Устройство автомобилей




Ступенчатые трансмиссии


Усилители привода сцеплений




Усилители привода сцепления вводятся в привод, если требуемое для выключения сцепления усилие на педали превышает 150 Н для легковых автомобилей и 250 Н для грузовых автомобилей. Их назначение – облегчить работу водителю по управлению сцеплением автомобиля при переключении передач либо при необходимости удержания сцепления в выключенном состоянии для временного разъединения трансмиссии от двигателя (например, при кратковременном движении накатом).
Наиболее часто в конструкциях автомобильных трансмиссий применяют механические и пневматические (пневмогидравлические) усилители сцепления.
Электрические усилители привода сцепления в настоящее время применения не нашли.

***

Механические усилители сцепления

Наиболее простым по конструкции является механический усилитель привода сцепления, в качестве которого используется сервопружина. Она позволяет снизить максимальное усилие на педали сцепления на 30…40%.
Сервопружина может устанавливаться как в механическом, так и в гидравлическом приводах и работать на сжатие или растяжение.

На рис. 1 приведена конструкция механического усилителя привода сцепления сервопружиной и схема ее работы. При включенном сцеплении сервопружина 2, воздействуя на рычаг 3, удерживает педаль 1 сцепления в верхнем положении, обеспечивая тем самым зазор между подшипником выключения сцепления (выжимным подшипником) и рычагами сцепления. При этом ось пружины Оа (рис. 2, б) находится выше оси поворота педали Оb.

устройство и работа механического усилителя привода сцепления

При нажатии на педаль пружина сжимается и противодействует перемещению до тех пор, пока ось пружины Оа не займет положение ниже оси Оb. С этого момента пружина начнет создавать момент на рычаге 3, способствуя дальнейшему перемещению педали и выключению сцепления.

***

Пневматические (пневмогидравлические) усилители сцепления

Другим типом усилителей привода сцепления являются пневматические усилители, которые вводятся в гидроприводы грузовых автомобилей (рис. 2), поэтому их часто называют пневмогидравлическими усилителями, или, сокращенно, ПГУ.
Основные элементы привода такие же, как и на рассмотренных ранее конструкциях гидроприводов.
Иногда пневматические усилители сцепления грузовых автомобилей называют пневмогидравлическими усилителями, или ПГУ.

Пневматический усилитель 5 совмещается с рабочим цилиндром 9. Усилие, создаваемое усилителем, может передаваться на поршень рабочего цилиндра или непосредственно на вилку выключения сцепления.
Суммарное усилие, создаваемое гидравлической частью привода и усилителем, позволяет значительно облегчить выключение сцепления и удержание его в выключенном состоянии.
В случае отсутствия воздуха в пневмосистеме автомобиля возможна работа гидравлического привода без усиления, но при этом усилие на педаль при выключении сцепления существенно возрастает.

устройство и работа пневматического усилителя привода сцепления

Пневматические усилители, как правило, в своей конструкции имеют так называемые следящие устройства, обеспечивающие пропорциональность между усилием на педали сцепления и усилием, развиваемым усилителем.
Отсутствие следящего устройства приведет к тому, что малейшее нажатие на педаль вызовет прогрессирующее ее перемещение за счет возрастающего дополнительного усилия, развиваемого пневматическим усилителем, что создаст неудобства и даже невозможность управления сцеплением.


Пневматический усилитель «КамАЗ»

Пневматический усилитель автомобилей марки «КамАЗ» (рис. 3) состоит из переднего 15 алюминиевого и заднего 18 чугунного корпусов.
В цилиндре переднего корпуса расположен пневмопоршень 14 с манжетой и возвратной пружиной 13. Пневмопоршень напрессован на толкатель 2, выполненный как одно целое с гидравлическим поршнем 17 рабочего цилиндра, который установлен в заднем корпусе.

В верхней части обоих корпусов находится следящее устройство, которое обеспечивает кинематическое и силовое слежение. К основным частям следящего устройства относятся следящий поршень 4 с уплотнительной манжетой 3, мембрана 7 с пружиной 9, впускной 11 и выпускной 10 клапаны и их седла 8, 12.

