3.3.2 Гидравлический привод выключения сцепления с пневмогидроусилителем
Гидропривод обеспечивает более плавное нарастание силы трения между дисками сцепления, а пневмогидроусилитель привода служит для уменьшения усилия на педаль сцепления при выключении.
При нажатии на педаль 1 (рисунок 3.9) при выключении сцепления усилие от ноги водителя через рычаг и шток передается к главному цилиндру 2, откуда жидкость под давлением по трубопроводам 10 поступает в корпус следящего устройства 4, которое при этом обеспечивает пропуск сжатого воздуха, поступающего по воздухопроводу 5 в цилиндр пневмоусилителя 3. Одновременно от главного цилиндра жидкость под давлением поступает в рабочий гидравлический цилиндр 6 усилителя.
а принципиальная схема соединения элементов привода; б размещение и крепление элементов привода; 1 педаль сцепления; 2 главный цилиндр; 3 цилиндр пневмоусилителя; 4 следящее устройство пневмоусилителя; 5 воздухопровод; 6 рабочий гидравлический цилиндр; 7 муфта выключения с подшипником; 8 рычаг; 9 шток; 10 трубопроводы и шланги гидропривода
Рисунок 3.9 Схема и привод управления сцеплением автомобилей КамАЗ
Следящее устройство, цилиндр пневмоусилителя и рабочий гидравлический цилиндр выполнены в одном агрегате пневмогидравлическом усилителе.
Пневмогидравлический усилитель, используемый в сцеплении автомобилей КамАЗ, Урал с двигателями КамАЗ (рисунок 3.10), крепится двумя болтами к фланцу картера сцепления с правой стороны силового агрегата.
Корпус усилителя состоит из двух частей. Передняя (правая на рисунке 3.10) часть корпуса 14 выполнена из алюминиевого сплава, а задняя 5 из чугуна. Между частями корпуса установлена прокладка, которая одновременно является диафрагмой 9 следящего устройства, размещенного над цилиндром пневматического усилителя.
1 сферическая гайка с контргайкой; 2 толкатель поршня выключения сцепления; 3 защитный чехол; 4 поршень выключения сцепления; 5 задняя часть корпуса; 6 комбинированное уплотнение; 7 следящий поршень; 8 перепускной клапан с колпачком; 9 диафрагма следящего устройства; 10 впускной клапан; 11 выпускной клапан; 12 пневматический поршень; 13 пробка отверстия для слива конденсата; 14 передняя часть корпуса; А отверстие для подвода рабочей жидкости; Б отверстие для подвода сжатого воздуха
Рисунок 3.10 Пневмогидравлический усилитель
Следящее устройство обеспечивает автоматическое изменение давления воздуха на пневматический поршень 12 в зависимости от усилия нажатия на педаль сцепления. К основным частям следящего устройства относятся следящий поршень 7 с уплотнительной манжетой, впускной 10 и выпускной 11 клапаны, диафрагма 9 и пружины.
Когда педаль сцепления отпущена (сцепление включено), пневматический поршень 12 и поршень 4 выключения сцепления находятся в крайнем правом (переднем) положении (пневматический поршень занимает это положение под воздействием возвратной пружины). Давление в полости перед поршнем и за поршнем соответствует атмосферному. Положение поршня 4 выключения сцепления определяется упором его толкателя в днище пневматического поршня. В следящем устройстве при этом выпускной клапан 11 открыт, а впускной 10 закрыт.
При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость поступает под давлением к отверстию А, создавая давление в полости цилиндра выключения сцепления и у торца следящего поршня 7. Под давлением рабочей жидкости следящий поршень воздействует на клапанное устройство таким образом, что выпускной клапан 11 закрывается, а впускной 10 открывается, пропуская сжатый воздух, поступающий по трубопроводам к отверстию Б в корпусе пневмогидравлического усилителя. Под давлением сжатого воздуха пневматический поршень 12 перемещается, воздействуя на шток поршня. В результате на толкатель 2 поршня выключения сцепления 4 действует суммарное усилие, которое передаётся на вилку 10 (рисунок 3.6), вилка перемещает муфту 9. Подшипник муфты через упорное кольцо 11 давит на рычаги выключения 8 и нажимной диск 4 отходит от заднего ведомого диска 3. Одновременно средний ведущий диск 2 с помощью рычажного автоматического механизма, смонтированного на диске, занимает среднее положение. В результате этого передача крутящего момента от двигателя на первичный вал коробки передач или делителя прекращается.
