Układ przeniesienia napędu

(1)

Układ przeniesienia napędu

(2)

Układ przeniesienia napędu ma za zadanie przeniesienie mocy z silnika na koła napędowe oraz uzyskanie takich wartości przełożeń dynamicznych, aby moment obrotowy silnika wystarczył do pokonania oporów ruchu i uzyskania odpowiedniej prędkości pojazdu

(3)

Zespoły układu napędowego powinny:

 umożliwiać ruszanie pojazdu z miejsca na nawierzchniach o różnej przyczepności i o różnym kącie nachylenia drogi;

 umożliwiać osiąganie dużych przyspieszeń i maksymalnej prędkości jazdy;

 zapewniać możliwość jazdy do tyłu;

 umożliwiać manewrowanie z małymi prędkościami;

 zapewniać możliwość przekazania mocy z układu napędowego do napędu urządzeń zamontowanych na nadwoziu samochodu;

(4)

 umożliwiać odłączanie układu przeniesienia napędu od silnika;

 zapewniać łatwość wykonywania czynności obsługowo naprawczych, odpowiednią niezawodność i trwałość w czasie eksploatacji oraz spełnianie

(5)

Rodzaje układów napędowych samochodów osobowych ze względu na rozmieszczenie zespołów

1. Napęd klasyczny

(6)

Napęd klasyczny ma wiele zalet, do których należą m.in.:

 możliwość zastosowania długiego silnika,

 dociążenie przez ładunek tylnych kół napędzanych,

 prosta konstrukcja przedniego zawieszenia kół kierowanych nienarażonego na oddziaływanie sił napędowych,

 duża ilość miejsca na zabudowę układu kierowniczego,

 prosta konstrukcja układu sterowania skrzynką biegów,

(7)

 dużą sprawność skrzynki biegów na biegu bezpośrednim z uwagi na przekazywanie momentu obrotowego bez udziału kół zębatych.

(8)

Do najistotniejszych wad zalicza się:

 niestateczność w ruchu na wprost spowodowaną pchaniem pojazdu przez tylne koła napędowe;

 niedociążenie tylnych kół napędzanych, co skutkuje możliwością ich poślizgu w przypadku, gdy samochodem podróżuje jedna lub dwie osoby;

 konieczność stosowania długiego wału napędowego z przegubami i tylnego mostu;

 zmniejszenie pojemności bagażnika

spowodowane rozbudowanym zawieszeniem tylnych kół;

 zmniejszenie komfortu jazdy na tylnych siedzeniach z uwagi na tunel w podłodze.

(9)

2. Zblokowany napęd przedni

(10)

Zblokowany napęd przedni ma zalety:

 dobra przyczepność związana z obciążeniem napędzanych kół kierowanych;

 stateczność ruchu, szczególnie na śliskiej nawierzchni, ponieważ pojazd jest ciągnięty, a nie pchany;

 tendencja do poszerzania zakrętu, zgodna z oczekiwaniem i reakcją przeciętnego kierowcy (tzw.

charakterystyka podsterowna);

 mała wrażliwość na boczny wiatr;

 wystarczająco dobra zdolność do pokonywania wzniesień przy częściowym

obciążeniu;

(11)

 małe straty związane z przeniesieniem napędu;

 prosta konstrukcja tylnego zawieszenia;

 płaska podłoga i duża pojemność bagażnika;

 możliwość uzyskania większego rozstawu kół.

(12)

Wadami przedniego napędu są:

 pogorszenie zdolności do rozpędzania i pokonywania wzniesień przy całkowitym obciążeniu;

 złożona budowa układu kierowniczego, przedniego zawieszenia oraz półosi napędowych z przegubami;

 problemy z właściwym doborem zawieszenia zespołu napędowego;

 przyspieszone zużywanie się opon przedniej osi w stosunku do osi tylnej z powodu skręcania i napędzania przednich kół;

 niekorzystny rozkład sił hamowania (na przód ok.

