ZAGADNIENIA SZKOLENIOWE:
1. Przeznaczenie i rodzaje sprzęgieł. Budowa sprzęgła. Zasada działania sprzęgła.
2. Przeznaczenie i rodzaje skrzyń biegów. Budowa skrzyni biegów. Zasada działania skrzyni biegów.
3. Budowa i zasada działania skrzyni rozdzielczej.
PRZEBIEG I HARMONOGRAM ZAJĘĆ
lp
Treść zagadnienia szkoleniowego
czas
uwagi
1
2
3
4
Zagadnienie 1
Sprzęgło samochodu wyposażonego w silnik spalinowy jest niezbędnym zespołem układu przeniesienia napędu. Silnik spalinowy dysponuje mocą zapewniającą poruszanie się pojazdu dopiero wtedy, kiedy wał korbowy silnika obraca się z odpowiednio dużą prędkością obrotową. Wówczas można, po włączeniu pierwszego lub drugiego biegu, połączyć poprzez sprzęgło silnik ze skrzynią biegów i ruszyć pojazdem z miejsca postoju. Oprócz tego sprzęgło zapewnia:
- zabezpieczenie zespołów układu napędowego i silnika przed przeciążeniem (poślizg sprzęgła);
- łagodne łączenie pracującego silnika z zespołami przeniesienia napędu podczas ruszania z miejsca i zmiany biegów.
Kierujący wykorzystuje sprzęgło podczas ruszania z miejsca postoju, podczas zmiany biegów, w trakcie hamowania oraz zatrzymania samochodu.
We współczesnych samochodach ciężarowych stosuje się różne rozwiązania konstrukcyjne sprzęgieł. Najczęściej stosowane są sprzęgła:
- cierne;
- hydrokinetyczne.
Sprzęgła cierne.
Sprzęgło cierne składa się z trzech głównych podzespołów:
- napędzającego;
- napędzanego;
- mechanizmu sterującego włączeniem i wyłączeniem sprzęgła.
Do podzespołu napędzającego zalicza się:
- tarcza oporowa, która jest najczęściej kołem zamachowym silnika;
- tarcza dociskowa kompletna, obracająca się razem z kołem zamachowym.
Podzespół napędzany stanowią:
- tarcza sprzęgła, przesuwająca się poosiowo na wielowypuście wałka sprzęgłowego;
- wałek sprzęgłowy, ułożyskowany w osi koła zamachowego i w obudowie skrzyni biegów, przekazujący napęd do skrzyni biegów.
Elementy sterujące wyłączeniem sprzęgła to:
- pedał sprzęgła;
- układ dźwigni i cięgieł;
- łożysko wyciskowe;
- dźwigienki wyłączające, zamocowane do tarczy dociskowej i pokrywy sprzęgła.
Elementem powodującym włączenie jest jedna sprężyna (centralne) lub kilka równomiernie rozłożonych pomiędzy tarczą dociskową a pokrywą.
Działanie sprzęgła.
Włączenie sprzęgła następuje samoczynnie po zdjęciu nogi z pedału sprzęgła, pod działaniem sprężyn dociskowych oraz sprężyny odciągającej. Napęd od tarczy oporowej jest przenoszony przez tarczę sprzęgła i wałek sprzęgłowy. Dociśnięcie tarczy sprzęgła do tarczy oporowej powodują sprężyny umieszczone pomiędzy tarczą dociskową a pokrywą sprzęgła, na stałe do tarczy oporowej. Całkowite włączenie sprzęgła zapewnia luz występujący pomiędzy końcami dźwigienek wyłączających a powierzchnią łożyska oporowego tulei wyciskowej.
