5

Cap.3.Transmisiaautomobilelor

3.TRANSMISIAAUTOMOBILELOR

3.1.AMBREIAJUL

Ambreiajulesteansamblulcareseplaseazaintremotor~icutiadevlteze,separandcinematicmotorulde transmisie,fiind amplasatinvecinatateavolantuluicucareestecompatibilindimensiuni(fig.3.1).

Ambreiajuleste inclus in transmisiaautomobiluluiin scopulcompensariiprincipalelordezavantajealemotoruluicuardereinterna,careconstauin:

- imposibilitateaporniriisubsarcina;-existen~uneizonedefunqionareinstabila;- imposibilitateainversariisensuluiderota{iealarborcluicotit;-mersulneuniformalarboreluicotit.Necesitateaincluderiiambreiajuluiin transmisiaautomobiluluieste

determinatadeparticularitatilefunctionariiacesteia,caracterizatemaialesdecuplarea~idecuplareacumotorul.

3.1.1.Rolul ambreiajului.Cerinteimpuse.Clasificare.

Rolulambreiajuluieste:- sa decuplezetransmisiade motor la oprireaautomobiluluicu

motorulinfunqiune~ilaschimbareatreptelordeviteze;- saasiguredemarareain bunecondi{iiaautomobilului,asigurand0

cre~tereprogresivaasolicitarilorin transmisie;

105

AUTOMOBILE

_ salimitezevaloareamaximaamomentuluidedisucireIn organeletransmisiei~imotoruluiprin patinareaelementelorsale,aqionandcauncuplajdesiguran~a;

_ saizolezevibra~iiletorsionaleprovenitedinfunqionareamotorului~idindeplasareaautomobiluluipecaleaderulare.

Fig.3.1.Di~punereaambreiajuluiinechipamentuldepropulsie

1-motOrell ardereintema;2-ambreiaj;3 -eutiedevite~

Decuplareaestenecesaralaoprirea~ifranareatotalaaautomobiluluisaulaschimbareatreptelordevitezeiarcuplareaestenecesaralapornireadepeloc~ilashimbareatreptelordeviteze.Cuplarealinaaarboreluicotit(careare0 tura~ieridicacl)cu arboreleprimaral cutieide vitezeasiguracrestereatreptatasi tarasocuriasarciniiladintiirotilordintatesi laPiesele, " " ,transmisiei.Prin decuplareatransmisieidemotor,ro~iledin~tedincutiadevitezenusemaiaflasubsarcinaiarcuplarealorserealizeazataraeforturimariIntredin~i.In cazcontrar,schimbareatreptelordevitezeesteaproapeimposibila,funcfionareacutiei de viteze fiind lnsofita de zgomote

106


puterniceiaruzuradinfilorestedeosebitde mare,putandavealocchiardistrugerealor.

Tinandseamade fenomeneleSpecificefunctionariitransmisiei,un, ,ambreiajbineconceput~icorespunzatorreglattrebuiesaIndeplineasca0seriedecerin{e.Astfel:

- sa decuplezecomplet~irapidmotorulde transmisie,pentruapermiteschimbareatreptelordevitezafara~ocuri~ipentruaprelntampinauzuraprematuraa ~mbreiajuluiprin existenfafrecariimecanicedintresuprafefelede contactatuneicandautomobilulesteopriteumotorulInfunctiune;,

- euplareamotoruluieu transmisiasa se faca lin ~i progresiv,asigurand0ere~tereprogresivaamomentuluipecareII transmite,pentruaevitapornireabruscaaautomobiluluidepe loe~iapari{iaunorsolieitaridinamiceIn transmisie;

. I

- satransmitasigur~iintegralmomentulmaximal motorului,farapatinare,In toateeondi{iilenormaledefunqionare;

- saprotejezemotorul~itransmisiaIn regimurileIn carepotapareasuprasarcinidinamice(prinpatinareaorganelorsale);

- safie capabilsapreiaIntreagacalduraprodusade suprafe{eleinfrecare~isaevacueze0 partedin aceastapentrua-~imentineregimultermiclavalorireduse;

- parteacondusaaambreiajului(solidaralarota{iecuarboreleprimaralcutieideviteze)saaibamomenruldeiner{iecatmaimic,pentruascurtalaminimduratadeegalizareavitezelorunghiularealerotilordintateceurmeazaafi cuplate;

- parametriide bazaai ambreiajuluisavariezecatmai putin pelntreagaduratadefunqionare;

- fortelenormalepesuprafa{adelucrusaseechilibrezereciprocWhasasetransmitalagarelor);

- saaibadufatadeseviciu~irezisten{alauzuracatmaimare;- saaibadimensiunigeometriee~imasecatmaireduse;-saeonferesiguran~Infunqionareprintr-oconstructiesimpla~iieftina.ClasificareaambreiajeleutilizateIn contruqia automobilelorse

realizeazadupa modul de aCfionare~idupa modul de transmitereamomentuluimotor.

a.Dupamoduldeaqionare,ambreiajeleseImpartin:

107

..

