Calculul și construcția ambreajului

Sa se proiecteze un ambreaj mecanic monodisc pentru un autotorism echipat cu un motor

cu aprindere prin scanteie (MAC) cu momentul maxim Pn = 140 [kW] la turatia de

n= 4000 [rot/min].

Construcția și calculul ambreiajului mecanic

1 Noțiuni introductive

Transmiterea puterii și cuplului motor de la arborele cotit la roțile motoare, pentru asigurarea deplasării, se face printr-o serie de organe care costituie transmisia autovehiculului.

În ordinea lanțului cinematic, aceste organe sunt:

- ambreiajul;

- cutia de viteze;

- transmisia cardanică;

- transmisia principală;

- diferențialul;

- arborii planetari.

Ambreiajul este un mecanism de transmitere a rotației care poate fi activat și dezactivat. Ambreiajele sunt folosite în mecanismele care au 2 axe, în general unul dintre ele este antrenat de un motor, iar celălalt antrenează altă parte a mecanismului. Dezactivarea transmiterii rotației lasă cele două axe să se miște independent și este utilă, de exemplu, pentru schimbarea treptei de viteză a unui autoturism.

Există mai multe tipuri de ambreiaje, dar majoritatea sunt bazate pe unul sau mai multe discuri de frecare, împinse puternic unul către celălalt. Când ambreiajul este activat, poate fi necesară creșterea vitezei motorului pentru ca acesta să nu se oprească. Creșterea prea mare a turației motorului va uza însă ambreiajul.

2 Rolul ambreiajului

Ambreiajul este un organ de transmisie așezat între motor și cutia de vieze având următoarele roluri:

- sa permită decuplarea temporară dintre motor si schimbatorul de viteze în timpul cât se efectuează schimbarea vitezei;

- să realizeze o cuplare progresivă între motor si schimbatorul de viteze, la schimbarea raportului de transmisie si la pornirea de pe loc;

- să permita micșorarea vitezei de deplasare sau chiar staționarea automobilului fără a opri motorul și fără a se duce maneta la punctul mort;

- să protejeze organele de transmisie împotriva solicitărilor ce ar putea depași valorile admisibile.

Decuplarea motorului de transmisie este necesară în următoarele cazuri:

- pornirea din loc a automobilului;

- în timpul mersului automobilului la schimbarea treptelor schimbătorului de viteze;

- la frânarea automobilului;

- la oprirea automobilului cu motorul in funcțiune;

Cuplarea progresivă a motorului cu transmisia este necesară în următoarele cazuri:

- la pornirea din loc a automobilului;

- după schimbarea treptelor schimbătorului de viteze.

Datorită faptului că motorul cu ardere internă folosit la automobile nu pornește în sarcină, în cazul pornirii din loc a automobilului trebuie realizată cuplarea între arborele motor, care are o turație suficient de mare și restul transmisiei.

Pentru ca la schimbarea treptelor schimbătorului de viteze sa nu apară șocuri în transmisie, este necesară decuplarea motorului de transmisie. În felul acesta roțile dințate ale schimbătorului de viteze nu se mai afla sub sarcina, iar cuplarea lor se poate face fara sa apară eforturi mari intre dinți.

În cazul in care nu se realizează decuplarea motorului de transmisie, schimbarea treptelor este aproape imposibila, uzura dinților este deosebit de mare, iar funcționarea schimbătorului de viteze este însoțita de un zgomot.

În cazul in care încărcările organelor transmisiei depășesc momentul ambreiajului acesta va începe sa patineze, limitând aceste încărcări. In felul acesta ambreiajul îndeplinește rolul unui organ de protecție a transmisiei la suprasarcini.

3 Condiții impuse ambreiajului

3.1 Condițiile impuse ambreiajului la decuplare

La decuplare, ambreiajul trebuie sa îndeplinească următoarele condiții:

- să permită decuplarea completa si rapida a motorului de transmisie pentru a da posibilitatea schimbării treptelor fera șocuri;

- decuplarea să necesite din partea conducătorului eforturi reduse, fără a avea însă o cursa prea mare la pedală.

Daca decuplarea ambreiajului nu este completă, schimbarea treptelor se face cu zgomot, deoarece roțile dințate ale schimbătorului de viteze se afla sub sarcină parțială. Acest lucru conduce la uzura părților frontale ale dinților pinioanelor sau cuplajelor.

Ușurința decuplării ambreiajului este asigurată în primul rând prin alegerea corectă a raportului de trasmitere al mecanismului de acționare.

3.2 Condiții impuse ambreiajului la cuplare

În cazul cuplării ambreiajul trebuie sa satisfacă următoarele condiții:

- să asigure o cuplare progresiva a motorului cu transmisia pentru a evita pornirea bruscă din loc a automobilului și șocurile în organele transmisiei;

- să asigure în stare cuplată o îmbinare perfectă între motor și transmisie.

Cuplarea ambreiajului trebuie sa se facă progresiv pentru ca să nu apară accelerații excesiv de mari la demararea automobilului care au o influentă asupra pasagerilor și încărcăturii.

Ambreiajul trebuie sa fie capabil să transmită momentul motor maxim chiar și în cazul în care garniturile de frecare sunt uzate și arcurile de presiune îsi reduc forța de apăsare.