Файл: Конструкция автомобилей.pdf

90 томобилях. Основное достоинство – относительная простота конструкции. Отсут- ствие в приводе газообразного или жидкостного рабочего тела повышает его на- дежность.
В качестве механических связей применяются рычаги, тяги (рис. 3.51а) либо гибкий трос. Тросовый привод используется преимущественно на легковых авто- мобилях с поперечным расположением двигателя спереди, где имеется возмож- ность укладки троса привода относительно небольшой длины и без значительных изгибов. Конструкция такого привода представлена на рис. 3.53. При выключении
Рис. 3.51. Механизм выключения сцепления вилкой (1) на валу (2): а – горизон- тальный вал вилки выключения сцепления автомобиля ЗИЛ-130, б – вертикаль- ный вал вилки выключения сцепления переднеприводных автомобилей ВАЗ а) б)
Рис. 3.52. Муфта выключения сцепления с упорным шариковым подшипником: а – с проточкой в корпусе, б – с соединительной пружиной (автомобили ВАЗ);
1 – муфта, 2 – вилка, 3 – рычаги механизма выключения сцепления, 4 – направ- ляющая втулка, 5 – первичный вал коробки передач а) б) в)

91 сцепления усилие управления, создаваемое водителем, от педали 14 через систему рычагов передается на трос 10, далее на рычаг 9, который поворачивает вал с вил- кой (см. рис. 3.51б).
Зазор между подшипником муфты и рычагами выключения (секторами диа- фрагменной пружины) обеспечивается наличием свободного хода рычага 9, рис. 3.53, величина которого регулируется в пределах 3,5…4 мм гайками 6 и 7.
Если трос крепится к рычагу вала вилки серьгой, как в автомобилях ВАЗ-2109, регулировка производится гайками 17 и 18, см. также рис. 3.54.
3.5.2. Гидравлические приводы
Обеспечивают плавное включение сцепления. С применением гидропривода упрощается передача усилия на значительные расстояния и в неудобные для ме- ханического привода места.
Рис. 3.53. Механический привод выключения сцепления автомоби- ля ВАЗ-2110: 1 – оболочка троса; 2 – нижний наконечник оболочки троса; 3 – кронштейн крепления троса; 4 – защитный чехол троса;
5 – нижний наконечник троса; 6 – регулировочная гайка; 7 – контр- гайка; 8 – поводок троса; 9 – вилка выключения сцепления;
10 – верхний наконечник троса; 11 – упорная пластина; 12 – верх- ний наконечник оболочки троса; 13 – уплотнитель; 14 – педаль сцепления; 15 – пружина педали сцепления; 16 – кронштейн педали сцепления; 17, 18 – гайки

92
В состав привода входят, рис. 3.55:
– узел педали,
– главный цилиндр,
– бачок с запасом рабочей жидкости,
– трубопроводы,
– рабочий цилиндр.
При нажатии на педаль усилие через толкатель 8 передается поршням главно- го цилиндра. В главном цилиндре создается избыточное давление рабочей жидко- сти (см. ниже), под действием которого жидкость по трубопроводам поступает в рабочий цилиндр. Поршень рабочего цилиндра (см. также рис. 3.59) перемещает- ся, через шток воздействует на вилку 5, начинается выключение сцепления. При отпускании педали (сцепление включается) толкатель 8 прекращает воздейство- вать на поршни главного цилиндра, которые под действием возвратной пружины главного цилиндра возвращаются в исходное положение. Давление в главном ци- линдре уменьшается. Под действием нажимной пружины сцепления и оттяжной пружины 11 поршень рабочего цилиндра 3 перемещается в исходное положение, рабочая жидкость вытесняется в главный цилиндр.
Работа главного цилиндра гидропривода сцепления автомобилей ВАЗ, рис. 3.56.
В исходном положении, рис. 3.56б, т.е. педаль сцепления отпущена (сцепление включено), поршень 11 под воздействием пружины 12 находится в крайнем по- ложении, упершись в поршень 9, который в свою очередь упирается в стопорное кольцо 8. Зазор между поршнем 9 и торцом толкателя педали составляет
0,1…0,5 мм. Этот зазор регулируется изменением положения упора педали (см. рис. 3.55). Рабочая полость главного цилиндра соединена с питательным бачком через отверстие «А», т.к. переднее уплотнительное кольцо 10 находится правее
(по рисунку) этого отверстия. Промежуточный поршень 9 применяется для того, чтобы разгрузить основной поршень 11 от радиальных нагрузок, возникающих от
Рис. 3.54. Регулировка свободно- го хода рычага вала механизма выключения сцепления автомо- биля ВАЗ-2109

93 воздействия толкателя педали. Кольцо 13 сжимается между поршнями 11 и 9, что предотвращает вытекание жидкости из цилиндра.
Рис. 3.55. Гидравлический привод выключения сцепления задне- и полнопри- водных автомобилей ВАЗ: 1 – узел педали, 2 – главный цилиндр, 3 – рабочий цилиндр, 4 – питательный бачок, 5 – вилка механизма выключения сцепления,
6 – муфта, 7 – картер сцепления, 8 – толкатель, 9 – сервопружина, 10 – воз- вратная пружина, 11 – оттяжная пружина, А и Б – подробнее см. рис. 3.56

