Într-un articol anterior, am discutat în detaliu despre piesele ambreiajelor uscate, principiul lor de funcționare și domeniile lor de aplicare. Sunt sau au existat zone în care acest dispozitiv s-a dovedit a fi insuficient pe baza anumitor aspecte – de aici face parte și ambreiajul umed.
Deși numărul total de ambreiaje mecanice produse este neglijabil în comparație cu volumul de care erau disponibile în urmă cu câteva decenii, acestea sunt totuși interesante din punct de vedere tehnic și conform anumitor grupuri de pasionați de mașini, producția lor nu ar trebui niciodată întreruptă complet.
În acest articol vom vorbi despre ambreiajele transmisiilor manuale în general, precum și despre versiunile mecanice, unde vom introduce în detaliu ambreiajul umed.
Despre ambreiaje în general
Ambreiajul este o structură detașabilă care creează cumva o legătură între motorul vehiculului și transmisie. Au fost publicate multe implementări ale metodei de conectare, însă în acest articol ne ocupăm doar de cea mecanică.
Sarcina sa principală este să transfere în mod fiabil cuplul maxim al motorului către cutia de viteze, precum și să asigure o pornire lină, uniformă și fără vibrații. Acesta din urmă se realizează nu numai prin faptul că are două poziții finale ale ambreiajului, dar șoferul este capabil să-l gliseze.
Ambreiaje mecanice
La autoturismele, versiunile mecanice s-au răspândit destul de rapid. Motivul pentru aceasta a fost că era ieftin de fabricat, era compact și ușor de întreținut, iar dimensiunea suficient de mică a asigurat și un moment de inerție scăzut, ceea ce a accelerat timpii de comutare și sincronizare.
Ambreiajele mecanice sunt conectate la unitățile de antrenare cu un disc de frecare, care poate fi folosit pentru a specifica exact cât de mult cuplu poate transfera de la motor. Acesta trebuie să fie mai mare decât cuplul maxim al motorului. Raportul dintre cele două numere anterioare este factorul de siguranță al ambreiajului.
Pentru autoturisme, această valoare este între 1,8 și 2, astfel încât ambreiajul ar putea transmite aproximativ de două ori mai mult cuplu motorului decât poate furniza motorul.
Limitele de performanță ale ambreiajelor mecanice uscate cu un singur disc - domenii de aplicare ale ambreiajelor umede
Acesta este încă cel mai popular tip dintre versiunile mecanice, în special la mașinile de pasageri. Trebuie să menționăm că există domenii de aplicare în care înainte nu era considerat ca fiind un monopol: de exemplu, segmentul vehiculelor comerciale mai mari și al mașinilor agricole, domeniul din lumea motocicletelor, ambreiajul umed a preluat controlul peste versiunea uscată în toți acești ani.
Apropo, acesta din urmă are un motiv diferit față de vehiculele comerciale. În aceleași condiții, ambreiajele uscate ale motocicletelor sunt mai ușoare, pot transfera mai mult cuplu decât omologii lor care rulează în ulei.
Ducati a trecut recent la ambreiajul umed (Sursă: www.wikipedia.org)
Dezavantajul lor este însă că sunt mai zgomotoase, se pot strica mai repede și sunt mai greu de manevrat. Primul dezavantaj este suficient pentru ca ambreiajul umed să preia treptat piața pentru că în ultimii ani producătorii de motociclete trebuie să se confrunte cu reguli din ce în ce mai stricte în ceea ce privește cantitatea maximă de zgomot care poate fi emisă. Astăzi, trebuie să reducă sunetul ambreiajului uscat, altfel produsul nu poate fi vândut. Cu câteva excepții (BMW, Moto Guzzi), toți producătorii au trecut la un ambreiaj umed.
Structura și funcționarea multi-discului, ambreiaje lamelare
În legătură cu vehiculele comerciale și mașinile agricole, cuplul maxim transferabil este cheia alegerii. Acest lucru poate părea puțin contradictoriu având în vedere istoria, dar vom rezolva contradicția în scurt timp.
Se poate întâmpla ca cuplul de transmis să justifice un disc de o asemenea dimensiune, încât pur și simplu să nu se încadreze în spațiul disponibil, diametrul său de instalare este prea mare. Apoi se folosește lamelar uscat sau cu ulei (umed).
Aici solicitările fizice se ciocnesc de motociclete: chiar dacă motorul nu are cuplu, spațiul disponibil este extrem de redus, chiar și în comparație cu cuplul de intrare.
Angrenajul de antrenare de pe arborele cotit al blocului motocicletei antrenează angrenajul condus cu un număr mai mare de dinți, pe suprafața frontală a căruia este nituit un tambur interior, cu nervuri axiale. Discurile de ambreiaj (lamele) fără plăcuțe de frecare sunt conectate la acesta.
Între lamelele din plăci de oțel dintate exterior sunt amplasate lamelele dintate interioare cu o inserție de plută de frecare care sunt conectate la butucul extern cu nervuri de la capătul arborelui antrenat.
Știfturile atașate la butucul care este atașat la capătul arborelui antrenat asigură ghidarea discului de presiune și preîncărcarea arcurilor elicoidale care comprimă discul de presiune și lamelele dintate exterioare și interioare.
Implicit, ambreiajul este închis. Ridicarea și eliberarea acestuia este posibilă prin deplasarea axială a tijei de împingere situată în orificiul axial al arborelui antrenat. Dacă tija de împingere se deplasează spre stânga, placa de presiune se mișcă împotriva arcurilor de compresie și forța care comprimă lamelele este îndepărtată.
Carcasa ambreiajului este închisă și umplută cu ulei. Pe lângă funcționarea silențioasă, uleiul asigură răcirea suprafețelor de frecare, ceea ce este deosebit de important în cazul inserțiilor de plută sensibile la căldură.
Cutiile de viteze manuale au dispărut complet de la vehiculele comerciale, unele tractoare mai mici au încă ambreiajul umed care nu este conectat la o cutie de viteze automată (Sursă: www.wikipedia.org)
Un avantaj suplimentar al umplerii cu ulei este că atunci când ambreiajul este închis, acesta este împins mai lent din suprafețele de frecare, crescând astfel timpul de alunecare, ceea ce permite o pornire mai lină.
Există și soluții care nu au plăcuțe de frecare pe perechile de discuri. În acest caz, factorul de frecare este mai mic, dar sarcina de suprafață permisă semnificativ mai mare asigură totuși o transmisie mai mare a cuplului pentru aceleași dimensiuni geometrice.
Instalarea ambreiajului cu mai multe plăci umede poate necesita puțin mai mult spațiu decât versiunea uscată. Pentru a reduce dimensiunea axială, distanța dintre plăci este de obicei de 0,3-0,5 mm. În timpul funcționării, mai ales pe vreme rece, datorită vâscozității interne crescute a uleiului, acesta este capabil să transmită cuplu chiar și atunci când se dizolvă. Această problemă dispare după câteva comutări repetate.
După cum sa menționat pentru motociclete, există și ambreiaje multi-disc uscate. La vehiculele mai mari, nu este folosit ca ambreiaj principal din cauza condițiilor proaste de răcire, ci se găsește mai degrabă în mecanismele de direcție ale vehiculelor pe șenile sau pe arborii de antrenare ale motoarelor de pornire mai mari.
Comentarii