GRUP ŞCOLAR “I. Gh. Duca”, Vedea

ProiectAMBREIAJ

CANDIDAT

2011

GRUP ŞCOLAR “I. Gh. Duca”, Vedea

AMBREIAJUL

2

2011

CUPRINS

CUPRINS............................................................................................................................3Capitolul I............................................................................................................................4

1. Rolul ambreiajului.......................................................................................................42. Aprecierea diferitelor tipuri de ambreiaj....................................................................4

Capitolul II. Condiţii impuse ambreiajului..........................................................................5Capitolul III. Clasificarea ambreiajului...............................................................................6Capitolul IV.........................................................................................................................6

1. Construcţia şi funcţionarea ambreiajului.....................................................................62. Construcţia ambreiajelor mecanice..............................................................................73. Construcţia mecanismului de acţionare a ambreiajului............................................244. Mecanismul de acţionare mecanică..........................................................................25

Capitolul V.........................................................................................................................261. Întreţinerea ambreiajului............................................................................................262. Verificarea şi reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului.......................................263. Reglarea jocului dintre rulmentul de presiune şi pârghiile de decuplare...................27

Capitolul VI. Defectele în exploatare ale ambreiajului şi remedierea lor.........................28BIBLIOGRAFIE................................................................................................................30

3

Capitolul I1. Rolul ambreiajului

Ambreiajul este inclus în transmisia automobilului în scopul compensării principalelor dezavantaje ale motorului cu ardere internă, care constau în: imposibilitatea pornirii sub sarcină, existenţa unei zone de funcţionare instabile şi mersul neuniform al arborelui cotit. Necesitatea includerii ambreiajului în transmisia automobilului este determinată de particularităţile funcţionării acesteia, caracterizate mai ales de cuplarea şi decuplarea cu motorul. Decuplarea este necesară la oprirea şi frânarea totală a automobilului sau schimbarea treptelor de viteză, iar cuplarea este necesară la pornirea din loc şi după schimbarea treptelor de viteza. Cuplarea lină a arborelui primar al cutiei de viteze cu arborele cotit al motorului, care are o turaţie ridicată, asigură creşterea transmisiei şi fără şocuri a sarcinii la dinţii roţilor dinţate şi la piesele transmisiei, fapt care reduce uzura şi elimina posibilitatea ruperii lor. Prin decuplarea transmisiei de motor, roţile dinţate din cutia de viteze nu se mai află sub sarcină şi cuplarea lor se poate face fără eforturi mari între dinţi. În caz contrar, schimbarea treptelor de viteză este aproape imposibilă, funcţionare cutiei de viteze fiind însoţită de zgomot puternic, iar uzura dinţilor este deosebit de mare putând avea loc chiar distrugerea lor.

2. Aprecierea diferitelor tipuri de ambreiaj

Aprecierea diferitelor tipuri de ambreiaj se face în funcţie de gradul satisfacerii de către acestea a următoarelor cerinţe: asigurarea transmiterii momentului maxim al motorului, cuplarea lină şi decuplarea rapidă, momentul de inerţie mic şi al pieselor conduse, reglarea şi întreţinerea uşoară, fabricaţia simplă şi cost cât mai redus.

Cerinţa principală privind asigurarea transmiterii momentului maxim al motorului este îndeplinită de toate tipurile

4

de ambreiaj corect calculate. În ceea ce priveşte îndeplinirea celorlalte cerinţe, gradul de satisfacereeste diferit de la un tip la altul, funcţie de particularităţile constructive şi de funcţionare.

Ambreiajele mecanice cu un singur disc corespund cel mai bine tuturor cerinţelor amintite fapt pentru care au răspândirea cea mai lungă în construcţia de automobile. Ambreiajele mecanice cu două discuri prezintă aproape aceleaşi avantaje ca şi cele cu un singur disc, cu excepţia faptului că momentul de inerţie al pieselor conduse este mai mare şi rapiditatea decuplării nu este totdeauna satisfăcătoare. Ambreiajele hidraulice asigură o cuplare şi o pornire din loc foarte line, însă nu asigură decuplarea completă a motorului, au dimensiuni de gabarit mai mari şi sunt mult mai scumpe. Ambreiajele electromagnetice corespund din punct de vedere al cerinţelor impuse, dar nu sunt suficient de sigure în exploatare şi solicită mult sistemul electric al automobilului. Ambreiajele combinate asigură cuplare lină si decuplare rapidă a motorului de transmisie dar au cost foarte ridicat.

Din punct de vedere a sistemului de acţionare, cel mai important neajuns al ambreiajelor neautomate constă în obosirea rapidă a conducătorului auto. Acţionarea mai uşoară presupune utilizarea unui dispozitiv care foloseşte o sursă de energie in scopul micşorării forţei la pedală, conducătorul executând aceleaşi operaţii ca şi la ambreiajul obişnuit, dar cu eforturi mai mici. Acţionarea automată are în vedere ca la una din manevrele obişnuite ale conducătorului auto, cum ar fi eliberarea pedalei de acceleraţie sau manevrarea pârghiei cutiei de viteze, fără altă intervenţie, sistemul să decupleze, la momentul optim, motorul de transmisie şi apoi să asigure cuplarea lină a acestora. Prin folosirea sistemelor automate de acţionare, conducerea automobilului devine mai uşoară, datorită suprimării pedalei ambreiajului, dar siguranţa de funcţionare este mai redusă si costul mult mai ridicat decât la acţionarea directă, neautomată. De aceea, sistemele de acţionare automată au o răspândire limitată în construcţia de automobile.

