Parametrii principali ai ambreiajelor mecanice

Parametrii principali ai ambreiajelor mecanice

a) Coeficientul de siguranta

Ambreiajul trebuie sa transmita momentul maxim al motorului M_m fara patinare, in orice conditii. Acest lucru este posibil daca momentul de frecare al ambreiajului este:

La alegerea coeficientului de siguranta trebuie sa se tina seama de uzura suprafetelor de frecare, de conditia protejarii transmisiei impotriva solicitarii date de momentele de inertie, avandu-se in vedere si faptul ca nu este permisa functionarea indelungata a ambreiajului in regim de patinare.

In cazul garniturilor de frictiune uzate, lungimea arcurilor se mareste si forta lor de presare scade, astfel coeficientul de siguranta trebuie sa fie suficient de mare pentru ca, la uzuri admise in exploatare, ambreiajul sa poata transmite fara patinare momentul maxim al motorului. La marirea coeficientului de siguranta , lucrul mecanic de patinare se micsoreaza, ceea ce face ca durata de functionare a ambreiajului sa creasca. Simultan cu micsorarea lucrului mecanic de patinare se micsoreaza si timpul de patinare, ceea ce duce la imbunatatirea accelerarii autovehiculului in perioada patinarii ambreiajului. Trebuie avut in vedere insa faptul ca marirea coeficientului de siguranta duce la necesitatea aplicarii unei forte mai mari la pedala pentru decuplarea ambreiajului, ceea ce face ca efortul depus de conducatorul auto sa fie mai mare. Coeficientul de siguranta nu se recomanda sa aiba valori prea mari si din punct de vedere al protejarii transmisiei impotriva solicitarilor-dinamice.

Luand in considerare toate aceste conditii contradictorii, se recomanda pentru coeficientul de siguranta urmatoarele valori: la autoturisme, = 1,2 1,75; la autovehicule care lucreaza in conditii normale, = 1,6 2,0; la autovehicule care lucreaza in conditii grele, = 2 2,0; la autovehiculele echipate cu ambreiaje facultativ cuplate, = 2 4. La ambreiajele cu mai multe discuri, se recomanda ca valoarea coeficientului de siguranta sa fie majorata cu 15 20%, fata de valorile date pentru ambreiajele cu un singur disc.

b) Presiunea specifica p₀

Presiunea p₀ este data de raportul dintre forta F cu care se actioneaza asupra discurilor de presiune si suprafata de frecare a ambreiajului A, adica:

Presiunea specifica admisibila p_a pentru suprafetele de frecare se stabileste pe baza conditiilor specifice de uzura si are urmatoarele valori: Pa = 0,17 0,35 N/mm² pentru garniturile de frictiune pe baza de azbest si p_a = 1,5 2 N/mm² pentru cele metaloceramice. Schimbarea marimii presiunii specifice se obtine prin utilizarea unor arcuri de dimensiuni diferite. In cazul discurilor conduse cu diametre mari, peste 300 mm, viteza de patinare in zona periferica a acestora atinge valori foarte mari si de aceea se recomanda ca presiunea specifica sa fie adusa la limitele ei inferioare. La valori mari ale coeficientului de siguranta, se admit presiuni specifice mai mari.

c) Lucrul mecanic specific de patinare l

Durata de functionare a ambreiajului depinde, in general, de numarul cuplarilor si decuplarilor deoarece garniturile de frictiune se uzeaza intens in timpul patinarii. In medie, la un parcurs de 100 km in conditii de oras, ambreiajul se cupleaza de aproximativ 500 600 ori. Cuplarea ambreiajului este insotita de efectuarea unui lucru mecanic de patinare, iar in cazul pornirii de pe loc a autovehiculului patinarea ambreiajului este de mai lunga durata si de aceea se considera drept specific acest regim. Deci, lucrul mecanic de patinare a ambreiajului trebuie sa se determine pentru perioada intai si a doua a procesului de demarare.

Lucrul mecanic de patinare al ambreiajului L, ca marime absoluta nu poate caracteriza solicitarea ambreiajului si nici rezistenta la uzari; in acest scop se utilizeaza notiunea de lucru mecanic specific de patinare l, care reprezinta raportul lucrului mecanic de patinare L si al suprafetei totale     A a ambreiajului, adica:

d) Cresterea temperaturii pieselor ambreiajului .

Lucrul mecanic de patinare se transforma in caldura, ridicand temperatura pieselor ambreiajului. Luand in considerare slaba conductibilitate termica a materialelor de frictiune, inseamna ca intreaga caldura degajata in timpul cuplarii ambreajului este absorbita de piesele aflate in frecare fara material de frictiune, adica volantul motorului si de discul sau discurile de presiune. Deoarece timpul de decuplare este mic si schimbul de caldura cu exteriorul este foarte redus, rezulta ca piesele indicate mai sus trebuie sa aiba o masa suficient de mare pentru a putea absorbi caldura rezultata, fara o incalzire excesiva a acestora si in special a garniturilor de frictiune, care, in asemenea conditii, se uzeaza foarte repede sau se carbonizeaza.

Avand in vedere faptul ca lucrul mecanic de patinare cel mai mare se produce la plecarea din loc a autovehiculului, aprecierea si compararea ambreiajelor din punct de vedere al incalzirii se face pentru acest regim. Cresterea temperaturii pieselor ambreiajului in timpul patinarii se determina cu relatia:

, unde avem:

- = coeficient care arata a cata parte din lucrul mecanic de patinare ce se transforma in caldura este preluata de piesele considerate ( = 0,5 pentru discul de presiune si volantul ambreiajului monodisc, precum si pentru discul intermediar al ambreiajului cu doua discuri, = 0,25 pentru discul de presiune exterior si volantul ambreiajelor cu doua discuri);

- = masa pieselor ce se incalzesc, in kg;

- caldura specifica pieselor din fonta si otel

Din punct de vedere al incalzirii pieselor si al rezistentei la uzura, se considera ca un ambreiaj a fost bine dimensionat daca valorile cresterii de temperatura in timpul unei cuplari la o pornire cu treapta intai de viteze se incadreaza in limitele: = 8 15°C.