עיצוב מצמד לרכב, אלמנטים עיקריים

המצמד הוא המנגנון המעביר מומנט מהמנוע לתיבת ההילוכים באמצעות חיכוך. היא גם מאפשרת ניתוק מהיר של המנוע מתיבה וליצור מחדש את החיבור ללא קושי. ישנם סוגים רבים של מצמדים. הם שונים במספר הכוננים שהם מנהלים (כונן יחיד, כפול או רב), סוג סביבת ההפעלה (יבשה או רטובה), וסוג הכונן. לסוגים שונים של מצמד יש יתרונות וחסרונות בהתאמה, אבל מצמד יבש עם פלטה אחת המופעל באופן מכני או הידראולי נמצא בשימוש הנפוץ ביותר בכלי רכב מודרניים.

מטרת המצמד

המצמד מותקן בין המנוע לתיבת ההילוכים והוא אחד החלקים הלחוצים ביותר של תיבת ההילוכים. הוא מבצע את הפונקציות העיקריות הבאות:

1. ניתוק וחיבור רך של המנוע ותיבת ההילוכים.
2. העברת מומנט ללא החלקה (ללא הפסדים).
3. פיצוי על רעידות ועומסים הנובעים מפעולת מנוע לא אחידה.
4. הפחת את הלחץ על חלקי המנוע וההילוכים.

רכיבי מצמד

המצמד הסטנדרטי ברוב רכבי ההילוכים הידניים כולל את הרכיבים העיקריים הבאים:

• גלגל תנופה מנוע - דיסק הנעה.
• דיסק מצמד.
• סל קלאץ' - לוחית לחץ.
• מיסב שחרור מצמד.
• מצמד נשלף.
• מזלג מצמד.
• הנעת קלאץ'.

בטנות חיכוך מותקנות משני צידי דיסק המצמד. תפקידו להעביר מומנט באמצעות חיכוך. בולם רטט קפיצי המובנה בגוף הדיסק מרכך את החיבור לגלגל התנופה ומדכא רעידות ולחצים הנובעים מפעולת מנוע לא אחידה.

לוחית הלחץ וקפיץ הדיאפרגמה הפועלים על דיסק המצמד משולבים ליחידה אחת, הנקראת "סל המצמד". דיסקת המצמד ממוקמת בין הסל לגלגל התנופה ומחוברת באמצעות רצועות לציר הכניסה של תיבת ההילוכים, עליו היא יכולה לנוע.

קפיץ הסל (דיאפרגמה) יכול להיות דחיפה או פליטה. ההבדל טמון בכיוון הפעלת הכוח ממפעיל המצמד: או לגלגל התנופה או הרחק מגלגל התנופה. עיצוב קפיץ המשיכה מאפשר שימוש בסלסלה דקה הרבה יותר. זה הופך את ההרכבה לקומפקטית ככל האפשר.

איך הקלאץ' עובד

עקרון הפעולה של המצמד מבוסס על חיבור קשיח של דיסק המצמד וגלגל התנופה של המנוע עקב כוח החיכוך הנוצר מהכוח שנוצר מקפיץ הסרעפת. למצמד שני מצבים: "מופעל" ו"כבוי". ברוב המקרים, הדיסק המונע נלחץ אל גלגל התנופה. המומנט מגלגל התנופה מועבר לדיסק המונע, ולאחר מכן דרך חיבור ה-Spline אל פיר הכניסה של תיבת ההילוכים.

כדי לנתק את המצמד, הנהג לוחץ על דוושה המחוברת מכנית או הידראולית למזלג. המזלג מזיז את מיסב השחרור, אשר, על ידי לחיצה על קצות עלי הכותרת של קפיץ הסרעפת, מפסיק את השפעתו על לוח הלחץ, אשר, בתורו, משחרר את הדיסק המונע. בשלב זה המנוע מנותק מתיבת ההילוכים.

כאשר נבחר ההילוך המתאים בתיבת ההילוכים, הנהג משחרר את דוושת המצמד, המזלג מפסיק לפעול על מיסב השחרור והקפיץ. לוחית הלחץ לוחצת את הדיסק המונע כנגד גלגל התנופה. המנוע מחובר לתיבת ההילוכים.

זני קלאץ'

מצמד יבש

עקרון הפעולה של מצמד מסוג זה מבוסס על כוח החיכוך הנוצר מהאינטראקציה של משטחים יבשים: לוחות הנעה, מונעים ולחץ. זה מספק חיבור נוקשה בין המנוע לתיבת ההילוכים. מצמד פלטה אחת יבשה הוא הסוג הנפוץ ביותר ברוב רכבי ההילוכים הידניים.