устройство и работа усилителя привода сцепления автомобиля КамАЗ

При включенном сцеплении пневмопоршень 14 находится в крайнем правом положении под действием возвратной пружины 13. Давление перед поршнем и за поршнем соответствует давлению окружающей среды. Полость перед поршнем соединяется с окружающей средой выходом 6 через открытый выпускной клапан 10 и отверстие б в седле выпускного клапана 8, а полость за поршнем – через отверстие а в корпусе. Поршень 17 рабочего цилиндра также находится в правом положении, так как он связан с пневмопоршнем.





При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость поступает под давлением в полость А рабочего цилиндра и одновременно к торцу следящего поршня 4, который перемещаясь, воздействует на клапанное устройство таким образом, что выпускной клапан 10 закрывается, а впускной 11 открывается, пропуская сжатый воздух в пневмоцилиндр.

Под давлением сжатого воздуха пневмопоршень 14 начинает перемещаться, оказывая воздействие на поршень 17 рабочего цилиндра. В результате на толкатель 2 поршня рабочего цилиндра действует суммарное усилие, обеспечивающее выключение сцепления.
Одновременно воздух через отверстие в в переднем корпусе 15 попадает в полость справа от мембраны 7 и, воздействуя на нее, оказывает противодавление перемещению следящего поршня 4, благодаря которому осуществляется силовое слежение.
Для полного выключения сцепления необходимо нажать на педаль с силой 200 Н.

При отпускании педали давление жидкости перед следящим поршнем 4 падает, под действием пружины 9 происходит смещение следящего поршня 4 влево, при этом впускной клапан 11 перекрывается, а выпускной открывается.
Сжатый воздух из полости перед пневмопоршнем 14 постепенно стравливается в окружающую среду, воздействие поршня на толкатель 2 уменьшается, и осуществляется плавное включение сцепления.

Если в процессе включения или выключения сцепления педаль будет остановлена, произойдет стабилизация давления в полости А рабочего цилиндра и в результате незначительного смещения следящего поршня 4 и мембраны 7 оба клапана закроются, а давление в полости пневмопоршня 14 также станет стабильным.

При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе сохраняется возможность управления сцеплением за счет давления только в гидравлической части усилителя, при этом усилие на педали, создаваемое водителем, будет составлять примерно 600 Н.

Пневмогидравлический усилитель сцепления автомобилей марки «КамАЗ» крепится на картере сцепления с правой стороны силового агрегата.


Пневматический усилитель «КрАЗ»

Пневматический усилитель автомобиля КрАЗ-260 (рис. 4) работает следующим образом.

При нажатии на педаль сцепления давление жидкости в рабочем цилиндре возрастает. Поршень 9 рабочего цилиндра вместе с воздушным клапаном 5 и его седлом 11 смещаются влево до тех пор, пока клапан не упрется в торец хвостовика 4 превмопоршня.
Дальнейшее перемещение гидропоршня открывает доступ воздуха через радиальное отверстие в нем и зазор между клапаном и седлом в полость пневматического цилиндра 3. Пневмопоршень, перемещаясь через шток 15 и рычаг 10 (рис. 2, б) выключает сцепление.

устройство и работа усилителя привода сцепления автомобиля КрАЗ

При отпускании сцепления давление жидкости в рабочем цилиндре снижается и поршень под действием возвратной пружины 12 (рис. 4) перемещается вправо, а воздушный клапан садится в седло, открывая выход воздуху через осевое отверстие в хвостовике 4 и сапун 1 в окружающую среду. Пневмопоршень смещается вправо под действием пружины 11 (рис. 2, б), сцепление включается.

Если педаль сцепления, а следовательно, поршень рабочего цилиндра будут остановлены в каком-нибудь промежуточном положении, хвостовик 4 (рис. 4), продолжая смещаться вправо, упрется в клапан 5 и выход воздуха прекратится.
Суммарное усилие пневматического и гидравлического поршней будут равно моменту сопротивления нажимного устройства сцепления и оттяжной пружины, наступит равновесное положение, и перемещение деталей прекратится. Выход из этого положения возможен при изменении усилия на педали сцепления.
Такая способность усилителя обеспечивать пропорциональность между усилием на педали и давлением воздуха на пневмопоршень называется слежением.

***

Коробка передач