Capitolul II. Condiţii impuse ambreiajului

5

Cerinţele principale impuse ambreiajelor automobilelor sunt următoarele: la decuplare, să izoleze rapid şi complet motorul de transmisie, pentru a face posibilă schimbarea vitezelor fără şocuri; la cuplare, să îmbine lin motorul cu transmisia, pentru a evita pornirea bruscă din loc a automobilului şi şocurile în mecanismele transmisiei; în stare cuplată, să asigure o îmbinare perfectă între motor şi transmisie, fără patinare; elementele conduse ale ambreiajului să aibă momente de inerţie cât mai reduse pentru micşorarea sarcinilor dinamice în transmisie; să aibă o funcţionare sigură şi de lungă durată; acţionarea să fie simplă şi uşoară; regimul termic să aibă valori reduse şi să permită o bună transmitere a căldurii în mediul înconjurător, iar construcţia să fie simplă şi tehnologică.

Capitolul III. Clasificarea ambreiajului

Ambreiajele folosite în construcţia de automobile se clasifică după modul de transmitere a momentului şi după modul de acţionare.

Din punct de vedere a modului de transmitere a momentului, ambreiajele se împart în ambreiaje simple si ambreiaje combinate. La rândul lor, ambreiajele simple se împart în ambreiaje mecanice ( de fricţiune), hidraulice şi electromagnetice. Cele mecanice pot avea unu sau mai multe discuri de fricţiune, pot fi cu arcuri dispuse periferic, cu arc central spiral sau diafragmă şi centrifuge sau semicentrifuge. Ambreiajele hidraulice pot fi cu prag fix, cu prag mobil sau cu cameră de colectare, iar cele electromagnetice cu sau fără pulbere feromagnetică. Ambreiajele combinate pot fi mecano-centrifuge, mecano-hidraulice sau mecano-electromagnetice.

Din punct de vedere al modului de acţionare, ambreiajele de automobile se împart în: ambreiaje neautomate, puse în funcţiune de forţa musculară a conducătorului prin acţionarea mecanică sau hidraulică; ambreiaje automate, acţionate hidraulic, pneumatic, electric sau vacumatic, în funcţie de poziţia pedalei acceleratorului, turaţia şi sarcina motorului sau de poziţia pârghiei de schimbare a treptelor de viteză. Uneori, sistemul de acţionare a ambreiajelor neautomate este prevăzut cu un

6

servomecanism de tip mecanic, hidraulic sau pneumatic, care reduce efortul depus de conducător.

Capitolul IV1. Construcţia şi funcţionarea ambreiajului

În construcţia de automobile, ambreiajele mecanice (de fricţiune) au căpătat răspândirea cea mai largă, dat fiind faptul că ele satisfac în buna măsură cerinţele principale, respectiv: sunt simple, ieftine, sigure în exploatare, uşor de manevrat şi au momente de inerţie mici ale pieselor părţii conduse. Funcţionarea ambreiajelor mecanice este bazată pe folosirea forţelor de frecare ce apar între suprafeţele părţilor conduse si conducătoare ale acestora.

2. Construcţia ambreiajelor mecanice

Ambreiajele mecanice folosite în construcţia de automobile pot avea unu sau două discuri de fricţiune, funcţie de mărimea motorului transmis.

Dintre ambreiajele simple, utilizarea cea mai lungă au căpătat-o cele cu un singur disc de fricţiune, datorită simplităţii construcţiei, greutăţi reduse şi costuri mai mici. Construcţia ambreiajului mecanic cu un singur disc, cu arcuri periferice, este dată in figura 1. Folosirea acestui ambreiaj se recomandă atunci când momentul transmis nu este mai mare de 700—800 Nm. Momentul maxim transmis de ambreiaj depinde de forţa dezvoltată de arcuri, de dimensiunile discurilor, de coeficientul de frecare si de numărul suprafeţelor de frecare. Posibilitatea mărimii coeficientului de frecare pentru materialele existente este limitată; mărirea diametrelor discurilor este, de asemenea, limitată de dimensiunile volantului motorului, iar forţa dezvoltată de arcuri nu poate fi oricât de mare, deoarece creşte în mod nepermis încărcarea specifică, iar acţionarea ambreiajului se face mai greu. Din aceste motive, la transmiterea unui moment mai mare de 800

7

Nm, se recomandă folosirea ambreiajului cu doua discuri, de tipul celui reprezentat in figura 1.1.

Creşterea momentului de frecare prin mărirea numărului discurilor ambreiajului nu aduce schimbări in schema de principiu a acestuia, ci impune doar mărirea de piese similare. O oarecare dificultate constructivă la aceste ambreiaje o constituie necesitatea asigurării unei deplasări forţate a discului de presiune interior 1, în scopul obţinerii unei decuplări rapide şi totale.

O influenţă deosebită asupra construcţiei ambreiajelor mecanice o are dispunerea arcurilor de presiune, care pot fi centrale sau periferice. In funcţie de numărul lor, arcurile periferice cilindrice se dispun pe unul sau mai multe cercuri, la distanţe egale, după cum se arată in figurile 1 si 1.2.

8

Fig. 1. Construcţia ambreiajului mecanic cu un singur disc:

1 – rulmentul de sprijin al arborelui ambreiajului; 2 – volantul motorului; 3 – disc de fricţiune; 4 – disc de presiune; 5 – carter; 6 – pârghie de decuplare; 7 – carcasă; 8 – rulment de presiune; 9 – arborele ambreiajului; 10 – arcuri de presiune.

9

Fig. 1.1. Construcţia ambreiajului mecanic cu două discuri.

