Jaký je účel spojky?

U prvních vozů byl motor přímo spojen s nápravou hnacích kol, takže jejich uvedení do pohybu bylo jedním z nejobtížnějších problémů. Ale Karl Benz (jak říká legenda – na návrh své ženy) tento problém vyřešil instalací převodovky a spojky na auto. Přečtěte si o tom, co je spojka, jak funguje a jak funguje.

Proč má auto spojku?

Přenos točivého momentu z klikového hřídele motoru na hnací kola automobilu se provádí pomocí převodovky. Přímý přenos točivého momentu z motoru na kola je však nerentabilní – takové auto se prostě nebude moci vzdálit a v budoucnu bude elektrárna fungovat neefektivně. Točivý moment odebíraný z klikové hřídele se proto nejprve mění v převodovce a teprve poté se přenáší na hnací nápravu.

Ale i zde je jistá potíž: v okamžiku řazení převodovky, pokud se otáčejí, narážejí do sebe silou, přeřazení na vyšší nebo nižší rychlostní stupeň je obtížné. A pokud je skříň neustále připojena k motoru, pak pro úplné zastavení vozu je nutné zastavit motor.

K vyřešení těchto problémů, jakož i k zamezení poškození převodovky v době řazení, se používá speciální převodová jednotka – spojka. Pomocí spojky můžete dočasně odpojit pohonnou jednotku a převodovku (tedy přerušit přenos točivého momentu) a v těchto chvílích přeřadit nebo zastavit vůz. Spojka také umožňuje autu se rozjet a plynule zrychlit.

Spojka se používá u všech moderních vozů vybavených spalovacími motory (elektromobily spojku jako takovou nepotřebují, což je dáno trakčními charakteristikami a vlastnostmi elektromotoru). U vozů s manuální převodovkou však spojku a řazení ovládá řidič, zatímco u aut s automatickou převodovkou se vše děje automaticky.

Klasifikace spojky

Existuje několik klasifikací spojek, které jsou založeny na provozních vlastnostech a konstrukčních řešeních této součásti převodovky.

Podle fyzikálního principu použitého ve spojce:

— Třecí (točivý moment se přenáší v důsledku třecích sil vznikajících mezi třecími obloženími kotoučů);
— Hydraulické (točivý moment se přenáší proudem kapaliny – jedná se o kapalinovou spojku; prakticky se nepoužívá jako spojka v autech);
— Elektromagnetická spojka (točivý moment se přenáší v důsledku elektromagnetických polí mezi hnací a hnanou součástí).

V současné době se třecí spojky používají v osobních a nákladních automobilech, protože mají jednoduchou konstrukci, spolehlivost a snadné ovládání.

Podle prostředí, ve kterém spojka funguje:

— „Suchý“ – spojka je otevřená a funguje ve vzduchu;
— „Mokrá“ – spojka funguje v olejové lázni.

U automobilů se používá „suchá“ spojka a „mokrá“ spojka se používá hlavně u motocyklů – tato jednotka je instalována přímo v klikové skříni motoru, takže pracuje v olejové lázni.

Spojka může mít jiný pohon:

— mechanické (pomocí pák a lanek);
— Hydraulické (spojka se uvolňuje pomocí hydraulického válce, potřebný tlak pro činnost hydraulického systému se vytváří sešlápnutím spojkového pedálu);
— Elektrohydraulický (používá se k pohonu spojky u robotických převodovek, pružinu stlačuje olej čerpaný pomocí elektrického čerpadla).

Dnes je většina osobních a nákladních automobilů vybavena mechanickou nebo hydraulickou spojkou.

Pokud mluvíme konkrétně o třecí spojce, může mít několik odrůd:

— Jedno- nebo dvoukotoučová (existuje i vícekotoučová spojka, používá se v robotických převodovkách);
— Neustále zapnuto a přerušovaně vypnuto;
— S membránovou tlačnou pružinou nebo řadou cylindrických tlačných pružin.

