ступінчасті трансмісії
Підсилювачі приводу зчеплень
Підсилювачі приводу зчеплення вводяться в привід, якщо необхідне для виключення зчеплення зусилля на педалі перевищує 150 Н для легкових автомобілів і 250 Н для вантажних автомобілів. Їх призначення - полегшити роботу водія з управління зчепленням автомобіля при перемиканні передач або при необхідності утримання зчеплення в вимкненому стані для тимчасового роз'єднання трансмісії від двигуна (наприклад, при короткочасному русі накатом).
Найбільш часто в конструкціях автомобільних трансмісій застосовують механічні і пневматичні (пневмогидравлические) підсилювачі зчеплення.
Електричні підсилювачі приводу зчеплення в даний час застосування не знайшли.
Механічні підсилювачі зчеплення
Найбільш простим по конструкції є механічний підсилювач приводу зчеплення, в якості якого використовується сервопружіна. Вона дозволяє знизити максимальні зусилля на педалі зчеплення на 30 ... 40%.
Сервопружіна може встановлюватися як в механічному, так і в гідравлічному приводах і працювати на стиск або розтяг.
На рис. 1 приведена конструкція механічного підсилювача приводу зчеплення сервопружіной і схема її роботи. При включеному зчепленні сервопружіна 2. впливаючи на важіль 3. утримує педаль 1 зчеплення в верхньому положенні, забезпечуючи тим самим зазор між підшипником виключення зчеплення (вижимним підшипником) і важелями зчеплення. При цьому вісь пружини Оа (рис. 2, б) знаходиться вище осі повороту педалі Оb.
При натисканні на педаль пружина стискається і протидіє переміщенню до тих пір, поки вісь пружини Оа не займе положення нижче осі Оb. З цього моменту пружина почне створювати момент на важелі 3. сприяючи подальшому переміщенню педалі і вимикання зчеплення.
Пневматичні (пневмогидравлические) підсилювачі зчеплення
Іншим типом підсилювачів приводу зчеплення є пневматичні підсилювачі, які вводяться в гідроприводи вантажних автомобілів (рис. 2), тому їх часто називають пневмогидравлическими підсилювачами. або, скорочено, ПГУ.
Основні елементи приводу такі ж, як і на розглянутих раніше конструкціях гідроприводів.
Іноді пневматичні підсилювачі зчеплення вантажних автомобілів називають пневмогидравлическими підсилювачами, або ПГУ.
Пневматичний підсилювач 5 поєднується з робочим циліндром 9. Зусилля, створюване підсилювачем, може передаватися на поршень робочого циліндра або безпосередньо на вилку вимикання зчеплення.
Сумарне зусилля, створюване гідравлічною частиною приводу і підсилювачем, дозволяє значно полегшити вимикання зчеплення і утримання його у вимкненому стані.
У разі відсутності повітря в пневмосистеме автомобіля можлива робота гідравлічного приводу без посилення, але при цьому зусилля на педаль при виключенні зчеплення істотно зростає.
Пневматичні підсилювачі, як правило, в своїй конструкції мають так звані стежать пристрої, що забезпечують пропорційність між зусиллям на педалі зчеплення і зусиллям, що розвивається підсилювачем.
Відсутність стежить устрою призведе до того, що найменше натискання на педаль викличе прогресуюче її переміщення за рахунок зростаючого додаткового зусилля, що розвивається пневматичним підсилювачем, що створить незручності і навіть неможливість управління зчепленням.
Пневматичний підсилювач «КамАЗ»
Пневматичний підсилювач автомобілів марки «КамАЗ» (рис. 3) складається з переднього 15 алюмінієвого і заднього 18 чавунного корпусів.
У циліндрі переднього корпусу розташований пневмопоршень 14 з манжетою і поворотною пружиною 13. Пневмопоршень напрессован на штовхач 2. виконаний як одне ціле з гідравлічним поршнем 17 робочого циліндра, який встановлений в задньому корпусі.
У верхній частині обох корпусів знаходиться стежить пристрій, яке забезпечує кінематичне і силове стеження. До основних частин стежить устрою відносяться стежить поршень 4 з ущільнювальною манжетою 3. мембрана 7 з пружиною 9. впускний 11 і випускний 10 клапани і їх сідла 8. 12.