10

Fig. 1.2. Construcţia ambreiajului mecanic cu arcuri periferice dispuse pe doua cercuri.

11

Fig. 1.3. Construcţia ambreiajului mecanic cu arcur central elicoidal.

12

Fig. 1.4. Construcţia ambreiajului mecanic cu arcur central diafragmă:

1 – volant; 2 – disc de fricţiune; 3 – disc de presiune; 4 – carcasă; 5 – rulment de presiune; 6 – arc diafragmă; 7 – stift; 8 şi 9 – inele

de reazie; 10 – piesă de legătură.

13

Axa arcului central 1 se confundă cu cea a arborelui ambreiajului, aşa cum se arată în figura 1.3. Din punct de vedere constructiv, arcurile pot fi: elicoidale - cilindrice, conice sau parabolice (fig. 1.3), sau conice sub formă de diafragma (fig. 1.4). Tendinţele de obţinere a unei plecări din loc cât mai line si de uşurare a acţionării ambreiajului au dus la construirea si utilizarea ambreiajelor semicentrifuge, la care presiunea dintre discuri se asigura atât cu ajutorul unor arcuri mai slabe, cât si cu ajutorul forţelor centrifuge ale greutăţilor 1 de la capetele pârghiilor de decuplare. Construcţia unui ambreiaj semicentrifug este reprezentată în figura 1.5. La ambreiajele semicentrifuge, forţa de presiune dată de arcuri este cu aproximativ 30% mai mică decât la ambreiajele obişnuite similare. Aceasta permite reducerea efortului de decuplare la turaţii mici, însa la turaţii mari efortul de decuplare creşte foarte mult. Din această cauză, ambreiajele semicentrifuge se construiesc cu un singur disc de presiune şi se utilizează numai la autoturisme, autocamioane de tonaj redus şi microbuze.

14

Fig. 1.5. Construcţia ambreiajului mecanic semicentrifug.

15

Fig. 1.6. Construcţia ambreiajului mecanic centrifug:1 – volantul motorului; 2 – arcuri care menţin ambreiajul decuplat; 3 – disc de presiune; 4 – disc reactiv; 5 – disc de

16

fricţiune; 6 – carcasă; 7 – contragreutăţi articulate pe carcasă; 8 – arcuri de presiune.

Din categoria ambreiajelor mecanice fac parte şi ambreiajele centrifuge, care au o acţiune automată, în sensul că atât procesul cuplării, cât şi cel al decuplării sunt legate de regimul de funcţionare al motorului. Atunci când motorul nu funcţionează, ambreiajul este decuplat, iar în intervalul unor turaţii stabilite, se cuplează sub acţiunea forţelor centrifuge ale unor pârghii prevăzute cu greutăţi la capete. Avantajele principale ale ambreiajelor centrifuge sunt: cuplarea lina la plecarea din loc a automobilului şi decuplarea automată la reducerea turaţiei motorului până la mersul în gol, ceea ce împiedica oprirea lui. Dezavantajele ambreiajelor centrifuge sunt: posibilitatea patinării la turaţii relativ reduse şi sarcini mari ale motorului; imposibilitatea pornirii motorului prin împingerea automobilului; funcţionarea cu regim termic mai ridicat, ca urmare a patinării îndelungate; imposibilitatea utilizării frânei de motor. Unele dintre aceste dezavantaje pot fi eliminate prin utilizarea unor dispozitive, care însa măresc complexitatea construcţiei. Toate acestea fac ca ambreiajele centrifuge sa fie utilizate în transmisiile automate combinate cu alte tipuri de ambreiaje. Construcţia unui ambreiaj centrifug este reprezentată in figura 1.6.

Discuri de fricţiune. Pentru a obţine o cuplare cât mai bună a transmisiei cu motorul, ambreiajul automobilului trebuie să fie cât mai elastic. Din acest punct de vedere cele mai corespunzătoare sunt ambreiajele cu mai multe discuri deoarece momentul motorului este transmis treptat de la un disc la altul, ceea ce asigură o frecare progresivă si deci o cuplare lină. La ambreiajele cu un singur disc, cuplarea se face mult mai rigid şi din această cauză discurile de fricţiune ale acestora au o construcţie specială, în scopul asigurării unei cuplări cât mai line. Soluţiile constructive mai des utilizate şi totodată recomandabile sunt cele ale discurilor ondulate sau prevăzute cu arcuri plate în interior, după cum se arata in figura 1.7.

17

Partea periferică a discului reprezentat in figura 1.7.a, este împărţită în mai multe sectoare 2, îndoite în afară sau înăuntru prin alternare. Numărul sectoarelor se recomanda intre 4 si 12, funcţie de diametrul discului. Tăieturile radiale care dau naştere la sectoarele ondulate micşorează totodată si tendinţa spre deformare a discului metalic. In stare liberă, intre garniturile de fricţiune 1 si 3 există un joc S=1 - 2 mm, iar când discul este presat, ondulaţiile încep să se îndrepte treptat, ceea ce asigură o frecare progresivă şi deci o cuplare lină. Un dezavantaj al discurilor cu sectoare constă în dificultatea de a obţine aceeaşi rigiditate la toate sectoarele.

Fig. 1.7. Construcţia discului de fricţiune.

O rigiditate mai uniformă pe suprafaţa discului de fricţiune se obţine prin construcţia din figura 1.7.b, la care sunt introduse arcuri plate între disc şi garniturile de fricţiune, ceea ce face ca între ele să apară, în stare libera, un joc S=l – 2 mm, care se preia în procesul cuplării, Numărul arcurilor 4 plate se recomandă sa nu fie mai mic de 6.

