Розглянуто найбільш широко використовувані приводи виключення зчеплення автомобіля та проаналізовано їх переваги та недоліки

Анотація наукової статті з механіки і машинобудування, автор наукової роботи - Богомолов Віктор Олександрович, Клименко Валерій Іванович, Михалевич Микола Григорович, ярить А. А.


ANALYSIS OF ACTUATORS CONSTRUCTIONS FOR VEHICLE CLUTCH CONTROL

The most widely applied actuators of vehicle declutching are considered, and advantages and disadvantages of their operation are analyzed.


Область наук:
  • Механіка і машинобудування
  • Рік видавництва: 2011
    Журнал: Автомобільний транспорт
    Наукова стаття на тему 'Аналіз конструкцій виконавчих механізмів управління зчепленням автомобілів'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз конструкцій виконавчих механізмів управління зчепленням автомобілів»

    ?УДК 621.83

    АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ ВИКОНАВЧИХ МЕХАНІЗМІВ УПРАВЛІННЯ зчеплення автомобілів

    В.А. Богомолов, професор, д.т.н., В.І. Клименко, професор, к.т.н..,

    Н.Г. Мпхалевпч, к.т.н., А.А. Ярпта, викладач-стажист, ХНАДУ

    Анотація. Розглянуто найбільш широко використовувані приводи виключення зчеплення автомобіля та проаналізовано їх переваги та недоліки.

    Ключові слова: зчеплення, привід вимикання, механічний привід, ПГУ.

    АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ виконавчого МЕХАНІЗМІВ керування

    зчеплення АВТОМОБІЛІВ

    В.О. Богомолов, професор, д.т.н., В.І. Клименко, професор, к.т.н..,

    М.Г. Михалевич, к.т.н., 0.0. Ярить, викладач-стажист, ХНАДУ

    Анотація. Розглянуто приводь вімкнення зчеплення автомобіля, что найбільш широко Використовують, та проаналізовано їх Преимущества й Недоліки.

    Ключові слова: зчеплення, привід вімікання, механічний привід, ПГУ.

    ANALYSIS OF ACTUATORS CONSTRUCTIONS FOR VEHICLE CLUTCH

    CONTROL

    V. Bogomolov, Professor, Doctor of Technical Science, V. Klimenko, Professor, Candidate of Technical Science, N. Mykhalevych, Candidate of Technical Science,

    A. Yarita, assistant, KhNAHU

    Abstract: The most widely applied actuators of vehicle declutching are considered, and advantages and disadvantages of their operation are analyzed.

    Key words: clutching, declutching actuators, hydraulic drive, power drive.

    Вступ

    На нинішньому етапі розвитку автомобільної промисловості, поряд з надійністю роботи вузлів і агрегатів автомобіля, стоїть питання забезпечення комфортної роботи водія. Один із шляхів вирішення цієї проблеми? використання автоматичного керування агрегатами трансмісії, зокрема зчепленням. Йдеться про розробку нових приводів зчеплень із застосуванням різних джерел живлення і підсилювачів. Аналіз публікацій наведено в розділі аналіз існуючих конструкцій.

    Мета і постановка задачі

    Метою даного дослідження є огляд і аналіз існуючих приводів і механі-

    змов виключення зчеплення. Завданням даного огляду є визначення найбільш перспективних конструкцій приводів вимикання зчеплення.

    Аналіз існуючих конструкцій

    На даний момент в автомобілебудуванні використовується кілька варіантів приводів вимикання зчеплення. Розглянемо найбільш поширені приводи виключення зчеплення, дотримуючись приблизною хронології їх появи.

    Механічний привід зчеплення з моменту своєї появи зазнав багато змін, але, незважаючи на це, широко

    використовується і в даний час. Даний привід реалізується переважно за допомогою троса або системи тяг. У зв'язку з невеликим реалізованим зусиллям, тросовий привід застосовується частіше на легкових автомобілях. У сучасній реалізації механічного приводу в конструкцію включений механізм автоматичного регулювання довжини троса. Такий привід зчеплення застосовується на автомобілях ВАЗ, а саме в моделях «Пріора? і «Калина? [1]. Механізм автоматично збільшує довжину троса, тим самим підтримуючи постійний хід педалі незалежно від стану фрикційних накладок веденого диска.