94
При выключении сцепления толкатель педали перемещает поршень 9 (влево на рис, 3.56а), который заставляет перемещаться поршень 11, пружина 12 при этом сжимается. Переднее уплотнительное кольцо 10 имеет возможность осевого перемещения в канавке поршня в пределах торцевого зазора. При движении поршня влево кольцо 10 прижимается к правому торцу своей канавки. Как только кольцо 10 перекроет отверстие «А», в полости главного цилиндра начинает воз- растать давление рабочей жидкости. Таким образом, при выключении сцепления кольцо 10 выполняет уплотняющую функцию. б) а)
Рис. 3.56. Схема работы главного цилиндра гидропривода выключения сцепления автомобилей ВАЗ: а – выключение сцепления, б – включе- ние сцепления; 1 – корпус, 5 – штуцер, 7 – колпачок, 8 – стопорное кольцо, 9 – поршень толкателя, 10 – переднее уплотнительное кольцо,
11 – поршень главного цилиндра, 12 – возвратная пружина, 13 – заднее уплотнительное кольцо, 15 – перемычка, 16 – задняя канавка

95
При включении сцепления (педаль отпускается) поршень 11 под действием пружины 12 перемещается вправо, уплотнительное кольцо 10 прижимается к ле- вому торцу своей канавки. Из-за перекладки уплотнительного кольца рабочая по- лость главного цилиндра соединяется с пополнительным бачком по пути: отвер- стие в торце поршня 11 и отверстие «Г» – отверстие «В» – диаметральный зазор между кольцом 10 и его канавкой в поршне 11 – зазор между торцом кольца 10 и торцом его канавки в поршне 11 – радиальный зазор между корпусом цилиндра и перемычкой 15 – задняя проточка 16 – впускное отверстие «Б». Это соединение происходит раньше, чем кольцо 10 откроет отверстие «А», и в случае резкого от- пускания педали сцепления, когда жидкость не успевает перетечь из рабочего ци- линдра, заполнение полости главного цилиндра происходит из питательного бач- ка по указанному пути. При таком режиме работы кольцо 10 выполняет уже роль клапана, что предотвращает возникновение разряжения в гидроприводе и образо- вание паровых пробок. В дальнейшем, когда поршень 11 возвращается в исходное состояние и отверстие «А» открывается, излишки жидкости, поступающей из ра- бочего цилиндра, через это отверстие вытесняются в питательный бачок. Общий вид поршня главного цилиндра представлен на рис. 3.57.
Конструкция главного цилиндра представлена на рис. 3.58, конструкция рабо- чего цилиндра – на рис. 3.59. В рабочем цилиндре имеется штуцер для удаления воздуха из системы гидропривода сцепления.
Существуют и другие конструктивные решения, позволяющие предотвратить возникновение разряжения в главном цилиндре при резком отпускании педали сцепления, например, в автомобилях ГАЗ, рис. 3.60.
В данной конструкции уплотнительная манжета 4 также выполняет функции клапана, т.к. имеет возможность осевого перемещения. Шайба 6 предназначена для предотвращения «заплыва» манжеты 4 в перепускные отверстия «Г». При возникновении разряжения в рабочей полости жидкость перетекает в эту полость
Рис. 3.57. Общий вид поршня главного цилиндра гидроприво- да выключения сцепления авто- мобилей ВАЗ

96 из питательного бачка по пути: отверстие «Б» – нерабочая полость поршня 3 – от- верстия «Г» – зазор между шайбой 6 и торцом поршня 3 – кромка манжеты 6.
Рис. 3.58. Главный цилиндр гидропривода выключения сцепления автомобилей ВАЗ: а – конструкция, б – детали главного цилиндра;
1 – корпус, 2 – уплотнительная прокладка, 3 – пробка, 4 – проклад- ка, 5 – штуцер, 6 – стопорная шайба, 7 – колпачок, 8 – стопорное кольцо, 9 – поршень толкателя, 10 – переднее уплотнительное кольцо, 11 – поршень главного цилиндра, 12 – возвратная пружина,
13 – заднее уплотнительное кольцо, 14 – передняя канавка, 15 – пе- ремычка, 16 – задняя канавка а) б)

