HellenicaWorld

Είναι ο πρώτος μηχανισμός του συστήµατος µετάδοσης κίνησης και βρίσκεται αμέσως μετά τον κινητήρα, δηλαδή μεσολαβεί μεταξύ σφονδύλου και κιβωτίου ταχυτήτων. Σκοπός του είναι να συνδέει και να αποσυνδέει τον στροφαλοφόρο άξονα (μέσω του σφονδύλου) και τον πρωτεύοντα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων. Ο συµπλέκτης του αυτοκίνητου χρησιµεύει για τη µετάδοση της ροπής στρέψεως του κινητήρα στο σύστηµα µετάδοσης της κίνησης και για την προσωρινή αποσύνδέση του κινητήρα και οµαλή εκκίνηση.

Τύποι συµπλεκτών

1. Μηχανικοί ξηροί- λειτουργούν βασιζόµενοι στη δύναµη της τριβής.

2. Υδραυλικοί - χρησιµοποιούν την κινητική ενέργεια του υγρού.

3. Hλεκτροµαyvητικοί- χρησιµοποιούν τη δύναµη της τριβής που παράγεται από την κίνηση της σκόνης σιδήρου (φεροµαγνητικής σκόνης) εντός µαγνητικού πεδίου.

4. Φυγοκεντρικοί συμπλέκτες- χρησιµοποιούν την φυγόκεντρη δύναμη

5. Συνδυαζόμενοι μηχανικο-υδραυλικοί- χρησιμοποιούν συνδυασμό δυο τύπων: Υδραυλικό και Ξηρό.

Μηχανικός Ξηρός Συμπλέκτης

Λειτουργία του µηχανικού ξηρού συµπλέκτη τριβής, εξαρτήµατα.

Συμπλέκτης ξηράς τριβής-Εξαρτήματα

Ο ξερός μηχανικός συμπλέκτης με έναν επίπεδο δίσκο τριβής χρησιμοποιείται σχεδόν κατ' αποκλειστικότητα στα αυτοκίνητα με χεροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων. Στην συντριπτική πλειοψηφία χρησιµοποιείται συµπλέκτης µε ένα δίσκο τριβής. Ο συµπλέκτης αποτελείται από δακτυλιοειδείς πλάκες (δίσκους). Η µία από αυτές είναι ο ίδιος ο σφόνδυλος του κινητήρα, ενώ η δεύτερη, ονοµάζεται πλάκα πίεσης-πλατώ, συνδέεται µε το σφόνδυλο, µε το κέλυφος του συµπλέκτη µέσω συστήµατος µοχλών και ακολουθεί στην περιστροφή της το στροφαλοφόρο άξονα. Ανάµεσα τους βρίσκεται ένας λεπτός δίσκος επικαλυµµένος και από τις δύο µεριές µε ειδικό υλικό που αυξάνει τη τριβή (θερµουΐτ), ο οποίος ονοµάζεται δίσκος τριβής του συµπλέκτη και µεταδίδει την κίνηση στο κιβώτιο ταχυτήτων. Ο δίσκος τριβής του συµπλέκτη είναι σφηνωµένος µε τη δύναµη των ελατηρίων (ελικοειδή ή ελατηριωτό διάφραγμα-χτένι) στο σφόνδυλο και την πλάκα πίεσης, έτσι ώστε όταν ο σφόνδυλος περιστρέφεται είναι αναγκασµένος να τον ακολουθήσει, οπότε µε το πολύσφηνο του µεταδίδει την κίνηση στον πρωτεύοντα άξονατου κιβωτίου ταχυτήτων. Στη θέση αυτή ο συµπλέκτης, είναι «συµπλεγµένος», δηλαδή είναι σε λειτουργία και µεταδίδει την κίνηση στο κιβώτιο ταχυτήτων. Η αποσύµπλεξη γίνεται µε πίεση στα ελεύθερα άκρα των µοχλών, όποτε αναγκάζονται τα ελατήρια να αποχωρίσουν και η πλάκα πίεσης αποµακρύνεται από το σφόνδυλο, και έτσι ελευθερώνεται ο δίσκος τριβής του συµπλέκτη, η κίνηση δεν µεταδίδεται.

Μηχανικός Ξηρός Συμπλέκτης A: "Σύμπλεξη"
B"Αποσύμπλεξη"

* 1. Στροφαλοφόρος άξονας;
* 2. Σφόνδυλος;
* 3. Δίσκος τριβής;
* 4. Πλάκα πίεσης;
* 5. Ελατηριωτό διάφραγμα-χτένι;
* 6. Πρωτεύοντα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων;
* 7. Ωστικός τριβέας;
* 8. Κέλυφος;
* 9. Ανοχή πάκτωσης
* 10. Ασφάλεια εσωτερική
* 11. Ασφάλεια εξωτερική.

Δίσκος τριβής

Ο δίσκος τριβής μεσολαβεί μεταξύ σφονδύλου και πλατώ. Η επιφάνεια επαφής του εiναι από θερμουΐτ ή υλικά με μεγάλο συντελεστή τριβής ώστε να μπορεί να μεταφέρει τη ροπή στρέψης αλλά και να αντέχει την αναπτυσσόμενη θερμoκρασiα. Η επιφάνεια επαφής είναι συνδεμένη με περτσίνια πάνω σε ένα χαλύβδινο έλασμα που ονομάζεται μαργαρίτα. Το χαλύβδινο αυτό έλασμα είναι συνδεμένο ελαστικά με την πλήμνη με ελικοειδή ελατήρια. Σκοπός της σύνδεσης αυτής είναι η προοδευτική μετάδοση της κίνησης κατά τη σύμπλεξη. Τα ελατήρια αυτά ονομάζονται ελατήρια απορρόφηση κραδασμών ή ελατήρια σκορτσαρίσματος. Παραλλαγή που εμφανίζεται στα νέα μοντέλα αποτελεί να έχουμε συνδεμένο σταθερά το δίσκο με την πλήμνη και τα ελατήρια να είναι μέσα στο σφόνδυλο με ανάλογη εσωτερική διαμόρφωση. Το εσωτερικό της πλήμνης είναι πολύσφηνο και μέσα σφηνώνεται στο άκρο του ο πρωτευοντας άξονας που βρίσκεται έξω από το κιβώτιο που εivαι διαμορφωμένο εξωτερικό πολύσφηνο.

Πλατώ

Το πλατώ είναι ένα σύνολο εζαρτημάτων το οποίο στερεώνεται με κοχλίες πάνω στον σφόνδυλο και περιστρέφεται μόνιμα μαζί με αυτόν. Απoτελεiται από:

*

1. Την πλάκα πιέσεως που ειναι ένας δίσκος με δακτυλιοειδή μορφή και κατασκευάζεται από χυτοσίδηρο και αναπτύσσει την απαραίτητης τριβής με το δίσκο.

2. Το κέλυφος ειναι μία θήκη από χαλύβδινο έλασμα που περιβάλλει και συγκρατεί την πλάκα πιέσεως και το σύστημα μοχλών

3. Σύστημα μοχλών αποσύμπλεξης

o με ελατήρια & ζύγωτρα

Τα ελατήρια τoπoθετoύvται περιφερειακά στην πλάκα πιέσεως και συγκρατούνται από το κέλυφος. Εξασκούν μόνιμη πίεση πάνω στην πλάκα πιέσεως. Όσο μεγαλύτερη ροπή θέλουμε να μεταφέρουμε τόσο πιο ισχυρότερα και περισσότερα πρέπει να είναι τα ελατήρια. Εξασθένιση των ελατηρίων επιφέρει ολίσθηση του δίσκου, θέρμανση και φθορά του δίσκου και απώλεια ισχύος. Τα ζύγωτρα ή κοκοράκια, εiναι μοχλοί που στη μια άκρη τους δέχovται τη δύναμη από τον ωστικό τριβέα και πλησιάζουν προς τον σφόνδυλο ενώ η άλλη τους άκρη απομακρύνεται με αποτέλεσμα να συσπειρώνονται τα ελατήρια και να απομακρύνεται η πλάκα πιέσεως.