При включеному зчепленні пневмопоршень 14 знаходиться в крайньому правому положенні під дією поворотної пружини 13. Тиск перед поршнем і за поршнем відповідає тиску навколишнього середовища. Порожнина перед поршнем з'єднується з навколишнім середовищем виходом 6 через відкритий випускний клапан 10 і отвір б в сідлі випускного клапана 8. а порожнину за поршнем - через отвір а в корпусі. Поршень 17 робочого циліндра також знаходиться в правому положенні, так як він пов'язаний з пневмопоршнем.
При натисканні на педаль зчеплення робоча рідина надходить під тиском у порожнину А робочого циліндра і одночасно до торця стежить поршня 4. який переміщаючись, впливає на клапанний пристрій таким чином, що випускний клапан 10 закривається, а впускний 11 відкривається, пропускаючи стиснене повітря в пневмоциліндр.
Під тиском стисненого повітря пневмопоршень 14 починає переміщатися, надаючи вплив на поршень 17 робочого циліндра. В результаті на штовхач 2 поршня робочого циліндра діє сумарне зусилля, що забезпечує вимикання зчеплення.
Одночасно повітря через отвір в в передньому корпусі 15 потрапляє в порожнину праворуч від мембрани 7 і, впливаючи на неї, надає засунений переміщенню стежить поршня 4. завдяки якому здійснюється силове стеження.
Для повного виключення зчеплення необхідно натиснути на педаль з силою 200 Н.
При відпуску педалі тиск рідини перед стежить поршнем 4 падає, під дією пружини 9 відбувається зміщення стежить поршня 4 вліво, при цьому впускний клапан 11 перекривається, а випускний відкривається.
Стиснене повітря з порожнини перед пневмопоршнем 14 поступово стравливается в навколишнє середовище, вплив поршня на штовхач 2 зменшується, і здійснюється плавне включення зчеплення.
Якщо в процесі включення або виключення зчеплення педаль буде зупинена, відбудеться стабілізація тиску в порожнині А робочого циліндра і в результаті незначного зсуву стежить поршня 4 і мембрани 7 обидва клапана закриються, а тиск в порожнині пневмопоршня 14 також стане стабільним.
При відсутності стисненого повітря в пневматичній системі Керувати зчепленням за рахунок тиску тільки в гідравлічній частині підсилювача, при цьому зусилля на педалі, що створюється водієм, становитиме приблизно 600 Н.
Пневмогідравлічний підсилювач зчеплення автомобілів марки «КамАЗ» кріпиться на картері зчеплення з правого боку силового агрегату.
Пневматичний підсилювач «КрАЗ»
Пневматичний підсилювач автомобіля КрАЗ-260 (рис. 4) працює в такий спосіб.
При натисканні на педаль зчеплення тиск рідини в робочому циліндрі зростає. Поршень 9 робочого циліндра разом з повітряним клапаном 5 і його сідлом 11 зміщуються вліво до тих пір, поки клапан не упреться в торець хвостовика 4 превмопоршня.
Подальше переміщення гідропоршня відкриває доступ повітря через радіальний отвір в ньому і зазор між клапаном і сідлом в порожнину пневматичного циліндра 3. Пневмопоршень, переміщаючись через шток 15 і важіль 10 (рис. 2, б) вимикає зчеплення.
При відпуску зчеплення тиск рідини в робочому циліндрі знижується і поршень під дією поворотної пружини 12 (рис. 4) переміщається вправо, а повітряний клапан сідає в сідло, відкриваючи вихід повітрю через осьовий отвір в хвостовику 4 і сапун 1 в навколишнє середовище. Пневмопоршень зміщується вправо під дією пружини 11 (рис. 2, б). зчеплення включається.
Якщо педаль зчеплення, а отже, поршень робочого циліндра будуть зупинені в якомусь проміжному положенні, хвостовик 4 (рис. 4), продовжуючи зміщуватися вправо, упреться в клапан 5 і вихід повітря припиниться.
Сумарне зусилля пневматичного і гідравлічного поршнів будуть одно моменту опору натискного пристрою зчеплення і відтяжної пружини, настане рівноважний стан, і переміщення деталей припиниться. Вихід із цього становища можливий при зміні зусилля на педалі зчеплення.
Така здатність підсилювача забезпечувати пропорційність між зусиллям на педалі і тиском повітря на пневмопоршень називається стеженням.