V osobních automobilech je dnes nejpoužívanější třecí jednokotoučová „suchá“ trvale sepnutá spojka s membránovou přítlačnou pružinou.

Doporučení pro provoz spojky

O tom, jakou roli hraje spojka a jak ji používat, se každý budoucí řidič dozví v autoškole na první praktické hodině. Má však smysl uvést některá doporučení pro ovládání spojky s komentáři, proč to musíte udělat takto a ne jinak.

Vypnutí spojky. Spojkový pedál je nutné sešlápnout rychle a okamžitě „na podlahu“ – tím je zajištěno okamžité odpojení motoru od převodovky a například při brzdění vozu je zabráněno selhání dílů převodovky.

Sepnutí spojky. Při rozjezdu vozu je nutné uvolnit spojkový pedál plynule, bez cukání – jen tak zajistíte, že se spojkové kotouče nejprve sejdou a jejich otáčky se postupně vyrovnají a zatížení motoru plynule narůstá. Pokud okamžitě uvolníte spojkový pedál, kotouče se náhle spojí a kvůli okamžitě zvýšenému zatížení motor jednoduše zhasne. To také hrozí selháním částí převodovky. Při následném řazení se spojkový pedál uvolňuje rychleji, protože rychlost otáčení kotoučů se mírně liší.

Úchop při manévrech. Při manévrování s vozem a jízdě nízkými rychlostmi (například při parkování nebo jiných manévrech ve stísněném prostoru) není spojka plně sepnuta (tzn. pedál je pouze zvednutý, ale neuvolněný) – neúplný kontakt kotoučů je přesně to, co zajišťuje nízkou rychlost potřebnou pro manévry.

Pohyb po svahu. Při jízdě z kopce byste neměli sešlápnout pedál spojky – je lepší buď brzdit motorem, nebo zařadit neutrál. Dlouhodobé vypínání spojky za jízdy je spojeno s rychlým opotřebením hnacích dílů.

Držení vozu na svahu pomocí spojky. Při krátkých zastávkách je držení vozu ve svahu pomocí spojky nejpohodlnější a nejjednodušší způsob. V tomto případě však lamely spojky prokluzují a při dlouhodobém provozu v takových podmínkách podléhají zrychlenému opotřebení.

Spojka za jízdy. Při řízení auta byste měli mít levou nohu na podlaze a ne na spojkovém pedálu, protože to může způsobit mírné sešlápnutí pedálu a částečné zatažení kotoučů se všemi z toho plynoucími potížemi.

Na závěr je třeba říci pár slov o údržbě spojky. V první řadě je potřeba pravidelně vyměňovat spojku, jelikož se kotouče postupně opotřebovávají, ztrácejí na kvalitě, spojka začíná prokluzovat nebo vést. Interval výměny spojky v různých autech není stejný a může se pohybovat od 80-180 tisíc km. Musíte také dodržovat doporučení uvedená v návodu k obsluze vozu – prodloužíte tím „životnost“ spojky, zajistíte lepší ovladatelnost a bezpečnost.

Další články

#Promývací kapaliny
29.09.2023 | Články o náhradních dílech

Zima a léto, dva póly, mezi kterými se mění celý náš svět. A v tomto světě existují kapaliny do ostřikovačů – asistenti, kteří zajišťují naši bezpečnost na silnici. V tomto článku se vrhneme do světa kapalin do ostřikovačů a zjistíme, co to je, na čem závisí jejich bod tuhnutí a jak je správně vybrat.

#Vysoušedlo ventilů
21.06.2023 | Články o náhradních dílech

Výměna ventilů spalovacího motoru je ztížena nutností odstranit crackery – pro tuto operaci se používají speciální ventilové crackery. Vše o tomto nástroji, jeho stávajících typech, konstrukci a principu fungování, jakož i jeho výběru a použití, si přečtěte v tomto článku.