*

1.

o με ελατηριωτό διάφραγμα

Στους συμπλέκτες αυτούς τα ελικοειδή ελατήρια έχουν αντικατασταθεί από ένα ελατηριωτό διάφραγμα με τομείς σαν χτένι με ακτινοειδή διάταξη. Η εξωτερική περιφέρεια του διαφράγματος στερεώνεται πάνω στην πλάκα πιέσεως. Στις δυο πλευρές του ελατηρίου τοποθετούνται δυο δακτυλιοειδή υπομόχλια που στερεώνονται πάνω στο κέλυφος. Τα υπομόχλια αυτά συγκρατούν ανάμεσα τους το ελατήριο ενώ ο ωστικός τριβέας ενεργεί στην εσωτερική περιφέρεια του διαφράγματος. Η αποσύμπλεξη γίνεται κάτω από την πίεση του ωστικού τριβέα και τα άκρο των ακτινοειδών δακτύλων του ελάσματος γίνεται κοίλο. Η εξωτερική του περιφέρεια τείνει να απομακρυνθεί από το σφόνδυλο και παρασύρει την πλάκα πιέσεως. Αυτός ο τύπος συμπλέκτη χρησιμοποιείται στους πολύστροφους κινητήρες διότι αποδίδει καλύτερα αποτελέσματα στην περίοδο σύμπλεξης και στη διάρκεια ζωής του σε σχέση μ' αυτόν με ελικοειδή ελατήρια.

Ωστικός τριβέας

Είναι περισσότερο γνωστός ως ρουλεμάν του συμπλέκτη.Ο τριβέας αυτός περιστρέφεται στο ξεκiνημα του αυτοκινήτου

και στην αποσύμπλεξη για την αλλαγή της ταχύτητας. Για τον λόγo αυτό χρησιμοποιείται αυτoλιπαιvόμενoς τριβέας που δεν απαιτεί λίπανση.Ο ωστικός τριβέας εivαι ένα εξάρτημα το οποίο δέχεται τη δύναμη που έρχεται,με κατάλληλo τρόπο ,από το πεντάλ του οδηγού για να πιέσει με τη σειρά - του τα ζύγωτρα ή τα χτένια και να δημιουργηθεί απομάκρυνση της πλάκας πιέσεως (0,2 - 0,5 rnm )

Σύστημα αποσύμπλεξης ξηρού συµπλέκτη

Ο χειρισμός του συμπλέκτη γίνεται με το πεντάλ, η πίεση μεταδίδεται μέσω:

*

1. Κινηματικής αλυσίδας(μοχλόν ή ντίζας) και

2. Υδραυλικό σύστημα, η δύναμη φτάνει στο ωστικό τριβέα με υδραυλική πίεση.

Η μηχανική κινηματικής αλυσίδας είναι αξιόπιστη στην λειτουργία αλλά απαιτεί μεγαλύτερη δύναμη χειρισμού σε σχέση με των υδραυλικό σύστημα όπου πολλαπλασιάζει την δύναμη, όμως η παρουσία αέρα στις σωληνώσεις του και η έλλειψη στεγανότητας το θέτουν εκτός λειτουργίας.

Σφόνδυλος ή βολάν

Ο σφόνδυλος συνδέεται με το στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα και περιστρέφεται κατά την λειτουργία του μεταφέροντας μέσω του συμπλέκτη τη ροπή στρέψης στο συστήµατος μετάδοσης κίνησης .Περιλαμβάνει περιφερειακά μετωπική οδόντωση στην οποία συμπλέκεται η μίζα κατά την εκκίνηση του κινητήρα.

Υδραυλικός Συμπλέκτης

Οι υδραυλικοί συμπλέκτες (Φόζινγκερ 1910)χρησιμοποιούν την φυγόκεντρη δύναμη ενός υγρού για να μεταδώσουν την κίνηση από τον κινητήρα στο σύστημα μετάδοσης κίνησης.

Μεταλλική επαφή μεταξύ των δύο μερών δεν υπάρχει. Το υγρό αυτό είναι ένα ειδικό λεπτόρρευστο λάδι, βρίσκεται μέσα σε κλειστό κέλυφος και χρησιμοποιείται συνεχώς το ίδιο. Η σύνδεση και η αποσύνδεση γίνεται αυτόματα . Πεντάλ συμπλέκτη δεν υπάρχει. Χρη¬μοποιείται σε πολλά οχήματα σε συνδυασμό με πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων.

* Διακρίνονται σε δυο είδη:

1. Υδραυλικοί συμπλέκτες

2. Μετατραπείς ροπής.