При опускании педали давление перед следящим поршнем 7 падает, в результате в следящем устройстве перекрывается впускной и открывается выпускной клапан. Сжатый воздух из полости за пневматическим поршнем постепенно выходит в атмосферу, воздействие поршня на шток уменьшается и осуществляется плавное включение сцепления.
При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе сохраняется возможность управления сцеплением, так как выключение сцепления может быть осуществлено за счет давления только в гидравлической части усилителя. При этом усилие на педали, создаваемое водителем, должно быть около 600 Н (60 кгс).
Сцепление автомобиля Урал по общему устройству и работе аналогично сцеплению автомобиля КамАЗ, однако имеет некоторые конструктивные особенности.
Картер сцепления передней привалочной поверхностью соединяется с картером маховика, а к задней его части крепится картер коробки передач.
Для обеспечения возможности преодоления автомобилем брода глубиной до 1,5 м полость картера сцепления герметизируется. В нижней его части имеется крышка, в которой предусмотрено дренажное отверстие, перекрываемое пробкой при преодолении брода.
На автомобилях КрАЗ главный гидроцилиндр и пневмогидравлический усилитель имеют несколько иную конструкцию (рисунок 3.11).
При нажатии на педаль 25 давление жидкости, создаваемое поршнем 13, через трубопровод 18 передается к гидропоршню 30 и перемещает его. Впускной воздушный клапан 33, помещённый в гидропоршне 30, перемещается вместе с ним, упирается в хвостовик пневмопоршня 36, перекрывая атмосферное отверстие, и отжимает клапан 33 от седла 34. Сжатый воздух через зазоры между хвостовиком пневмопоршня 36 и седлом 34 поступает в полость пневмопоршня 36, перемещает его и через вилку 44 и рычаг 22 выключает сцепление. В исходное положение педаль 25 возвращается под действием пружины 2, а поршни под действием нажимных пружин сцепления и возвратных пружин 15, 23 и 35. Сжатый воздух выходит в атмосферу через хвостовик поршня 36 и сапун 19.
В случае отсутствия воздуха в пневмосистеме привод будет чисто гидравлическим, но при этом значительно возрастает усилие на педали.
1 главный цилиндр; 2 оттяжная пружина педали; 3 регулировочные болты; 4 ось педали; 5 пробка наливного отверстия; 6 крышка; 7 болт; 8 манжета поршня; 9 толкатель поршня; 10 защитный колпак; 11 контргайка; 12 вилка толкателя; 13 поршень главного цилиндра; 14 манжета главного цилиндра; 15 пружина возвратная; 16 картер главного цилиндра; 17 штуцер; 18 гидропровод; 19 сапун; 20 воздухопровод; 21 рабочий цилиндр; 22 рычаг вала вилки выключения сцепления; 23 возвратная пружина пневмопоршня; 24 крышка рабочего цилиндра; 25 педаль сцепления; 26 защитный колпачок; 27 клапан перепускной; 28 шарик-клапан; 29 кольцо уплотнительное; 30 гидропоршень рабочего цилиндра; 31 втулка направляющая впускного клапана; 32 пружина впускного клапана; 33 впускной клапан; 34 седло впускного клапана; 35 пружина возвратная гидропоршня; 36 пневмопоршень рабочего цилиндра; 37 корпус рабочего цилиндра; 38 стопорное кольцо; 39 шток пневмопоршня; 40 шайба; 41 защитный колпак; 42 кольцо ограничительное; 43 гайка крепления защитного колпака; 44 вилка штока; 45 маслёнка; 46 втулка пневмопоршня; 47 сухарь штока; 48 опора штока; 49 палец; а свободный ход педали сцепления; в полный ход педали сцепления
Рисунок 3.11 Привод выключения сцепления автомобилей КрАЗ
3.3.3 Механический привод выключения сцепления с пневмоусилителем
На автомобилях Урал, МАЗ с двигателями ЯМЗ-236М2 и ЯМЗ-238М2 с двухдисковыми сцеплениями устанавливается механический привод с пневматическим усилителем. На автомобилях Урал могут быть установлены диафрагменные однодисковые сцепления ЯМЗ-182 или ЯМЗ-183 вытяжного типа с гидравлическим приводом и пневмогидроусилителем.
