Typy spojok
Obsah
Spojka je špeciálne zariadenie (prvok vozidla), ktoré spája konce hriadeľov a pohyblivé časti umiestnené na nich. Podstatou takéhoto spojenia je prenos mechanickej energie bez straty jej veľkosti. Spojky zároveň môžu v závislosti od účelu a vyhotovenia spájať aj dva hriadele, ktoré sa nachádzajú v tesnej blízkosti.
Úlohu spojovacích kĺbov v prevádzke automobilu možno len ťažko preceňovať: sú určené na odstránenie vysokých zaťažení mechanizmov, nastavenie priebehu hriadeľov, zabezpečenie oddelenia a spojenia hriadeľov počas prevádzky atď.
Klasifikácia spojok
Najpopulárnejšie typy spojok v automobilovom priemysle sú dnes štandardizované, existuje však množstvo zariadení, ktoré sa vyrobia podľa individuálnych meraní pre každú konkrétnu značku auta. Vzhľadom na hlavný účel spojky (prenos krútiaceho momentu bez zmeny jeho hodnoty) existuje niekoľko hlavných typov zariadení:
- podľa princípu ovládateľnosti - neriadená (trvalá, statická) a samoriadená (automatická);
- podľa skupín a rôznych funkcií vo vozidle - pevné (sem patria objímkové, prírubové a pozdĺžne vinuté spojky);
- na nastavenie uhla spojenia medzi dvoma koaxiálnymi hriadeľmi sa používajú kĺbové spojky (ich hlavné typy sú ozubené koleso a reťaz);
- podľa možností kompenzácie zaťaženia pri jazde (pomocou hviezdicového mechanizmu, návleku a prvkov s plášťom);
- podľa povahy spojenia / oddelenia dvoch hriadeľov (vačka, vačka-kotúč, trecia a odstredivá);
- plne automatický, to znamená riadený bez ohľadu na činnosť vodiča (pretáčavý, odstredivý a bezpečnostný);
- o využití dynamických síl (elektromagnetických a jednoducho magnetických).
Popis každej položky
Pre podrobnejšie zváženie funkcií a štruktúry každého zo spojovacích spojení sa ponúka nasledujúci popis.
Neriadené
Vyznačujú sa svojou statickou polohou a jednoduchým dizajnom. Rôzne nastavenia a úpravy v ich práci je možné vykonávať iba v špecializovanom autoservise s úplným zastavením motora.
Slepá spojka je úplne statické a jasne pevné spojenie medzi hriadeľmi. Inštalácia tohto typu spojky vyžaduje obzvlášť presné centrovanie, pretože ak sa urobí aspoň jedna malá chyba, činnosť hriadeľov bude narušená alebo v zásade nemožná.
Objímkové spojky sa považujú za najjednoduchšie zo všetkých typov slepých spojok. Tento prvok sa skladá z puzdra vybaveného kolíkmi. Použitie objímkových spojok sa plne osvedčilo na vozidlách, ktorých prevádzka nezahŕňa ťažké zaťaženie (mestské sedany). Tradične sa slepé objímkové spojky inštalujú na hriadele s malým priemerom - nie viac ako 70 mm.
Prírubová spojka je dnes považovaná za jeden z najbežnejších spojovacích prvkov v automobiloch všetkých typov. Skladá sa z dvoch rovnako veľkých polovíc spojky, ktoré sú k sebe priskrutkované.
Tento typ spojky je určený na spojenie dvoch hriadeľov s prierezom 200 mm. Vďaka svojej malej veľkosti a zjednodušenej konštrukcii umožňujú prírubové spojky ich použitie na lacných aj luxusných automobiloch.
Kompenzačná verzia spojok (tuhá spojka) je určená na vyrovnanie všetkých typov uloženia hriadeľa. Bez ohľadu na os sa hriadeľ pohybuje pozdĺž, všetky nedostatky inštalácie alebo jazdy vozidla budú vyhladené. Vďaka práci kompenzačných spojok sa znižuje zaťaženie ako na samotné hriadele, tak aj na axiálne ložiská, čo zaisťuje dlhú životnosť mechanizmov a vozidla ako celku.
Hlavnou nevýhodou pri prevádzke tohto typu spojky je, že nie je prítomný žiadny prvok, ktorý by zmierňoval otrasy vozovky.
Vačková kotúčová spojka má nasledujúcu štruktúru: obsahuje dve polovičné spojky a jeden spojovací kotúč, ktorý je umiestnený medzi nimi. Pri vykonávaní svojej práce sa disk pohybuje pozdĺž otvorov vyrezaných v poloviciach spojky a tým prispôsobuje činnosť koaxiálnych hriadeľov. Samozrejme, že trenie disku bude sprevádzať rýchle opotrebovanie. Preto je potrebné pravidelné mazanie spojkových plôch a jemný, neagresívny spôsob jazdy. Okrem toho, aby sa predĺžila životnosť vačkových kotúčových spojok, sú dnes vyrobené z najodolnejších oceľových zliatin.
Štruktúru ozubenej spojky určujú dve polovice spojky, ktoré majú na svojom povrchu špeciálne zuby. Okrem toho sú polovice spojky dodatočne vybavené sponou s vnútornými zubami. Ozubená spojka tak môže prenášať krútiaci moment na niekoľko pracovných zubov naraz, čo zaisťuje aj vyššiu nosnosť. Táto spojka má vďaka svojej štruktúre veľmi malé rozmery, vďaka čomu je žiadaná v automobiloch všetkých typov.
Prvky pre ozubené spojky sú vyrobené z ocelí nasýtených uhlíkom. Pred inštaláciou musia byť prvky tepelne ošetrené.
Kompenzačné elastické spojky, na rozdiel od kompenzačných tuhých spojok, nielenže korigujú zarovnanie hriadeľov, ale tiež znižujú záťažovú silu, ktorá sa objavuje pri radení prevodových stupňov.
Objímková a čapová spojka je tvorená dvoma polospojkami, ktoré sú spojené prstami. Na konce prstov sa nasadzujú hroty z plastových materiálov, aby sa znížila záťažová sila a zmäkčila ju. Hrúbka samotných hrotov (alebo puzdier) je zároveň relatívne malá, a preto pružiaci efekt tiež nie je veľký.
Tieto spojovacie zariadenia sú široko používané v komplexoch elektrických pohonných jednotiek.
Použitie spojky s hadovými pružinami znamená prenos veľkého krútiaceho momentu. Konštrukčne ide o dve polovice spojky, ktoré sú vybavené zubami jedinečného tvaru. Medzi polovicami spojky sú pružiny vo forme hada. V tomto prípade je spojka namontovaná v miske, ktorá po prvé šetrí pracovné miesto každej z pružín a po druhé vykonáva funkciu dodávania maziva do prvkov mechanizmu.
Spojka je nákladnejšia na výrobu, no jej dlhotrvajúci výkon robí tento typ mechanizmu vhodným pre prémiové autá.
Organizovaný
Hlavným rozdielom od neriadených je, že je možné zatvárať a otvárať koaxiálne hriadele bez zastavenia chodu pohonnej jednotky. Z tohto dôvodu vyžadujú riadené typy spojok mimoriadne starostlivý prístup k ich inštalácii a vyrovnaniu usporiadania hriadeľov.
Vačková spojka pozostáva z dvoch polovičných spojok, ktoré sú vo vzájomnom kontakte so špeciálnymi výstupkami - vačkami. Princíp činnosti takýchto spojok spočíva v tom, že keď je zapnutá, jedna polovičná spojka svojimi výstupkami pevne vstupuje do dutín druhej. Tým sa dosiahne spoľahlivé spojenie medzi nimi.
Prevádzka vačkovej spojky je sprevádzaná zvýšeným hlukom a dokonca aj nárazmi, preto je zvykom používať v dizajne synchronizátory. Z dôvodu náchylnosti na rýchle opotrebovanie sú samotné polovice spojky a ich vačky vyrobené z odolných ocelí a následne vytvrdené ohňom.
Trecie spojky pracujú na princípe prenosu krútiaceho momentu v dôsledku sily vznikajúcej trením medzi povrchmi prvkov. Na samom začiatku pracovnej činnosti dochádza k preklzávaniu medzi polovicami spojky, to znamená, že je zabezpečené hladké zapnutie zariadenia. Trenie v trecích spojkách sa dosahuje kontaktom niekoľkých párov kotúčov, ktoré sú umiestnené medzi dvoma rovnako veľkými polovičnými spojkami.
samostatne riadený
Ide o typ automatickej spojky, ktorá vykonáva niekoľko úloh v stroji naraz. Po prvé, obmedzuje veľkosť zaťaženia. Po druhé, prenáša zaťaženie iba v presne špecifikovanom smere. Po tretie, zapínajú sa alebo vypínajú pri určitej rýchlosti.
Často používaný typ samoriadenej spojky sa považuje za bezpečnostnú spojku. Do práce sa zaraďuje v momente, keď zaťaženia začnú presahovať nejakú hodnotu stanovenú výrobcom stroja.
Spojky odstredivého typu sú inštalované na vozidlách pre možnosti mäkkého štartu. To umožňuje pohonnej jednotke rýchlejšie vyvinúť maximálnu rýchlosť.
Prebiehajúce spojky naopak prenášajú krútiaci moment iba v jednom danom smere. To vám umožní zvýšiť rýchlosť vozidla a optimalizovať výkon jeho systémov.
Hlavné typy spojok, ktoré sa dnes používajú
Spojka Haldex je na automobilovom trhu veľmi populárna. Prvá generácia tejto spojky pre vozidlá s pohonom všetkých kolies bola uvedená na trh v roku 1998. Spojka bola v čase preklzu kolies zablokovaná len na prednej hnacej náprave. Z tohto dôvodu dostal Haldex v tom čase veľa negatívnych ohlasov, pretože práca tejto spojky vám neumožňovala jemne ovládať auto počas driftov alebo šmykov.
Od roku 2002 sa vydáva vylepšený model Haldex druhej generácie, od roku 2004 tretia, od roku 2007 štvrtá a od roku 2012 posledná, piata generácia. K dnešnému dňu je možné spojku Haldex namontovať na prednú aj zadnú nápravu. Riadenie auta sa stalo oveľa pohodlnejšie vďaka konštrukčným prvkom spojky a inovatívnym vylepšeniam, ako je neustále bežiace čerpadlo alebo spojka ovládaná hydraulikou alebo elektrinou.
Spojky tohto typu sa aktívne používajú na autách Volkswagen.
Spojky Torsen sa však považujú za bežnejšie (inštalované na vozidlách Škoda, Volvo, Kia a ďalšie). Táto spojka bola vyvinutá americkými inžiniermi špeciálne pre diferenciály s obmedzeným sklzom. Torsenov spôsob práce je veľmi jednoduchý: nevyrovnáva prísun krútiaceho momentu na preklzujúce kolesá, ale jednoducho presmeruje mechanickú energiu na koleso, ktoré má spoľahlivejšiu priľnavosť k povrchu vozovky.
Výhodou diferenciálnych zariadení so spojkou Torsen je ich nízka cena a okamžitá odozva na akékoľvek zmeny v chode kolies počas jazdy. Spojka bola opakovane zdokonaľovaná a dnes ju možno považovať za najobľúbenejšiu v modernom automobilovom priemysle.
Udržiavanie spojok
Ako každá iná jednotka alebo mechanizmus vozidla, aj spojkové zariadenia vyžadujú kvalitnú údržbu. Špecialisti Favorit Motors Group of Companies opravia činnosť spojok akéhokoľvek typu alebo vymenia ktorýkoľvek z ich komponentov.
