1.5.3. Вязкостные муфты

Муфты с жидкостным трением были запатентованы в США в 1917 году. Долгое время они не были востребованы. С появлением полноприводных автомобилей возродился интерес к такого рода муфтам, называемым также вязкостными.

В 60-е годы Т.Ролт и Д.Гарнер разработали вязкостную муфту для трансмиссии полноприводного автомобиля модели FF фирмы Jensen.

Принцип действия вязкостной муфты основан на использовании жидкостного трения. При разности частот вращения ведущих и ведомых дисков муфты в жидкой среде, заполняющей муфту, возникают напряжения сдвига, которые суммируясь создают пару сил (момент) относительно оси муфты от ведущего элемента к ведомому.

Муфта устроена очень просто: это многодисковый фрикцион с ведущими и ведомыми дисками. Муфта герметизирована, заполнена рабочей жидкостью. Диски в корпусе муфты могут свободно сдвигаться в осевом направлении, размещены рядом друг с другом.

Рабочая жидкость состоит из кремнийорганических полиметилсилоксанов (сокращенно – силоксанов) с молекулами спиралеобразного строения. Жидкость имеет высокую кинематическую вязкость – при 20С для разных марок силоксанов – этот параметр имеет значения от 1 до 300 тысяч сантистоксов, причём величина кинематической вязкости сравнительно слабо меняется при изменении температуры, следовательно, передаваемый муфтой крутящий момент также относительно мало меняется.

Важнейшими являются уплотнения муфт, которые должны обладать высокой температурной стойкостью, способностью выдерживать давления. В качестве уплотнений используются ортокаучуковые резины.

Момент, передаваемый муфтой, растёт при увеличении относительной скорости дисков, как это показано на графике рис.63, где М – момент, n – относительная скорость.

В настоящее время вязкостные муфты находят широкое применение в трансмиссиях автомобилей.

Существует, в основном, два вида их применения:

• муфта как звено, передающее мощность к ведущему мосту или одному из колёс; трансмиссия с таким звеном называется «вязкостной трансмиссией» (VN);

• муфта как элемент блокировки межколёсного или межосевого дифференциала, трансмиссия с таким элементом называется «вязкостный контроль» (МС).

Примером VT может служить трансмиссия автомобиля Volkswagen Golf Syncro.

2. Несущая система. Кузов

2.1. Классификация

Несущая система автомобиля выполняется различным образом и имеет большое число конструктивных вариантов. Принципиально можно выделить два вида несущих элементов: рама и кузов. Соответственно автомобили называются рамными или безрамными.

На рис.64 показана схема классификации несущих систем, в основе которой лежит разделение автомобилей на три вида: грузовые, автобусы и легковые.

Для грузовых автомобилей наибольшее распространение имеет лестничная рама, конструкция которой показана на рис.66а. Хребтовая рама применяется редко (например, чехословацкие грузовые автомобили Татра), конструкция трубчатой хребтовой рамы показана на рис.66в.

Несущая система автобусов часто выполняется в виде так называемой объединённой лестничной рамы, с поперечинами, развитыми на всю ширину автобуса (габарит) (рис.66б). Раздельная рама или рамно-раздельная силовая схема состоит из двух раздельных элементов – рамного шасси и кузова с основанием, соединёнными стремянками или болтами через упругие прокладки.

Несущий кузов автобуса или легкового автомобиля может иметь несущее основание (пол) или несущий корпус.

Современные легковые автомобили в качестве несущего элемента имеют либо несущий кузов, либо периферийную раму. Лестничные рамы для легковых автомобилей практически не применяются.

На рис.65 показаны виды рам легковых автомобилей: а – лестничная, б – хребтовая, в –Х-образная, г – периферийная.