POLITECHNIKA RZESZOWSKA
ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
BADANIA SAMOCHODÓW I ICH ZESPOŁÓW
Temat: Badanie sprzęgieł samochodowych
IV MDE
Pojazdy samochodowe
1.Wstęp teoretyczny
Najważniejszymi cechami funkcjonalnymi sprzęgieł ciernych są:
- zdolność do przenoszenia momentu,
- płynność włączania i rozłączania;
- skuteczność działania tłumika drgań skrętnych.
Zdolność do przenoszenia momentu przez sprzęgło cierne to cecha, o której decydują:
1. właściwości trybologiczne par ciernych,
2. charakterystyka sprężyny dociskowej,
3. właściwości dynamiczne elementów sprzęgła i układu sterowania.
Charakterystyki sprężyn wyznacza się quasi- statycznie, rejestrując ugięcie sprężyny w funkcji przykładowego obciążenia. W sprężynach z centralnymi sprężynami talerzowymi ważne jest również wyznaczenie charakterystyk włączania i wyłączania kompletnego sprzęgła. Charakterystyka taka umożliwia ocenę nie tylko właściwości sprężystych, lecz również histerezy układu, co ma istotne znaczenie dla pracy sprzęgła.
Wyznaczone charakterystyki porównuje się z wykresami wzorcowymi, zawartymi w dokumentacji technicznej. Jeżeli brak takich wykresów to ocena sprowadza się do analizy zmiany zdolności sprzęgła do przenoszenia momentu w funkcji stopnia zużycia okładzin ciernych. Masowy moment bezwładności wyznacza się doświadczalnie metodą wahadła trójnitkowego.
Najbardziej uproszczoną metodą jest quasi-statyczne wyznaczanie współczynnika nadmiaru momentu b. Badanie wykonuje się na stanowisku umożliwiającym ciągłe powolne zwiększanie momentu przykładanego do wałka sprzęgłowego i rejestrację jego wartości, odpowiadającej jego spoczynkowej oraz ruchowej granicznej zdolności do przenoszenia momentu.
W wyniku próby dynamicznej, wykonywanej na sprzęgle wmontowanym w samochodzie uzyskujemy znacznie więcej informacji o zdolności sprzęgła do przenoszenia momentu. Moment najłatwiej zmierzyć za pomocą tensometrów naklejonych na wale. Próbę wykonuje się na samochodzie maksymalnie obciążonym, z kołami napędowymi zablokowanymi tak aby nie mogły się obrócić. Próbę wykonuje się na zimno oraz po nagrzaniu sprzęgła poprzez kilkakrotne włączenie go. Ocenie podlegają :
- szczytowa wartość momentu Mmax
- amplituda drgań DM
- średnia wartość przenoszonego momentu Mr w najbardziej ustabilizowanym zakresie
- wartość momentu Mk związana ze wzrostem temp. pary ciernej.
Wartość Mr podzielona przez wartość max. momentu silnika Mm , z którym współpracuje badane sprzęgło, jest nazywana dynamicznym współczynnikiem nadmiaru momentu.
Płynność włączania i rozłączania sprzęgła zależy od konstrukcji i jakości wykonania układu sterowania, charakterystyk elem. sprężystych,właściwości trybologicznych par ciernych oraz wł. dynamicznych układu napędowego.
Badanie płynności włączania i rozłączania sprzęgła polega na wyznaczeniu zależności pomiędzy siłą działającą na pedał sprzęgła i jego przemieszczeniem. Próby takie prowadzi się quasi-statycznie na stanowiskach. Na takim stanowisku sprzęgło nie obraca się, lecz jest przymocowane do nieruchomego koła zamachowego. Próba ta daje informacje o sumarycznej charakterystyce sprężystości układu sterowania, charakterystyce przełożenia kinematycznego, umożliwia stwierdzenie, w jakim zakresie przemieszczeń występują największe opory, oraz umożliwia ocenę jakości wykonania mechanizmu, stwierdzenie występowania ewentualnych zacięć, zakleszczeń lub zapowietrzenia układu hydraulicznego.
Podobną próbę wykonuje się w samochodzie podczas jazdy gdy jednocześnie rejestruje się w funkcji czasu moment przenoszony przez sprzęgło oraz wielkości charakteryzujące pracę układu sterowania.
Tłumiki drgań skrętnych w tarczy sprzęgła można badać na stanowisku lub w samochodzie podczas jazdy.
Schemat stanowiska
1-prasa
2-czujnik stały
3-czujnik zegarowy
4-bęben obrotowy
5-wzmacniacz
6-wskażnik
2. Dane i obliczenia.
FIAT 127
Lp.
Z [mm]
F [mV]
F [v]
F [N]
1
0,5
95
0,095
475
2
83
0,083
415
3
1,5
80
0,08
400
4
126
0,126
630
5
2,5
297
0,297
1485
6
423
0,423
2115
7
3,5
523
0,523
2615
8
585
0,585
2925
9
4,5
602
0,602
3010
10
573
0,573
2865
11
5,5
507
0,507
2535
12
426
0,426
2130
PEUGEOT 306
darago