75%).

(13)

3. Zblokowany napęd tylny

(14)

Zblokowany napęd tylny ma zalety:

 dobrą zdolność do pokonywania wzniesień,

 małe siły w układzie kierowniczym dzięki małemu obciążeniu przednich kół,

 możliwość uzyskania małego zwisu przedniego.

(15)

Wady zblokowanego napędu tylnego:

 niekorzystne zachowanie się w ruchu prostoliniowym - pojazd jest pchany;

 niekorzystne zachowanie się podczas pokonywania zakrętów - pojazd ma tendencję do obracania się wokół własnej osi (tzw. charakterystyka nad- sterowna);

 gorsza kierowalność na śliskiej nawierzchni z powodu małego obciążenia przednich kół;

 duże obciążenie tylnych opon;

(16)

 skomplikowane sterowanie skrzynką biegów;

 bardzo krótki układ wylotowy, powodujący trudności z wytłumieniem hałasu;

 utrudnione chłodzenie silnika;

 ograniczenie pojemności bagażnika (znajdującego się najczęściej z przodu);

 ograniczenie ilości miejsca na tylnych siedzeniach;

 trudności z umieszczeniem zbiornika paliwa w bezpiecznej strefie.

(17)

4. Stały napęd na tylne koła

(18)

(19)

Schematy układów napędowych w zależności od ścieżki przekazania momentu obrotowego z silnika na koła pojazdu

1. Szeregowe

(20)

2. Równoległe

(21)

3. Szeregowo-równoległy

(22)

(23)

Sprzęgła samochodowe

1. Określenie sprzęgła.

2. Zadania i rodzaje sprzęgieł.

(24)

(25)

Stosowane w pojazdach samochodowych sprzęgła ze względu na zasadę działania można podzielić na trzy grupy:

 sprzęgła cierne,

 sprzęgła hydrokinetyczne,

 sprzęgła elektromagnetyczne.

(26)

(27)

Sprzęgło cierne jest powszechnie stosowane w

układach napędowych pojazdów. Przenosi ono

napęd wówczas, gdy tarcza lub tarcze sprzęgła

są dociskane z odpowiednio dużą siłą,

wywołującą na powierzchniach ciernych siłę

tarcia. Umożliwia ona przeniesienie momentu

obrotowego z elementu napędzającego na

element napędzany.

(28)

Podstawowe typy sprzęgieł ciernych różnią się kierunkiem i sposobem docisku oraz kształtem, liczbą i materiałem powierzchni ciernych.

Najbardziej rozpowszechnione są:

 sprzęgła cierne tarczowe

 sprzęgła cierne stożkowe.

(29)

(30)

(31)

(32)

Sprzęgła hydrokinetyczne należą do napędów hydraulicznych, w których czynnikiem przenoszącym moc jest ciecz.

Zalety sprzęgła hydrokinetycznego:

 brak sztywnego połączenia między sprzęganymi wałami zapewnia dobre tłumienie pojawiających się szarpnięć i drgań.

 brak elementów ciernych zużywających się na skutek tarcia oraz możliwość kontynuowania jazdy z bardzo małą prędkością na dowolnym biegu.

(33)

(34)

(35)

Sprzęgła tarczowe

1. Zadania sprzęgła.

2. Budowa sprzęgła tarczowego.

(36)

(37)

(38)

Wielkość przenoszonego momentu obrotowego zależy od siły dociskającej. Może ją wytwarzać:

 centralna sprężyna membranowa (talerzowa),

 cylindryczne sprężyny śrubowe,

 kilka przeciwciężarów.