-AUTOMOBILE

- ambreiajeneautomate(pusein funqiune de fortamuscularaaconducatoruluiprinaqionareamecanicasauhidraulicii).Pentrureducereaefortuluidepus de conduciitor,sistemul de aqionarea ambreiajelorneautomatepoatefi prevazutcu un servomecanismde tip mecanic,hidraulicsaupneumatic;

- ambreiajeautomate,aqionatehidraulic,pneumatic,electricsauvacuumatic,in funcfiedepozifiapedaleideaccelerafie,turafia~isarcinamotoruluisaudepozitiaparghieideschimbareatreptelordeviteza.

b. Dupa modulde transmiterea momentuluimotorde la parteaconducatoarelaceacondusa,ambreiajeleseimpartin:

- mecanicecu frictiune,carerealizeazatransmitereamomentului,motorprin frecareadintre partileconducatoare~i cele condusealeambreiajului;

- hidraulice,caretransmitmomentulmotorprinintermediulunuilichid;- electromagnetice,carerealizeazatransmitereamomentuluimotor

prininteraqiuneaearnpurilorelectromagneticealeparfilorconducatoare~iconduse;

- combinate.Ambreiajelemecaniceseclasificadupamaimultecriterii~ianume:a.Dupaformasuprafeteidefrecare~idireqiadeaplicareaforteide

apasaresedeosebesc:- ambreiajecudiscuri(forp axiala);- ambreiajecutamburi(foqaradiala);- ambreiajecuconuri(fortaradial-axiala).b. Dupamodulderealizareaforteideapasareexista:- ambreiajecuarcuri;- ambreiajecuparghii;- ambreiajeelectromagnetice,ambreiajehidrostaticecu apasare

hidraulica,ambreiajesemicentrifuge,ambreiajecentrifuge.c.Dupaconstruqiamecanismuluidepresiunesedeosebesc:- ambreiajenormalcuplate; . .- ambreiajefacultativcupl~te.d. Dupanaturafrediriipotfi:-ambreiajecufrecareuscata;-ambreiajecufrecareumeda. ;e.Dupamoduldedistrif>u{ieaputeriidintransmisiesedeosebesc:- ambreiajecuunsingursens(simple);

108


- ambreiajecudouasensuri(duble).Ambreiajelenormalcuplatesunt prevazutecu arcuricareapasatot

timpulasuprasuprafe~elorde frecare.Pentrudecuplareseaplica0 foqa,asupraunei pedalesau manete,carecomprima suplimentararcurile,indepartandsuprafe~elede frecarealeambreiajului.Odatacu eliberareapedaleidedecuplare,discurilede friqiune revinin contactsubaqiuneaareurilar.Prinurmare,acesteambreiaje,in modnormal,suntcuplate~isedeeupleazanumaisubac~iuneauneifortedin exterior.Acesteambreiajeaueeamailargaraspandirelaautovehiculelerutiere.

Ambreiajelenormalcuplatesimple permit transmitereaputeriinumaiintr-unsingurflux latransmisiaautomobilului.

Ambreiajelenormalcuplatedublese folosescla traetoare~ipermittransmitereaputeriidelamotorin douafluxuri:latransmisiatraetorului~ilatransmisiaarboreluiprizeideputere.

Ambreiaje/efacu/tativcup/ateneeesitaaqiuneauneifortedinexterior,atatlacuplarecat~iladeeuplare,insaodatacuplatesaudeeuplateramaninaceastapozitie,indiferentdacaaqiuneaforteis-aintreruptsaunu.

Ambreiajelecentrifuge,subactiuneaunorarcuri,suntdeeuplatecandmotamlnu fune~ioneaza.Pe masuracre~teriituratiei motorului,eontragreuta~ile,cu careesteprevazutambreiajul,sedeplaseazaapasandpedisculdepresiune~irealizandcuplarea.La redueereatUratieimotoruluipanalamersulingol,ambreiajulsedecupleaza.La cuplareatreptelordeviteze,decuplareaaeestuiambreiajse realizeazaactionandasuprauneipedale.Acesteambreiajeprezindidezavantajulca,latUratieintermediara~isarcinamareamotorului,potsapatineze.Au perspectivedeaplicareintransmisiileautomate.

3.1.2. Construetia ambreiajelor meeanieeeu frietiune

Constructiv,ambreiajulmecanic este constituit din parteaeonducatoare,parteaeondusa,sistemuldeaqionare~icarcasa(fig.3.2).

Parteaconducatoarereprezentataprin volantul1 al motorului~imecanismuldeambreiaj3,euprindetotalitateaelementelorambreiajuluilegateprin legaturipermanenteeu arborelecotit al motorului.Parteaconducatoareseaflaintotdeaunain aeela~iregimdemi~earecu arborelecatitalmotorului.

109

Partea condusa,reprezentatade disculdeambreiaj 2 ~i arboreleambreiajului (dadi acestaexista ca piesa distincra),cuprinde totalitateaelementelor ambreiajuluilegate prin legaturipermanente de arboreleprimaralcutieideviteze,ellcarese aflain acela~iregimdemi~care.

Sistemulde actionare,,reprezentatprin man~onuldedecuplare4, furca5~iundispozitiv extern decomanda 6, cuprindetotalitateaelementeloreeparticipala stabilireasauladesfacerealegaturii,numira

legaturadecuplare,dintreparteaconducatoare~iparteacondusa.TrecereaambreiajuluidinstareacuplataInstareadecuplataseobtine

in urmaacpuniide debreiereiar trecereadin stareadecuplatain stareacuplataseob~inein urrnaaqiuniideambreiere.

Ambreiajelemecaniceutilizatelaautomobilepotaveaunulsaudouadiscuridefrictiune,funcpedemarimeamomentuluitransmis.