Deoarece discurile trebuie să fie elastice, se execută din oţel laminat cu conţinut mediu sau ridicat de carbon cu grosimea de 1,4 – 2 mm. Tăierea şi îndoirea sectoarelor se fac în prese speciale. În scopul menţinerii formei şi calităţilor

18

elastice dorite, tratamentul termic se face tot în prese. După călirea în ulei şi revenire, trebuie să aibă duritatea HRC=38 ... 50. Arcurile plate se execută din bandă de oţel laminat la rece şi lustruit, cu grosimea de 0,5 mm, şi se călesc, după care sunt supuse unei reveniri în prese la temperatura de aproximativ 420°C.

Garnituri de fricţiune. În construcţia ambreiajelor se folosesc cu cupluri de frecare compuse din materiale diferite, respectiv volantul şi discurile de presiune din metal, iar garniturile discului de fricţiune din material nemetalic. Materialul de bază pentru confecţionarea garniturilor de fricţiune este azbestul, care are o stabilitate chimică şi termică foarte bună. Acesta poate fi utilizat sub forma unor fire scurte sau sub forma unor texturi, care, împreuna cu inserţii metalice, se presează în lianţi de tipul răşinilor sintetice, ale căror proprietăţi influenţează în mod hotărâtor funcţionarea ambreiajului. Utilizând diferite inserţii, se pot varia coeficientul de frecare, rezistenta la uzura şi calităţile necesare ale materialului de fricţiune. Cele mai răspândite incluziuni metalice sunt plumbul, zincul, cuprul si alama, sub formă de sârma, şpan sau pulbere.

Cerinţele principale impuse garniturilor de fricţiune ale ambreiajului sunt: sa asigure coeficientul de frecare dorit şi asupra lui sa influenţeze puţin variaţiile de temperatură, ale vitezei de alunecare şi ale încărcării specifice; să aibă o rezistenţă ridicată la uzură, mai ales la temperaturi înalte; să-şi refacă rapid proprietăţile de fricţiune iniţiale, după încălzire urmată de răcirea corespunzătoare; să aibă stabilitate mare la temperaturi ridicate; sa aibă proprietăţi mecanice (rezistentă, elasticitate, plasticitate) ridicate; să se prelucreze uşor şi să asigure o cuplare lină fără şocuri, la plecarea din loc a automobilului.

Uzura garniturilor de fricţiune depinde de încărcarea specifică, de viteză de alunecare, şi de temperatură, cunoscând că la temperaturi mai mari de 250°C intensitatea uzurii creşte brusc. Din acest punct de vedere, cel mai bine se comportă garniturile confecţionate din textura de azbest presată în bachelită. În unele cazuri, se utilizează materiale metalocramice, ale căror avantaje constau în conductibilitate termică bună, coeficient de frecare ridicat, stabilitate mare la temperatură şi rezistenţă mecanică deosebită. Uzura acestor garnituri este foarte mică, dar uzura celorlalte elemente de frecare este mare şi de aceea utilizarea lor nu se face pe scară largă.

Fixarea garniturilor de fricţiune pe disc se face cu nituri sau prin lipire cu cleiuri termorezistente. Răspândirea cea mai mare o are nituirea, deoarece asigura rezistenţă şi siguranţă în funcţionare şi permite înlocuirea garniturilor fără prea mare greutate. Niturile utilizate sunt executate din materiale cu

19

duritate redusa (cupru, alama, aluminiu), care nu provoacă zgârieturi pe suprafeţele de frecare. Se recomanda în special niturile de alama sau cupru, deoarece niturile de aluminiu au o rezistenţă redusă şi în plus ele uzează mai mult volantul şi discul de presiune atunci când garnitura s-a uzat, iar pulberea de aluminiu rezultată în timpul frecării şi depusa pe suprafeţele de frecare influenţează asupra mărimii coeficientului de frecare.

Lipirea garniturilor de fricţiune prezintă unele avantaje, ca: mărirea suprafeţei de frecare prin eliminarea orificiilor pentru nituri; eliminarea slăbirii rezistenţei garniturii la eforturi tangenţiale; utilizarea mai raţionala a grosimii garniturii. În schimb, această metodă de fixare are şi dezavantaje în sensul că nu permite montarea arcurilor plate şi face să crească rigiditatea garniturii. Garniturile metaloceramice se pot fixa numai prin lipire la temperatură şi presiune ridicate.

Coeficientul de frecare are următoarele valori: pentru materialele pe bază de azbest µ=0,25.... 0,35, iar pentru materialele metaloceramice ,µ=0,4... 0,45.

Amortizoare de oscilaţii de torsiune. Pentru a feri transmisia de oscilaţiile de răsucire cauzate de rotaţia neuniformă a arborelui cotit si de variaţia vitezelor unghiulare la deplasarea automobilului, discul de fricţiune al ambreiajului este prevăzut cu un sistem de amortizare a acestor oscilaţii, care serveşte şi la asigurarea unei cuplări mai line a ambreiajului.

Amortizoarele de oscilaţii de răsucire ale ambreiajelor, indiferent de caracteristica elementului de amortizare, funcţionează pe baza aceleiaşi scheme de principiu, respectiv, legătura dintre discul de fricţiune şi butucul acestuia se face cu ajutorul unui element elastic. Din punct de vedere constructiv, aceste sisteme de amortizare diferă prin elementul elastic utilizat: cauciuc, capsulă hidraulică sau arcuri.

