Modul de funcţionare al ambreiajului pentru transmisiile manuale

    Echiparea automobilelor cu cutii de viteze manuale sau automate depinde în principal de ţara în care se comercializează automobilul respectiv. De exemplu în Europa aproximativ 70% din automobile sunt oferite spre vânzare cu cutii de viteze manuale. La polul opus se află regiunea NAFTA (America de Nord, Canada şi Mexic) şi Japonia în care automobilele cu cutii automate reprezintă 84%, respectiv 70%, din totalul de automobile.

    În cazul automobilelor echipate cu cutii de viteze manuale este indispensabilă utilizarea unui ambreiaj. Acesta este poziţionat între motor şi cutia de viteze şi are două funcţii majore:

  1. permite întreruperea fluxului de putere dintre motor şi cutia de viteze;
  2. permite cuplarea progresivă a motorului la cutia de viteze în timpul demarajului.

Ambreiaj montat pe automobil - poziţionarea lângă motor

Foto: Ambreiaj montat pe motor
Sursa: Wikimedia Commons

  1. bloc motor
  2. volanta motorului
  3. discul de ambreiaj
  4. placa de presiune
  5. arc diafragmă

    Întreruperea fluxului de putere dintre motor şi cutia de viteze, în cazul în care o treaptă de viteză este cuplată, este necesară în momentul în care turaţia motorului tinde să scadă sub turaţia de mers încet în gol (ralanti) pentru a preveni calarea motorului. De asemenea, schimbarea treptelor de viteză se face fără sarcină (fără flux de putere între motor şi roţi) deci este necesară decuplare motorului de cutia de viteze prin intermediul ambreiajului.

Kit de ambreiaj ZF Sachs

Foto: Kit de ambreiaj ZF Sachs:
Sursa: ZF Sachs

  1. discul de ambreiaj;
  2. carcasă cu placă de presiune;
  3. arcul diafragmă;
  4. rulmentul de presiune.

    Majoritatea automobilelor cu cutii manuale sunt echipate cu ambreiaje mecanice (de fricţiune), monodisc (frecarea se realizează prin intermediul unui singur disc de ambreiaj), cu frecare uscată (fără ulei), acţionate mecanic (cablu) sau hidraulic (fluid de lucru).

    Cum funcţionează un ambreiaj? Explicaţia este făcută cu ajutorul imaginii de mai jos. Când este apăsată pedala de ambreiaj, rulmentul de presiune (7) acţionează asupra părţii interioare a arcului diafragmă (5) care prin intermediul ştifturilor (10) ridică placa de presiune (4) de pe discul de ambreiaj (3). Astfel se întrerupe legătura dintre arborele cotit (1) şi arborele de intrare în cutia de viteze (6).

    Ansamblul format din arbore cotit (1), volanta (2), carcasa (8), arcul diafragmă (5) şi placa de presiune (4) se rotesc împreună, cât timp motorul este pornit. În cazul în care ambreiajul este cuplat mişcarea se transmite mai departe, prin intermediul discului de ambreiaj (5), către arborele de intrare în cutia de viteze (6).

Elementele componente ale unui ambreiaj

Foto: Elementele componente ale unui ambreiaj
Sursa: Wikimedia Commons

  1. ambreiaj cuplat;
  2. ambreiaj decuplat.
  1. arbore cotit
  2. volantă
  3. disc de ambreiaj
  4. placa de presiune
  5. arc diafragmă
  6. arbore de intrare în cutia de viteze
  7. rulment de presiune
  8. carcasă
  9. inele de reazem
  10. ştift de fixare
  11. ştift de fixare

    Discul de ambreiaj (vezi foto de mai jos) este compus dintr-o garnitură de fricţiune (1) care este fixat pe discul metalic (2) prin intermediul niturilor. De reţinut că există două discuri metalice, unul pe care este fixată garnitura de fricţiune (1) şi altul care este fixat pe butucul canelat (4). Între aceste două discuri mişcarea de rotaţie se transmite prin intermediul arcurilor elicoidale (3) care au rolul de a prelua şocurile mecanice în momentul cuplării ambreiajului. Butucul canelat (4) se montează pe arborele de intrare în cutia de viteze care, cu ambreiajul cuplat, preia mişcarea de la arborele cotit al motorului cu ardere internă.

Componentele unui disc de ambreiaj

Foto: Componentele unui disc de ambreiaj
Sursa: superformance.co.uk

  1. garnitură de fricţiune;
  2. disc metalic;
  3. arcuri elicoidale;
  4. butuc canelat.