Utilizareaceamai larga0 au celecu un singurdiscde frictiune,datoritasimplitatiiconstructive,greutatiireduse~icostuluimai mic.Folosireaacestuitip de ambreiajse recomandiiatuncicandmarimeamomentuluitransmisnu depa~e~te700- 800Nm. Momentulmaximtransmisde catreambreiajdepindede fOJ1adezvoltatade arcuriledeapasare,de dimensiunilediscurilorde fricpune,de numarulsuprafete10rdefrecare~idecoeficientuldefrecareasiguratdeacestea.FOJ1adezvoltatade arcuri este limitata(deoarececre~tein mod nepermisindircareaspecificaiar actionareaambreiajuluidevine mai dificila), marimeadiametrelordiscuriloreste~iealimitata(amtde dimensiunilevolantuluimotoruluicat ~ide necesitatealimitarii forte1orde inertie),marimea

AUTOMOBILE

4

5

6

Fig.3.2.CompunereageneralS.a ambreiajului

110

..


coeficientUluide frecarenu poatedepa~ilimiteleimpusede materialeleutilizate.Din acestemotive,pentrumomentemaimaride 800Nm, serecomandautilizareaambreiajuluicudouadiscuri.

Laambreiajelenormalcuplatesimple,f0f? deapasarenecesaraIntresuprafe{eledefrecareserealizeazacuajutorularcurilor,carepotfi dispusecentralsauperiferic.

Schemaunuiambreiajmecaniccufriqiunenormalcuplat,cuundisc~iarcuria~ezatepeparteafrontalaadisculuidepresiune,esteprezentataInfigura3.3.Discul de fricfiune10(disculde ambreiaj)estefixatpebutllculll,montatliberpecanelurilearboreluiambreiajului8;disculdefrictiunesi arboreleambreiaJ'ului se, ,rotescimpreuna~iconstitUieparteacondusaa ambreiajului. Candambreiajuleste cuplat, discul defriqiune10estepresatIntredisculdepresiune3 (placade presiune)~ivolantul1decatrearcurile9,caresesprijinacuuncapatpecarcasa2fixatapevolant,~icucelalaltcapatpedisculdepresiune3. VolantUl1, disculdepresiune3 ~icarcasa2 serotesccauntot unitar, formand parteaconduditoareaambreiajului.Datoritacaptu~eliide friqiune cu uncoeficientde frecare ridicat, prinapasarearealizatadearcuri,secreeazaunmomentdefrecareIntresuprafe{eleaflateIncontact,Incatcuplulmotorestetransmisde volant,prin disculde fric~iune10, la arborele8 alambreiajului.AcestasesprijinacuuncapatIn lagarulderostogolire12(carepoatefi ~ilagardealunecare),fixatIn arborelecotit13.

Decuplareaambreiajuluise realizeazaapasandpe pedala7 amecanismuluide decuplare.Prin intermediulunui sistemde parghii,sedeplaseazasprestangaman~onul6 care,larandullui,apasapeparghiilededecuplare5 ~i,prin intermediultijelor4, se retragedisculde presiune3,comprimandsuplimentararcurile9.Cuplareaambreiajuluiserealizeazaprineliberareapedalei7.

2 3 4 5

9

lO

Fig.3.3.Schemaambreiajuluimecaniccufricpunenonnalcuplat

monodisccuarcuriperiferice

111

AUTOMOBILE

Construc~ia unui ambreiajmecaniccu fric{iunemonodisccuarcuri dispuseperiferic,utilizat laautomobile,esteprezentatain figura3.4,in cares-aufolositurmatoarelenotapi: I-volantul; 2-discul defric{iune; 3-discul de presiune;4-urechile discului de presiune;5-urechiledin carcasaambreiajului;6-parghiilededebreiere;7-man~onulrulmentului de presiune;8-rulmentulde presiune;9-arcurilede presiune; 10-garnituratermo-izolanta; ll-carcasa ambreiajului;12-orificii.

La ambreiajulcu arc centralde tip diafragma,rolul arcurilordepresiune ~i al parghiilor dedecuplareesteindeplinitdeundiscsub{iredinO{eldeformatronconica,avand 0 serie de bra~eelasticeformatedintaieturiradiale.Acestarcsesprijinaprincerculbazeimaripedisculdepresiune~i,prinreazemuldinzonamediana,decarcasa.

Ansamblulunuiastfeldeambreiajesteprezentatin figura3.5.a.Deasemenea,esteprezentatmodulde transmitereamomentuluimotorprinambreiaj,candacestaestecuplat(fig.3.5.b)~isitua~iacandestedecuplat~ideci,momentulmotornusemaitransmitesprecutiadeviteze(fig.3.5.c).

A. V olantul arecarolprincipalreducereagraduluideneuniformitateavitezeiunghiularederotapeaarboreluicotitalmotoruluiastfelca,forma~idimensiunilesalesuntdeterminatein modesenpalderipulmotorului~ideregimuriledefuncponarealeacestuia.Volantulsefixeazapearborelecorit,euajutorul~uruburilor,intr-opozipebinedefinita.

Peparteaexterioaraavolantuluiseplaseazaeoroanadispozitivuluidepornire a motorului (demarorulfiind flXat, de regula,pe carterulambreiajului)precum~icoroanatraductoruluide tura~ieal sistemuluidealimentare,aprinderesaudediagnosticare(dacaestecazul).

112

2 .1

4

s

6~I

12 11

Fig.3.4.Construepaambreiajuluimecanieeufriepuneellarcuri

dispuseperiferie


a. b. c.

Fig. 3.5.Ansarnblularnbreiajuluimecanieeufrietiunenonnal euplatmonodiseeuarc centraldiafraguui

1-elementelasticdelegaturatntreplacadepresiune~icarcasaambreiajului;2-disculdeambreiaj;3-placadepresiune;4-suport;

5-arcdiafragmi1;6-rulmentdepresiune.ZonafrontaHia volantului

constituieunadintresuprafe~eledefrecarenecesareambreiajului.

