История развития техники сцепления

История развития сцепления

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23][24][25] [26] [27] [28] [29]  [Содержание]

В течение более чем столетней истории автомобиля практически все его детали перетерпели значительные изменения. Надёжность, производственные затраты, удобство в обслуживании, а в последнее время и устойчивость к воздействию окружающей среды были и являются теми факторами, которые постоянно заставляли конструкторов находить новые и более удачные решения. Многие основные конструкции были известны уже в самом начале, но только с появлением новых материалов и технологий обработки стала возможной их реализация.

Лишь в первом десятилетии нашего века двигателю внутреннего сгорания удалось окончательно победить на широком фронте, преодолев конкуренцию других концепций автомобильного привода - парового и электрического двигателя. В 1902 году автомобилю, оснащённому двигателем внутреннего сгорания, удалось побить абсолютный рекорд скорости. До этого времени доминировали автомобили с электрическими и паровыми двигателями, и даже в первом десятилетии двадцатого века три концепции автомобильного привода  ещё оспаривали абсолютный рекорд скорости. Паровые и электродвигатели имели по сравнению с «мотоколясками на жидком топливе» - так они тогда назывались - одно решающее преимущество: благодаря почти идеальной характеристике крутящегося момента им не нужно было ни сцепления, ни коробки передач.

Поэтому они были намного проще в пользовании, реже ломались и были более простыми в обслуживании. Поскольку мощность двигателя внутреннего сгорания непосредственно зависит от числа оборотов, необходимо отделять двигатель от трансмиссии. Зависимый от числа оборотов  принцип привода двигателя внутреннего сгорания не может обойтись без механической помощи при трогании, чтобы компенсировать недостаток развития достаточной мощности и крутящего момента только после достижения определённых оборотов двигателя. Сцепление выполняет не только эту функцию при трогании с места, но и обеспечивает возможность отключения нагрузки в процессе движения для переключения передач. В связи с комплексом этих проблем на заре автомобилестроения многие машины, особенно маленький, не имели пускового сцепления. Для трогания с места мотоколяску нужно было толкать.

Принцип функционирования первых моделей сцепления был заимствован из промышленных цехов развивающейся индустрии. По аналогии с трансмиссионными ремнями станков в мотоколясках использовались  плоские кожаные ремни. Натяжной ролик натягивал ремень и мощность двигателя с ременного шкива передавалась на приводные колёса, при ослаблении натяжения ремень проскальзывал, происходило расцепление. Поскольку в таком режиме кожаный ремень быстро изнашивался , рядом с ведущим шкивом вскоре стали устанавливать свободно вращающийся шкив такого же диаметра. Посредством рычага ремень трансмиссии перемещался с ведущего шкива на шкив холостого хода. Запатентованная в 1886 году мотоколяска Benz,на которой Берта Бенц совершила первый, вошедший в историю автопробег из Мангейма в Пфорцгейм, уже имела такое сцепление.

Сцепление с трансмиссионным ремнём, использованное в мотоколяске Benz 1886 года

Недостатки ременного привода - малый КПД, высокая степень износа и ненадёжность, особенно в дождливую погоду, с одной стороны, и потребность в ступенчатой коробке передач в связи с постоянно возрастающей мощностью двигателя, с другой стороны, заставляли конструкторов искать более эффективные решения, чем трансмиссионное сцепление.

Были созданы сцепления самых разных типов, в том числе и предшественники современных сцеплений, которые использовали основной принцип фрикционного сцепления: к диску, жёстко установленному на конце коленвала, подводится второй диск. При их контакте возникает трение и неприводной диск начинает вращаться.

С возрастанием усилия нажатия число оборотов ведомого диска увеличивается вплоть до полного смыкания, после чего оба диска вращаются с одинаковой частотой оборотов. В период смыкания дисков основная энергия двигателя в результате трения дисков преобразуется в тепло.

Основной принцип фрикционного сцепления: к ведущему диску прижимается ведомый до полного смыкания.

Такое исполнение отвечает обоим требованиям - постепенное и мягкое смыкание, чтобы в момент трогания двигатель не заглох и не подвергался ударной нагрузке в результате передачи усилия, а также передача энергии двигателя без потерь при сомкнутом сцеплении.

Устройство конусного фрикционного сцепления, доминировавшего до 20-х годов.

Этот принцип конусного фрикционного сцепления был использован уже в 1889 году в автомобиле Daimler со стальными колёсами. Фрикционный конус, свободно перемещающийся на валу двигателя и жёстко связанный кожухом сцепления с валом сцепления, входит во внутренний конус маховика. Посредством пружины фрикционный конус прижимается к ответной части в маховике. С помощью ножной педали и свободно перемещающейся выжимной муфты конус может быть отведен. При этом необходимо преодолеть сопротивление пружины. Таким образом сцепление размыкается. В качестве фрикционной накладки первоначально использовался ремень, сплетённый из верблюжьих волос, который вскоре был заменён на кожаный. Чтобы защитить ремень от влаги, жира и масла, его пропитывали касторовым маслом.

<<<<Содержание                                  Cледующая >>>>