При воздействии на педаль сцепления 16 (рисунок 3.12) усилие через рычаг 11 и детали тяги 9 передается на шток пневматического крана 1, открывая его клапан. Давление воздуха из пневмосистемы автомобиля через шланг 19 поступает в цилиндр 20, который дополнительно воздействует на рычаг 18.
1 кран пневматический; 2 контргайка; 3 болт регулировочный; 4 тяга с компенсатором; 5 кронштейн; 6,22 рычаги тормозного крана; 7 рычаг привода сцепления; 8, 19 шланги; 9 тяга педали сцепления; 10 тяга педали тормоза; 11 рычаг вала педали сцепления; 12 вал педали сцепления; 13 ограничитель хода педали сцепления; 14 пружина оттяжная педали тормоза; 15 пружина педали сцепления; 16 педаль сцепления; 17 педаль тормоза; 18 рычаг вала вилки выключения сцепления; 20 пневмоцилиндр; 21 тяга тормозного крана; L полный ход педали сцепления; L1 полный ход педали тормоза
Рисунок 3.12 Привод выключения сцепления автомобилей Урал
Привод выключения сцепления с пневматическим усилителем автомобилей МАЗ показан на рисунке 3.13. Клапан 16 с тягой 9 в сборе включен в механический привод последовательно, а рабочий цилиндр 13 усилителя установлен непосредственно на силовом агрегате параллельно механическому приводу. Двуплечий рычаг 11 соединен со штоком клапана и штоком рабочего цилиндра.
1,6,9 тяги; 2 педаль; 3 палец; 4,7,11 рычаги; 5 оттяжная пружина; 8,12,15 вилки; 10 стопорное кольцо; 13 цилиндр; 14 шток цилиндра; 16 клапан; А зазор
Рисунок 3.13 Привод выключения сцепления
Отверстие А клапана усилителя сцепления (рисунок 3.14) соединено шлангом с тормозным краном и поэтому находится под давлением воздуха пневмосистемы, отверстие Б с надпоршневым пространством цилиндра усилителя (рисунок 3.14,а), а отверстие В (рисунок 3.14) в штоке клапана с атмосферой.
2,4,11 гайки; 3 тяга; 5 передняя крышка; 6,8,14 уплотнительные кольца; 7 корпус клапана; 9 шток; 10,15 стопорные кольца; 13 задняя крышка; 16,18 пружина; 17 канал подвода сжатого воздуха к клапану; Б канал подвода сжатого воздуха к цилиндру; В выпускное отверстие
Рисунок 3.14 Клапан усилителя выключения сцепления
При нажатии водителем на педаль сцепления через систему рычагов тяга 9 (рисунок 3.13) вместе с корпусом клапана усилителя перемещается вправо, выбирая зазор А между стопорным кольцом 10 и крышкой корпуса клапана. При этом клапан 17 (рисунок 3.14) упирается в шток 9 клапана и отрывается от гнезда. Воздух под давлением из полости А устремляется в полость Б и далее в надпоршневое пространство цилиндра усилителя. Под воздействием давления воздуха поршень цилиндра перемещается влево, способствуя повороту двуплечего рычага против часовой стрелки, что обеспечивает применение меньшего усилия на педали для выключения сцепления. При снятии усилия с педали клапан пружиной 17 прижимается к своему гнезду, а воздух из цилиндра через выпускное отверстие В выходит в атмосферу.