(39)

Budowa sprzęgła ciernego jednotarczowego ze sprężynami śrubowymi

(40)

(41)

Sprzęgło jednotarczowe ze sprężyną membranową

Sprzęgło takie składa się z następujących

zasadniczych elementów:

(42)

 pokrywy (obudowa) sprzęgła zawierającej:

 tarczę dociskową, sprężynę membranową, sworznie dystansowe, pierścienie wahliwe, sprężyny płaskie promieniowe,

 sprężyny płaskie promieniowe łączące tarczę dociskową z pokrywą,

 sprężynę membranową wspierającą się na dwóch pierścieniach wahliwych, przytrzymywanych przez kilka sworzni dystansowych, działającej jak

dźwignia dwustronna, której punktem podparcia są pierścienie wahliwe,

(43)

 tarczy sprzęgła z okładzinami sprzęgłowymi (dwa pierścienie cierne), nośnikiem okładzin i piastą.

 wysprzęgnika z łożyskiem wysprzęgnika

(44)

Budowa sprzęgła ciernego jednotarczowego ze sprężyną tarczową

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

Przykładowe rozwiązania sprężyn tarczowych

(50)

Połączenie tarczy dociskowej z obudową sprzęgła

- przy pomocy występów prowadzących,

(51)

- promieniowymi łącznikami sprężystymi

(52)

- obwodowymi łącznikami sprężystymi

(53)

Sprzęgło ze sprężyną membranową - z wciśniętym pedałem

(54)

(55)

Mechanizmy sterowania sprzęgieł

1. Rodzaje sterowania sprzęgieł.

2. Sprzęgła sterowane mechanicznie.

3. Sprzęgła sterowane hydrauliczno-pneumatyczne.

4. Sprzęgła sterowane elektronicznie

(56)

W samochodowych tarczowych sprzęgłach ciernych stosuje się najczęściej mechanizmy sterowania:

 mechaniczne,

 hydrauliczne,

 hydrauliczno-pneumatyczne

 elektroniczne

(57)

(58)

W sprzęgłach sterowanych hydraulicznie siła nacisku na pedał jest przenoszona na dźwignię włączającą sprzęgło za pośrednictwem pompy i siłownika (zwanego również wyprzęgnikiem).

(59)

a - przekrój siłownika,a - przekrój siłownika hydraulicznego sprzęgła

Budowa siłownika układu sterowania - przekrój

(60)

Budowa pompy układu sterowania - przekrój

(61)

Sprzęgło sterowane hydraulicznie:

 nie przenosi drgań,

 jest łatwiejsze do zabudowy w pojeździe (elastyczne przewody hydrauliczne),

 ułatwia płynne sterowanie sprzęgłem,

 obsługa jest prostsza i łatwiejsza.

(62)

Sterowanie hydrauliczno-pneumatyczne

W sterowaniach hydraulicznych mogą być dodatkowo montowane pneumatyczne urządzenia wspomagające

(63)

(64)

W pojazdach, w których sprzęgło jest sterowane elektronicznie, brak pedału sprzęgła. Włączanie i wyłączanie sprzęgła realizowane jest automatycznie bez udziału kierowcy przez odpowiedni element wykonawczy

(65)

Typowe materiały stosowane do produkcji elementów sprzęgła

Nazwa elementu Materiał

Okładziny cierne tarczy sprzęgła

Materiały organiczne – żywice, z włóknem szklanym,

węglowym lub poliamidowym, z dodatkiem metali, tlenków metali, barytu, kaolinu i krzemianu

Materiały nieorganiczne – brązy spiekane lub spieki żelazne

Piasta tarczy sprzęgła Stal niestopowa konstrukcyjna zwykłej jakości Sprężyste elementy faliste tarczy

sprzęgła

Stal niestopowa lub stopowa sprężynowa

Sprężyny tłumika drgań skrętnych tarczy sprzęgła

Stal niestopowa lub stopowa sprężynowa

Tarcza dociskowa Żeliwo szare lub sferoidalne

Sprężyna tarczowa Stal stopowa chromowa konstrukcyjna wyższej jakości Obudowa sprzęgła Stal niestopowa konstrukcyjna zwykłej jakości

Pierścienie oporowe Stal niestopowa lub stopowa sprężynowa

Dźwignia wyłączająca Stal niestopowa konstrukcyjna zwykłej jakości Korpus pompy i siłownika Stop aluminium