    Перевагами такої конструкції є простота компонування і низька вартість. До недоліків слід віднести ненадійну роботу і низький ККД. З початком застосування в тросового приводу зчеплення антифрикционной трубки вдалося виключити один з недоліків? великі втрати на тертя.

    Принципова схема механічного тросового приводу зчеплення представлена ​​на рис. 1.

    Мал. 1. Схема механічного тросового приводу зчеплення: 1? педаль; 2? механізм автоматичного регулювання довжини троса; 3 Орос; 4? вилка вимикання зчеплення; 5? зчеплення

    Недоліком механічних приводів є складність передачі зусилля на велику відстань.

    Наступним кроком став гідравлічний привід [2]. У даній конструкції зусилля від керуючої педалі до механізму зчеплення передається рідиною, укладеної в гідроциліндрах приводу і що з'єднують трубопроводах. Гідравлічний привід володіє високим ККД, допускає вільне розташування

    педалі приводу по відношенню до механізму зчеплення, простий в обслуговуванні і забезпечує плавне включення зчеплення, що знижує динамічні навантаження в трансмісії і підвищує комфортність їзди на автомобілі. Трубопроводи гідравлічного приводу легко розміщуються на кузові автомобіля, є можливість передачі зусилля на велику відстань.

    Однак гідроприводу притаманні і недоліки: необхідність видалення повітря з трубопроводів і робочих циліндрів, велика маса і складна конструкція деталей приводу.

    Принципова схема гідравлічного приводу зчеплення представлена ​​на рис. 2.

    6

    Мал. 2. Схема гідравлічного приводу зчеплення: 1? педаль; 2? головний циліндр зчеплення; 3? трубопровід; 4? робочий циліндр зчеплення; 5? вилка вимикання зчеплення; 6? зчеплення

    У зв'язку з тим, що на вантажних автомобілях необхідно реалізувати велике зусилля для виключення зчеплення, широкого поширення набули пневмогидравлические підсилювачі (ПГУ) (рис. 3).

    При натисканні на педаль зчеплення тиск рідини з головного циліндра передається під гідравлічний поршень підсилювача і стежить поршень. Останній переміщається і діє на клапани управління, закриваючи випускний і відкриваючи впускний. При цьому стиснене повітря з системи починає надходити в порожнину пневмопоршня. В результаті сумарне зусилля від тиску повітря і педалі зростає і через шток передається на вилку вимикання зчеплення. При відпуску педалі тиск в гідроприводі

    зникає і поршні під впливом пружин відходять у вихідне положення, а повітря з підсилювача виходить в атмосферу.

    які відкривають доступ повітря. Далі робота підсилювача ідентична ПГУ.

    Мал. 3. Схема гідравлічного приводу зчеплення, з ПГУ: 1? педаль; 2? головний циліндр зчеплення з бачком; 3? трубопровід; 4? ПГУ; 5? підведення стисненого повітря; 6? вилка вимикання зчеплення; 7? зчеплення

    Окремої уваги вартий привід вимикання зчеплення автомобіля 8саша 4-й серії. Це так званий гідравлічний вижим. ПГУ суміщений з головним циліндром під педаллю в кабіні, а робочий циліндр, в який надходить тільки рідина, виконаний у вигляді єдиного блоку з вижимним підшипником. Він розташований в картері зчеплення на одній осі з маточиною веденого диска і диафрагменной пружиною. Але система виявилася недостатньо практичною, і на новіших моделях 8саша знову стала використовуватися звичайна схема з вилкою зчеплення і виносним циліндром.

    До переваг даної конструкції слід віднести можливість виключення зчеплення механічним шляхом при поломці підсилювача. Як недолік відзначають необхідність наявності на автомобілі додаткового джерела енергії? стисненого повітря.

    Розвитком пневмогидравлического приводу вимикання зчеплення на сучасних вантажних автомобілях став електропневматичн-ський привід [3] (рис. 4). Роль керуючої гідравліки виконує електронний блок управління.

    При натисканні на педаль зчеплення електричний сигнал подається на електроклапана,

    Мал. 4. Принципова схема електропнев-тичних приводу зчеплення, розроблена фірмою ККОК-ВКЕМ8Е: 1? подача електричного сигналу; 2 ?

