КАРТЕР СЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02F7/00 F16M1/02 

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к картерам сцепления транспортных средств, и может быть использовано, преимущественно в грузовых автомобилях с дизельным двигателем.

Известны картеры сцепления, являющиеся неподвижным узлом силовой установки транспортного средства, выполненные коробчатой формы и содержащие сборный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, с крепежными фланцами [1] Нижняя часть картера выполнена сборной, сварной из двух элементов. В задней стенке картера имеется установочное отверстие для центрирования коробки передач с осью коленчатого вала и для опорного пальца. Передняя стенка с фланцем снабжена крепежными бобышками для установки картера на двигателе. Известные картеры сцепления выполняются из алюминия.

Недостатками известной конструкции картера являются сложность изготовления, ремонта и замены, недолговечность конструкции. При любом виде ремонта нельзя переставлять картер сцепления с одного двигателя на другой, так как обрабатывает его на заводе совместно с крышками от шатунов и шатунами, крышками средних и коренных подшипников, поэтому они не взаимозаменяемы.

При замене картера сцепления новым его подгонка к действующим узлам и деталям силовых агрегатов трудоемка, так как концентричность отверстия для коробки передач и перпендикулярность задней стенки картера относительно оси коленчатого вала влияют на ходовые показатели транспортного средства, его надежность и комфортность.

Наиболее близким к изобретению по конструктивным признакам и достигаемому результату является картер сцепления [2]
Известный картер содержит остов коробчатой формы с боковыми цилиндрическими стенками, коническим участком и опорными фланцами по передней и задней стенкам, присоединенный прилив для крепления стартера, установочные отверстия в стенках для опорного пальца и крышки переднего подшипника коробки передач, люк для выхода наружного конца выключающей вилки и опорную площадку с отверстиями для крепления рабочего цилиндра гидравлического привода сцепления. Известный картер сцепления изготовлен из алюминиевого сплава. Для крепления к блок-картеру двигателя фланец по передней стенке снабжен десятью установочными бобышками с крепежными отверстиями для десяти болтов. Люк для выхода вилки смещен вниз от поперечной оси картера в плане и имеет форму неправильного многоугольника. Установочное отверстие для сферического опорного пальца имеет ступенчатую форму и размещено ниже поперечной оси картера и по центру люка. Прилив для крепления стартера выполнен сферическим, расположен на правой боковой стенке остова корпуса и снабжен двумя гладкими отверстиями для установки узлов относительно друг друга. Для крепления рабочего цилиндра картер имеет опорную площадку, расположенную на левой боковой стенке, напротив люка, выполненную уплотненной в корпусе картера.

Известное выполнение картера удешевляет и упрощает его изготовление и ремонт, удлиняет срок его службы, допуская наплавку обломов бобышек и заварку трещин, обеспечивает возможность замены, гарантируя биение отверстия для центрирования подшипника коробки передач и торца картера в заданных условиях.

Однако такое выполнение картера ограничивает его применимость в связи со значительными габаритами и недостаточной жесткостью остова, что обусловлено расположением элементов картера и материалом, из которого он изготовлен. В связи с этим известный картер может быть установлен на шасси автомобиля только с карбюраторным двигателем, замена которого на дизельный невозможна без изменения положения остальных агрегатов трансмиссии.

Задача изобретения создание конструктивно простого, технологичного в изготовлении, ремонтно-пригодного устройства, обеспечивающего расширенный диапазон применения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности установки на шасси автомобилей и карбюраторных, и дизельных двигателей без изменения положения остальных агрегатов трансмиссии, увеличение надежности при эксплуатации, упрощение и удешевление изготовления и обслуживания силовых агрегатов и автомобилей.

Технический результат достигается тем, что в картере сцепления, содержащем остов с боковыми стенками, коническим участком и опорными фланцами по передней и задней стенкам, присоединительный прилив для крепления стартера, установочные отверстия в задней стенке для крышки подшипника коробки передач и опорного пальца, люк для выхода вилки и опорную площадку для цилиндра гидропривода, согласно изобретению новым является то, что он снабжен усиливающим узлом в виде выполненных на коническом участке ребер жесткости, наружных, соединенных по меньшей мере три установочные бобышки и внутренних двух пар центральных и одной пары периферийных, центральные -установлены симметрично отверстия для крышки, одна пара по боковым стенкам вентиляционного отверстия, выполненного в стенке над отверстием, а другая по боковым стенкам прилива, размещенного под упомянутым отверстием в днище стенки, периферийные установлены ниже поперечной оси картера на его боковых стенках друг против друга, а также сборной фигурной пластины, выполненной по форме фланца на передней стенке и укрепленной на нем посредством резьбовых крепежных бобышек; присоединительный прилив для крепления стартера размещен на левой боковой стенке остова, снабжен по меньшей мере тремя крепежными бобышками с резьбовыми отверстиями и выполнен несущим опорную площадку в виде фланца для крепления цилиндра гидропривода, выступающего над поверхностью стенки картера и расположенного выше люка, выполненного прямоугольной формы и размещенного на поперечной оси картера в плане, а отверстия для пальца выполнено гладким и расположено по оси, проходящей через середину люка.

