Discuri de ambreiaj si garnituri de frictiune

1. Ambreiajul mecanic cu un singur disc(monodisc)

Fig 1. Ambreiaj monodiscPartea condusa a ambreiajului este formata din discul ambreiajului 2, montat intre volantul 1 si placa de presiune 3; discul este solidarizat la rotatie , cu arborele primar al schimbatorului de viteze .Discul ambreiajului se compune dintr-un disc de otel , prevazut cu taieturi radiale pentru a-ida elasticitatea necesara . Pe discul metalic se monteaza , prin nituire cu cap inecat , garniturile de frecare din ferodo (material care are un coeficient de frecare mare) In scopul unei cuplari line a ambreiajului , intre discul metalic si garnitura de frecare, in partea dinspre schimbator de vitezesunt montate arcuri lamelare. Un capat al arcului este nituit la discul metalic, iar celalalt capat la garnitura de frecare. Arcurile sunt indoite in asa fel, incat, in stare libera intre disc si garnitura exista un joc. La cuplarea ambreiajului, pe masura ce se elibereaza pedala, discul de presiune se deplaseaza spre volant, comprimand arcurile lamelare ale discului de frecare, si astfel momentul transmis creste treptat, ceea ce conduce la o cuplare lina a ambreiajului. Montarea discului ambreiajului pe arborele primar al schimbatorului de viteze se face cu ajutorul unui butuc cu caneluri, de flansa caruia se fixeaza prin nituire (de mentionat ca nu la toate tipurile deautomobilele discul de ambreiaj se monteaza pe arboreleprimar al cutiei de viteze.)In scopul protejarii transmisiei contra oscilatiilor la rasucire, discul ambreiajului este prevazut cu un sistem de amortizare, cu frictiune sau hidraulic.Sistemul de amortizare cu frictiune este cel mai raspandit. La discul ambreiajuluiprevazut cu amortizare prin frictiune, fixarea discului metalic de flansa butucului se face prin arcuri elicoidale (fig. 2). Arcurile sunt montate in stare comprimata, in ferestre practicate in flansa butucului si in discul metalic. In acest fel, momentul motor de la discul metalic la flansa butucului se transmite prin arcurile precomprimate .In cazul in care prin ambreiaj nu se transmite nici un moment, ferestrele din discul metalic si flansa butucului coincide. La transmiterea momentului, deci la cuplare, forta se transmite prin arcuri, care se comprima iar discul se deplaseaza fata de flansa, primind o deplasare unghiulara. In acest mod se realizeaza legatura elastica intre butuc si disc, care conduce la amortizarea oscilatiilor si rasucire. Totodata se realizeaza si o cuplare mai lina a motorului cu transmisia.

Fig. 2 Disc de frictiune cu arcuri de amortizare

2.Discul de frictiunePentru a obtine o cuplare cat mai buna a transmisiei cu motorul, ambreiajul automobilului trebuie sa fie cat mai elastic. Din acest punct de vedere cele mai corespunzatoare sunt ambreiajele cu mai multe discuri deoarece momentul motor este transmis treptat de la un disc la altul, ceea ce asigura o frecare progresiva si deci o cuplare lina. La ambreiajul cu un singur disc, cuplarea se face mult mai rigid si din aceasta cauza discurile de frictiune ale acestora au o constructie speciala. In scopul asigurarii unei cuplari cat mai line, solutiile constructive mai des utilizate si totodatarecomandabile sunt cele ale discurilor ondulate sau prevazute cu arcuri plate in interior, dupa cum se arata infig. 3Partea periferica a discului reprezentata infig. 3a, este impartita in mai multe sectoare2, indoite in afara sau inauntru prin, alternare. Numarul sectoarelor se recomanda sa fieintre 4 si 12, in functiede diametrul discului. Taieturile radiale care dau nastere la sectoarele ondulate micsoreaza totodata si tendinta spre deformare a discului metalic. In stare libera, intre garniturile de frictiune 1 si 3 exista un joc = 12mm iar cand discul este presat, ondulatiile incep sa se indrepte treptat ceea ce asigura o frecare progresiva si deci o cuplare lina. Un dezavantaj al discurilor cu sectoare consta in dificultatea de a obtine aceeasi rigiditate la toate sectoarele.

