Desain kopling mobil, elemen utama

Kopling adalah mekanisme yang mentransmisikan torsi dari mesin ke gearbox melalui gesekan. Hal ini juga memungkinkan mesin untuk dengan cepat diputuskan dari transmisi dan koneksi dibangun kembali tanpa kesulitan. Ada banyak jenis kopling. Mereka berbeda dalam jumlah drive yang mereka kelola (single, dual atau multi-drive), jenis lingkungan operasi (kering atau basah), dan jenis drive. Berbagai jenis kopling memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, tetapi kopling kering pelat tunggal yang digerakkan secara mekanis atau hidrolik paling sering digunakan pada kendaraan modern.

Tujuan kopling

Kopling dipasang di antara mesin dan girboks dan merupakan salah satu bagian girboks yang paling tertekan. Ini melakukan fungsi utama berikut:

1. Pemutusan lembut dan koneksi mesin dan gearbox.
2. Transmisi torsi tanpa slip (lossless).
3. Kompensasi untuk getaran dan beban akibat pengoperasian mesin yang tidak merata.
4. Mengurangi tekanan pada mesin dan bagian transmisi.

Komponen kopling

Kopling standar pada sebagian besar kendaraan transmisi manual mencakup komponen utama berikut:

• Roda gila mesin - Disk penggerak.
• Disk kopling.
• Keranjang kopling - pelat penekan.
• Bantalan pelepas kopling.
• kopling tarik.
• Garpu kopling.
• Penggerak kopling.

Lapisan gesekan dipasang di kedua sisi cakram kopling. Fungsinya untuk mentransmisikan torsi melalui gesekan. Peredam getaran pegas yang terpasang pada badan cakram melembutkan sambungan ke roda gila dan meredam getaran dan tekanan akibat pengoperasian mesin yang tidak merata.

Plat penekan dan pegas diafragma yang bekerja pada piringan kopling digabungkan menjadi satu unit, yang disebut "keranjang kopling". Cakram kopling terletak di antara keranjang dan roda gila dan dihubungkan oleh spline ke poros input gearbox, di mana ia dapat bergerak.

Pegas keranjang (diafragma) dapat didorong atau dibuang. Perbedaannya terletak pada arah penerapan gaya dari aktuator kopling: baik ke roda gila atau menjauh dari roda gila. Desain pegas imbang memungkinkan penggunaan keranjang yang jauh lebih tipis. Ini membuat perakitan sekompak mungkin.

Cara kerja kopling

Prinsip kerja kopling didasarkan pada sambungan kaku dari piringan kopling dan roda gila mesin karena gaya gesekan yang dihasilkan oleh gaya yang dihasilkan oleh pegas diafragma. Kopling memiliki dua mode: "on" dan "off". Dalam kebanyakan kasus, disk yang digerakkan ditekan ke roda gila. Torsi dari roda gila ditransmisikan ke disk yang digerakkan, dan kemudian melalui koneksi spline ke poros input gearbox.

Untuk melepaskan kopling, pengemudi menekan pedal yang terhubung secara mekanis atau hidrolik ke garpu. Garpu menggerakkan bantalan pelepas, yang, dengan menekan ujung kelopak pegas diafragma, menghentikan efeknya pada pelat penekan, yang, pada gilirannya, melepaskan cakram yang digerakkan. Pada tahap ini, mesin terputus dari gearbox.

Ketika gigi yang sesuai dipilih di gearbox, pengemudi melepaskan pedal kopling, garpu berhenti bekerja pada bantalan pelepas dan pegas. Plat penekan menekan cakram yang digerakkan terhadap roda gila. Mesin terhubung ke gearbox.

Varietas kopling

Kopling kering

Prinsip pengoperasian kopling jenis ini didasarkan pada gaya gesekan yang diciptakan oleh interaksi permukaan kering: pelat penggerak, pelat penggerak, dan pelat tekan. Ini menyediakan koneksi yang kaku antara mesin dan transmisi. Kopling pelat tunggal kering adalah jenis yang paling umum pada sebagian besar kendaraan transmisi manual.

Genggaman basah

Kopling jenis ini beroperasi dalam penangas minyak pada permukaan gosok. Dibandingkan dengan kering, skema ini memberikan kontak disk yang lebih halus; unit didinginkan lebih efisien karena sirkulasi cairan dan dapat mentransfer lebih banyak torsi ke gearbox.

Desain basah banyak digunakan dalam transmisi otomatis kopling ganda modern. Keunikan pengoperasian kopling semacam itu adalah bahwa roda gigi genap dan ganjil dari gearbox disuplai dengan torsi dari disk yang digerakkan terpisah. Penggerak kopling - hidraulik, dikontrol secara elektronik. Roda gigi digeser dengan transfer torsi konstan ke transmisi tanpa gangguan aliran daya. Desain ini lebih mahal dan lebih sulit untuk diproduksi.

Kopling kering cakram ganda

Kopling kering cakram ganda memiliki dua cakram yang digerakkan dan spacer perantara di antaranya. Desain ini mampu mentransmisikan lebih banyak torsi dengan ukuran kopling yang sama. Dengan sendirinya, ini lebih mudah dibuat daripada tampilan basah. Biasanya digunakan di truk dan mobil dengan mesin yang sangat kuat.

Kopling dengan roda gila massa ganda

Roda gila massa ganda terdiri dari dua bagian. Salah satunya terhubung ke mesin, yang lain - ke disk yang digerakkan. Kedua elemen roda gila memiliki peran kecil dalam hubungan satu sama lain dalam bidang rotasi dan saling berhubungan oleh pegas.

Fitur kopling roda gila bermassa ganda adalah tidak adanya peredam getaran torsional pada disk yang digerakkan. Desain flywheel menggunakan fungsi peredam getaran. Selain mentransmisikan torsi, alat ini secara efektif mengurangi getaran dan beban akibat pengoperasian mesin yang tidak merata.

Masa pakai kopling

Masa pakai kopling terutama tergantung pada kondisi pengoperasian kendaraan, serta pada gaya mengemudi pengemudi. Rata-rata, umur kopling bisa mencapai 100-150 ribu kilometer. Sebagai akibat dari keausan alami yang terjadi saat cakram bersentuhan, permukaan gesekan dapat mengalami keausan dan perlu diganti. Alasan utamanya adalah selip cakram.

Kopling cakram ganda memiliki masa pakai yang lama karena bertambahnya jumlah permukaan kerja. Bantalan pelepas kopling aktif setiap kali sambungan engine/gearbox putus. Seiring waktu, semua pelumas diproduksi di bantalan dan kehilangan sifat-sifatnya, akibatnya terlalu panas dan gagal.

Karakteristik kopling keramik

Masa pakai kopling dan kinerja maksimumnya ditentukan oleh sifat-sifat bahan pengikat. Komposisi standar cakram kopling pada sebagian besar kendaraan adalah campuran terkompresi dari serat kaca dan logam, resin dan karet. Karena prinsip kerja kopling didasarkan pada gaya gesekan, lapisan gesekan cakram yang digerakkan disesuaikan untuk bekerja pada suhu tinggi, hingga 300-400 derajat Celcius.

Pada mobil sport yang bertenaga, kopling lebih tertekan dari biasanya. Beberapa roda gigi dapat menggunakan kopling keramik atau sinter. Bahan overlay ini termasuk keramik dan Kevlar. Bahan gesekan keramik-logam kurang mudah aus dan dapat menahan pemanasan hingga 600 derajat tanpa kehilangan sifat-sifatnya.

Pabrikan menggunakan desain kopling berbeda yang optimal untuk kendaraan tertentu, tergantung pada tujuan penggunaan dan biayanya. Kopling pelat tunggal kering tetap merupakan desain yang cukup efisien dan murah. Skema ini banyak digunakan pada mobil anggaran dan menengah, serta SUV dan truk.