С ЛЕВОЙ НОГИ
С ЛЕВОЙ НОГИ
КЛУБ Автовладельцев
/Ремонт и эксплуатация
МАШИН
С ЛЕВОЙ НОГИ
СЦЕПЛЕНИЕ ВСЕ Труднее И НАДЕЖНЕЕ
ТЕКСТ / АНАТОЛИЙ СУХОВ
Конкретно "с левой ноги" начинают поездку миллионы автомобилистов - автоматические коробки не всюду в ходу. Срок службы сцепления по сопоставлению с движком и коробкой иногда до неприличия мал: при насыщенной городской езде дорогостоящая подмена требуется у нас чуть не раз в год. К тому же при износе приметно растет усилие на педали.
За последние годы конструкция сцеплений ведущих забугорных компаний очень поменялась. Мы уже писали о новых фрикционных материалах накладок "Валео" (ЗР, 2001, № 11). Сейчас речь о механических новаторствах, при этом известные мировые производители, такие, как "Сакс", "ЛуК" и "Валео", стараются не копировать друг дружку - каждый идет своим методом.
РАСПИЛЕННЫЙ МАХОВИК
Вроде бы отлично ни был уравновешен поршневой мотор, от колебаний никуда не деться. Они стали еще заметнее с расширением рабочего спектра оборотов современных движков в сторону понижения. Свою лепту в колебания заносит и коробка. Сгладить их в неких частотных полосах удается более мощным маховиком либо демпфером с упругим элементом на носке коленчатого вала (как в VAZ 2110). Но тяжкий маховик наращивает инерцию всей системы - мотор будет плохо "раскручиваться". Эффективность же демпфера тоже не всегда достаточна. Кардинальное решение - вообщем отрешиться от жесткой связи меж движком и коробкой.
Принципная схема такового устройства показана на рис. 1. Маховик состоит из 2-ух частей: одна агрессивно связана с коленчатым валом, другая - с первичным валом коробки. Меж ними установлены пружины с ограничителями - они позволяют частям маховика передвигаться относительно друг дружку. За реализацию идеи взялись производители сцеплений: связь меж движком и коробкой - их епархия.
"ЛуК" разработал для легких автомобилей очень малогабаритное сцепление с "двойным маховиком" (рис. 2). Подбором его масс и жесткости пружин удалось двинуть область резонансных колебаний ниже оборотов холостого хода и сделать лучше равномерность работы мотора - даже при наименьшей общей массе маховика. К тому же разрезной маховик отлично вентилируется, а означает, меньше нагрев накладок сцепления. В конце концов, ведомый диск сцепления сейчас можно существенно облегчить, упразднив демпферные пружины (они перешли в маховик), и, как следует, понизить его инерцию. А это уменьшает износ синхронизаторов и шестерен в коробке и позволяет продлить им жизнь. В дальнейшем же Ремонт и эксплуатация коробки станут существенно миниатюрнее, уменьшатся ее размеры и масса, автомобиль получится легче и динамичнее. "Сакс" в дополнение к круговым пружинам употребляет демультипликатор - планетарный редуктор. Пластмассовые упоры служат для понижения шумов и защиты пружин от раннего истирания.
Предложенный "Валео" "двойной маховик" состоит из 2-ух концентрически расположенных дисков: ведущего (с зубчатым венцом), закрепленного на фланце коленчатого вала, и ведомого - с ним контактирует ведомый диск сцепления. Последний центрируется относительно ведущего на шариковом подшипнике и соединен с ним подпружиненными тягами (рис. 3). На каждой тяге - по две пружины разной жесткости с встречной навивкой, что исключает западание витков. У таковой конструкции ряд преимуществ.
Во-1-х, рычажная система обеспечивает прогрессивную характеристику демпфирования, что исключает небезопасные ударные нагрузки в коробки. Во-2-х, существенно понижается шум: при смене направления вращающего момента (к примеру, при переходе от разгона к торможению движком) не дребезжат пружины.
В-3-х, на огромных скоростях вращения пружины не прижимаются к окнам под действием центробежной силы, а означает, и не подклинивают.
Сцепление в схожих устройствах выполнено заодно с маховиком и изменяется совместно с ним. В таком симбиозе ресурс узла превосходит 100 тыщ км, что приближается к ресурсу мотора. Такую конструкцию уже можно повстречать на многих европейских автомобилях: БМВ, "Фольксвагене", "Пежо".
