruk av en kurv som er mye tynnere. Dette gjør monteringen så kompakt som mulig.
Slik fungerer clutchen
Prinsippet for drift av clutchen er basert på den stive koblingen av clutchskiven og motorens svinghjul på grunn av friksjonskraften som genereres av kraften som genereres av membranfjæren. Clutchen har to moduser: "på" og "av". I de fleste tilfeller presses den drevne skiven mot svinghjulet. Dreiemoment fra svinghjulet overføres til den drevne skiven, og deretter gjennom splineforbindelsen til inngangsakselen til girkassen.
For å koble ut clutchen trykker føreren ned en pedal som er mekanisk eller hydraulisk koblet til gaffelen. Gaffelen beveger utløserlageret, som, ved å trykke på endene av kronbladene til membranfjæren, stopper effekten på trykkplaten, som igjen frigjør den drevne skiven. På dette stadiet er motoren koblet fra girkassen.
Når riktig gir er valgt i girkassen, slipper føreren clutchpedalen, gaffelen slutter å virke på utløserlageret og fjæren. Trykkplaten presser den drevne platen mot svinghjulet. Motoren er koblet til girkassen.
Clutch varianter
Tørr clutch
Prinsippet for drift av denne typen clutch er basert på friksjonskraften som skapes av samspillet mellom tørre overflater: driv-, drevne og trykkplater. Dette gir en stiv forbindelse mellom motor og girkasse. Tørr enkeltplate clutch er den vanligste typen på de fleste kjøretøy med manuell girkasse.
Våt clutch
Koblinger av denne typen opererer i et oljebad på gnide overflater. Sammenlignet med tørr gir dette opplegget en jevnere platekontakt; enheten kjøles mer effektivt på grunn av væskesirkulasjon og kan overføre mer dreiemoment til girkassen.
Våt design er mye brukt i moderne automatgir med dobbel clutch. Det særegne ved driften av en slik clutch er at de jevne og odde girene til girkassen forsynes med dreiemoment fra separate drevne skiver. Clutchdrift - hydraulisk, elektronisk styrt. Girene skiftes med konstant overføring av dreiemoment til girkassen uten avbrudd i kraftstrømmen. Denne designen er dyrere og vanskeligere å produsere.
Tørr clutch med dobbel skive
En tørrclutch med to skiver har to drevne skiver og et mellomrom mellom dem. Denne designen er i stand til å overføre mer dreiemoment med samme clutchstørrelse. I seg selv er den lettere å lage enn den våte looken. Brukes typisk i lastebiler og biler med spesielt kraftige motorer.
Clutch med dobbeltmassesvinghjul
Dobbeltmassesvinghjulet består av to deler. En av dem er koblet til motoren, den andre - til den drevne disken. Begge elementene i svinghjulet har et lite slark i forhold til hverandre i rotasjonsplanet og er forbundet med fjærer.
Et trekk ved tomassesvinghjulsclutchen er fraværet av en torsjonsvibrasjonsdemper i den drevne skiven. Svinghjuldesignet bruker en vibrasjonsdempende funksjon. I tillegg til å overføre dreiemoment, reduserer den effektivt vibrasjoner og belastninger som følge av ujevn motordrift.
Clutchens levetid
Levetiden til clutchen avhenger hovedsakelig av kjøretøyets driftsforhold, så vel som av førerens kjørestil. I gjennomsnitt kan clutchens levetid nå 100-150 tusen kilometer. Som følge av den naturlige slitasjen som oppstår når skivene kommer i kontakt, er friksjonsflatene utsatt for slitasje og må skiftes ut. Hovedårsaken er diskglidning.
Dobbeltskiveclutch har lang levetid på grunn av det økte antallet arbeidsflater. Utløserlageret kobles inn hver gang motor-/girkasseforbindelsen brytes. Over tid produseres alt fettet i lageret og mister sine egenskaper, noe som fører til at det overopphetes og svikter.
Kjennetegn ved keramisk kopling
Levetiden til clutchen og dens maksimale ytelse bestemmes av egenskapene til materialet til inngrepet. Standardsammensetningen av clutchskiver på de fleste kjøretøy er en komprimert blanding av glass- og metallfibre, harpiks og gummi. Siden prinsippet for drift av clutchen er basert på friksjonskraften, er friksjonsforingene til den drevne skiven tilpasset til å fungere ved høye temperaturer, opptil 300-400 grader Celsius.
I kraftige sportsbiler er clutchen mer stresset enn vanlig. Noen gir kan bruke en keramisk eller sintret clutch. Materialet til disse overleggene inkluderer keramikk og kevlar. Keramisk-metallfriksjonsmateriale er mindre utsatt for slitasje og tåler oppvarming opp til 600 grader uten å miste egenskapene.
Produsenter bruker forskjellige clutchdesign som er optimale for et bestemt kjøretøy, avhengig av tiltenkt bruk og pris. Den tørre enkeltplateclutchen forblir en ganske effektiv og rimelig design. Denne ordningen er mye brukt på budsjettbiler og mellomstore biler, samt SUV-er og lastebiler.