קלאץ' רטוב

צימודים מסוג זה פועלים באמבט שמן על משטחי שפשוף. בהשוואה לייבוש, תכנית זו מספקת מגע חלק יותר של דיסק; היחידה מקוררת ביעילות רבה יותר בגלל זרימת נוזלים ויכולה להעביר יותר מומנט לתיבת ההילוכים.

עיצוב רטוב נמצא בשימוש נרחב בתיבות הילוכים אוטומטיות כפולות מצמדים מודרניות. המוזרות של פעולתו של מצמד כזה היא שההילוכים הזוגיים והאי-זוגיים של תיבת ההילוכים מסופקים עם מומנט מדיסקים מונעים נפרדים. הנעת מצמד - הידראולית, נשלטת אלקטרונית. ההילוכים מוחלפים בהעברת מומנט מתמדת לתיבת ההילוכים ללא הפרעה בזרימת הכוח. עיצוב זה יקר יותר וקשה יותר לייצור.

מצמד יבש כפול דיסק

למצמד יבש כפול דיסקים יש שני דיסקים מונעים ומרווח ביניים ביניהם. עיצוב זה מסוגל להעביר יותר מומנט עם אותו גודל מצמד. כשלעצמו, קל יותר להכנה מאשר המראה הרטוב. משמש בדרך כלל במשאיות ובמכוניות עם מנועים חזקים במיוחד.

קלאץ' עם גלגל תנופה כפול מסה

גלגל התנופה הכפול מורכב משני חלקים. אחד מהם מחובר למנוע, השני - לדיסק המונע. לשני האלמנטים של גלגל התנופה יש משחק קטן אחד ביחס לשני במישור הסיבוב והם מחוברים ביניהם על ידי קפיצים.

תכונה של מצמד גלגל התנופה הכפול הוא היעדר בולם רטט פיתול בדיסק המונע. עיצוב גלגל התנופה משתמש בפונקציית שיכוך רעידות. בנוסף להעברת מומנט, הוא מפחית ביעילות רעידות ועומסים הנובעים מפעולת מנוע לא אחידה.

חיי שירות מצמד

חיי השירות של המצמד תלויים בעיקר בתנאי ההפעלה של הרכב, כמו גם בסגנון הנהיגה של הנהג. בממוצע, חיי המצמד יכולים להגיע ל-100-150 אלף קילומטרים. כתוצאה מהבלאי הטבעי המתרחש כאשר הדיסקים יוצרים מגע, משטחי החיכוך נתונים לבלאי וצריך להחליף אותם. הסיבה העיקרית היא החלקת דיסק.

למצמד דיסק כפול יש חיי שירות ארוכים הודות למספר המוגדל של משטחי עבודה. מיסב שחרור המצמד משתלב בכל פעם שחיבור המנוע/תיבת ההילוכים נשבר. עם הזמן, כל השומן מיוצר במסב ומאבד את תכונותיו, כתוצאה מכך הוא מתחמם ונכשל.

מאפיינים של צימוד קרמי

חיי השירות של המצמד והביצועים המרביים שלו נקבעים על פי תכונות החומר של ההתקשרות. ההרכב הסטנדרטי של דיסקיות מצמד ברוב כלי הרכב הוא תערובת דחוסה של סיבי זכוכית ומתכת, שרף וגומי. מאחר ועקרון הפעולה של המצמד מבוסס על כוח החיכוך, ריפודי החיכוך של הדיסק המונע מותאמות לעבודה בטמפרטורות גבוהות, עד 300-400 מעלות צלזיוס.

במכוניות ספורט חזקות, המצמד נתון בלחץ רב מהרגיל. גלגלי שיניים מסוימים יכולים להשתמש בקלאץ' קרמי או מחוטא. החומר של שכבות אלו כולל קרמיקה וקוולר. חומר חיכוך קרמי-מתכתי פחות נתון לבלאי ויכול לעמוד בחימום של עד 600 מעלות מבלי לאבד את תכונותיו.

היצרנים משתמשים בעיצובי מצמד שונים האופטימליים לרכב מסוים, בהתאם לשימוש ולעלות המיועדת שלו. מצמד הפלטה היבשה נשאר עיצוב יעיל וזול למדי. תוכנית זו נמצאת בשימוש נרחב במכוניות תקציביות ובינוניות, כמו גם רכבי שטח ומשאיות.