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОМПЕНСАЦИЯ И ДРУГОЕ
С износом накладок ведомого диска изменяются его толщина и ход педали, а это наращивает усилие при выключении сцепления (рис. 4). "Валео" и "ЛуК" разработали схожие устройства автоматической компенсации износа, установленные конкретно на нажимном диске (рис. 5). По мере износа опорное кольцо диафрагмы приближается к маховику, так что для водителя сцепление остается вроде бы всегда новым. Более доступная конструкция - компенсатор в педальном узле (рис. 6). Он также понижает усилие приблизительно на 50% и существенно продлевает жизнь сцеплению.
С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Идет речь не об автомобилях для инвалидов - европейские конструкторы уже издавна думают, как облегчить жизнь полностью здоровому водителю, убрав левую педаль и оставив на месте сцепление. Эту функцию взял на себя рычаг управления коробкой - в его накладку вмонтировали выключатель. Но все оказалось не так просто - пришлось учить систему угадывать намерения водителя, анализируя данные о положении педали акселератора, оборотах мотора, скорости автомобиля, подстраиваясь под стиль вождения. Правда, и это уже можно считать прошлым днем - сейчас в моде последовательное переключение передач - рычаг не имеет механической связи с коробкой, а является только "джойстиком", отдающим команды электронике. Такую систему можно повстречать на "Альфа-Ромео" либо БМВ М3. На "смартах" же она заходит в базисную комплектацию.
Может быть, скоро сцепление будут считать частью бортовой электроники, а педаль под левую ногу пропадет навечно.
Рис. 1. Принципная схема работы "двойного маховика".
Рис. 2. Сцепление "ЛуК": 1 - демпферные пружины; 2 - ограничитель хода; 3 - фрикционные накладки.
Рис. 3. Сцепление "Валео": 1 - маховик; 2 - нажимной диск; 3 - телескопический демпфер.
Рис. 4. Изменение хода педали и усилия выключения сцепления при его износе.
Рис. 5. Устройство автоматической компенсации зазора при износе сцепления: 1 - нажимной диск; 2 - храповой механизм (зубья показаны стрелкой); 3 - промежный диск; 4 - диафрагменная пружина; 5 - кожух сцепления.
Рис. 6. Устройство автоматической компенсации зазора в педальном узле: 1 - зубчатый сектор; 2 - пружина; 3 - промежный рычаг; 4 - упор; а - педаль отпущена, зубчатые секторы разъединены; б - педаль отчасти нажата - избран свободный ход, зубчатые секторы сцепляются; в - педаль нажата стопроцентно - сцепление выключено.
КЛУБ Автовладельцев
/Ремонт и эксплуатация
МАШИН
С ЛЕВОЙ НОГИ
СЦЕПЛЕНИЕ ВСЕ Труднее И НАДЕЖНЕЕ
ТЕКСТ / АНАТОЛИЙ СУХОВ
Конкретно "с левой ноги" начинают поездку миллионы автомобилистов - автоматические коробки не всюду в ходу. Срок службы сцепления по сопоставлению с движком и коробкой иногда до неприличия мал: при насыщенной городской езде дорогостоящая подмена требуется у нас чуть не раз в год. К тому же при износе приметно растет усилие на педали.
За последние годы конструкция сцеплений ведущих забугорных компаний очень поменялась. Мы уже писали о новых фрикционных материалах накладок "Валео" (ЗР, 2001, № 11). Сейчас речь о механических новаторствах, при этом известные мировые производители, такие, как "Сакс", "ЛуК" и "Валео", стараются не копировать друг дружку - каждый идет своим методом.
РАСПИЛЕННЫЙ МАХОВИК
Вроде бы отлично ни был уравновешен поршневой мотор, от колебаний никуда не деться. Они стали еще заметнее с расширением рабочего спектра оборотов современных движков в сторону понижения. Свою лепту в колебания заносит и коробка. Сгладить их в неких частотных полосах удается более мощным маховиком либо демпфером с упругим элементом на носке коленчатого вала (как в VAZ 2110). Но тяжкий маховик наращивает инерцию всей системы - мотор будет плохо "раскручиваться". Эффективность же демпфера тоже не всегда достаточна. Кардинальное решение - вообщем отрешиться от жесткой связи меж движком и коробкой.
Принципная схема такового устройства показана на рис. 1. Маховик состоит из 2-ух частей: одна агрессивно связана с коленчатым валом, другая - с первичным валом коробки. Меж ними установлены пружины с ограничителями - они позволяют частям маховика передвигаться относительно друг дружку. За реализацию идеи взялись производители сцеплений: связь меж движком и коробкой - их епархия.