Construcţia discului de fricţiune cu amortizorul de oscilaţii din cauciuc 1 este reprezentată in figura 1.8.

Deşi din punct de vedere constructiv sunt simple, amortizoarele de oscilaţii din cauciuc nu au căpătat răspândire prea mare, deoarece, pentru a obţine o amortizare eficientă, dimensiunile lor trebuie să fie mari, ceea ce face ca momentul de inerţie al discului de fricţiune să crească. În afară de aceasta, regimul termic ridicat din zona centrală a discului influenţează negativ asupra proprietăţilor fizice şi asupra duratei de funcţionare a cauciucului.

La unele ambreiaje, se folosesc amortizoare de oscilaţii de răsucire hidraulice, care au însa o construcţie complicată, etanşeitatea se asigură cu greutate şi momentul de inerţie

20

este mare, ceea ce face ca aceste amortizoare să aibă o aplicabilitate redusă şi aceea numai la autoturisme.

Fig. 1.8. Construcţia discului de fricţiune Fig. 1.9. Construcţia discului condus cu amortizor de oscilaţii de torsiune din cu amortizor de oscilaţii de torsiune cauciuc. cu fricţiune şi element elastic.

Cea mai largă răspândire o au amortizoarele de oscilaţii cu inele de fricţiune şi element elastic cu arcuri elicoidale, după cum se arată in figura 1.9. La aceste construcţii, elementul elastic îl constituie arcurile elicoidale cilindrice 1, dispuse tangenţial în ferestrele discului de fricţiune, care pot fi în număr de 6... 12, funcţie de diametrul discului. Elementul de fricţiune îl constituie garniturile sau inelele arcuite 2, prinse între flanşă şi disc.

21

Prezenţa amortizorului de oscilaţii de torsiune în construcţia discului de fricţiune al ambreiajului contribuie la reducerea zgomotului în transmisie şi la evitarea apariţiei fenomenului de rezonanţă, mai ales la roţile dinţate, care, în cazul unor amplitudini mari, se pot distruge.

a b cFig. 1.10. Soluţii de solidarizare a discului de presiune cu volantul:

a – la ambreiajul monodisc; b şi c – la ambreiajul bidisc; 1 – ştift fixat în carcasă;2 – prezon; 3 – ştift pentru discul intermediar; 4 – proeminenţă carcasă.

22

Discuri de presiune. Pentru a asigura o presare uniformă, a garniturilor de fricţiune, discurile de presiune trebuie să fie rigide, iar pentru a reduce temperatura suprafeţelor de frecare trebuie să aibă o masa suficient de mare, condiţie necesară pentru preluarea unei cantităţi de căldură cât mai mari. La ambreiajele monodisc, în scopul îmbunătăţirii transmisiei de căldură, discurile de presiune sunt prevăzute la exterior cu aripioare de răcire, de forma paletelor de ventilator. Unele discuri de presiune sunt prevăzute cu canale radiale de ventilaţie.

In scopul transmiterii momentului, discurile de presiune trebuie săse rotească împreună cu volantul motorului şi să aibă posibilitatea, înmomentul decuplării şi cuplării ambreiajului, să se deplaseze de-a lungularborelui acestuia. Solidarizarea la rotire a discurilor de presiune cuvolantul motorului se poate realiza în mod diferit, după cum se arată înfigura 1.10.

Discurile de presiune trebuie să aibă o rezistenta mare la uzură şi de aceea ele se execută din fontă perlitică.

Discurile cu diametre mari, care sunt supuse unor solicitări dinamice mari, se recomandă să se execute din fontă cu adaosuri de nichel,mangan şi silicon. Duritatea discurilor de presiune se recomandă săfie HB=170 ... 230.

Arcuri de presiune. După modul în care sunt dispuse, arcurile de presiune ale ambreiajului pot fi periferice sau centrale.

Arcurile periferice sunt cilindrice, iar numărul lor depinde de mărimea diametrului exterior al garniturii de fricţiune. Odată cu creşterea numărului arcurilor, diametrul sârmei arcului se poate micşora, ceea ce face ca la diametre egale ale arcurilor, elasticitatea lor să crească. Aceasta prezintă importanţa şi din punctul de vedere al lungimii arcurilor, care trebuie să fie cât mai mică. Pentru a evita încălzirea dintre arcuri si discul de presiune, între ele se montează şaibe termoizolatoare 1 (fig. 1.11.a), confecţionate din acelaşi material cu garnitura de fricţiune. Arcurile periferice se centrează pe discul de presiune cu ajutorul unor bosaje ale acestuia (fig. 1.11.a şi b), care au şi rolul de a menţine arcurile

23

la locurile lor, atunci când forţele centrifuge tind să le deplaseze.

a b Fig. 1.11. Montarea arcurilor de presiune periferice.

a

b c

Fig. 1.12. Construcţia arcurilor centrale.

Arcurile centrale pot fi cilindrice (fig. 1.12.a), conice (fig. 1.12.b) sau tip diafragma (fig. 1.12.c). Arcurile conice pot avea o caracteristică neliniară, ca urmare a scoaterii din funcţiune a unor spire, pe măsură ce creşte deformaţia lor. Arcurile diafragmă au forma unui trunchi de con, cu braţe elastice,

24

formate prin tăieturi radiale, care servesc drept pârghii de decuplare a ambreiajului. Ele au o caracteristică neliniară. Modul de funcţionare a arcului diafragma este arătat in figura 1.13, unde se prezintă schema arborelui cuplat (fig. 1.13.a), a ambreiajului decuplat (fig. 1.13.b) şi fixarea arcului pe discul de fricţiune (fig. 1.13.c)

Fig. 1.13. Funcţionarea arcului diafragmă

Arcurile centrale nu se încălzesc de la discul de presiune, ceea ce permite menţinerea calităţilor lor elastice timp îndelungat. Atât arcurile periferice, cât şi cele centrale, se execută din oteluri speciale cu adaosuri de mangan, având duritatea HRC—40 ... 45.