Należy uważać, aby podczas ruszania samochodem z miejsca powoli zdejmować stopę z pedału sprzęgła. Zapewnia to powolne i stopniowe dociskanie nieruchomej tarczy sprzęgła do wirującej tarczy oporowej a tym samym płynne ruszanie z miejsca. W sprzęgłach ciernych napęd jest przenoszony dzięki siłom tarcia, występującym pomiędzy tarczą a okładzinami ciernymi sprzęgła. Okładziny cierne są wykonane z materiałów kompozytowych, których lepiszczem są żywice syntetyczne. Jeżeli zbyt gwałtownie zostanie zwolniony pedał sprzęgła, przy dużej prędkości obrotowej silnika, to na okładzinach ciernych wywiązuje się bardzo duża ilość ciepła, która powoduje zwęglanie i pękanie powierzchni okładzin ciernych.
Wyłączanie sprzęgła odbywa się po wciśnięciu pedału sprzęgła. Poprzez układ dźwigni przesunięte zostaje łożysko wyciskowe, które naciskając na końce dźwigienek wyłączających powoduje odciąganie tarczy dociskowej od tarczy sprzęgłowej i ściśnięcie sprężyn dociskowych. Sprzęgło jest wyłączone, napęd nie jest przenoszony.
Szczególnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi sprzęgieł ciernych są sprzęgła:
- dwutarczowe;
- półodśrodkowe.
Sprzęgła dwutarczowe znalazły zastosowanie w niektórych samochodów ciężarowych i terenowych dużej ładowności. Zastosowanie sprzęgła dwutarczowego umożliwia zmniejszenie jego średnicy zewnętrznej do wymiarów uwarunkowanych średnicą koła zamachowego. W sprzęgłach wielotarczowych tarcze sprzęgłowe są umieszczone przesuwnie na wielowypustach wałka sprzęgłowego, wewnątrz osłony sprzęgła, wirującej razem z kołem zamachowym. Wewnątrz osłony, na sworzniach przesuwnie są mocowane tarcza dociskowa i tarcza pośrednia. Działanie sprzęgieł wielotarczowych jest podobne do działania jednotarczowych.
W starszych rozwiązaniach samochodów ciężarowych były stosowane sprzęgła półodśrodkowe. W sprzęgłach tych siłą docisku jest wywołana działaniem sprężyn dociskowych oraz siła odśrodkową działającą na wirujące ciężarki, umieszczone na końcach dźwigienek wyłączających Sprężyny dociskowe zapewniają tylko częściowe zaciśnięcie tarczy sprzęgła. Siła docisku zwiększa się w wyniku zwiększania się prędkości obrotowej silnika. Sprzęgła półodśrodkowe cechują istotne wady jak:
- skłonność do poślizgów w zakresie niewielkich prędkości obrotowych;
- konieczność użycia dużej siły nacisku na pedał podczas wyłączania sprzęgła, z uwagi na zbyt silne zaciśnięcie tarczy sprzęgła przy dużej prędkości obrotowej.
Mechanizmy sterowania sprzęgłami ciernymi służą do włączania i wyłączania sprzęgła.
We współczesnych samochodach ciężarowych mogą być stosowane mechanizmy sterujące:
- mechaniczne;
- hydrauliczne;
- hydrauliczne ze wspomaganiem powietrznym.
W mechanicznym układzie sterującym nacisk wywierany przez kierującego na pedał sprzęgła jest przekazywany za pośrednictwem cięgła, widełek wyłączających oraz łożyska wyciskowego na dźwigienki wyłączające, odsuwające tarczę dociskową.
W hydraulicznym mechanizmie sterującym naciśnięcie na pedał sprzęgła powoduje przesunięcie popychacza wraz z tłokiem w pompie hydraulicznej połączonej przewodem z siłownikiem hydraulicznym. Ciecz z pompy jest tłoczona do siłownika pod ciśnieniem. Tłok siłownika jest przesuwany wraz z popychaczem, który jest połączony dźwignią, powodując przesuwanie łożyska wyciskowego. Po ustaniu nacisku na pedał sprzęgła, mechanizm sterowania powraca do położenia początkowego. Ewentualne ubytki płynu są uzupełniane ze zbiornika płynu.