B. Discul de frictiune,numit~idisc de ambreiaj(fig.3.6), este un subansambluconstructival p~ir~iiconduseaambreiajuluicare,sub ac?uneafOI1eloraxiale dezvoltate inmecanismulambreiaj,permitetransmitereafluxuluideputerealmotoruluicatrearborelecondusalambreiajului.

Cerin~ele func~ionaleimpuse acestui subansamblusunt: sa transmira integralmomentul motor; sa asigureprogresivitate la cuplareaambreiajuluilapornireadepeloc

-..

Fig. 3.6.Disculdefrietiune

113

AUTOMOBILE

saudupaschimbareatreptelorde viteze;sautilizezecu eficacitatefortafurnizamde catrearcurilede presiuneale mecanismuluiambreiaj;saasigureizolareavibrafiilordetorsiune;sapermita0 bunaventilare.

Disculde friqiune(fig.3.7)esteformatdin disculsuport2,pecaresefixeazagarniturilede fricfiune1~i3, butuculcuflan~a5, izolatoruldevibrafiide torsiune,formatdin elementulelasticdetip arc6 ~iineleledefrecare4 ~i7,disculsuplimentar9~inituriledeasamblare8.

2 " 4 5 6 7 8 9

Fig.3.7.Elementelecomponentealedisculuidefrictiune

Disculsupartdin componen~disculuicondusal ambreiajuluiesterealizatdin ofel laminat(cu confinutmediusau ridicatde carboncugrosimeade 1,4-2 mm)~iareun dublu rol:fixareagarniturilorde friqiune~itransmitereamomentuluide torsiuneintre garniturilede frecare~ibutuculdiscului.

Pe ambelefefe ale discului2 suntmontate,prin nituire,dire 0garniturade friqiune 1~i3, pesectoareleacarorcurburaesteindreptamspregarnitura,astfelincat,in starelibera,intregarnituri~idiscexismunjoc 0=0,5...1mm,funcfiede marimeadisculuide ambreiaj.La cuplareaambreiajului,ondulafiileselndreapmtreptat,suprafatadecontactcre~teprogresivpemasuracedisculsuportseapropiedeformaplana,asigurando ambreierelina,tarasocuri. .,

Discul suportal garniturilorse fixeazade f1an~abutuculuiprinintermediulizolatoruluipentruvibrafiitorsionale,vibra~iiceapardatorimrotatieineuniformea arboreluicotit si datoricavariatiilorvitezelor, ,tunghiulareladeplasareaautomobilului.

114


Amortizooredeosci/ofiidetorsiune.Pentruaferitransmisiadeoscilatiiledetorsiunespecificateanterior,disculde fric~iuneal ambreiajuluiesteprevazutcuunsistemdeamortizoareaacestoroscila~ii,careserve~te~ilaasigurareaunei cupHirimai line a ambreiajului.Acesteamortizoaredeoscila~iide torsiune,indiferentde caracteristicaelementuluide amortizare(cauciuc,capsulahidraulid,arcuri),functioneazapebazaacelea~ischemedeprincipiu,respectiv,legaturadintredisculsuport~ibutuculacestuiasefacecuajutorulunuielementelastic.

Gornituri/edefricfiune.In construqiaambreiajelorsefolosesccupluridefrecaredinmaterialediferite,respectivvolantul~iplacadepresiunedinmetal,iargarnituriledisculuide fric~iunedin materialnemetalicsaudinmaterialemetaloceramice.

Materialeledin carese executagarniturilede friqiune trebuiesasatisfadurmatoarelecerin~e:saasigureuncoeficientde frecareridicat,aciiruivaloaresaramanastabilapanalatemperaturide300-350C,saposederezisten~amarela uzudi,saasigurefunqionareafarazgomot,saposedeproprieta~imecaniceridicate (rezisten~a,elasticitate,plasticitate),saposedeconductibilitatetermiciibuna~isaseprelucrezeu~or.

Materialulde bad pentrugarniturilede friqiune esteazbestul,carearestabilitatetermiciisi chimiciibuna.Acestaseutilizeazasub,formadefirescurtesautexturicare,impreunacuinsertiimecanice~ilian~i(detipulra~inilorsintetice),sepreseazain formele~idimensiuniledorite.

In func~iede inser~iile~ilian~iiutiliza~ise deosebescurmatoarelematerialedefriqiunepebazadeazbest:raibestul,ferodoul,azbocauciucul.

Raibestul (azbocartonul)este un materialpreparatdin azbestfarmi~at,imbibatculian~i~iapoipresat.

Ferodoul (metalazbest)este constituitdintr-o ~esaturade firemetalice~idinazbest.

Azbocauciucul,materialpreparattotpebazadeazbest,folose~teealiantcauciuculsintetic.Garniturilede frie~iunedin aeestmaterialseexecutaprinformarelacaldsauprinval~uire.

Materialelemetaloceramiee,in compara~ieeucelepebazadeazbest,au0rezistentalauzuramultmaimare,uncoefieientdefrecaremairidicat,,suntmaipu~insensibilelacre~teriledetemperatudi,admit0presiunedecontactmairidicata~iposeda0 bunaconductibilitatetermid.

115

AUTOMOBILE

Tot maimultin ultimaperioadaseutilizeazagarnituriledefricfiunedin ra~inisinteticearmatecu fibre de kevlarsaucu fibre din stiela,nepoluanteprinparticulelerezultatedinuzuragarnitUrilor.