Pârghii şi manşoane de decuplare. Pârghiile de decuplare pot fi forjate liber sau matriţate. Numărul lor nu poate fi mai mic de trei şj depinde de dimensiunile ambreiajului. Pârghiile de decuplare trebuie să aibă o cinematică corectă. Dacă articulaţiile ar fi fixe, rotirea pârghiilor ar fi imposibilă, deoarece punctele de articulaţie se deplasează pe un arc de cere, în timp ce discul de presiune are numai posibilitatea deplasării axiale. Diferite soluţii privind construcţia şi fixarea pârghiilor de decuplare sunt date in figura 1.14.

Pentru reducerea pierderilor de frecare la decuplarea ambreiajelor, pârghiile se fixează în articulaţii cu reazeme cu rulmenţi şi arcuri. Uti-lizarea lagărelor cu alunecare nu este recomandabilă, deoarece, sub acţiunea forţelor centrifuge şi a

25

temperaturii, lubrifiantul devine fluid şi este expulzat spre exterior, creându-se posibilitatea gripării articulaţiei.

Pârghiile de decuplare rigide se execută din otel carbon, se călesc în ulei şi se cianurează la o adâncime de 0,2 mm pe suprafeţele de lucru. Pârghiile de decuplare elastice se execută din otel cu conţinut ridicat de carbon şi se călesc în ulei, la o duritate HRC—43 ... 45.

În scopul funcţionarii normale a ambreiajului, este necesar ca suprafeţele de contact ale capetelor interioare cu manşoanele de decuplare să se afle în acelaşi plan.

Pentru aceasta, toate soluţiile constructive arătate în figura 1.14 sunt prevăzute cu şuruburile de reglare 1. .

Manşoanele de decuplare pot fi construite în aşa fel încât să se deplaseze direct pe arborele ambreiajului sau să se deplaseze pe o bucşă fixată pe carcasa ambreiajului. Cele care se montează direct pe arbore prezintă dezavantajul că sunt supuse unei uzuri intense tot timpul funcţionării motorului, chiar atunci când ambreiajul este cuplat, deoarece arborele acestuia se roteşte. Dacă manşonul este montat pe bucşa, uzura este mult mai mică, dat fiind faptul că frecarea între suprafeţele de contact are loc în direcţia axială numai în timpul cuplării şi decuplării ambreiajului. Manşoanele de decuplare sunt prevăzute cu rulmenţi de presiune care pot fi axiali (fig. 1.15.a), sau radiali axiali (fig. 1.15.b) sau cu inel de grafit (fig. 1.15.c).

Soluţia cu inel de grafit se utilizează în special la autoturisme; între inel şi pârghiile de decuplare se află o şaibă metalică 1 în scopul prote-jării suprafeţei inelului de grafit 2. Această construcţie prezintă avanta-jul că este simplă şi nu are nevoie de ungere. La construcţiile moderne, rulmenţii de presiune, de asemenea, nu au nevoie de ungere, deoarece sunt închişi ermetic intr-o carcasă metalică, în interiorul căreia se introduce lubrifiantul la montare.

Carcasa şi carterul ambreiajului. Carcasa ambreiajului se fixează pe volantul motorului şi serveşte drept cadru de montare pentru pârghiile de decuplare, arcurile de presiune şi elementele de solidarizare a discurilor de presiune cu volantul. În partea centrală are o deschizătură prin care trece arborele primar al cutiei de viteze şi manşonul de decuplare, iar în scopul asigurării unei răciri bune, carcasa este prevăzuta cu ferestre de aerisire (fig. 1.16).

Fixarea carcasei pe volant se face cu şuruburi, iar centrarea cu ştifturi sau cu ajutorul unui umăr executat pe volant. Carcasa ambreiajului se ştanţează din tabla de otel cu conţinut redus de carbon.

La unele construcţii, carterul ambreiajului se execută împreună cu carterul cutiei de viteze, iar la altele separat. Forma şi dimensiunile carterului depind de construcţia ambreiajului. Carterul poate fi dintr-o singură bucată, şi atunci

26

se toarnă din fontă, sau din două bucăţi, soluţie la care ambele piese pot fi turnate din fontă, sau numai jumătatea superioară turnată din fontă, iar cea inferioară ştanţată din tablă de otel. Carterul ambreiajului se centrează şi se fixează pe carterul volantului, iar în partea cutiei de viteze pe flanşa capacului rulmentului de la arborele primar.

Fig. 1.14. Construcţia şi funcţionarea pârghiilor de decuplare: a şi b – pârghii rigide; c şi d – pârghii elastice matriţate.

Fig. 1.15. Construcţia manşoanelor de decuplare.

cd

27

Fig. 1.16. Construcţia carcasei ambreiajului.

3. Construcţia mecanismului de acţionare a ambreiajului

Mecanismul de acţionare a ambreiajului trebuie sa asigure o cuplare perfectă şi o decuplare rapidă; forţa aplicată la pedală necesară decuplării ambreiajului trebuie să nu fie prea mare (100 – 150 N pentru autoturisme; 150 – 200 N pentru camioane şi autobuze) iar cursa totală a pedalei să nu depăşească 120 – 150 mm. Pe măsura uzurii garniturilor de fricţiune mecanismul trebuie să permită reglarea cursei libere a pedalei.