Новым в картере является также то, что наружные ребра жесткости выполнены при следующем соотношении размеров h b, а e составляет 5h, где h, b и l
соответственно высота, ширина и длина ребра. Внутренние ребра жесткости выполнены: центральные при соотношении толщины к длине 1 5, а периферийные имеют сферическую форму и радиус сферы R выполнен равным длине внутреннего центрального ребра.

Такое выполнение конструкции картера сцепления гарантирует его надежность, обеспечивает работоспособность с дизельным двигателем, просто и дешево как в изготовлении, так и обслуживании. Предлагаемые соотношения размеров элементов картера, а также их количество являются оптимальными.

На фиг. 1 показан общий вид картера, вид спереди; на фиг. 2 в разрезе А-А на фиг. 1 вид сбоку; на фиг. 3 вид Б на фиг 2; на фиг. 4 разрез Г-Г на фиг. 1.

Картер сцепления содержит остов 1 с боковыми стенками 2, коническим участком 3 и опорными фланцами 4, 5 соответственно по передней и задней стенкам 6 и 7, присоединительный прилив 8 для крепления стартера, выполненные в задней стенке 7 установочные отверстия 9 и 10 соответственно для опорного пальца и крышки переднего подшипника коробки передач, люк 11 для выхода вилки и опорную площадку 12 для крепления рабочего цилиндра гидравлического привода сцепления.

Картер снабжен усиливающим узлом, выполненным в виде группы ребер жесткости на коническом участке остова наружных 13 и внутренних 14, а также сборной фигурной пластины 15. Наружные ребра 13 жесткости соединяют установочные бобышки 16, выполненные на фланце 4. В бобышках 16 имеются отверстия 17 для крепления картера к блок-картеру двигателя. Установочных бобышек 16 выполняется по меньшей мере три для крепления картера тремя болтами. На фланце 4 выполнено также, например, шесть бобышек 18 с резьбовыми крепежными отверстиями 19, предназначенные для крепления винтами защитной сборной фигурной пластины 15, выполненной из упругого металла по форме фланца 4.

Наружные ребра 13 жесткости усиливающего узла выполнены при следующем соотношении размеров: h b, а "l" составляет 5h, где h, b и l соответственно высота, ширина и длина каждого ребра.

Внутренние ребра 14 выполнены в виде двух пар 20 центральных ребер и одной пары 21 периферийных ребер. Центральные пары 20 ребер установлены друг над другом, симметрично отверстию 10 для крышки, одна пара по боковым стенкам вентиляционного отверстия 22, выполненного в задней стенке над отверстием 10, а другая пара по боковым стенкам прилива 23, размещенного под отверстием 10 в днище задней стенки 7. Периферийные ребра пары 21 расположены ниже поперечной оси картера на его боковых стенках друг против друга. Периферийные ребра 21 имеют сферическую форму и радиус сферы выполнен равным длине внутреннего центрального ребра пары 20. Прилив 8 для крепления стартера размещен на левой боковой стенке 2 остова 1, снабжен, например, тремя крепежными бобышками 24 с резьбовыми отверстиями, посредством которых тремя болтами закрепляют стартер.

Прилив 8 снабжен опорной площадкой 12, которая выполнена в виде фланца, выступающего над поверхностью стенки картера и расположенного выше люка 11. Опорная площадка 12 фланец предназначен для крепления рабочего цилиндра гидравлического привода посредством болтов, для установки которых в нем выполнены резьбовые отверстия 25.

Люк 11 для выхода наружного конца выключающей вилки выполнен прямоугольной формы, размещен на поперечной оси картера в плане. Отверстие 9 для пальца выполнено гладким и расположено по оси, проходящей через середину люка 11. На внутренней поверхности задней стенки отлиты, например, шесть бобышек 26, в которых нарезаны резьбовые отверстия 27, предназначенные для крепления коробки передач к картеру сцепления.

Предлагаемый картер сцепления целесообразно выполнять из модифицированного серого чугуна.