# Světelný spínač s nastavením stupnice
14.06.2023 | Články o náhradních dílech

V mnoha raných domácích automobilech byly široce používány centrální spínače světel s reostatem, které umožňovaly nastavení jasu osvětlení přístrojů. Vše o těchto zařízeních, jejich stávajících typech, konstrukci, provozu, ale i jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.

# Rozdělovací deska zapalování
07.06.2023 | Články o náhradních dílech

Jednou z hlavních částí rozdělovače zapalování je základní deska, která je zodpovědná za činnost zhášedla. Vše o deskách jističe, jejich stávajících typech a konstrukčních prvcích, jakož i o výběru, výměně a seřízení těchto součástí je podrobně popsáno v tomto článku.

Spojka – prvek převodovky automobilu, který přenáší točivý moment motoru a umožňuje krátce odpojit motor od všech ostatních prvků převodovky a plynule je opět připojit [1].

Obecně se termín “spojka” vztahuje na součást převodovky vozidla navrženou tak, aby zapojovala nebo rozpojovala spojení mezi spalovacím motorem a převodovkou. Vynález spojky je připsán Karlu Bencovi.

Spojka slouží k dočasnému odpojení klikového hřídele motoru od přenosu síly vozidla, což je nutné při řazení převodových stupňů v převodovce a při brzdění vozidla až do úplného zastavení. Spojka navíc umožňuje plynulý rozjezd (bez cukání).

U traktorů a obrněných vozidel se používá ekvivalentní termín spojka.

Spojka se sestavou membránové pružiny

Obecné informace [ upravit | upravit kód]

Poháněný spojkový kotouč

Existuje mnoho různých typů spojek, ale většina se spoléhá na jeden nebo více třecích kotoučů přitlačených těsně k sobě nebo na setrvačník pružinami. Třecí materiál je velmi podobný materiálu používanému v brzdových destičkách a dříve téměř vždy obsahoval azbest, v poslední době byly používány materiály bez azbestu. Plynulý záběr a vyřazení ozubeného kola je zajištěno klouzáním neustále se otáčejícího hnacího kotouče upevněného na klikovém hřídeli motoru vzhledem k hnanému kotouči připojenému přes drážkování k převodovce.

Síla ze spojkového pedálu je přenášena na mechanismus mechanickým (pákovým nebo lankovým) nebo hydraulickým pohonem.

Sešlápnutí pedálu spojky (zmáčknutí, vypnutí) roztáhne lamely spojky, nakonec mezi nimi ponechá volný prostor a uvolní pedál (zapnout) vede k těsnému stlačení hnacího a hnaného kotouče.

Při sepnutí spojky se točivý moment přenáší z klikového hřídele na setrvačník, dále do skříně spojky a přes listové pružiny na hnací (přítlačný) kotouč. Ze setrvačníku a přítlačného kotouče pohonu se díky třecím silám přenáší krouticí moment na mezi nimi sevřený hnaný kotouč, jehož náboj má drážkové spojení s hnací hřídelí převodovky.

Pro vyřazení spojky sešlápněte pedál, který soustavou táhel a pák přenáší sílu na vidlici, spojku, páčky a prsty stahují přítlačný kotouč pohonu. Pružiny se v tomto případě stlačí a uvolní hnaný kotouč, na jehož obou stranách se vytvoří mezery, které přeruší přenos točivého momentu přes něj. U dvoukotoučové spojky jsou pro zajištění potřebných vůlí mezi hnacím a hnaným kotoučem při vyřazení ze záběru vypínací pružiny a mezilehlý seřizovací šroub. Při hladkém uvolnění pedálu vrátí tlačné pružiny všechny části vypínacího mechanismu do původní polohy, hnaný kotouč se přitlačí k hnacímu (přítlačnému) kotouči a setrvačníku.