Fig. 3 Constructia discurilor de frictiuneO rigiditate mai uniforma pe suprafata discului de frictiune se obtine prin constructia infig. 3b,la care sunt introduse arcuri late intre disc si garniturile de frictiune ceea ce face ca intre ele sa apara, in stare libera, un joc = 12mm care se preia in procesul cuplarii. Numarul arcurilor 4 plate se recomanda sa nu fie mai mici de 6.Deoarece discurile trebuie safie elastice, se executa din otel laminat cu continut mediu sau ridicat de carbon cu grosime de 1,42mm . Taierea si indoirea sectoarelor se face in prese speciale. In scopul mentinerii formei si calitatilor elastice dorite, tratamentul termic se face tot in presa. Dupa calirea in ulei si revenire, trebuie sa aiba duritateHRC = 38.50 Arcurile plate se executa din banda de otel laminat la rece si lustruit inprese la temperatura de aproximativ 420 C.2 Garniturile de frictiuneIn constructia ambreiajelor se folosesc cupluri de frecare compuse din materiale diferite, respective volantul si discurile de presiune din metal, iar garniturile discului de frictiune din material metalic. Materialul de baza pentru confectionarea garniturilor de frictiune este azbestul, care are o stabilitate chimica si termica foarte buna. Acesta poate fi utilizata sub forma unor fire scurte sau sub forma unor texturi, care impreuna cu insertii metalice, se preseaza in lianti de tipul rasinilor sintetice, ale caror proprietati influenteaza in mod hotarator functionarea ambreiajului.Cele mai raspandite incluziuni metalice sunt plumbul, zincul, cuprul si alama, sub forma de sarma, span sau pulbere.Cerintele principale impuse garniturilor de frictiune ale ambreiajelor sunt:- sa asigure coeficientul de frecare dorit si asupra lui sa influenteze putin variatiile de temperatura, ale vitezei de alunecare si ale incarcarii specifice;- sa aiba o rezistenta ridicata la uzura mai ales la temperaturi inalte;- sa-si refaca rapid proprietatile de frictiune initiale. Dupa incalzirea urmata de racirea corespunzatoare;- sa aiba stabilitate mare la temperatura ridicate;- sa aiba proprietati mecanice (rezistenta, elasticitate, plasticitate )ridicate;- sa se prelucreze usor si sa asigure o cuplare lina fara socuri, la plecarea din loc a automobilului.Fig4. Garnituri de frictiune ambreiajUzura garniturilor de frictiune depinde de incarcarea specifica, de viteza de alunecare, si de temperatura, cunoscand ca la temperaturi mai mari de 250C intensitatea uzuri creste brusc.Fixarea garniturilor de frictiune pe disc se face cu nituri sau prin lipire cu cleiuri termorezistente. Raspandirea cea mai mare o are nituirea, deoarece asigura rezistenta si siguranta in functionare si permite inlocuirea garniturilor fara prea mare greutate. Niturile utilizate sun executate din materiale cu duritate redusa (cupru, alama, aluminiu), care nu provoaca zgarieturi pe suprafetele de frecare.Tipuri de garnituri utilizate:-garnituri FERODO pe baza de fibre de azbest;-garnituri din rasini sintetice armate cu fibre de kevlar sau cu fibre de sticla, care sunt nepoluante;-garnituri din pulberi metalice, rezistente, dar functioneaza cu zgomot;-garnituri din fibre impregnate cu liant si infasurate intr-o rasina sintetica.In functie de materialul utilizat, coeficientul de frecare al garniturilor variaza intre 0,25.0,35mm pentru materialele pe baza de azbest, respectiv 0,400,45mm pentru materialele metaloceramice.Pentru a proteja garniturile de frictiune impotriva incalzirii exagerate, pe suprafata acestora sunt prevazute o serie de canale radiale, prin care, la rotirea ambreiajului, circula aer care contribuie la racirea suprafetelor de frecare si la evacuarea prin centrifugare a particulelor rezultate din uzura garniturilor.

1