Garniturilede fricfiunemodernepotaveagrosimide2,7...4mm~isuntelaboratepebazadefirecompusedindiferitefibre~iimpregnateellliant,infa~urateintr-ora~inasintetidi.AcestprocedeutehnologicIeconferao bunarezistenfalaforfelecentrifugale.

imbinareagarnitUrilordefriqiunecudisculsuportserealizeazaprinmaimulteprocedee.imbinareaprinnituireareceamailargaraspindire,deoareceasigurarezistenfa~isiguranfain funqionare~ipermiteinlocuireagarnitUrilortarapreamaregreutate.

NitUireaareunmaredezavantajlegatdedurabilitatearelativredusaagarnituriidefriqiune(1500...2000h,pentrumaterialepebazadeazbest).Grosimeauneigarnituriestede3...5mm,iardupa0 uzurade1...2,5mm,aceastatrebuieinlocuita.

Imbinareaprin lipireinlaturaacestdezavataj(duratadefunqionareadiscurilorlipiteeste de 1,5...2orimaimaredecatin cazulprecedent)~i,in acela~itimp asiguramarireasuprafefeide frecareprin eliminareaorificiilorpentrunituri. De asemenea,nu se mai slabe~terezistenfagarnituriilaeforturitangenfiale.In schimb,aceastametodadefixareare~idezavantaje,in sensuI canu permitemontareaarcurilorplate~ifacesacreascarigiditateadiscului. in plus, tehnologiade lipire este relativcomplicata,iarcalitateaimbinariidepindedemetodaacopeririicuadeziva suprafefelordisculuisuport,de presiunea,temperatUra,duratauscarii,umiditateaaeruluietc.

Metodaformariigarniturilorde friqiune pedisculsuportconsdiinformareala cald a inelelorde frictiunedirectpe disc . Materialuldefriqiune,umplandgaurile(careaudiametrulde18...20mm)dindisculde0tel,leagagarniturilede frictiune~iimpiedicarotirealor relativafafadedisculsuport.Ca~iin cazulprecedent,durabilitateacre~tede1,5...2ori,iarin cazulreparatiilorseinlocuie~teintreguldisc.

Prin utilizareagarnitUrilorde friqiune,subformade segmentededisc,careintraliberindecupariledindisc,volumuldemuncaalreparafiilordiscurilorse micsoreazade 15...20ori iar durabilitateaacestordiscuri,ajungela4000ore.

La ambreiajelecu maimultediscuri,adesea,in scopulreduceriidimensiunilorde gabarit,discurilenu se captu~esccu materialede

116


friqiune.In acestcaz,dadidiscurileauacela~idiametruexterior,pentruatransmiteacela~imoment,numaruldiscurilorcre~tede 1,5ori (pentrudiauuncoeficientde frecaremaimic).Grosimeatotalaa discurilorinsasemic~oreazade aproximativ1,5...2ori (lntrudt grosimeadisculuide ofelestemaimidi decata celui diptu~it).La ambreiajelecarelucreaziiincondifiilefrediriiuscate,suprafefeledefrecarealediscurilorsuntnetede,intimpce, la celecarefunqioneazain ulei, suprafefelede frecareaupreviizutecanale,careseexecutaIn timpulformariisauulteriorprintaiere.Rolulacestorcanaleestede a asiguraracireasuprafefelorde frecare~iindepiirtareaproduseloruzuriidepeacestesuprafefe.

C. Mecanismul ambreiaj estesubansamblulceasiguraapasarea~ieliberareadisculuidefriqiune,pozifionatIntreacesta~ivolant.Fixareamecanismuluide ambreiajpe volanteste de tip demontabila~iesterealizatacuajutorulunorelementedecentrare~ialunor~uruburidispuseinzonaperiferidi.

CerinfelefuncfionaleprincipalepecaretrebuiesaIe asigureacestsubansamblusunt:saexercite0presiuneuniformrepartizataasupradisculuidefricfiune;safieechilibratdinamic;saaibagabaritaxialminim.

In componenfaacestuisubansamblusegasescurmatoareleelementeprincipale:placa(discul)de presiune,dispozitivulelasticde apasare(presiune),carcasaambreiajului(mecanismului).

Ploeodepresiune,confeqionatadin fontasau0tel,seafliiIn acela~iregimde mi~carecu volantulmotorului~itrebuiesaaibaposibilitateadeplasariiaxialefatade volant,mi~carenecesaradecuplarii~icuplariiambreiajului~icompensariiuzurilordefrecarealedisculuidefriqiune.

SolidarizarealarotafieapHiciidepresiunecuvolantulmotoruluisepoaterealizaprinintermediulunor~uruburidispuseIn zonaperiferidi~iaunorelementedecentrare(~tifturi,proeminenfeetc.).

Solidarizareain mi~carederotafie~ighidareaaxialiiaplaciidepresiunecucarcasaambreiajuluise facein maimultemoduri,dintrecarecel maifrecventserealizeazaprinintermediulunorlameleradiale.

Pentru asigurareaunei apasariuniformea discului condus pesuprafafadefrecare,placadepresiunetrebuiesafierigida.Pentruafacilitatransferuluneicantitafidt maimarede dildura(rezultatadin procesulpatinariiambreiajului),placadepresiunetrebuiesaaiba0 masasuficientdemaresausafie prevazuta,pe parteaopusasuprafefeide frecare,cuaripioarederaciredeformapaletelordeventilator.

117

AUTOMOBILE

De asemenea,placadepresiunetrebuiesaaiba0rezistentamarelauzura,motivpentrucareseexecutadeobiceidin fontaperlitid, fontacuadaosuridenichel,mangan~isiliciu.Duritateaacestorplaciserecomandiisafiede 170...230HB.