"ЛуК" разработал для легких автомобилей очень малогабаритное сцепление с "двойным маховиком" (рис. 2). Подбором его масс и жесткости пружин удалось двинуть область резонансных колебаний ниже оборотов холостого хода и сделать лучше равномерность работы мотора - даже при наименьшей общей массе маховика. К тому же разрезной маховик отлично вентилируется, а означает, меньше нагрев накладок сцепления. В конце концов, ведомый диск сцепления сейчас можно существенно облегчить, упразднив демпферные пружины (они перешли в маховик), и, как следует, понизить его инерцию. А это уменьшает износ синхронизаторов и шестерен в коробке и позволяет продлить им жизнь. В дальнейшем же Ремонт и эксплуатация коробки станут существенно миниатюрнее, уменьшатся ее размеры и масса, автомобиль получится легче и динамичнее. "Сакс" в дополнение к круговым пружинам употребляет демультипликатор - планетарный редуктор. Пластмассовые упоры служат для понижения шумов и защиты пружин от раннего истирания.
Предложенный "Валео" "двойной маховик" состоит из 2-ух концентрически расположенных дисков: ведущего (с зубчатым венцом), закрепленного на фланце коленчатого вала, и ведомого - с ним контактирует ведомый диск сцепления. Последний центрируется относительно ведущего на шариковом подшипнике и соединен с ним подпружиненными тягами (рис. 3). На каждой тяге - по две пружины разной жесткости с встречной навивкой, что исключает западание витков. У таковой конструкции ряд преимуществ.
Во-1-х, рычажная система обеспечивает прогрессивную характеристику демпфирования, что исключает небезопасные ударные нагрузки в коробки. Во-2-х, существенно понижается шум: при смене направления вращающего момента (к примеру, при переходе от разгона к торможению движком) не дребезжат пружины.
В-3-х, на огромных скоростях вращения пружины не прижимаются к окнам под действием центробежной силы, а означает, и не подклинивают.
Сцепление в схожих устройствах выполнено заодно с маховиком и изменяется совместно с ним. В таком симбиозе ресурс узла превосходит 100 тыщ км, что приближается к ресурсу мотора. Такую конструкцию уже можно повстречать на многих европейских автомобилях: БМВ, "Фольксвагене", "Пежо".
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОМПЕНСАЦИЯ И ДРУГОЕ
С износом накладок ведомого диска изменяются его толщина и ход педали, а это наращивает усилие при выключении сцепления (рис. 4). "Валео" и "ЛуК" разработали схожие устройства автоматической компенсации износа, установленные конкретно на нажимном диске (рис. 5). По мере износа опорное кольцо диафрагмы приближается к маховику, так что для водителя сцепление остается вроде бы всегда новым. Более доступная конструкция - компенсатор в педальном узле (рис. 6). Он также понижает усилие приблизительно на 50% и существенно продлевает жизнь сцеплению.
С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Идет речь не об автомобилях для инвалидов - европейские конструкторы уже издавна думают, как облегчить жизнь полностью здоровому водителю, убрав левую педаль и оставив на месте сцепление. Эту функцию взял на себя рычаг управления коробкой - в его накладку вмонтировали выключатель. Но все оказалось не так просто - пришлось учить систему угадывать намерения водителя, анализируя данные о положении педали акселератора, оборотах мотора, скорости автомобиля, подстраиваясь под стиль вождения. Правда, и это уже можно считать прошлым днем - сейчас в моде последовательное переключение передач - рычаг не имеет механической связи с коробкой, а является только "джойстиком", отдающим команды электронике. Такую систему можно повстречать на "Альфа-Ромео" либо БМВ М3. На "смартах" же она заходит в базисную комплектацию.
Может быть, скоро сцепление будут считать частью бортовой электроники, а педаль под левую ногу пропадет навечно.
Рис. 1. Принципная схема работы "двойного маховика".
Рис. 2. Сцепление "ЛуК": 1 - демпферные пружины; 2 - ограничитель хода; 3 - фрикционные накладки.
Рис. 3. Сцепление "Валео": 1 - маховик; 2 - нажимной диск; 3 - телескопический демпфер.
Рис. 4. Изменение хода педали и усилия выключения сцепления при его износе.
Рис. 5. Устройство автоматической компенсации зазора при износе сцепления: 1 - нажимной диск; 2 - храповой механизм (зубья показаны стрелкой); 3 - промежный диск; 4 - диафрагменная пружина; 5 - кожух сцепления.
Рис. 6. Устройство автоматической компенсации зазора в педальном узле: 1 - зубчатый сектор; 2 - пружина; 3 - промежный рычаг; 4 - упор; а - педаль отпущена, зубчатые секторы разъединены; б - педаль отчасти нажата - избран свободный ход, зубчатые секторы сцепляются; в - педаль нажата стопроцентно - сцепление выключено.