Yδραυλικός συμπλέκτης

Η αντλία που είναι και το κινητήριo στοιχείο, συνδέεται με το σφόνδυλο του κινητήρα , ο στρόβιλος που είναι και το κινούμενο στοιχείο συνδέεται με πρωτεύovτα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων. Η αντλία και ο στρόβιλος διαμορφώνονται κατάλληλα και σχηματίζουν ένα κλειστό κέλυφος . Το εσωτερικό κέλυφος της αντλίας και του στροβίλου φέρουν πτερύγια σε ακτινική διάταξη. Τα 3/5 περίπου του ελεύθερου όγκου του κελύφους καλύπτεται από ειδικό λάδι. Σε ένα υδραυλικό συμπλέκτη η κίνηση του λαδιού είναι στη πραγματικότητα σπειροειδής .Ο μέγιστος συντελεστής απόδοσης μεταξύ αντλία-στρόβιλου φτάνει μέχρι το 98% των στροφών.Το 2% μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω ολίσθησης.

Αρχές λειτουργία. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με χαμηλές στροφές (μέχρι 900rpm) η ταχύτητα ροής του λαδιού μέσα στο συμπλέκτη είναι πολύ μικρή και η δύναμη, που δέχεται ο στρόβιλος από το λάδι , δεν είναι ικανή να το περιστρέψει . Σε αυτή τη φάση δεν μεταδίδεται ισχύς από τον κινητήρα προς τους κινητήριους τροχούς.Όταν όμως αυξήσουμε τις στροφές της μηχανής (άνω των 1500rpm ) , τότε αυξάνει και η φυγόκεvτρη δύναμη του λαδιού που εξάγεται από τα πτερύγια της αντλίας και χτυπούν με δύναμη στο εξωτερικό μέρος των πτερυγίων του στροβίλου και δημιουργείται η ροπή περιστροφής του κελύφους του στροβίλου. Αυτή η μεταφορά ισχύος συνεχίζεται όσο ο στρόβιλος περιστρέφεται με χαμηλότερο αριθμό στροφών από την αντλία και παύει , όταν οι στροφές εξισωθούν. Το βασικό μειονέκτημα του υδραυλικού συμπλέκτη παρουσιάζεται στην επιστροφή του της ροής του λαδιού από το στρόβιλο στην αντλία, με αντίθετη φορά περιστροφής.Όταν το όχημα συναντήσει μεγάλη αντίσταση τότε η ροπή που απαιτείται για να κινηθεί ο στρόβιλος από την αντλία είναι πολύ μεγαλύτερη και η κίνησης διακόπτεται.

Μετατροπέας ροπής

Ο μετατροπέας ροπής ομοίως με τον υδραυλικό συμπλέκτη, έχει δύο δακτύλιους(στρόβιλο ,αντλία) όμως τα πτερύγια εδώ είναι λοξά και ελικοειδή. Με την παρουσία ενός τρίτου δακτυλίου που ονομάζεται στάτορας, ο οποίος έχει τα ίδια λοξά και ελικοειδή πτερύγια ,ώστε να ξαναδivουv στο λάδι την βέλτιστη γωνία πρόσκρουσης στην αντλία διατηρώντας τις στροφές της περισσότερο στις ανηφόρες και κατηφόρες όπου είναι και εντονότερο το πρόβλημα.

Αρχές λειτουργίας. Με το στάτη η κατεύθυνση της ροής του λαδιού αλλάζει και ξαναμπαίνει στην αντλία με την ίδια κατεύθυνση που έχουν τα πτερύγια της. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της ταχύτητας του λαδιού με επακόλουθη αύξηση της δύναμης με την οποία χτυπά το λάδι στα πτερύγια του στρόβιλου οπότε έχουμε μεγα¬λύτερη ροπή στρέψης. Στην έναρξη της λειτουργίας του μετατροπέα ροπής όταν οι στροφές της αντλίας είναι υψηλότερες από αυτές του στροβίλου έχουμε μετάδοση μεγαλύτερης ροπής στρέψης που φτάνει την διπλάσια και τρι¬πλάσια από τη ροπή του κινητήρα και όσο οι στροφές του στροβίλου αυξάνουν τόσο μειώνεται η ροπή στρέψεως.