Pokud při sešlápnutí spojky jednoduše „hodíte“ pedál, hnaný kotouč silně přitlačí na pohon (setrvačník) a zpomalí jej natolik, že se motor může zastavit (zhasnout) – tedy spojka bude fungovat jako brzdový mechanismus. Spojkový pedál proto musí být uvolněn plynule poté, co začnou kotouče zabírat. Konkrétní technika ovládání pedálu závisí na konstrukci pohonu spojky.

Moderní automobily používají dva typy pohonu spojky – hydraulické a mechanické lanko.

U hydraulického spojkového pohonu zůstává plný zdvih spojkového pedálu konstantní (což je zajištěno přítomností vratné pružiny u spojkového pedálu), mění se však velikost jejího pracovního zdvihu, kompenzující zmenšení tloušťky spojkového pedálu. poháněný kotouč v důsledku opotřebení – čím menší je tloušťka zbývajícího kotouče, stejný plný zdvih pedálu spojky, tím větší je jeho pracovní zdvih a tím „vyšší“ (blíže ke konci zpětného zdvihu pedálu, když to uvolněná) spojka sepne. Spojkový pedál s hydraulickým pohonem lze poměrně prudce uvolnit až do okamžiku, kdy do sebe začnou hnací a hnaný kotouč zabírat (což je pociťováno slabým škubnutím vozu v okamžiku rozjezdu) – poté již pracovní začíná zdvih pedálu, při kterém je třeba jej plynule uvolnit. S novým poháněným kotoučem spojka sepne „dolů“ a vůz se začne rozjíždět i při mírném uvolnění pedálu; u silně opotřebovaného poháněného kotouče naopak kotouče zabírají až na samém konci šlapání. Hydraulicky poháněný spojkový pedál má vždy malou (obvykle ne více než 10. 15 mm na pedálu) vůli na samém začátku sešlápnutí pedálu, kvůli přítomnosti konstrukční mezery 2. 3 mm mezi tlačnou pákou otočně spojenou se spojkovým pedálem a jím poháněným pístem spojky – je to nutné pro zajištění plného záběru spojky při uvolnění pedálu a pro odstranění jeho prokluzování, když je vůz v pohybu.

U lankem poháněného spojkového pedálu se plný zdvih zvyšuje s opotřebením hnaného kotouče (spojkový pedál se zvedá vzhledem k podlaze) a spolu s tím se zvyšuje i jeho pracovní zdvih. Pedál by měl být uvolněn hladce od samého začátku, protože spojka vždy pracuje „dolů“. Volná vůle pedálu je zajištěna úpravou délky lanka a bývá cca 30. 40 mm.

Hnaný kotouč spojky se skládá z vlastního kotouče s pružinovými lamelami, ke kterým jsou nezávisle na sobě přinýtována nebo přilepena dvě třecí obložení. Toto upevnění obložení zajišťuje jejich rozbíhavost při vyřazení spojky při záběru se lamely pružiny postupně stlačují, čímž je zajištěn hladký záběr. Střední část kotouče spojky – náboj – má drážkové spojení a pohybuje se podél vstupního hřídele převodovky. Náboj je s kotoučem pohyblivě spojen přes tlumicí pružiny a třecí podložky tlumiče torzních kmitů (viditelné na obrázku), které slouží k vyrovnání kolísání točivého momentu, které nevyhnutelně vzniká vlivem proměnných zatížení a setrvačnosti hmoty při jeho přenosu z motoru na hnací kola a zpět. Za určitých podmínek mohou tyto vibrace způsobit zlomení hřídele.

Klasifikace [upravit | upravit kód]

• Podle způsobu ovládání – spojky s mechanickým, hydraulickým, pneumatickým, elektrickým nebo kombinovaným pohonem (například hydromechanickým).
• Podle typu tření – suché (třecí obložení pracují na vzduchu) a mokré (práce v olejové lázni).
• Podle spínacího režimu – trvale zavřeno a netrvale zavřeno.
• Podle počtu slave disků – jedno-, dvou- a vícediskové.
• Podle typu a uspořádání tlačných pružin – s uspořádáním více válcových pružin po obvodu tlačného kotouče a s centrální membránovou pružinou.
• Podle počtu proudů přenosu točivého momentu – jednoproudové a dvouproudové.