    Garniturile de fricţiune ale discului de ambreiaj trebuie să îndeplinească cerinţe multiple pe întreaga durată de viaţă a unui ambreiaj:

  • asigurarea unui coeficient de frecare pe cât posibil constant, ce nu-şi modifică valoarea odată cu variaţiile de temperatură, turaţie şi cuplu;
  • să proprietăţi mecanice ridicate (să reziste la şocuri mecanice).

    Uzura garniturilor de fricţiune depinde în primul rând de energia disipată în momentul cuplării ambreiajului. Nivelul energiei disipate este dată de valoarea diferenţei de turaţie între motor şi cutia de viteze şi de cuplului motor în timp. Astfel, de exemplu, dacă la plecarea de pe loc, motorul se ridică la o turaţie mare ia timpul de patinare al ambreiajului este de asemenea ridicat, energia disipată prin frecare va fi mare deci uzura ambreiajului semnificativă.

Diferenţa de turaţii între motor şi cutia de viteze
Δn [rot/min]

Cuplul motor
Cm [Nm]

Timpul de patinare
tp [s]

Energia disipată (uzura)
Q [J]

mică mic mic mică
medie mediu mediu medie
mare mare mare mare

    Totodată dacă timpul de patinare este foarte scurt cuplarea motorului la cutia de viteze se va face cu şoc, lucru care nu este de dorit. Ideal timpul de patinare al unui ambreiaj este timpul minim pentru care şocurile în momentul cuplării sunt acceptabile.

    Conducătorul auto poate controla uzura discului de ambreiaj prin doi parametrii:

  • diferenţa de turaţie într motor şi cutia de viteze;
  • timpul de patinare.

    Cel de-al treilea parametru, cuplul motor, depinde de încărcarea automobilului, care poate să crească în cazul în care automobilul pleacă în rampă sau dacă sarcina utilă este mare.

    De reţinut! Prin reducerea diferenţei de turaţii şi a timpului de patinare se reduce uzura ambreiajului!

     Placa de presiune trebuie să asigure contactul discului de ambreiaj pe toată suprafaţa acestuia, în mod uniform. De asemenea o parte din căldura rezultată în urma patinării ambreiajului este absorbită de placa de presiune şi degajată către mediul exterior.

    Arcul diafragmă are rolul de a menţine contactul între volantă, disc de ambreiaj şi placa de presiune cât timp pedala de ambreiaj nu este apăsată.

    Rulmentul de presiune permite acţionarea arcului diafragmă, care este în mişcare, prin intermediul unor pârghii, care sunt fixe. Este elementul care este cel mai mult supus uzurii mai ales în cazul în care cuplările şi decuplările ambreiajului sunt foarte dese.

    În funcţie de sensul de acţionare al arcului diafragmă se deosebesc două tipuri de ambreiaje:

  • de tipul împins (push type), la care decuplarea se face prin împingerea arcului diafragmă;
  • de tipul tras (pull type), la care decuplarea se face prin tragerea arcului diafragmă.

    ZF Sachs este unul din producătorii de ambreiaje care oferă ambele tipuri de acţionare.

Componentele ambreiajelor pull-type şi push-type

Foto: Componentele ambreiajelor pull-type şi push-type
Sursa: ZF Sachs

Ambreiaje ZF Sachs, monodisc, cu frecare uscată:

  1. carcasa ambreiajului;
  2. placa de presiune;
  3. ştift de fixare;
  4. rulment de presiune;
  5. arc diafragmă (pârghia interioară);
  6. arc diafragmă (pârghia exterioară);
  7. arc lamelar.

    Avantajul ambreiajelor de tipul tras este forţa de acţionare mai mică relativ la aceeaşi forţă de apăsare a arcului diafragmă. Acest lucru permite ca pentru ambreiajele care pot transmite un moment maxim mai mare să se utilizeze acelaşi mecanism de acţionare ca în cazul unui ambreiaj de tipul împins.

    Pentru a înţelege mai bine construcţia şi modul de funcţionare al unui ambreiaj urmăriţi videoclipurile de mai jos:

Video - cum funcţionează un ambreiaj 1

Video - cum funcţionează un ambreiaj 1

Pentru a comenta articolul trebuie să vă înregistrați!

Comentarii

mariuscbn
Sâmbătă, 27 Februarie 2016
De ce sunt diferite marim ale discului de ambeiaj???
Recent am schibat kitul si am constatat cu stupoare ca cel vechi avea undeva in 4,5cm si cel nou 5,5cm...diferenta era cert de 1cm intre ele.
Si de ce???

http://img.plici.ro/image/0M0

[img]http://img.plici.ro/images/2016/02/27/2016-02-2711.35.06062ad.jpg[/img]

Raportează comentariul
FlorinC
Sâmbătă, 16 Februarie 2013 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5

Login

Logo motorul anului