Budowa podwozi
Poszczególne zespoły układu napędo-
wego samochodu mogą być rozmaicie rozmieszczone. Zależy to przede wszystkim od usytuowania silnika oraz od tego, do której osi jest doprowadzony napęd. Rozróżnia się pojazdy z silnikiem umieszczonym z przodu lub z tyłu, z napędzanymi kołami tylnymi lub przednimi, a także inne wersje — np. z napędem na wszystkie osie.
Na rys. 10.1 przedstawiono najczęściej spotykany (klasyczny) sposób rozmieszczenia mechanizmów napędowych w samochodzie. Silnik umieszczony jest z przodu pojazdu, a napęd przenoszony jest przez sprzęgło,
skrzynkę biegów i wał napędowy z przegubami — do mostu napędowego. W moście napędowym usytuowane są: przekładnia główna, mechanizm różnicowy i półosie napędowe doprowadzające napęd do kół.
Inne, dość często spotykane, rozwiązanie stanowią zblokowane mechanizmy napędowe (rys. 10.2), tzn. takie, w których sprzęgło, skrzynka biegów, przekładnia główna i mechanizm różnicowy znajdują się we wspólnej obudowie połączonej bezpośrednio z silnikiem. Takie układy napędowe nie mają wału napędowego. Napęd przekazywany jest ze zblokowanego zespołu napędowego przez półosie do kół. O ile w układzie klasycznym silnik umieszczony jest z przodu pojazdu, a napędzane są koła tylne, to układy zblokowane mogą być umieszczone z przodu (np. samochody FSO Syrena, Fiat 127, AWE Wartburg, Peugeot 204), wówczas napędzane są przednie koła samochodu, lub z tyłu (Polski Fiat 126p, Volkswagen, NSU
Prinz, Skoda 100 S), wówczas napędzane są koła tylne. Na rys. 10.3 przedstawiono schematycznie usytuowanie w samochodzie osobowym mechanizmów napędowych w układach: klasycznym, zblokowanym przednim i zblokowanym tylnym.
Na rysunkach 10.4, 10.5 i 10.6 przedstawiono przykłady rozwiązań konstrukcyjnych samochodów osobowych o różnym rozmieszczeniu mechanizmów napędowych.
Oprócz omówionych, najczęściej spotykanych rozwiązań konstrukcyjnych układu napędowego, spotyka się także inne, jak np. w autobusach — usytuowanie silnika pod podłogą, w samochodach terenowych — doprowadzenie napędu do dwóch lub trzech osi i inne.
O wyborze sposobu rozmieszczenia mechanizmów decydują przede wszystkim optymalne wykorzystanie miejsca oraz rozkład nacisków na osie samochodu.
Sprzęgło jest mechanizmem służącym
do rozłączania oraz płynnego sprzę-
gania walu korbowego silnika z ze-
społami układu napędowego samocho-
du. Kierowca posługuje się sprzę-
głem pod^s ruszania, zmiany bie-
gów oraz w innych przypadkach, gdy
istnieje potrzeba chwilowego rozłączenia układu napędowego w celu przerwania przekazywania napędu od silnika do kół.
Podczas ruszania samochodem zachodzi konieczność sprzęgnięcia obracającego się wału korbowego silnika z nieruchomymi zespołami napędowymi. Ze względu na znaczną bezwładność samochodu nie jest możliwe szybkie wyrównanie prędkości obrotowej walu silnika i elementów połączonych z kolami. W celu wyrównania prędkości tych elementów kierowca powoli włącza sprzęgło, doprowadzając stopniowo taką ilość energii do kół, która wystarczy do wprawienia w ruch samochodu i wyrównania prędkości obrotowej elementów napędzających i napędzanych. Dopiero wówczas następuje całkowite sprzęgnięcie układu napędowego z silnikiem.
Podczas zmiany biegów wraz ze zmianą przełożenia zmienia się prędkość obrotowa wałków skrzynki biegów. Posługując się sprzęgłem kierowca najpierw odłącza mechanizmy napędowe od silnika, umożliwiając zsynchronizowanie prędkości obrotowej tarczy sprzęgłowej i związanych z nią wirujących elementów z prędkością obrotową elementów układu napędowego połączonych z kołami; następuje włączenie nowej przekładni, po czym znów za pomocą sprzęgła kierowca łagodnie łączy wał korbowy silnika z zespołami napędowymi.
Rozłączanie sprzęgła jest także konieczne przy zatrzymywaniu samochodu, kiedy porusza się on już tak wolno, że odpowiadająca tej prędkości jazdy prędkość obrotowa silnika jest zbyt mała, żeby silnik mógł prawidłowo pracować. Przez rozłączenie sprzęgła kierowca umożliwia pracę silnika na biegu jałowym.
Ponadto sprzęgło w układzie napędowym spełnia zadanie ogranicznika maksymalnego momentu obciążającego mechanizmy. Wskutek znacznej bezwładności mas wirujących silnika i mas napędzanych w układzie napędowym przy szybkich zmianach prędkości obrotowej (zbyt gwałtowne ruszanie, ostre hamowanie itp.) mogą powstać momenty dynamiczne znacznie przewyższające wartością moment obrotowy silnika. Wartość momentu przenoszonego przez włączone sprzęgło jest jednak ograniczona możliwością poślizgu sprzęgła. Jeżeli moment skręcający w układzie napędowym osiąga zbyt dużą wartość, dochodzi do poślizgu sprzęgła, dzięki czemu mechanizmy napędowe są zabezpieczone przed przeciążeniem.
We współczesnych samochodach spotyka się rozmaite rodzaje sprzęgieł, dość znacznie różniące się między sobą. Ze względu na zasadę działania spotykane rozwiązania można podzielić na trzy grupy: sprzęgła cierne, sprzęgła elektromagnetyczne i sprzęgła hydrokinetyczne.
Sprzęgła cierne przenoszą napęd dzięki siłom tarcia przeciwstawiającym się poślizgowi napędzających i napędzanych elementów sprzęgła. Pod względem kształtu trących się elementów rozróżnia się sprzęgła cierne tarczowe, stożkowe i bębnowe. Sprzęgła stożkowe i bębnowe są w samochodach bardzo rzadko spotykane. Sprzęgła cierne tarczowe są budowane jako jedno-, dwu- lub wielotarczowe. Sprzęgła jedno- i dwutarczowe to najczęściej sprzęgła suche, natomiast sprzęgła wielotarczowe pracują zwykle w oleju i nazywane są mokrymi. Biorąc pod uwagę sposób wywierania siły docisku, sprzęgła cierne dzielimy na mechaniczne, hydrauliczne, elektryczne i pneumatyczne. Szczególną odmianę sprzęgieł tarczowych mechanicznych stanowią sprzęgła odśrodkowe i półodśrodkowe.
Sprzęgła elektromagnetyczne przenoszą napęd dzięki oddziaływaniu pola magnetycznego, powodującego zaciśnięcie tarczy ciernej lub zestalenie się albo stężenie proszku lub pasty ferromagnetycznej, znajdującej się pomiędzy elementami napędzającymi i napędzanymi.
Sprzęgła hydrokinetyczne przenoszą napęd dzięki bezwładności cieczy wprawionej w ruch wirowy pomiędzy łopatkami dwóch wirników — napędzającego i napędzanego.