(66)

(67)

Obsługa i naprawa sprzęgieł

1. Okresowa kontrola.

2. Kolejność postępowania w poszukiwaniu niesprawności sprzęgieł

(68)

Obsługa sprzęgła sprowadza się do okresowej kontroli, polegającej na^:

 wzrokowej ocenie stanu wszystkich elementów;

 sprawdzeniu szczelności układu hydraulicznego, poziomu płynu i ewentualnie jego uzupełnieniu (w przypadku

sprzęgła sterowanego hydraulicznie);

 sprawdzeniu i dokręceniu wszystkich połączeń gwintowych;

 ocenie stanu technicznego elementów na podstawie osłuchania pracy sprzęgła i sprawdzeniu jego działania, podczas pracy silnika na postoju, przy ruszaniu z miejsca oraz jazdy próbnej;

 sprawdzeniu położenia pedału sprzęgła, jego luzu i skoku roboczego oraz ewentualnej regulacji.

(69)

Prawidłowo działające sprzęgło powinno zapewniać pełne włączenie, całkowite wyłączenie i płynne włączanie. Kontrola właściwej pracy sprzęgła obejmuje sprawdzenie:

 możliwości jego rozłączenia i łatwości przełączania poszczególnych biegów,

 poślizgu sprzęgła,

 szarpania podczas włączania,

 hałaśliwości pracy sprzęgła

(70)

Kolejność postępowania podczas poszukiwania przyczyn nieprawidłowego rozłączania sprzęgła

(71)

Sprawdzenie pedału sprzęgła

a - kontrola wysokości pedału, b - kontrola skoku jałowego (luzu) pedału

(72)

Kolejność postępowania podczas poszukiwania przyczyn poślizgu sprzęgła

(73)

Zapowietrzenie układu hydraulicznego sprawdza się naciskając na pedał sprzęgła, podczas gdy druga osoba obserwuje ruch dźwigni siłownika. Jeżeli dźwignia wyprzęgająca przesuwa się dopiero po kilku naciśnięciach na pedał, oznacza to, że układ jest zapowietrzony. W celu identyfikacji przyczyny należy znaleźć miejsce wycieku, a następnie wymienić uszkodzone elementy lub dokręcić połączenia

(74)

Objawami świadczącymi o poślizgu sprzęgła są wyraźny spadek mocy podczas jazdy pod górę, brak wzrostu prędkości pojazdu proporcjonalnego do prędkości obrotowej silnika podczas gwałtownego przyspieszania, wyczuwalny zapach spalonych okładzin ciernych.

(75)

Kolejność postępowania podczas poszukiwania przyczyn szarpania sprzęgła

(76)

Kolejność postępowania podczas poszukiwania przyczyn hałaśliwej pracy sprzęgła

(77)

Aby dokładnie ustalić uszkodzenia lub zużycie poszczególnych elementów, należy je zdemontować.

W pierwszej kolejności ocenia się sprężynę tarczową w obudowie sprzęgła bez jej odkręcania, po zdemontowaniu skrzynki biegów. Za pomocą narzędzia specjalnego (SST) i szczelinomierza należy zmierzyć różnicę wysokości położenia każdego segmentu sprężyny tarczowej

(78)

(79)

Przed rozpoczęciem demontażu obudowy i tarczy sprzęgła należy zaznaczyć ich wyjściowe położenie (znaki ustawcze) na kole zamachowym i obudowie.

Śruby odkręca się i przykręca w kolejności podanej w instrukcji naprawy (na krzyż, stopniowo do poluzowania sprężyny tarczowej).

(80)

(81)

Sprawdzenie tarczy sprzęgła należy rozpocząć od okładzin ciernych. Nie mogą być one zaolejone ani przegrzane.

a - ocena grubości okładzin ciernych poprzez pomiar zagłębienia nitów, b - sprawdzenie bicia tarczy

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)