W dużych samochodach ciężarowych i autobusach stosuje się hydrauliczne mechanizmy sterujące sprzęgłem ze wspomaganiem powietrznym nadciśnieniowym. Stosowanie takiego mechanizmu jest możliwe w pojeździe, w którym jest instalacja powietrzna. Kierujący naciskając na pedał sprzęgła powoduje doprowadzenie sprężonego powietrza do mechanizmu wspomagającego i wzmacnianie siły nacisku na tłok pompy hydraulicznego mechanizmu włączania sprzęgła. Oznacza to, że nawet, gdy w układzie brak sprężonego powietrza, istnieje możliwość włączenia sprzęgła, przy zwiększonym nacisku na pedał.
Sprzęgła hydrokinetyczne.
Napęd w sprzęgle hydrokinetycznym jest przenoszony przez ciecz znajdującą się między odpowiednio ukształtowanymi elementami: napędzającym i napędzanym. Element napędzający, zwany pompą, jest mechanicznie związany z wałem korbowym silnika. Element napędzany, zwany turbiną, przenosi napęd na wałek sprzęgłowy. Obydwa elementy znajdują się w szczelnej obudowie. Zaletą tych sprzęgieł jest płynne przenoszenie napędu i zabezpieczenie przed przeciążeniem układu przeniesienia napędu i przed przeciążeniem silnika.
35
Omawiam na podstawie literatury
Zagadnienie 2.
Skrzynie biegów.
Każda skrzynia biegów w samochodzie spełnia następujące zadania:
- umożliwia zmianę siły napędowej na kołach jezdnych i dostosowanie jej wartości do chwilowych oporów ruchu (ruszanie pod górę, jazda na autostradzie, po błocie, pustyni itp.);
- rozłączanie napędu między silnikiem a kołami napędowymi, co umożliwia pracę silnika w czasie postoju samochodu, mimo że sprzęgło jest włączone (położenie neutralne dźwigni zmiany biegów);
- jazdę do tyłu lub do przodu.
Najczęściej używanymi skrzyniami biegów są skrzynie:
a) mechaniczne
- o osiach stałych;
- planetarne;
b) hydromechaniczne.
Mechaniczne skrzynie biegów
Skrzynia biegów o osiach stałych jest zbudowana z:
- obudowy (kadłuba);
- mechanizmu sterowania;
- wałka sprzęgłowego z kołem zębatym;
- wałka pośredniego z kołami zębatymi osadzonymi na stałe;
- wałka głównego z kołami zębatymi ułożyskowanymi i synchronizatorami;
- mechanizmu biegu wstecznego.
W obudowie skrzyni biegów są ułożyskowane wszystkie wałki z kołami zębatymi oraz mechanizmy sterowania wewnętrznego.
Mechanizmy sterowania spełniają następujące funkcje:
- umożliwiają włączenie jedną dźwignią wszystkich biegów;
- zapewniają dokładne włączenie biegu i uniemożliwiają samoczynne jego wyłączenie;
- uniemożliwiają jednoczesne włączenie dwóch biegów;
- uniemożliwiają przypadkowe włączenie biegu wstecznego w czasie jazdy.
Koła zębate w skrzyni biegów są stale zazębione, lecz nie wszystkie przenoszą napęd. Zależy to od położenia elementów sprzęgających, jakimi są synchronizatory. Synchronizatory, oprócz sprzęgania kół zębatych z wałkiem, mają za zadanie wyrównywanie prędkości obrotowych elementów sprzęganych. Jest to warunek niezbędny do łagodnej, bez uderzeniowej i szybkiej zmiany biegów.
Planetarne skrzynie biegów to zespół stale zazębionych kół zębatych, w których część kół zębatych oprócz obrotu wokół własnej osi wykonuje również ruch obiegowy (planetarny) wokół osi centralnej mechanizmu.
Każdy rząd planetarny, aby przekazać napęd musi mieć jeden z elementów zahamowany, tzn. jarzmo, koło słoneczne lub satelitę. Pozostałe dwa stanowią element napędzany i napędzający. Koła satelitów pośredniczą w przekazywaniu napędu.