Konstrukce a princip činnosti spojky automobilu [ editovat | upravit kód]

Automobilové jednolamelové spojkové zařízení

1 – setrvačník
2 — obložení z třecího materiálu (ferodo)
3 — kotouč poháněný spojkou
4 – šrouby držící hnací kotouč k setrvačníku
5 — vysouvací vidlice spojky
6 – tlačná spojka
7 — hřídel spojkového pedálu
8 – pedál spojky
9 – hnací (tlakový) disk
10 — ovládací páka (nebo uvolňovací páka, 3 kusy na obrázku)
11 — vypínací (axiální) ložisko
12 — hnací (primární) hřídel převodovky

Jednokotoučová spojka [ upravit | upravit kód]

Princip činnosti:

Když sešlápnete pedál 8 hřídel 7 otáčky, nejprve vyberte mezeru (volná vůle spojkového pedálu) mezi vypínací vidlicí spojky 5 a stiskněte spojku 6. Pak spojka s vypínacím ložiskem 11 se pohybuje a vypínací ložisko tlačí na vnitřní konce ramen 10, které svými vnějšími konci zatahují přítlačný kotouč 9 z poháněného disku 3. V tomto případě tlačné pružiny 4 jsou stlačené – spojka je vypnutá a točivý moment se nepřenáší z motoru na převodovku. Po uvolnění pedálu se vypínací spojka spojky s vypínacím ložiskem působením pružin vrátí do původní polohy. Působením tlačných pružin se přítlačná deska 9 tlačí na setrvačník 1, při mačkání poháněného disku 3 — spojka je zapnutá, točivý moment se přenáší z motoru na převodovku. Poháněný disk 3 má drážky a pohybuje se podél spojovacích drážkování vstupního hřídele převodovky 12. Plynulý přenos točivého momentu při sepnutí spojky zajišťují tlumicí pružiny uložené v hnaném kotouči.

Všechny díly spojky jsou kryty pláštěm (košíkem spojky), který je přišroubován k setrvačníku; Osy uvolňovacích pák jsou připevněny ke skříni přes oka.

Spojka motocyklů s podélným motorem se zásadně neliší.

• Vypínací ložisko je obvykle speciální axiální kuličkové ložisko; Některá vozidla používají axiální kluzná ložiska (grafit), v tomto případě termín axiální ložisko (vozy „Záporožec“; Moskvič-412, s výjimkou pozdějších verzí).

Membránová pružinová spojka [ upravit | upravit kód]

Spojka membránového typu.
A – na pozici, B – vypnutá poloha
1 – klikový hřídel
2 – setrvačník
3 — kotouč poháněný spojkou
4 – přítlačná deska
5 – membránová pružina
6 – vstupní hřídel převodovky
7 – přítlačná spojka a vypínací ložisko
8 — kryt spojky (košík spojky)
9 – spojení
10 – cvočky
11 – zastaví

Osobní automobily obvykle používají spojku s membránovou pružinou namísto velkého počtu záběrových pák a vinutých pružin. Pružina spojky je plochá nebo má tvar komolého kužele, v její střední části jsou vyraženy asi dva tucty, které zároveň slouží jako uvolňovací páky. Když sešlápnete pedál, vypínací vidlice spojky posune přítlačnou spojku a vypínací ložisko 7, vnitřní okraj pružiny se posune dopředu, pružina se ohne a její vnější okraj stáhne přítlačnou desku 4, spojka se vypne. Po uvolnění pedálu se díly pohybují v opačném pořadí, membránová pružina se vrátí do tvaru komolého kužele a spojka se zapne. Membránová pružinová spojka je lehčí a levnější než páková spojka a vyžaduje méně seřízení během oprav.