97

3.6. Усилители привода выключения фрикционного сцепления
Применяются с целью облегчения управления сцеплением.
Простейшим усилителем является пружинный усилитель, используемый в ав- томобилях ВАЗ, см. рис. 3.55. Основным элементом усилителя является сервоп- ружина 9. Когда педаль отпущена (сцепление включено), ось пружины проходит ниже оси вращения педали, рис. 3.61а точка Б, и усилие сервопружины 9 сумми- руется с усилием оттяжной пружины 10, удерживая педаль в крайнем правом (по рисунку) положении. При нажатии на педаль, рис. 3.55, левый конец сервопру-
Рис. 3.59. Рабочий ци- линдр гидропривода вы- ключения сцепления ав- томобилей ВАЗ: 1 – толка- тель вилки, 2 – защитный колпачок, 3 – уплотни- тельное кольцо, 4 – пор- шень рабочего цилиндра,
5 – опорная тарелка,
6 – пружина, 7 – опорная шайба, 8 – штуцер,
9 – пробка
Рис. 3.60. Главный ци- линдр гидропривода вы- ключения сцепления ав- томобилей ГАЗ: 1 – тол- катель педали, 2 – защит- ный колпачок, 3 – пор- шень главного цилиндра,
4 – внутренняя уплотни- тельная манжета, 5 – кор- пус главного цилиндра,
6 – стальная шайба,
А – компенсационное от- верстие, Б – перепускное отверстие, В – перепуск- ные отверстия в головке поршня

98 жины начинает подниматься, ось пружины при полностью нажатой педали зани- мает положение выше оси вращения педали. На педали создается момент от уси- лия пружины на плече h, который позволяет снизить усилие воздействия на пе- даль со стороны водителя на 20…30% при удержании сцепления в выключенном состоянии.
На рис. 3.61б представлен график, иллюстрирующий работу пружинного уси- лителя. Зависимость 1 характеризует изменение усилия воздействия на педаль P от величины перемещения педали S без усилителя. Первый участок зависимости 1 б) а)
Рис. 3.61. Пружинный усилитель привода выключения сцепления автомобилей ВАЗ: а – положение педали при включенном сцеп- лении, б – характеристики работы: 1 – без усилителя, 2 – сервоп- ружины, 3 – с усилителем; 4 – кронштейн, 5 – крючок, 6 – огра- ничитель положения педали, 7 – шток, 8 – педаль, 9 – сервопру- жина, 10 – оттяжная пружина

99 соответствует свободному ходу педали, когда при ее нажатии преодолевается только усилие оттяжной пружины 10. Второй участок соответствует той части ра- бочего хода педали, в ходе которого происходит также деформация диафрагмен- ной нажимной пружины в процессе выключения сцепления. Третий участок зави- симости 1 характеризуется снижением темпа роста усилия на педали, что обеспе- чивается свойством диафрагменной пружины (см. рис. 3.26г).
Зависимость 2 на рис. 3.61б характеризует изменение усилия воздействия на педаль P от величины перемещения педали S только от сервопружины (т.е. в до- пущении, что педаль не соединена штоком 7 с главным цилиндром сцепления).
Сервопружина имеет некоторое начальное натяжение, которое необходимо пре- одолеть для страгивания педали. До точки «А» усилие на педали уменьшается, несмотря на растяжение сервопружины из-за смещения положения оси пружины ближе к оси вращения педали (точка «Б» на рис. 3.61а). Точка «А» соответствует положению, при котором ось сервопружины проходит через ось вращения педали, и при дальнейшем перемещении педали усилие от растянутой сервопружины соз- дает момент, по направлению совпадающий с направлением вращения педали во- круг точки «Б». Поэтому на графике усилие нажатия на педаль меняет знак, т.е. педаль поворачивается от сервопружины даже при отсутствии внешнего воздей- ствия.
Зависимость 3 на рис. 3.61б характеризует изменение усилия воздействия на педаль P от величины перемещения педали S при выключении сцепления с пру- жинным усилителем (сумма зависимостей 1 и 2). Видно, что применение пружин- ного усилителя позволяет снизить требуемое максимальное усилие воздействия на педаль и облегчить ее удержание при выключенном сцеплении.
На грузовых автомобилях, имеющих источник сжатого воздуха, применяется привод сцепления с пневматическим усилителем. Главное условие функциониро- вание подобного привода – обеспечение управления сцеплением даже в случае неисправности усилителя или отсутствии сжатого воздуха. Поэтому привод явля- ется механическим, состоящим из тяг и рычагов, рис. 3.62а, с параллельно вклю- ченным с силовую цепь исполнительным пневмоцилиндром 17, который пред- ставляет собой цилиндр с поршнем, рис. 3.62б. При выключении сцепления в по- лость «Д» пневмоцилиндра подается сжатый воздух. Усилие, создаваемое давле- нием сжатого воздуха на поршень пневмоцилиндра, через шток 18 передается на рычаг 19, который закреплен на шлицах валика 15 вилки выключения сцепления.
Следует отметить, что в данной конструкции применяется механизм выключения сцепления вилкой на валу (подробнее см. рис. 3.51а). Усилие от рычага 19 сумми- руется с усилием воздействия водителя на педаль 1, которое передается по пути: рычаг 3 – тяга 4 – рычаг 5 – тяга 6 – рычаг 8 – тяга 12 – клапан 13 – тяга 25 – ры- чаг 14 – валик вилки выключения сцепления 15. При включении сцепления (води- тель отпускает педаль 1) воздух из полости «Д» пневмоцилиндра 17 удаляется.
Управление потоком воздуха, поступающим в исполнительный пневмоци- линдр 17, осуществляется клапаном 13, который последовательно включен в си- ловую цепь механического привода. Полость «А» клапана 13 (рис. 3.62в) соеди-