După principiul de funcţionare, mecanismele de acţionare a ambreiajelor pot fi neautomate (mecanic, hidraulic) sau automate (vacuumatic, electric). În unele cazuri, pentru uşurarea comenzii ambreiajului, se utilizează mecanisme de acţionare neautomate prevăzute cu un servomecanism.

28

4. Mecanismul de acţionare mecanică

Construcţia mecanismului de acţionare mecanica a ambreiajului este reprezentată In figura 1.18. El constă dintr-un sistem de pârghii, bare şi ţevi, legate de dispozitivul de decuplare. Datorită faptului că motorul este montat pe cadrul automobilului prin intermediul unor articulaţii elastice de cauciuc, unul din elementele mecanismului de acţionare trebuie să fie cu articulaţie sferică. Dispozitivul de decuplare este format dintr-o bucşă prevăzută cu rulmenţi de presiune sau cu inel de granit, acţionata de o furcă.

29

Capitolul V1. Întreţinerea ambreiajului

Lucrările de întreţinere ale ambreiajului sunt : ungerea rulmentului de presiune, numai la rulmenţi cu gresoare, ungerea bucşelor, verificarea şi reglarea cursei libere a pedalei, reglarea jocului dintre rulmentul de presiune şi pârghiile de decuplare. Periodicitatea operaţiilor de întreţinere a ambreiajelor este data în tabelul 1.

Operaţia Periodicitatea, km echivalenţi

Controlul si restabilirea nivelului lichidului din rezervorul mecanismului de acţionare hidraulic

Zilnic: rezervorul trebuie sa fie ¾ plin cu lichid

Verificarea daca orificiul de aerisire din capacul rezervorului este astupat

Zilnic

Ungerea axului pedalei 5000Verificarea tensiuni arcurilor de reducere de la pedala si cilindrul receptor

10000

Reglarea cursei libere a pedalei 10000

2. Verificarea şi reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului

Cursa liberă a pedalei este corespunzătoare când ambreiajul transmite momentul motor fără patinare, cu pedala în poziţia liberă, şi când decuplează complet cu pedala apăsată .Reglarea cursei libere a ambreiajului este necesar să se facă periodic, deoarece, prin uzura garniturilor de frecare, ea se micşorează.

Se deplasează prin apăsare pedala împreună cu cursorul, pana în momentul în care ambreiajul începe sa decupleze. Acest moment se simte prin mărirea forţei necesare deplasării în

30

continuare a pedalei. Distanţa între cele două cursoare reprezintă cursa liberă a pedalei şi se citeşte direct în milimetri pe scara gradată a riglei. Ea trebui să fie de 20 – 50 mm, în funcţie de tipul automobilului . Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face în mod diferit în funcţie de automobil. De obicei cursa liberă a pedalei se reglează prin modificarea lungimii tijelor care transmit mişcarea de la pedală la furca de decuplare.

La reglare, se slăbeşte contrapiuliţa şi se înşurubează sau deşurubează piuliţa până se obţine cursa liberă a pedalei, corespunzătoare unui joc de 2 – 3, 5 mm la extremitatea furcii ambreiajului.

În cazul ambreiajului cu mecanism de comandă cu acţionare hidraulică cursa liberă a pedalei se datorează jocului dintre tijă şi pistonul cilindrului principal şi jocului dintre rulmentul de presiune şi capetele interioare ale pârghiilor de debreiere. Jocul dintre tijă şi pistonul principal se reglează cu ajutorul unui şurub excentric, iar jocul dintre rulmentul de presiune şi capetele interioare ale pârghiilor de debreiere se reglează prin modificarea lungimii tijei pistonului cilindrului receptor, compusă din doua pârti asamblate prin filet.

3. Reglarea jocului dintre rulmentul de presiune şi pârghiile de decuplare

Pentru o funcţionare corespunzătoare a ambreiajului, trebuie ca toate pârghiile de decuplare să se găsească în acelaşi plan, pentru ca, la decuplare, ele să vină simultan în contact cu rulmentul de presiune. Jocul dintre rulmentul de presiune şi capetele interioare ale pârghiilor de decuplare se poate regla: - cu ajutorul şurubului de la capătul interior al pârghiei de decuplare; - cu ajutorul piuliţei în acest caz rulmentul de presiune este înlocuit cu un inel de grafit ,iar pârghiile au fixat la partea interioară (discul); - cu ajutorul piuliţei care se înşurubează sau deşurubează pe buton; - cu ajutorul piuliţei care apropie sau depărtează partea centrală a pârghiei de decuplare de carcasa ambreiajului.

Jocul dintre rulmentul de presiune şi pârghiile de decuplare se reglează,de obicei, după reparaţii.

La verificarea şi reglarea poziţiei pârghiilor de decuplare se procedează astfel:

31

- se roteşte arborele cotit al motorului pana când apar doua pârghii în dreptul ferestrei de vizitare din carterul ambreiajului; - se apasă pedala până când rulmentul de presiune atinge capetele pârghiilor. Dacă rulmentul a atins o singură pârghie, acestea se reglează, astfel încât să fie atinse deodată. Jocul dintre pârghii şi rulmentul de presiune se verifică cu o sonda - calibru, care se introduce pe rând, în interstiţiile dintre capetele interioare ale pârghiilor şi rulment.