Dispozitivulelasticdeapasare(presiune)estecontituitdin arcuriledepresiune~isolutiadefixareaarcurilorprecomprimateintrecarcasa~iplacadepresiune.

Arcurilede presiunepot fi perifericesaucentrale.Cele perifericesunt de tip cilindric iar numarullor depindede diametrulexterioraldisculuidefriqiune.

Arcurile centralepot fi cilindrice,conicesau de tip diafragmii.Arcurileconice au 0 caracteristidneliniara,ca urmarea scoateriidinfunqiune a unor spire,pe masurace cre~tedeformatialor. Arcurilediafragmaau formaunui trunchide con,cu brateelastice,formateprindecupariradiale,careservescdreptparghiidedecuplareaambreiajului.

Carcasaambreiajuluieste fixadi rigid pe volantulmotoruluiprin~uruburi,constituindun suportpentrudispozitivulelasticdeapasare~i~Iementeledesolidarizarela rotatie~ighidareaxialaaplaciidepresiune.In parteacentraIacarcasaare 0 deschizaturacirculara,prin caretrecearboreleambreiajuluicu man~onulde decuplare.Carcasaesteobtinutaprinambutisaredin tablacucon~inutredusdecarbonsau,in cazulunarambreiajededimensiunimari,printurnaredinfonta.Solutiarealizatadintablaambutisataoferaavantajuldea obtine0 u~oaraelasticitateaxialaacarcasei,cccontribuielaprogresivitateacuplarii.

3.2. ClITIA DE VITEZE

3.2.1.Rolul cutiei de viteze. Conditii Impuse.Clasificare

Cutiadevitezeeste0componentadinlantulcinematicaltransmisieicarepermitelargireagameide turatii~imomentla roatamotrid. Ea semonteaza,deobicei,intreambreiaj~itransmisialongitudinala(v.fig.3.1).La automobileleconstruitedupasolutia"totulin fata"sau"totulin spate"

118

Cap.3.TransmisiaautOmobilelor

rransmisialongitudinaHidispare,astfellncat,cutiade vitezese dispuneIntreambreiaj~itransmisiacentrala.

Rolulcutieidevitezeeste:-deapermitemodificareaforteidetractiuneIn functiederezistenta

laInaintare;- de a IntrerupelantulcinematicIntremotor~itransmisiepentru

stationareaautomobilelorcumotorullnfunqiune;- deapermitemersultnapoialautomobilului;- dea permitedeplasareaautomobiluluicu vitezemicice nu potfi

asiguratede motOrulcu ardereinternacareare turatiaminimadefunqionarestabila(nmin)relativmare(v.fig.1.14).

Conditiileimpusecutieidevitezesunturmatoarele:- adaptabilitatea(calitateaprin care cutia de viteze permite

deplasareaautomobiluluicu diferitevitezeIn funqie de sarcina,stareadrumuluietc.).Aceastaserealizeazacuajutorula0seriederotidintatedediferitedimensiuni,careseangreneazatntreele,lacomandilsauautomat.Penrrutmbuniltatireaadaptabiliratii,la autOturismeseutilizeazatot maimultcutiacu5 trepteIn loculceleicu4trepte,lacareultimatreaptaeste"supramultiplicata"(turatiaarboreluideie~iredincutiadevitezeestemaimaredecataarboreluideintrare).Cutiiledeviteze~itransmisiileautomate(euaqionare continua) sunt superioaredin punct de vedere aladaptabilitatii;

- silentiozitateaIn funqionare.Aceastadepindede sistemuldeangrenarea rotilor dintate(continuasau discontinua),felul danturiipinioanelor,tipul dispozitivelorde sincronizare(egalizare)a vitezelorperifericearoti1orceurmeazaaseangrenain cutiadeviteze;

-schimbareavitezelorsasefacarapid~iu~or;- sigurantain funqionare.Clasificareacutiilordevitezesefacedupamaimultecriterii:a)Dupaprincipiuldeaqionareexista:- cutiidevitezemecanice;- cutiidevitezehidraulice;- cutiidevitezeelectrice;- cutiidevitezecombinate.b)Dupamoduldevariatiea raportuluidetransmitcrepotfi:- cutii devitezein trepte,lacarevariatiaraportuluide transmitere

estediscontinua;

119

AUTOMOBILE

- cutiidevitezecontinue(progresive),careasiguraintreanumitelimiteovaria{iecontinuaaraportuluidetransmitere;

- cutiidevitezecombinate.c) Dupamoduldeschimbareatreptelordeviteze,cutiiledeviteze

potfi:- cuac~ionaredirecdi,lacareschimbareatreptelorseface,in general,

manualsaucuajutorulunuiservomecanism;- semiautomate,la carenumaruldeopera{iinecesarela trecereain

treaptaurmatoaresereduce(stabilireatrepteidevitezese facedecatreconducatorulauto, dar schimbarease efectueazade catre unservomecanism);

- automate,lacareschimbareatreptelorsefacein modautomat,infunqie decondi~iilededeplasare.