Ηλεκτρομαγνητικός Συμπλέκτης Ξηράς Σκόνης

Αποτελείται από ένα κινητήριο µέρος συνδεµένο µε το σφόνδυλο κι ένα κινούµενο µέρος συνδεµένο µε τον πρωτεύοντα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων.Χρησιµοποιούν τη δύναµη της τριβής που παράγεται από την κίνηση της σκόνης σιδήρου (φεροµαγνητικής σκόνης) εντός µαγνητικού πεδίου. Χρησιµοποιείται στα αυτόµατα κιβώτια ταχυτήτων

* Το ηλεκτρικό µέρος περιλαµβάνει:

1. Hλεκτρικό τύλιγµα τοποθετηµένο ειδικά στο σφόνδυλο.Ενεργοποιείται µε ηλεκτρικό ρεύµα από το συσσωρευτή.

2. Ψήκτρες που εφάπτονται σε δυο δακτυλίους στο κάλυµµα του συµπλέκτη.

3. Μηχανισμός χειρισμού ενεργοποίησης - σύµπλεξης

Αρχές λειτουργίας. Ανάµεσα στο κινητήριο και το κινούµενο µέρος υπάρχει µια φεροµαγνητικής σκόνης (σκόνη σιδήρου). Όταν το μαγνητικό πεδίο του τυλίγµατος διεγερθεί η µαγνητική σκόνη μαζεύεται στο χώρο μεταξύ της κυλινδρικής επιφάνειας του δίσκου του συµπλέκτη και της θήκης του ηλεκτρικού τυλίγµατος και τις συµπλέκει . Η ικανότητα μεταφοράς ροπής στρέψης είναι περίπου ανάλογη με της αυξοµειώσει της έντασης του ρεύµατος διέγερσης του µαγvητικoύ πεδίου. Μπορούµε να αυξοµειώσουµε το βαθµό ολίσθησης καθώς και να πετύχουμε 100% πλήρη σύµπλεξη του συµπλέκτη.

Φυγοκεντρικός Συμπλέκτης

* Φυγοκεντρική συμπλέκτες

Στους συμπλέκτες αυτούς ο σφόνδυλος και η πλάκα πίεσης συνδέονται με αρθρωτούς βραχίονες (ζυγωτρα) που έχουν προσαρμοσμένα βαρίδια . Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται , τα αντίβαρα λόγω της φυγόκεντρης δύναμης απομακρύνονται, αναγκάζοντας τους αρθρωτούς βραχίονες να πιέσουν την πλάκα πίεσης προς το σφόνδυλο.Έτσι πιέζεται ο δίσκος και επιτυγχάνεται η μετάδοση της κίνησης.

* Συμπλέκτης Saxomat

Βελτιωμένoς τύπος φυγοκεντρικού συμπλέκτη αποτελεί ένα σύστημα που λειτουργεί με την υποπίεση από την πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα Συγκεκριμένα όταν ο οδηγός σταματά να πιέζει το πεντάλ του γκαζιού για να αλλάξει ταχύτητα, η υποπίεση του κινητήρα μεταβάλλεται. Η μεταβολή αυτή επιδρά σε ένα διάφραγμα και ο κινητήρας αποσυμπλέκεται.

* Ημιφυγοκεντρικοί συμπλέκτες

Οι συμπλέκτες αυτοί μοιάζουν με τους φυγοκεvτρικoύς με τη διαφορά ότι διαθέτουν εκτός από τα αντίβαρα και ελατήρια που πιέζουν την πλάκα πίεσης προς το σφόνδυλο . Στις χαμηλές στροφές επενεργoύv πάνω στην πλάκα πίεσης μόνο τα ελατήρια . Στις υψηλές στροφές τα αντίβαρα , λόγω της δύναμης που αναπτύσσεται , απομακρύνονται και η πλάκα πίεσης πιέζεται με μια δύναμη που προστίθεται σ' αυτή των ελατηρίων.

Πηγές άρθρου

1.Στολάκη Ν.Σ.-Οχήματα-Συστήματα μετάδοσης της κίνησης. University Studio Press Θεσ/νίκη 2004 ISBN 960-19-1355-4

2.Στολάκη Ν.Σ.-Οχήματα Ι -Σημειώσεις Εργαστηρίου ΑΤΕΙ 2005

3.Παναγιωτοπούλου Ν.Β.-Υδροδυναμικές μεταδώσεις κίνησης. University Studio Press Θεσ/νίκη 1994 ISBN 960-12-0402-4

Σχετικοί Σύνδεσμοι

* Τμήμα Οχημάτων- ΤΕΙ Θεσσαλονίκης