Przekładnie hydromechaniczne.
Hydromechaniczna skrzynia przekładniowa składa się z przekładni:
- hydrokinetycznej;
- mechanicznej.
Przekładnia hydrokinetyczna składa się z trzech elementów roboczych:
- wirnika pompy (osadzonego na wale napędzającym);
- wirnika turbiny (osadzonego na wale napędzanym);
- kierownicy.
Po uruchomieniu silnika wirnik pompy zostaje wprowadzony w ruch obrotowy, a ciecz znajdujące się w kanałach międzyłopatkowych pod wpływem siły odśrodkowej zaczyna przepływać w stronę średnicy zewnętrznej. Rozpędzana przez wirnik pompy ciecz wpływa na łopatki wirnika turbiny w kierunku zgodnym z kierunkiem obrotu pompy. Z kolej ciecz przepływa między łopatkami kierownicy, a strumień cieczy zostaje odchylony od swego pierwotnego kierunku. Odchylenia strumienia cieczy zwiększa się w razie zwiększenia obciążenia. Łopatki kierownicy są tak ukształtowane, aby ciecz wpływała z powrotem między łopatki wirników. Ciecz przepływa stale między łopatkami wirników, wirując koło osi głównej, a jednocześnie krąży dookoła pierścienia środkowego.
Przekładnie mechaniczne stosowane w przekładniach hydromechanicznych mogą być:
- planetarne (stosowane najczęściej);
- zębate o osiach stałych.
Hydromechaniczne skrzynie przekładniowe są skrzyniami stopniowymi, mającymi tyle stopni, ile przełożeń tworzą przekładnie mechaniczne. Natomiast na każdym biegu uzyskuje się bezstopniową, samoczynnie zachodzącą zmianę przełożeń. Do hydromechanicznych skrzyń przekładniowych zalicza się także skrzynie mechaniczne ze sprzęgłem hydrokinetycznym, jeśli sprzęgło to stanowi konstrukcyjną całość z przekładniami mechanicznymi.
Ze skrzyni biegów napęd jest z reguły wyprowadzony za pomocą jednego wału napędowego, połączonego z wałkiem głównym. W samochodach ciężarowych o jednej osi napędowej napęd ze skrzyni biegów za pomocą wału napędowego jest przekazywany do mostu napędowego. Pojazdy mające więcej niż jedną oś napędową, np. przednią, muszą mieć dodatkową przekładnię do rozdzielania napędu. Funkcję tę spełniają skrzynie rozdzielcze.
23
Zagadnienie 3
Skrzynie rozdzielcze.
Skrzynie rozdzielcze oprócz rozdziału napędu na kilka osi mogą spełniać dodatkowe funkcje:
- zabezpieczenie układu napędowego przed przeciążeniem (zastosowanie między osiowego mechanizmu różnicowego z możliwością jego blokowania podczas jazdy w ciężkim terenie);
- zwiększenia siły napędowej na kołach przez zastosowanie dodatkowych przekładni;
- możliwość odłączenia napędu przedniego mostu podczas jazdy szosowej.
Mechanizmy sterowania skrzynią rozdzielczą są zbudowane podobnie jak mechanizmy sterowania skrzynią biegów. Dźwignia do włączania przełożeń skrzyni rozdzielczej jest umieszczona w kabinie, w zasięgu ręki kierowcy. Do włączania napędu mostu przedniego może służyć przełącznik elektromagnetyczny powodujący włączenie napędu poprzez siłownik powietrzny.
W samochodach specjalnych może być wprowadzony dodatkowy napęd ze skrzyni przekładniowej (skrzyni biegów, skrzyni rozdzielczej) do napędzania dodatkowych odbiorników, np. pomp cysterny, mechanizmu podnoszenia skrzyni ładunkowej samochodu samowyładowczego, wyciągarki, sprężarek, prądnic itp.
10
lancet.eskulap