Συμπλέκτης

Συμπλέκτης ( παλαιότερη ονομασία "ντεμπραγιάζ", η "μπραγιάζι" ) είναι ο πρώτος μηχανισμός του συστήµατος µετάδοσης κίνησης και βρίσκεται αμέσως μετά τον κινητήρα, δηλαδή μεσολαβεί μεταξύ σφονδύλου και κιβωτίου ταχυτήτων. Σκοπός του είναι να συνδέει και να αποσυνδέει τον στροφαλοφόρο άξονα (μέσω του σφονδύλου) και τον πρωτεύοντα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων. Ο συµπλέκτης του αυτοκίνητου χρησιµεύει για τη µετάδοση της ροπής στρέψεως του κινητήρα στο σύστηµα µετάδοσης της κίνησης και για την προσωρινή αποσύνδέση του κινητήρα και οµαλή εκκίνηση.

Δίσκος τριβής

Ο δίσκος τριβής μεσολαβεί μεταξύ σφονδύλου και πλατώ. Η επιφάνεια επαφής του είναι από φερμουίτ ή υλικά με μεγάλο συντελεστή τριβής ώστε να μπορεί να μεταφέρει τη ροπή στρέψης αλλά και να αντέχει την αναπτυσσόμενη θερμoκρασία. Η επιφάνεια επαφής είναι συνδεδεμένη με πριτσίνια πάνω σε ένα χαλύβδινο έλασμα που ονομάζεται μαργαρίτα. Το χαλύβδινο αυτό έλασμα είναι συνδεδεμένο ελαστικά με την πλήμνη με ελικοειδή ελατήρια. Σκοπός της σύνδεσης αυτής είναι η προοδευτική μετάδοση της κίνησης κατά τη σύμπλεξη. Τα ελατήρια αυτά ονομάζονται ελατήρια απορρόφησης κραδασμών ή ελατήρια σκορτσαρίσματος. Παραλλαγή που εμφανίζεται στα νέα μοντέλα αποτελεί να έχουμε συνδεδεμένο σταθερά το δίσκο με την πλήμνη και τα ελατήρια να είναι μέσα στο σφόνδυλο με ανάλογη εσωτερική διαμόρφωση. Το εσωτερικό της πλήμνης είναι πολύσφηνο και μέσα σφηνώνεται στο άκρο του ο πρωτεύων άξονας που βρίσκεται έξω από το κιβώτιο που είναι διαμορφωμένο εξωτερικό πολύσφηνο.

Ωστικός τριβέας

Είναι περισσότερο γνωστός ως ρουλεμάν του συμπλέκτη. Ο τριβέας αυτός περιστρέφεται στο ξεκiνημα του αυτοκινήτου και στην αποσύμπλεξη για την αλλαγή της ταχύτητας. Για τον λόγo αυτό χρησιμοποιείται αυτoλιπαινόμενoς τριβέας που δεν απαιτεί λίπανση. Ο ωστικός τριβέας εivαι ένα εξάρτημα το οποίο δέχεται τη δύναμη που έρχεται, με κατάλληλo τρόπο, από το πεντάλ του οδηγού για να πιέσει με τη σειρά του τα ζύγωθρα ή τα χτένια και να δημιουργηθεί απομάκρυνση της πλάκας πιέσεως (0,2 - 0,5 rnm)Επίσης υπάρχουν και οι τριβείς ολισθήσεως από γραφίτη (τα λεγόμενα καρβουνάκια,)σε μερικά αυτοκίνητα, αντί του ωστικού τριβέα.

Σφόνδυλος ή βολάν

Ο σφόνδυλος συνδέεται με το στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα και περιστρέφεται κατά την λειτουργία του μεταφέροντας μέσω του συμπλέκτη τη ροπή στρέψης στο σύστημα μετάδοσης της κίνησης. Περιλαμβάνει περιφερειακά μετωπική οδόντωση στην οποία συμπλέκεται η μίζα κατά την εκκίνηση του κινητήρα.

Δομή

Η αντλία που είναι και το κινητήριo στοιχείο, συνδέεται με το σφόνδυλο του κινητήρα, ενώ ο στρόβιλος που είναι και το κινούμενο στοιχείο συνδέεται με πρωτεύoντα άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων. Η αντλία και ο στρόβιλος διαμορφώνονται κατάλληλα και σχηματίζουν ένα κλειστό κέλυφος. Το εσωτερικό κέλυφος της αντλίας και του στροβίλου φέρουν πτερύγια σε ακτινική διάταξη. Τα 3 / 5 του ελεύθερου όγκου του κελύφους καλύπτεται από ειδικό λάδι. Σε ένα υδραυλικό συμπλέκτη η κίνηση του λαδιού είναι στη πραγματικότητα σπειροειδής. Ο μέγιστος συντελεστής απόδοσης μεταξύ αντλίας - στρόβιλου φτάνει μέχρι το 98% των στροφών. Το 2% μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω ολίσθησης.

Αρχές λειτουργίας

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με χαμηλές στροφές (μέχρι 900 rpm) η ταχύτητα ροής του λαδιού μέσα στο συμπλέκτη είναι πολύ μικρή και η δύναμη, που δέχεται ο στρόβιλος από το λάδι, δεν είναι ικανή να το περιστρέψει. Σε αυτή τη φάση δεν μεταδίδεται ισχύς από τον κινητήρα προς τους κινητήριους τροχούς. Όταν όμως αυξήσουμε τις στροφές της μηχανής (άνω των 1500 rpm ), τότε αυξάνει και η φυγόκεντρη δύναμη του λαδιού που εξάγεται από τα πτερύγια της αντλίας και χτυπούν με δύναμη στο εξωτερικό μέρος των πτερυγίων του στροβίλου και δημιουργείται η ροπή περιστροφής του κελύφους του στροβίλου. Αυτή η μεταφορά ισχύος συνεχίζεται όσο ο στρόβιλος περιστρέφεται με χαμηλότερο αριθμό στροφών από την αντλία και παύει, όταν οι στροφές εξισωθούν.
Το βασικό μειονέκτημα του υδραυλικού συμπλέκτη παρουσιάζεται στην επιστροφή του της ροής του λαδιού από το στρόβιλο στην αντλία, με αντίθετη φορά περιστροφής. Όταν το όχημα συναντήσει μεγάλη αντίσταση τότε η ροπή που απαιτείται για να κινηθεί ο στρόβιλος από την αντλία είναι πολύ μεγαλύτερη και η κίνηση διακόπτεται.

Μετατροπέας ροπής

Ο μετατροπέας ροπής ομοίως με τον υδραυλικό συμπλέκτη, έχει δύο δακτύλιους (ο στρόβιλος και η αντλία) όμως τα πτερύγια εδώ είναι λοξά και ελικοειδή. Με την παρουσία ενός τρίτου δακτυλίου που ονομάζεται στάτης, ο οποίος έχει τα ίδια λοξά και ελικοειδή πτερύγια, ώστε να ξαναδiνουv στο λάδι την βέλτιστη γωνία πρόσκρουσης στην αντλία διατηρώντας τις στροφές της περισσότερο στις ανηφόρες και κατηφόρες όπου είναι και εντονότερο το πρόβλημα.

Αρχές λειτουργίας

Με τον στάτη η κατεύθυνση της ροής του λαδιού αλλάζει και ξαναμπαίνει στην αντλία με την ίδια κατεύθυνση που έχουν τα πτερύγια της. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της ταχύτητας του λαδιού με επακόλουθη αύξηση της δύναμης με την οποία χτυπά το λάδι στα πτερύγια του στροβίλου οπότε έχουμε μεγαλύτερη ροπή στρέψης. Στην έναρξη της λειτουργίας του μετατροπέα ροπής, όταν οι στροφές της αντλίας είναι υψηλότερες από αυτές του στροβίλου, έχουμε μετάδοση μεγαλύτερης ροπής στρέψης που φτάνει την διπλάσια και τριπλάσια από τη ροπή του κινητήρα και όσο οι στροφές του στροβίλου αυξάνουν τόσο μειώνεται η ροπή στρέψεως.

Αρχές λειτουργίας

Ανάµεσα στο κινητήριο και το κινούµενο µέρος υπάρχει µια φερροµαγνητική σκόνη (σκόνη σιδήρου). Όταν το μαγνητικό πεδίο του τυλίγµατος διεγερθεί η µαγνητική σκόνη μαζεύεται στο χώρο μεταξύ της κυλινδρικής επιφάνειας του δίσκου του συµπλέκτη και της θήκης του ηλεκτρικού τυλίγµατος και τις συµπλέκει. Η ικανότητα μεταφοράς ροπής στρέψης είναι ανάλογη με της αυξοµειώσει της έντασης του ρεύµατος διέγερσης του µαγvητικoύ πεδίου. Μπορούµε να αυξοµειώσουµε το βαθµό ολίσθησης καθώς και να πετύχουμε 100% πλήρη σύµπλεξη του συµπλέκτη.

Φυγοκεντρικός Συμπλέκτης

Στους συμπλέκτες αυτούς ο σφόνδυλος και η πλάκα πίεσης συνδέονται με αρθρωτούς βραχίονες (ζύγωθρα) που έχουν προσαρμοσμένα βαρίδια. Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, τα αντίβαρα λόγω της φυγόκεντρης δύναμης απομακρύνονται, αναγκάζοντας τους αρθρωτούς βραχίονες να πιέσουν την πλάκα πίεσης προς το σφόνδυλο. Έτσι πιέζεται ο δίσκος και επιτυγχάνεται η μετάδοση της κίνησης.

Συμπλέκτης Saxomat

Βελτιωμένoς τύπος φυγοκεντρικού συμπλέκτη. Αποτελεί ένα σύστημα που λειτουργεί με την υποπίεση από την πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα Συγκεκριμένα όταν ο οδηγός σταματά να πιέζει το πεντάλ του γκαζιού για να αλλάξει ταχύτητα, η υποπίεση του κινητήρα μεταβάλλεται. Η μεταβολή αυτή επιδρά σε ένα διάφραγμα και ο κινητήρας αποσυμπλέκεται.

Ημι-φυγοκεντρικοί συμπλέκτες

Οι συμπλέκτες αυτοί μοιάζουν με τους φυγοκεντρικoύς με τη διαφορά ότι διαθέτουν εκτός από τα αντίβαρα και ελατήρια που πιέζουν την πλάκα πίεσης προς το σφόνδυλο. Στις χαμηλές στροφές επενεργoύv πάνω στην πλάκα πίεσης μόνο τα ελατήρια. Στις υψηλές στροφές τα αντίβαρα, λόγω της δύναμης που αναπτύσσεται, απομακρύνονται και η πλάκα πίεσης πιέζεται με μια δύναμη που προστίθεται σε αυτή των ελατηρίων.

Πηγές άρθρου

1.Στολάκη Ν.Σ.-Οχήματα-Συστήματα μετάδοσης της κίνησης. University Studio Press Θεσ/νίκη 2004 ISBN 960-19-1355-4
2.Στολάκη Ν.Σ.-Οχήματα Ι -Σημειώσεις Εργαστηρίου ΑΤΕΙ 2005
3.Παναγιωτοπούλου Ν.Β.-Υδροδυναμικές μεταδώσεις κίνησης. University Studio Press Θεσ/νίκη 1994 ISBN 960-12-0402-4