Cutiiledevitezein trepteseclasificalarandullordupapozitiaaxelorarborilor~idupanumarultreptelordemersinainte.Astfel:

1) Dupa pozi{iaaxelorarborilorin timpulfunqionarii,cutiiledevitezein treptepotfi:

- cuarboricuaxefixe;- planetare,lacareaxeleunorarboriexecuta0 mi~carederevolu{iein

jurulunuiaxcentral.2)Dupanumarultreptelordeviteze,cutiiledevitezepotfi cutrei,

patru,cincisaumaimultetrepte.Celedinprimagrupaseclasificalarandullorastfel:3)Dupamodulderealizarearaportuluidetransmiterepotfi:- cutiidevitezecu0 singurapereche.dero{idin{atein angrenare;- cutiidevitezecumaimulteperechidero{idin{ateaflatesimultan

in angrenare.4)Dupamoduldecuplareauneitreptesedeosebesccutiideviteze:- cucuplarefarasarcina;- cucuplaresubsarcina.S) Dupa pozi~iaarborilor in raport cu axa longitudinaHla

autovehicululuiexista:- cutiidevitezecuarborilongitudinali;- cutii de vitezecu arboritransversali.DispunereatransversaHla

arborilorpermiterealizareauneicutiidevitezecuacela~inumardetreptelarnersulinainteca~ilamersulinapoi.

6)Dupanurnaruldearborisedeosebesc:

120


- cutiidevitezecudoiarbori;-cutiidevitezecutreiarbori;- cutiidevitezecompuse.

3.2.2.Constructiacutieideviteze,

Laautomobile,In prezent,celemaiutilizatesuntcutiiledevitezecuvariafiaIn treptea raportuluide transmisie,cu arboricu axefixe ~icuaqionaremecanicii.La autOturisme,~inunumai,seutilizeazatotmaimultcutiiledevitezeautomate.

PartilecomponentealeuneicutiidevitezaIn treptesunt:1.mecanismulreductOr(cutiadevitezepropriu-zisa),careconstituie

parteaprincipalaacutieideviteze~iserve~telamodificarearaportuluidetransmitere,respectiva momentuluimotorIn funqie de rezistentalainaintare;

2. sistemulde aqionare,careserve~tela cuplarea~idecuplareatreptelordeviteza.

3.2.2.1.Mecanismulreductor

MecanismelereductoareIntalnitelaautomobilepotaveadoisautreiarbori.In general,laautomobiledetip"totullnfata"(sau"totullnspate"),cutiadevitezearedoiarboriiarlaautomobilelecumotorfata~itraqiunespate(sauinvers)cutiadevitezearetreiarbori.

Mecanismulreductorsecompunedin:- arboreleprimar(arborelede intrare),careprime~temi~careade

rotafiede laarborelecotital motorului,prin intermediulambreiajului~iincludesausustinepinioaneleconduciitoarealeangrenajelor;

- arborelesecundar(arboreledeie~ire),cesustinesauincluderotileconduseale angrenajelor~irransmitemi~careadirectsauindirectciirrepunteamotoare;

- arboreleintermediar(In cazulcutiilorcu trei arbori),careestemontatparalelfatade arboreleprimar~isecundar~icaresustineroatacondusaa angrenajuluipermanent(ceprime~temi~careade la arboreleprimar)~irotile conduciitoareale angrenajelorrreptelorde viteza,cuexceptiatrepteideprizadirecta;

121

AUTOMOBILE

- arborelepentmmersullnapoi;- ro~iledintate;- cartemlcutieideviteze.Caracteristicilecutieidevitezecudoiarborisunt:- intrarea~iie~ireasefacela0 anumiradistan~a(distantaIntreaxele

angrenajelor)deaceea~iparte,candIn acela~icartercucutiadevitezesegasescInglobatetransmisiaprincipala~idiferen~ialul,sauIn paI1iopuse,incazulsolu~ieiclasice(motorfaf3.,puntem6toarespate);

-la transferulfluxuluideputereparticipaunsingurangrenajdero~idin~te,ceeace determinafaf3.de cutia de vitezecu trei arboriunrandamentsuperiorIn toatetreptele(cuexceppaprizeidirecte)~i0gamaderapoartemairestransapentm0aceea~idistanf3.Intreaxe;

-In majoritateacazurilortreaptademersmapoiestenesincronizara.La cutia de vitezecu doi

arbori prezentaraIn figura3.8,momentul se transmitede laambreiajlaarboreleprimard~ideaici,prinunadinperechiledero~idintate,la arborelesecundark.,Pinionul conic al arboreluisecundar (pinionul de atae)angreneazadirect cu coroanadiferen~ialului. CupHirilediferitelortreptede vitezasefaecu ajutorul mecanismelorde

Fig.3.8.SchemacinematicS.auneicutii cuplareml ~imz, precum~ieudevitezecudoiarbori roatamobila8.

Treptelede vitezacarese

r lI 4 3 2 1 [..L ..Lo 0o 0

T ~ TI ffiZ 01) I..L .J..o . 0d --

obtincuaceasracutiesunt:,- vitezaI: princuplarearo~ii1curoata8;- vitezaaII-a:prinangrenarearo~ii2curoata7~icuplareaman~onului

- vitezaa III-a: prin angrenarearotii 3 cu roata6 ~ideplasareaman~onuluimzspredreapta;

- vitezaa IV-a: prin angrenarearo~ii4 cu roata5 ~ideplasareaman~onuluimzspresclnga;

- mersullnapoi:princuplarearoti1or1-10-9-8.

122

eCap.3.Transmisiaautomobilelor

Caracteristicilecutieidevi[ezecutreiarborisunt:- exisraposibilitateacuplariidirectea arboreluiprimarcu cel

secundarrealizandastfel priza direcra,situapei'n care randamentulmecanicestemaxim(deoarccefluxuldeputeresetransmitedirect,tarainrervenpaangrenajelor)iarzgomotulansambluluiesteminim;

-rapoartelede transmiterealetuturortreptelor,cuexceppatrepteideprizadirecraseobtinprinintermediuladouaangrenaje(angrenajulpermanent~iangrenajultrepteirespective);aceastadeterminalargireagameidevaloripentrurapoartelede transrnitere,i'nschimbseproducediminuarearandamentuluimecanic;

- In cazul cand cutia de viteze este fIxatadirect pe carterulambreiajului,arboreleprimaral cutieide viteze coincidecu arboreleambreiajului.

