Конструкция автоматизированного сцепления с

Секция 1 «АВТОМОБИЛИ, ТРАКТОРЫ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ»,
подсекция «Автомобили».
Конструкция автоматизированного сцепления с
торообразными объёмными камерами
Беляев Е.А., аспирант Панкин А.С.
Пензенский государственный университет
Тенденции современного автомобилестроения направлены на создание трансмиссий
с автоматическим переключением передач. Вариант исполнения автоматизированного
процесса переключения механических передач КП основан на использовании
автоматизированного сцепления.
В предлагаемой конструкции автоматизированного сцепления (рис.1) кожух 1 с
осевым отверстием и тремя окнами на боковой образующей, прикрепленный к рабочей
поверхности маховика 2, а к внутренней плоскости кожуха 1 прикреплено, упорное
кольцо 3, которое своей рабочей плоскостью обращено к плоскости маховика 2. На
шлицах первичного вала 4 коробки передач смонтирован ведомый диск, представляющий
собой ступицу 5 со шлицами, на внутренней образующей и внутренней цилиндрической
полостью с расположенными в ней сальниками 6 отводящего уплотняющего устройства.
На передней части ступицы 5 выполнено демпфирующее устройство 7. На периферийной
части диска-основания 8, по обе его стороны, прикреплены торообразные объемные
камеры 9, к наружным боковым поверхностям которых прикреплены несущие кольца 10.
На торцевых плоскостях указанных колец 10 выполнены радиальные направляющие в
виде “ласточкиного хвоста” для установки и фиксации фрикционных колодок 11 при этом
на каждом несущем кольце 10 установлены, например, три колодки под углом 120°
относительно друг друга, являющихся элементами передачи крутящего момента с
маховика 2 и упорного кольца 3 на ведомый диск. На плоскости несущего кольца 10,
между фрикционными колодками 11, выполнено резьбовое отверстие, связывающее
полости торообразных объемных камер 9 с тройником 12. В одно из резьбовых отверстий
тройника 12 ввинчен клапан 13 для прокачки, а во второе,-гибкий шланг высокого
давления 14, соединенный с радиальным резьбовым отверстием, выполненым в стенке
цилиндрической полости ступицы 5 ведомого диска, между уплотняющими сальниками 6.
Сальники 6 запрессовывают в посадочные места полости ступицы 5, при этом
обеспечивается связь между осевым каналом первичного вала 4 и шланга высокого
давления 14 через радиальное отверстие в теле вала между сальниками. Второе
радиальное отверстие связывает канал первичного вала 4 связан с аналогичным
подводящим уплотняющим устройством, выполненном в приливе корпуса сцепления и
связанным с гидравлической системой нагнетательной магистралью. Источником
давления рабочего тела может выполнять гидравлический насос индивидуальной
гидросистемы или может быть использовано давление масла ДВС или коробки передач
Автоматическое сцепление работает следующим образом. В исходном состоянии
сцепление выключено, торообразные объемные камеры 9 заполненные маслом и вся
система прокачана, т.е. через клапан 13 тройника 12 из системы удален воздух. После
запуска двигателя и его частичного или полного прогрева, перед трехпозиционным
электромагнитным клапаном управления соединяющего торообразные полости ведомого
диска с нагнетательной или сливной магистралью или запирающего их в среднем
положении, создается давление от масляной системы. При включении первой передачи и
увеличении частоты вращения коленчатого вала начинается процесс трогания.
Микроконтроллер подает управляющий сигнал на привод клапана, через который
давление рабочей жидкости по трубопроводу поступает через штуцер в корпусе
сцепления к уплотняющему устройству в приливе корпуса сцепления. Дальше давление
через соединение и центральный осевой канал первичного вала 4 поступает к отводящему
Материалы международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение 52
в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ».
Секция 1 «АВТОМОБИЛИ, ТРАКТОРЫ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ»,
подсекция «Автомобили».
уплотняющему устройству в ступице 5 ведомого диска, а затем, через штуцер, и шланг
высокого давления 14, через тройник 12, поступает в полость торообразных объемных
камер 9. Давление жидкости на стенки торообразноых объемных камер 9 деформирует их,
осуществляя поджатие прикрепленных к ним фрикционных колодок 11 к маховику 2 и
упорному кольцу 3, обеспечивая плавное включение сцепления.
Рисунок 1 - Общий вид автоматизированного сцепления в разрезе
После трогания автомобиля на первой передаче и набора определенной скорости,
микроконтроллер подает команду на переключение на вторую передачу. Происходит
стравливание давления из полостей торообразных объемных камер 9, при этом
происходит отвод фрикционных колодок 11 от маховика 2 и упорного кольца 3 , что
обеспечивает разрыв потока мощности и после выключения первой и включения второй
передачи подается команда на включение сцепления. При включении последующих
передач процесс аналогичен. Однако, в случае реализации данного сцепления при
использовании двух первичных валов или ДВС с двумя коленчатыми валами, первая и
вторая передачи, выполненные на различных валах, включаются одновременно. И, после
набора скорости на первой передаче, происходит отключение одного сцепление и
практически мгновенно включение второго, что обеспечивает переключение передач без
разрыва потока мощности. Дальше с включением первой передачи происходит включение
третьей, подготавливающих коробку к дальнейшему изменению передаточного числа и
Материалы международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение 53
в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ».
Секция 1 «АВТОМОБИЛИ, ТРАКТОРЫ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ»,
подсекция «Автомобили».
увеличению скорости. При нулевой или отрицательной динамике разгона происходит
обратное переключение передач.
Данное техническое решение позволяет автоматизировать процесс переключения
передач механических КПП и тем самым повысить потребительские качества
транспортных средств, в особенности городских автобусов с механическими КПП.
Эффект от использования изобретения состоит в том, что упрощается конструкция
силовой установки за счет уменьшения числа деталей, а так же за счет сокращения
времени переключения, что в свою очередь обусловливает повышение экономических,
динамических и экологических показателей.
Кроме того, данное техническое решение может с успехом использоваться в двигателе со
сдвоенным
Материалы международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение 54
в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ».