Tipos de conexões de acoplamento
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Um acoplamento é um dispositivo especial (elemento do veículo) que conecta as extremidades dos eixos e as partes móveis localizadas neles. A essência de tal conexão é transferir energia mecânica sem perder sua magnitude. Ao mesmo tempo, dependendo da finalidade e do projeto, os acoplamentos também podem conectar dois eixos localizados próximos um do outro.
O papel das juntas de acoplamento na operação de um carro dificilmente pode ser superestimado: elas são projetadas para remover altas cargas dos mecanismos, ajustar o curso dos eixos, garantir a separação e conexão dos eixos durante a operação, etc.
Classificação de acoplamento
Os tipos de engates mais populares na indústria automotiva são padronizados hoje, porém, há uma série de dispositivos que serão feitos de acordo com as medidas individuais para cada marca de carro. Tendo em vista o objetivo principal da embreagem (transmissão de torque sem alterar seu valor), existem vários tipos principais de dispositivo:
- de acordo com o princípio da controlabilidade - não gerenciado (permanente, estático) e autogerenciado (automático);
- por grupos e funções diferentes no carro - rígidos (incluem manga, flange e acoplamentos enrolados longitudinalmente);
- para ajustar o ângulo de conexão entre dois eixos coaxiais, são utilizados acoplamentos articulados (seus principais tipos são engrenagem e corrente);
- de acordo com as possibilidades de compensação de cargas durante a condução (usando um mecanismo de estrela, manga-dedo e elementos com concha);
- pela natureza da conexão/separação de dois eixos (cam, came-disco, fricção e centrífuga);
- totalmente automático, ou seja, controlado independentemente das ações do motorista (invasão, centrífuga e segurança);
- sobre o uso de forças dinâmicas (eletromagnéticas e simplesmente magnéticas).
Descrição de cada item
Para uma consideração mais detalhada das funções e estrutura de cada uma das conexões de acoplamento, a seguinte descrição é oferecida.
Não gerenciado
Eles são caracterizados por sua posição estática e design simples. É possível realizar várias configurações e ajustes em seu trabalho apenas em um serviço de carro especializado com a parada completa do motor.
O acoplamento cego é uma conexão completamente estática e claramente fixa entre os eixos. A instalação deste tipo de acoplamento requer uma centragem particularmente precisa, pois se pelo menos um pequeno erro for cometido, o funcionamento dos eixos será interrompido ou impossível em princípio.
O tipo manga de acoplamentos é considerado o mais simples de todos os tipos de acoplamentos cegos. Este elemento é composto por uma bucha equipada com pinos. A utilização de acoplamentos de manga justificou-se plenamente em veículos cuja operação não implique cargas pesadas (sedans do tipo urbano). Tradicionalmente, os acoplamentos de manga cega são instalados em eixos com diâmetro pequeno - não mais que 70 mm.
O acoplamento flangeado é considerado hoje um dos elementos de conexão mais comuns em carros de todos os tipos. Consiste em duas metades de acoplamento de tamanho igual, que são aparafusadas uma à outra.
Este tipo de acoplamento é projetado para conectar dois eixos com seção transversal de 200 mm. Devido ao seu tamanho pequeno e design simplificado, os acoplamentos de flange permitem que sejam usados em carros econômicos e carros de luxo.
A versão de compensação dos acoplamentos (acoplamento rígido) foi projetada para alinhar todos os tipos de acomodação do eixo. Qualquer que seja o eixo em que o eixo se mova, todas as deficiências da instalação ou condução do veículo serão suavizadas. Devido ao trabalho das embreagens de compensação, a carga é reduzida tanto nos próprios eixos quanto nos rolamentos axiais, o que garante uma longa vida útil dos mecanismos e do veículo como um todo.
A principal desvantagem no funcionamento deste tipo de embraiagem é que não existe nenhum elemento que mitiga os choques da estrada.
A embreagem de disco de cames tem a seguinte estrutura: contém dois semi-acoplamentos e um disco de conexão, que está localizado entre eles. Realizando seu trabalho, o disco se move ao longo dos furos feitos nas metades do acoplamento e, assim, faz ajustes no funcionamento dos eixos coaxiais. É claro que o atrito do disco será acompanhado por um desgaste rápido. Portanto, a lubrificação programada das superfícies de acoplamento e um estilo de condução suave e não agressivo são necessários. Além disso, para prolongar a vida útil das embreagens Cam-disc são feitas hoje com as ligas de aço mais resistentes ao desgaste.
A estrutura do acoplamento de engrenagem é determinada por duas metades de acoplamento, que possuem dentes especiais em sua superfície. Além disso, as metades do acoplamento são equipadas adicionalmente com um clipe com dentes internos. Assim, o acoplamento de engrenagem pode transmitir torque para vários dentes de trabalho ao mesmo tempo, o que também garante uma maior capacidade de carga. Devido à sua estrutura, este acoplamento tem dimensões muito pequenas, o que o torna muito procurado em automóveis de todos os tipos.
Os elementos para acoplamentos de engrenagens são feitos de aços saturados com carbono. Antes da instalação, os elementos devem passar por tratamento térmico.
Os acoplamentos elásticos de compensação, ao contrário dos acoplamentos rígidos de compensação, não apenas corrigem o alinhamento dos eixos, como também reduzem a força de carga que aparece ao trocar as marchas.
O acoplamento de manga e pino é composto por duas metades de acoplamento, que são conectadas por dedos. Pontas feitas de materiais plásticos são colocadas nas pontas dos dedos para reduzir a força de carga e amolecê-la. Ao mesmo tempo, a espessura das próprias pontas (ou buchas) é relativamente pequena e, portanto, o efeito de mola também não é grande.
Esses dispositivos de acoplamento são amplamente utilizados em complexos de unidades de propulsão elétrica.
O uso de uma embreagem com molas serpenteia implica a transmissão de um grande torque. Estruturalmente, são duas metades de acoplamento, equipadas com dentes de uma forma única. Entre as metades de acoplamento há molas em forma de cobra. Nesse caso, a embreagem é montada em um copo, que, em primeiro lugar, economiza o local de trabalho de cada uma das molas e, em segundo lugar, desempenha a função de fornecer lubrificante aos elementos do mecanismo.
A embreagem é mais cara de fabricar, mas seu desempenho duradouro torna esse tipo de mecanismo adequado para carros premium.
Gerenciou
A principal diferença dos não controlados é que é possível fechar e abrir eixos coaxiais sem interromper a operação da unidade de propulsão. Por causa disso, tipos controlados de acoplamentos requerem uma abordagem extremamente cuidadosa para sua instalação e alinhamento dos arranjos de eixos.
A embreagem do came consiste em dois semi-acoplamentos que estão em contato um com o outro com saliências especiais - cames. O princípio de funcionamento de tais acoplamentos é que, quando ligado, um meio acoplamento com suas saliências entra rigidamente nas cavidades do outro. Assim, uma conexão confiável entre eles é alcançada.
A operação da embreagem do came é acompanhada por aumento de ruído e até choque, e é por isso que é costume usar sincronizadores no projeto. Devido à suscetibilidade ao desgaste rápido, as metades do acoplamento e seus cames são feitos de aços duráveis e depois endurecidos ao fogo.
Os acoplamentos de fricção funcionam com base no princípio da transferência de torque devido à força decorrente do atrito entre as superfícies dos elementos. No início da atividade de trabalho, ocorre o deslizamento entre as metades do acoplamento, ou seja, é garantida uma ativação suave do dispositivo. O atrito nas embreagens de fricção é obtido pelo contato de vários pares de discos, que estão localizados entre dois semi-acoplamentos de tamanhos iguais.
autogerenciado
Este é um tipo de acoplamento automático que realiza várias tarefas em uma máquina de uma só vez. Primeiro, limita a magnitude das cargas. Em segundo lugar, transfere a carga apenas em uma direção estritamente especificada. Em terceiro lugar, eles ligam ou desligam a uma certa velocidade.
Um tipo de embreagem autocontrolada frequentemente usado é considerado uma embreagem de segurança. É incluído no trabalho no momento em que as cargas começam a ultrapassar algum valor definido pelo fabricante da máquina.
Embreagens do tipo centrífuga são instaladas em veículos para recursos de partida suave. Isso permite que a unidade de propulsão desenvolva a velocidade máxima mais rapidamente.
Mas as embreagens de roda livre, ao contrário, transferem torque apenas em uma determinada direção. Isso permite aumentar a velocidade do carro e otimizar o desempenho de seus sistemas.
Os principais tipos de acoplamentos usados hoje
O acoplamento Haldex é bastante popular no mercado automotivo. A primeira geração desta embreagem para veículos com tração nas quatro rodas foi lançada em 1998. A embreagem foi bloqueada apenas no eixo de tração dianteiro no momento da derrapagem da roda. Foi por esse motivo que a Haldex recebeu muitas críticas negativas na época, pois o trabalho dessa embreagem não permitia controlar suavemente o carro durante derrapagens ou derrapagens.
Desde 2002, foi lançado um modelo Haldex de segunda geração aprimorado, desde 2004 - o terceiro, desde 2007 - o quarto e, desde 2012, a última quinta geração foi lançada. Até o momento, o acoplamento Haldex pode ser instalado tanto no eixo dianteiro quanto no traseiro. Dirigir um carro tornou-se muito mais conveniente devido aos recursos de design da embreagem e a melhorias inovadoras, como uma bomba ou embreagem em funcionamento constante controlada por hidráulica ou eletricidade.
Acoplamentos deste tipo são usados ativamente em carros Volkswagen.
No entanto, as embreagens Torsen são consideradas mais comuns (instaladas em Skoda, Volvo, Kia e outros). Esta embreagem foi desenvolvida por engenheiros americanos especificamente para dispositivos diferenciais de deslizamento limitado. A maneira de trabalhar do Torsen é muito simples: ele não equaliza o fornecimento de torque para as rodas que deslizam, mas simplesmente redireciona a energia mecânica para a roda que tem uma aderência mais confiável na superfície da estrada.
A vantagem dos dispositivos diferenciais com embreagem Torsen é seu baixo custo e resposta instantânea a qualquer alteração no funcionamento das rodas durante a condução. O acoplamento foi repetidamente refinado e hoje pode ser considerado o mais popular na indústria automotiva moderna.
Mantendo embreagens
Como qualquer outra unidade ou mecanismo de um veículo, os dispositivos de engate precisam de manutenção de qualidade. Especialistas do Grupo de Empresas Favorit Motors corrigirão o funcionamento de acoplamentos de qualquer tipo ou substituirão qualquer um de seus componentes.