    підведення стисненого повітря; 3? вплив на вилку вимикання зчеплення; 4? відведення повітря в атмосферу

    Перевага даної конструкції перед усіма описаними вище? відсутність трубопроводів і великої кількості механічних зв'язків. Недоліками електропневма-тичного приводу, як і ПГУ, є можливість їх застосування тільки на автомобілях з пневмосистемою і висока вартість. Також надійність системи зменшує наявність двох джерел енергії.

    Фірма ЯепаіЬ запропонувала свій варіант автоматизації гідравлічного приводу зчеплення (рис. 5).

    Мал. 5. Схема автоматизації гідравлічного приводу зчеплення фірми Яепаік: 1? бачок; 2? запобіжний клапан; 3? фільтр; 4? гидронасос; 5? Зворотній клапан; 6? гідроакумулятор; 7? розподільник; 8? Гидроцилиндр

    При натисканні водієм на педаль зчеплення насосний агрегат подає рідину під тиском до виконавчого гідроциліндра, що призводить до переміщення вилки вимкнення-

    чення зчеплення; поршень гідроциліндра механічно пов'язаний з потенціометром, інформує комп'ютер про становище зчеплення. Також насос подає рідину під тиском в гідроакумулятор. Запобіжний клапан, вбудований в напірну магістраль, захищає гідросистему від надмірного підвищення тиску. тиск

    рідини, яке є в гидроаккумуляторе, забезпечує постійну готовність системи до роботи, воно розраховане на чотириразове перемикання передач.

    До переваг даної конструкції відносять такі:

    ? легкий старт на ухилі;

    ? автоматична пробуксовка зчеплення при надмірній для даної передачі частоті обертання колінчастого вала;

    ? автоматичне блокування системи запалювання при спробі запустити двигун при включеній передачі;

    ? відсутність проблем з буксируванням автомобіля (чого не можна сказати про автомобілі, оснащеному автоматичною коробкою передач).

    Основним недоліком є ​​складна компоновка приводу і залучення додаткових агрегатів.

    Одним з перспективних напрямків є застосування в автомобільному зчепленні електромеханічного приводу. Фірма Valeo запропонувала конструкцію з використанням мотор-редуктора з рейковим механізмом. Перевагами конструкції є компактність, мала кількість деталей і наявність одного джерела енергії.

    Альтернативний варіант виконання електромеханічного приводу зчеплення запропонований Курським технічним університетом [4] (рис. Б).

    Основна відмінність даної конструкції від попередньої? зусилля від мотора на вилку вимикання зчеплення передається тросом, відповідно існує можливість розташування мотор-редуктора на деякій відстані від зчеплення.

    Мал. б. Експериментальна схема електромеханічного приводу зчеплення: 1? мотор-редуктор; 2? датчик кутового переміщення; 3? трос; 4? вилка вимикання зчеплення; 5? зчеплення; б? колінчастий вал

    висновки

    В результаті проведеного огляду визначено, що електромеханічний привід вимикання зчеплення є найбільш перспективним. При його використанні досягається компактність конструкції, виключається велика кількість деталей приводу, і при цьому не потрібно додаткове джерело живлення.

    література

    1. Автомобілі Lada Kalina. експлуатація,

    обслужівавніе, ремонт. Ілюстроване практичне А18 посібник. ? М.: ТОВ «Світ Автокниг З] 2008.? 232 з.

    2. Михайлівський Е.М. пристрій авт-

    биля / Е.М. Михайлівський, К.Б. Серебряков, Є.Я. Тур. ? М.: Машинобудування.

    . П1987. ? 351 з.

    3. Концерн Knorr-Bremse AG. // Офіційний

    сайт. ? 2011 року? Режим доступу до сайту: http://www.knorr-bremsecvs.com/ru/index.jsp

    4. Ємельянов І.П. дослідження динаміки

    керованого електромеханічного приводу зчеплення автомобіля: діссП

    канд. техн. наук: 01.02.06 / Ємельянов Іван Павлович, 2007. П120 з.

    Рецензент: В.П. Волков, професор, д.т.н., ХНАДУ.

    Стаття надійшла до редакції 20 червня 2011 р.


    Ключові слова: СЦЕПЛЕНИЕ /ПРИВІД ВИКЧЮЧСНІЯ /МЕХАНІЧНИЙ ПРИВІД /ПГУ /зчеплення /ПРИВІД ВІМІКАННЯ /механічний ПРИВІД /CLUTCHING /DECLUTCHING ACTUATORS /HYDRAULIC DRIVE /POWER DRIVE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити