СОВЕТСКОМ ТЕХНИКИАвтоматическое сцеплениероблема автоматизации управления автомобилем с каждым го ­ дом волнует конструкторов все больше. Трудно, конечно, сейчас предсказать, какой двигатель и какая трансмиссия будут преобладать на автомобилях 80-х годов, но совершенно ясно одно: управление автомобилем предельно упростится за счет применения большого количества сервоусилителей, полуавтоматических и автоматических устройств, выбирающих без вмешательства водителя наилучшие режимы управления. Автоматизация, несомненно, коснется и сцепления. Это позволит существенно упростить и облегчить управление автомобилем, так как вместо трех педалей останется только две: акселератора и тормоза. Требования эксплуатации, которым должно удовлетворять работающее автоматически сцепление, весьма обширны, а частично даже противоречивы. Вот основные из них. На холостых оборотах двигателя сцепление должно быть выключенным. Включение сцепления при трогании автомобиля с места и после переключения передач должно подчиняться воле водителя, а выключение — быть быстрым. Максимальный крутящий момент двигателя и инерционный момент маховика при трогании в тяжелых дорожных условиях необходимо использовать полностью. Очень важно, чтобы пробуксовка сцепления не превышала допустимого предела. Р ве . 1. Центробежно-вакуумное сцепление «Саксомат».П.В настоящее время известно много различных автоматических сцеплений. Несмотря на обилие их конструктивных схем, основная тенденция развития (и, в частности, сцеплений с вакуумным управлением) уже наметилась. Для того чтобы понять общие принципы работы этих механизмов, рассмотрим (рис. 1) центробежно-вакуумное сцепление «Саксомат». На рис. 2 показана схема управления им. Оно включает два последовательно установленных сцепления: центробежное и обычного типа, управляемое вакуумным сервомеханизмом в моменты переключения передач. Центробежное сцепление имеет ведомыйсоединяющая коленчатый вал двигателя с трансмиссией, как только колеса автомобиля начнут вращаться. Это же устройство позволяет пускать двигатель буксированием автомобиля. При переключении передач контакты, расположенные на рычаге 4, замыкаются (см. рис. 2). Обмотка электромагнита возбуждается, клапан его перебрасывается вправо и соединяет вакуум-ресивер 5с диафрагменной камерой 6 управления обычным сцеплением, которое выключается. После установки требуемой передачи электромагнит обесточится, его клапан перебросится влево, а сцепление нач-Р ис . 2. Схема управления сцеплением «Саксомат»: 1 — электромагнитный клапан; 2 — жиклер для отбора вакуума из сопла карбюратора; 3 — впускной коллектор двигателя; 4 — рычаг переключения передач; 5вакуум-ресивер; 6 — диафрагменная камера; 7клапан включения сцепления. диск 2 (см. рис. 1), зажимаемый между маховиком 1и нажимным диском 3. Передача момента происходит при увеличении оборотов двигателя, когда грузы 4 под действием центробежной силы начинают упираться в коническую поверхность крышки 5 маховика. В результате этого нажимной диск 3 перемещается влево и прижимает ведомый диск к маховику. При уменьшении оборотов двигателя до гхолостых центробежная си- о. ла грузов уменьшается, а специальные пластинчатые пружины отводят нажимной a Г.. диск 3 вправо, освобождая " l t ведомый диск 2. Сцепление С, выключается. Чтобы можно было тормозить двигателем при остановке, в конструкции предусмотрена муфта свободного хода 6, жестко нет включаться, так как в диафрагменную камеру б будет поступать через клапан 7и калиброванное отверстие, расположенное справа от него, воздух. Если педаль акселератора не была нажата и двигатель работал на холостых оборотах, то даже после включенияР ис . 3. Схема автоматического привода сцепления с электрической следящей системой: 1 — рычаг переключения передач; 2 — клапанный блок; 3 — диафрагменная камера управления сцеплением; 4 — педаль акселератора; абольшое проходное сечение.NК рычагу управления сцеплением сцепления обычного типа автомобиль не тронется с места, потому что центробежное сцепление полностью выключено. При переключении передач во время движения центробежное сцепление, как правило, полностью включено, работает и сцепление обычного типа, управляемое вакуумным механизмом. Такое разделение функций позволяет получить хорошие эксплуатационные показатели, что вобщеми определило большое распространение сцепления «Саксомат». О днако наличие дополнительного центр обежного сцепления, и меющего склонность кпробуксовке при движении на высших передачах с малыми скоростям и , является и недостатком. В Советском • С оюзе автоматические сцепления серийно не выпускаются, но на протяжении ряда лет работы в этом направлении ведутся Научно-исследовательским автомоторным институтом совместно сМосковским заводом малолитражных автомобилей и Павловским автобусным заводом, а также автомех аническим институтом. П омимо требований, предъявляемых эксплуатацией автомобиля, о которых уже говорилось, у нас выдвигают еще одно очень важное положение. Советские специалисты считают целесообразным создавать не новое автоматическое сцепление, а дополнительный механизм, который будет автоматически управлять стандартной муфтой сцепления. Такой механизм будет пригоден для любого автомобиля, что гораздо де ­ шевле и выгодней создания специальных сцеплений для каждой машины. Кроме того, один механизм гораздо прощев изготовлении и эксплуатации, ч ем сложная система, состоящая из обычного сцепления, центробежного сцепления и механизма управления. В НАМИ разработаны две схемы автоматического управления сцеплением. На рис. 3 показана схема с электрической следящей системой. Устройство содержит клапанный блок 1, диафрагм еннуюкамеру3 управления сцеплением с установленным на ней индуктивным датчиком, вакуум-ресивер с запорным клапаном (на рисунке его нет) и электрическую схему управления. Клапанный блок состоит из двух клапанов, расположенных на одной оси. Ш ток верхнего жестко соединен с якор ем электромагнита, поэтому при возбуждении электромагнита он поднимается и перекрывает канал, соединяю щий диафрагменную камерус атмосферой, создавая тем самым разреже ­ ние в диафрагменной камере . Нижний клапан приводится от педали 4 акселератора через пружину. При нажатии на педаль он закрывает большое проходное сечение ав седле блока, а вакуум может распространяться на диафрагменнуюкамеру через ка ­ либрованное отверстие, расположенное на боковой поверхности седла. Управление электромагнитом верхнего клапана осуществляется при помощи полупроводникового триода ПТь реле собмоткой 1Р1 и нормально-замкнутым контактом Pi, а такжерядом контактов (К,, К 2 , Кз). Контакты Ki разомкнуты при нейтральн ом положении рычага переключения передач, а контакты Кз — на высших передачах. Во всех остальных положе ­ ниях рычага переключения передач они замкнуты. Обычно контакты Ki и Кз рас3. «За рулем» № 12.полагаются в отдельной коробке , з ащи ­ щ ающей их от загрязнения и атмосферных воздействий. Контакты Кг замыкаются при переклю ­ чении передач. ВК — общий выключатель устройства. Когда контакты Кг или К] и Pi замкну ­ ты, управляющая цепь полупроводникового триода открывается, и электромагнит в клапанном блоке срабатывает. П рименение полупроводникового триода позволяет уменьшить ток, проходящий через контакты К2 , Ki и Pi до 0,2—0,3 аитем самым полностью пред ­ отвратить их пригорание. О бмотка реле 1Р1 через мостиковый выпрямитель, состоящий из полупроводниковых диодов Д ] — Д 4 , служит нагрузкой электрического фильтра верхних частот, включающего конденсатор Qи индуктивный датчик с катушкой L, установленный на диафрагменной каме ­ ре. Клеммы Г—Г соединяются с одной из фаз генератора переменного тока, установленного на двигателе. Если вко ­ р обке передач включена низшая пере ­ дача и двигатель работает на холостых оборотах, то контакты К] и Pi замкнуты, полупроводниковый триод открыт, а электромагнит