Dvoukotoučová spojka [ upravit | upravit kód]

Schéma zařízení dvoukotoučové spojky

Na těžkých nákladních automobilech, traktorech, obrněných vozidlech, na některých těžkých motocyklech (Ural, Dnepr) a také na některých sportovních autech se používají dvoukotoučové spojky.

Dvoukotoučové mechanismy jsou instalovány pro zvýšení životnosti spojky, vzhledem k vysokému výkonu motorů a nutnosti přenášet zvýšené krouticí momenty.

Obecná konstrukce dvoukotoučové spojky [ editovat | upravit kód]

• Třecí plocha setrvačníku motoru – modrá barva vlevo
• Dva hnané kotouče – hnědé
• Mezilehlý disk – modrý
• Disk tlakového pohonu – zelená barva
• Tlačné pružiny – šedá
• Pouzdro – modrá barva vpravo

Na obrázku není zobrazeno [upravit | upravit kód]

• Vidličky
• Vypínací páčky spojky
• Uvolněte ložisko
• Vypínací vidlice spojky
• Uvolněte pružiny

Princip činnosti dvoukotoučové spojky [ upravit | upravit kód]

Vypínací ložisko tlačí uvolňovací páky, ty stahují přítlačnou desku. Přítlačná deska se oddálí od první hnané a uvolní uvolňovací pružiny. Uvolňují mezilehlý hnací kotouč a ten se díky jiným uvolňovacím pružinám vzdaluje od druhé třecí pružiny, stejně jako se tlaková vzdaluje od první třecí pružiny. Při zpětném pohybu napomáhají uvolňovací pružiny rovnoměrnému přitlačování mezilehlého kotouče k druhému hnanému a přítlačný kotouč k prvnímu hnanému.

Přítlačné kotouče se pohybují na čepech zašroubovaných do setrvačníku a je k nim připevněn i spojkový koš. Uvolňovací pružiny jsou umístěny na čepech.

Pneumatický posilovač spojky [ upravit | upravit kód]

Těžká nákladní vozidla, například MAZ, mají spojkový pohon s pneumatickým posilovačem – určeným ke snížení síly působící na spojkový pedál.

Zařízení: pedál, tyč, cívka (regulační ventil), hadice, pneumatická komora, páky, brzda, vstupní hřídel s brzdovým bubnem.

Princip činnosti: při uvolnění pedálu je vstupní ventil cívky uzavřen a výstupní ventil je otevřen. Když sešlápnete pedál, síla se přenese přes táhlo a cívku na vypínací vidlici spojky. V této době se otevře vstupní ventil v šoupátku a uzavře se výstupní ventil – těleso šoupátka nasune na výstupní ventil, výstupní ventil se přitlačí na vstupní ventil a uzavře se a tímto pohybem se otevře vstupní ventil. Vstupním ventilem se do pneumatické komory dostává vzduch, který vlivem tlaku pomáhá stlačit vypínací vidlici spojky.

Kuželová spojka [ upravit | upravit kód]

Nejstarší typ spojky, široce používaný na mnoha autech z počátku 1920. století. Třecí plochy měly kónický tvar. Přenášel více točivého momentu při stejných rozměrech ve srovnání s jednokotoučovým byl jednoduchý na konstrukci a údržbu. Těžký kotouč takové spojky měl ale velkou setrvačnost a při řazení po sešlápnutí pedálu se dále točil na volnoběh, což znesnadňovalo nebo prostě znemožnilo zařazení převodového stupně. K brzdění spojkového kotouče byla použita speciální jednotka – spojková brzda, ale její použití bylo jen polovičním řešením problému, stejně jako výměna jednoho kužele za dva méně masivní. Spojka byla navíc těžká a objemná. V důsledku toho byl ve XNUMX. letech XNUMX. století opuštěn.

Nechyběla ani spojka zpátečky, která pracovala na uvolnění.

Synchronizátory převodovky jsou v podstatě kuželové spojky, které fungují třením bronzu (nebo jiného kovu s vysokým třením) o ocel.