Capitolul VI. Defectele în exploatare ale ambreiajului şi remedierea lor

Defectele în exploatare ale ambreiajului se pot manifesta sub forma: ambreiajul patinează sau nu se cuplează, ambreiajul nu se decuplează, ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomot. Ambreiajul patinează sau nu cuplează. Defectul se constă, mai ales la deplasarea automobilului în treapta de priza directă cu viteza redusă, când motorul este accelerat iar turaţia să crească brusc, fără ca viteza automobilului să se mărească sensibil. Defectul se datorează următoarelor cauze principale: cursa liberă a pedalei necorespunzătoare, ulei pe suprafeţele garniturilor de frecare, slăbirea sau decălirea arcurilor de presiune, uzura accentuată a garniturilor de frecare. Cursa libera a pedalei necorespunzătoare se referă la situaţia în care acesta nu exista deloc. Datorită acestui fapt, rulmentul de presiune apasă în permanent pe pârghiile de debreiere, ceea ce provoacă o uzura mai rapidă a lui şi reduce din apăsarea discului de presiune asupra discului condus, deoarece ambreiajul cuplează incomplet. Ca urmare a patinări îndelungate, ambreiajul se încălzeşte foarte puternic, putând conduce la: arderea garniturilor de frecare, decălirea arcurilor de presiune, ridicarea şi deformarea discului de presiune. Defectul se elimina prin reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la valoarea prescrisa de fabrica constructoare. Existenta uleiului pe suprafeţele de frecare se datorează pătrunderii acestuia în ambreiaj ca urmare a pierderilor de ulei de la motor pe la palierul principal, ungerii prea abundente a rulmentului de presiune sau depăşirea nivelului

32

uleiului in cutia de viteze. Existenta uleiului pe suprafeţele discului condus reduce frecarea cu 40 – 50% iar ambreiajul patinează. Defectul se elimină prin spălarea garniturilor de frecare cu benzină, sau dacă acestea au fost îmbibate cu ulei se înlocuiesc. În acelaşi timp, va trebui eliminata cauza pătrunderi uleiului în ambreiaj. Slăbirea sau decălirea arcurilor de presiune este urmarea îndelungată şi asupra încălzirii. Pentru înlăturarea defectului se demontează ambreiajul, se verifica rigiditatea arcurilor de presiune şi se înlocuiesc cele slabe. Uzura accentuata a garniturilor de frecare se datorează utilizări necorespunzătoare sau îndelungate a ambreiajului. Garniturile uzate peste limita admisă se înlocuiesc . Ambreiajul nu decuplează. Defectul se manifestă la schimbarea treptelor de viteze, când arborele cotit nu decuplează, transmisia fiind însoţită de un zgomot puternic mai ales la încercarea de clupare a treptei I. Cauzele pot fi: existenta curse libere prea mari, deformarea discului de frecare, dereglarea sau ruperea pârghiilor de decuplare, arcul tip diafragmă deformat sau decălit, neetanşeităţi la comanda hidraulică. Exploatarea automobilului timp mai îndelungat cu un ambreiaj care nu decuplează complet determinarea uzurii premature a sincronizatoarelor şi a danturilor roţilor cutiei de viteze. Cursa libera a pedalei ambreiajului este prea mare datorită unui reglaj incorect şi a uzurilor mari a articulaţiilor mecanismului de comandă. Datorită faptului că ambreiajul nu decuplează complet se uzează mai ales pârtile laterale ale danturii pinioanelor cutiei de viteze. Defectul se elimină prin reglarea cursei libere a pedalei. Deformarea discului de frecare se produce mai ales, ca urmare a supraîncălzirii şi a recondiţionări defectuoase. La decuparea ambreiajului, suprafeţele deformate vor atinge atât suprafeţele deformate discul de presiune cât şi pe cea a volantului, făcând imposibilă decuparea completă. Când deformarea discului nu depăşeşte 0,3 - 0,4 mm, acesta se îndreaptă, în caz contrar se înlocuieşte. Dereglarea pârghiilor de cuplare conduce la o deplasare înclinată a discului de presiune faţă de poziţia iniţială, astfel ca într-o parte rămâne în contact cu discul de frecare, iar decuparea nu va fi completă. Defecţiunea se înlătura prin reglarea pârghiilor de decuplare.

33

Ruperea pârghiilor de decuplare duce la o situaţie similară dereglărilor, numai ca zgomotul produs este permanent datorită lovirii continue a pârghiilor rupte de discurile în rotaţie. Defecţiunile mecanismului de comanda hidraulica conduc la imposibilitatea decuplări complete. Existenta aerului în instalaţie provoacă o situaţie similară. Ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomote puternice. Defectul se datorează următoarelor cauze: spargerea discului de presiune, slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus, ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare, dereglarea sau ruperea. Spargerea discului de presiune se poate produce datorită fabricaţiei necorespunzătoare, supraîncălziri şi conduceri defectuoase. Remedierea constă în înlocuirea discului de presiune. Slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus se produce după o funcţionare îndelungată sau o manevrare brutala a ambreiajului. Remedierea se face prin înlocuirea discului condus sau a arcurilor defecte.

BIBLIOGRAFIE

Gh. Frăţilă, Automobile - Cunoaştere, Întreşinerea ŞI Reparaţii, Ed. Didactică si Pedagogică, R.A. – BUCUREŞTI, 1992

Gh. Frăţilă, Automobile – Şofer Mecanic Auto, Ed. Ed. Didactică si Pedagogică, R.A. – BUCUREŞTI, 1994

. Ghica, Al. Groza, Intreţinerea şi Repararea Automobilelor, Ed. Didactica şi Pedagogica, - BUCUREŞTI, 1972

34