в клапанном блоке возб ужден . Р азрежение из ресивера свободно передается вдиафрагменнуюка ­ м еру , и сцепление выключается. С ер ­ дечник индуктивного датчика при этом полностью вдвинут в катушку. К ак только водитель нажимает педаль акселератора, нижний клапан поднимается вверх и перекрывает связь вакуум-ресивера с диафрагменной камерой . О днакосцеп ­ ление остается в выключенном состоянии, так как диафрагменная камера остается соединенной с ресивером че ­ рез калиброванное отверстие на боко ­ вой поверхности седла. Но раз педаль акселератора нажата, то обороты двигателя начинают увеличиваться. По мере их увеличения повышается и частота тока, вырабатываемого генератором. Для повышенных частот прозрачность фильтра улучшается; следовательно, напряжение на обмотке ре ­ ле 1Р1 также повысится. Реле сработает, его контакты Pi разомкнутся, клапан опустится вниз, и начнется включение сцепления. П ри этом сердечник индуктивного датчика, выдвигаясь из катуш ­ ки, уменьшает напряжение на обмотке реле и этим ограничивает момент, п е ­ редаваемый сцеплением. В результате каждой скорости вращения вала двигателя соответствует вполне определен ­ ный момент на сцеплении, с некоторой пульсацией ( п 2 = 1 400об / м ин ; щ = 7 00 об/мин). Когда обороты двигателя достигнут пг, сцепление полностью включится. П ри уменьшении оборотов двигателя от пг до щ система действует вобратномпо ­ рядке, уменьшая момент, передаваемый сцеплением. На рис. 4 показана схема автоматического привода сцепления с механической следящей системой. Основным ее узлом является электромеханический регулятор. В него входят центробежный регулятор, электромагнит двойного дей ­ ствия и расположенная между ними ка ­ ретка с клапаном идиафрагмой обратной связи (правая диафрагма). Левая диафрагма, т акже закрепленная на ка ­ ретке, служит для предотвращения вытекания масла из центробежногорегу ­ лятора. Ц ентробежный регулятор при помощиклиноременной передачи приводится от коленчатого вала двигателя. К акив предыдущей схеме (см. рис. 3), выключатель К2 связан с рычагом пере ­ ключения передач. О днако здесь он имеет две пары контактов. В момент переключения передачи верхняя пара контактов К2 размыкается, а нижняя, наоборот, замыкается. Контакты Ki и Кз срабатывают в зависимости от положе ­ ния привода вкоробке передач. Разница заключается лишь в том, что контакты Ki замкнуты при нейтральном положении рычага, а контакты Кз — при включении высших передач. С хема такж есодержит реле с обмоткой 1Р1 и нормально-разомкнутыми контактамиКрьКлеммаА соединяется с плюсом ак ­ кумуляторной батареи, а клемма Я — сСервокамера упрадления сцеплениемРис. 4. Схема автоматического привода сцепления с механической следящей системой. аналогичной клеммой генератора по ­ стоянного тока. Якорь электромагнита двустороннего действия жесткопри ­ креплен к трубке, соединенной гибким шлангом с вакуум-ресивером. Если обмотки электромагнита обесточены, то пружина, расположенная справа, удерживает вакуумную трубку и, следовательно, якорь электромагнита находится всреднем положении, Величина грузов центробежногорегу ­ лятора, коническая пружина регулятора и площадь диафрагмы обратной свя-/ зи рассчитаны таким образом , что »ц холостых оборотах двигателя разреже/. ние справа от диафрагмы обратной связи (то есть всервокамере управления сцеплением) равно разрежению , при котором сцепление находится в выключенном положении. Если водитель нажмет педаль акселератора, го обороты двигателя и связанного с ним центробежного регулятора начнут увеличиваться. Поэтому сила действия на каретку со стороны грузов центробежного регулятора тоже увеличится, и каретка начнет перемещаться вправо. Это приведет к тому, что воздух из атмосферы будет поступать в сервокамеру, понижая в ней разреже ­ ние. С понижением разрежения сила действия диафрагмы обратной связи вправо уменьшится, каретка отойдет влево и займет первоначальное поло->-9