Установку и регулировку картера сцепления на блок-картере двигателя осуществляют посредством трех болтов, помещенных в отверстия 17 бобышек 16, предварительно закрепив защитную фигурную пластину 15 в бобышках 18 с отверстиями 19. Затем проверяют концентричность отверстия 10 для крышки переднего подшипника коробки передач, а также перпендикулярность задней стенки картера относительно оси коленчатого вала автомобиля.

Предлагаемая конструкция картера сцепления была изготовлена из модифицированного серого чугуна и испытана в Нижегородском Акционерном обществе "Техносервис". Испытания показали, что разработанный картер гарантирует возможность установки на шасси автомобиля, предназначенного для установки карбюраторного двигателя, дизельного двигателя, например двигателя Peugeot XD 3 TP.

Таким образом, на шасси грузового автомобиля ГАЗ-3302 была осуществлена установка дизельного двигателя Peugeot XD 3TP без изменения положения остальных агрегатов трансмиссии: коробки передач, карданной передачи, ведущего моста.

Испытания подтвердили обеспечение необходимой изгибной жесткости силового агрегата (двигатель сцепление коробка передач) с дизельным двигателем, имеющим большую массу по сравнению с карбюраторным двигателем 3МЗ 4026.10.

Предлагаемый картер обеспечил расположение стартера и гидравлического привода сцепления в подкапотном пространстве автомобиля при замене карбюраторного двигателя дизельным. Картер прост в изготовлении и обслуживании, надежен в работе.

Предлагаемые соотношения размеров и количество крепежных элементов выявлены опытным путем, являются оптимальными и обеспечивают требуемые установочные характеристики, например биение отверстия 10 и задней стенки картера не превышает 0,08 мм. Примененный для изготовления материал обеспечил получение прочностных характеристик изделия.

Источник информации
1. Орлов Э. Н. Варченко Е. Р. Автомобили УАЗ. М. Транспорт, 1993, с. 74 85.

2. Картер сцепления. Черт. 31029 1601015 от 1990 г к двигателю карбюраторному ЗМЗ 4026.10.

Использование: автомобилестроение, в частности транспортные средства, преимущественно грузовые автомобили с дизельным двигателем. Сущность изобретения: карьер сцепления содержит остов 1 с опорными фланцами 4 и 5, коническим участком, присоединительный прилив 8, установочные отверстия 9 и 10, люк 11 и опорную площадку 12. Картер снабжен определенным образом выполненным усилительным узлом в виде группы ребер жесткости, приливом и сборной фигурной пластиной 15. Присоединительный прилив 8 размещен на левой стенке остова и выполнен несущим опорную площадку 12 в виде фланца. Люк 11 выполнен прямоугольной формы и размещен на поперечной оси картера в плане, отверстие 9 для опорного пальца выполнено гладким и расположено по оси, проходящей через середину люка. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Картер сцепления, содержащий остов с боковыми стенками, коническим участком, опорными фланцами и установочными бобышками по передней и задней стенкам, присоединительный прилив для крепления стартера, установочные отверстия в задней стенке для опорного пальца и крышки подшипника коробки передач, люк для вилки и опорную площадку для крепления цилиндра гидропривода, отличающийся тем, что он снабжен усиливающим узлом в виде выполненных на коническом участке ребер жесткости, наружных, соединяющих по меньшей мере три установочные бобышки, и внутренних, из которых одна пара периферийных и две пары центральных, установленных симметрично отверстию для крышки, одна из них по боковым стенкам вентиляционного отверстия, выполненного над отверстием, а другая пара по боковым стенкам прилива, размещенного под отверстием в днище задней стенки, а периферийные установлены ниже поперечной оси картера на его боковых стенках друг против друга, и сборной фигурной пластины, выполненной по форме фланца и укрепленной на нем посредством резьбовых крепежных элементов, прилив для крепления стартера размещен на левой боковой стенке остова, снабжен по меньшей мере тремя крепежными бобышками и выполнен несущим опорную площадку в виде фланца, выступающего над поверхностью картера и расположенного выше люка, выполненного прямоугольной формы и размещенного на поперечной оси картера в плане, а отверстие для пальца выполнено гладким и расположено по оси, проходящей через середину люка. 2. Картер по п. 1, отличающийся тем, что наружные ребра жесткости выполнены при следующем соотношении размеров: h b, а l составляет 5 h, где h, b, l соответственно высота, ширина и длина ребра. 3. Картер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внутренние ребра жесткости выполнены центральные при соотношении толщины к длине 1 5, а периферийные имеют сферическую форму и радиус сферы выполнен равным длине внутреннего центрального ребра. 4. Картер по пп. 1 3, отличающийся тем, что он выполнен из модифицированного серого чугуна.