Clltiiledevitezecu3 arboriseutilizeazaIn generallaautoturisme,autocamioane,autobuze,purandfI cu trei, patru,cinci saumai multerrepte.

Cutiilede vitezecu [rei arbori~icu trei treptese utilizeazalaautoturismecucilindreemaredeoarece,avand0 rezervamaredeputere,nunecesiranumarmaredetrepte.

La acestecutii. treaptaVpoatefi supraprizasau prizadirecra.Daca treapta V esuprapriza,treapta IV e priza __directa.

In cazulcutieiCll treiarboridinfigura3.9apare,i'nplusfa~decutia Cll doi arbori, arboreleintermediari ~i posibilitatearealizarii prizei directe, prinlegareaarboreluik de arboreled Fig.3.9.Sch~macinem~ticaa~neicutii(cuplandroata2curoata1). deVltezecutrelarbon

In figura 3.10 esteprezentata0 cutie de vitezecarefacecorpcomuncu diferentialul(i'naceea~icarcasafIind ~itransmisiacentrala)mndspecificaautoturismelororganizatedupasolutia"totuli'nfa~"sau"totuli'nspate".

II .\." I 1- \11.b.67 8 9 10111L ~

123

AUTOMOBILE

\\\\\\27 2625 20 2423222120191H 17

Fig.3.10.Cutiedevitezepentrounautoturism

Aceasucutiedevitezenu areprizadirectii~ioferapatrutreptedevitezapentrumersullnainte,toatesincronizate,~i0 treaptade vitezapentrumersullnapoinesincronizau.

Carcasacutiei de viteze27 estecompusadin douasemicarcase,asambla~eIn planvertical.

La carcasacutieidevitezesuntasamblatecarcasaambreiajului1~icapaculcomenziicutiei15.

tn interiorulansambluluicutie- diferen~alsuntmonta~i:arboreleambreiajului2, arboreleprimar8 ~iarborelesecundar21cu pinionuldeatac.

Pentruob~nereatreptelorde vitezepe arboreleprimarse gasescfixateurmatoareleelemente:pinionul7pentruvitezaI, pinionu19pentruvitezaa II-a, pinionull0 pentruvitezaa III-a, pinionul12pentruvitezaaIV-a ~ipinionulll pentrumerslnapoi.Acestarboresesprijinalacapatuldin fa~ pe rulmentulconic6 iar In spatepe rulmentulconic13~iesteprevazutcurondeauadereglaj14.

tn parteacitre ambreiaj,arboreleprimarestearticulatcu arboreleambreiajuluiprinintermediulbuc~eicandate4~ia~tiftuluidesiguran~s.

Pearborelesecundarcucaneluri21segasescmontateliber:pinionu125pentruviteza1,pinionul23pentruvitezaa II-a, pinionul22pentruvitezaa

124


III-a, pinionul 19 pentruvitezaa IV-a ~i sincronizatoarele20 pentrucuplareapinioanelor.Acest arborese sprijinala capatuldin fa~ perulmentulcilindric26iarin spateperulmentulconicdublu17,prevazutcu~aibadereglaj14.

Cutia de vitezeesteprevazutacu un burdufde proteqiepentrucomandavitezelor16.

Comandavitezelorserealizeazaprintreifurcisolidarizatede axelelorprin~tifturi.Ansambluldefurci~iaxeesteamplasatin semicarcasacareconstituiecapaculcutieideviteze.

Transmitereacomenzilorsefaceprinintermediulunortije.Lanturilecinematicealetreptelordevitezaserealizeazaastfel:- vitezaI: prin reperele2 -4 -7 -25-20-21;- vitezaaII-a: prinreperele2- 4 - 8- 9 - 23- 20- 21;- vitezaaIII-a:prinreperele2-4- 8- 10- 22- 20- 21;- vitezaaIV-a:prinreperele2-4- 8- 12- 19-20- 21.Dispozitiveledesincronizare,denumite~isincronizatoare,aurolul

deaegalizavitezeleperfericearo~ilorceurmeazaaseangrena.

3.2.2.2.Sistemul de actionare a cutiei de viteze intrepte

I.

Sistemulde aqionaredirectaa cutiilorde vitezeseeompunedin:meeanismulpropriu-zis;dispozitivuldefixareatrepteloqidispozitivuldezavorare(blocare)atreptelor.

Mecanismul de actionare acutieidevitezesebazeazapedouamanevre~ianume:selectarea(alegerea)trepteidevitezacareurmeazasafiecuplata~ieuplareapropriu-zisa.

In Figura3.11seprezintaschemade principiua meeanismuluideaqionaredirectaatreptelor.Maneta1esteprevazutaeuarticulatiasferica8,pentruaputeaoseilain loca~uldincapacul7alcutieideviteze,in scopulefeetuariioperatiilordeschimbareatreptelor.Arcul2 apasaarticula~ia8inloca~ulsferic.In capacul7potculisatijele5~i6,pecaresuntfixatefurcile4 respectiv3, prevazutecu ni~teloca~uriin careintraeapatulinferioralmanetei1.Furcileintrain canaleIe perifericealemufelordecuplaresaualerotilorcu deplasareaxiala.Fiecarefureapoatecomandadouatrepte.Pentrucuplareaunei trepte,conducatorulinclinamaneta1, in planultransversal(conformsagetilorA-A ),astfelindt capatulinferioralacesteia

125

5

Documents

Transcript of 5