2.1                  Sistemele automate de ambreiaj (ACS)

Aceste sisteme, utilizate frecvent în automobilele echipate cu transmisii automate sau semiautomate, sunt proiectate pentru a spori confortul șoferului și eficiența vehiculului, optimizând procesul de schimbare a treptelor de viteză și reducând oboseala în timpul conducerii.

Clasificarea sistemelor automate de ambreiaj pe baza modului în care sunt acționate și controlate poate include următoarele tipuri principale:

Sistemele automate de ambreiaj electro-hidraulice. Sistemele electro-hidraulice de ambreiaj combină acționarea hidraulică cu controlul electronic, generând presiune hidraulică pentru a reglează momentul și intensitatea acționării ambreiajului; acestea sunt frecvent utilizate în transmisii automate și semi-automate (ex: DSG - Direct Shift Gearbox), oferind un răspuns rapid, eficiență în schimbarea vitezelor și un control mai bun al presiunii, asigurând performanță îmbunătățită, durabilitate și fiabilitate ridicate în condiții de utilizare intensivă.

Sistemele automate de ambreiaj electrice. Sistemele electrice de ambreiaj utilizează motoare electrice controlate electronic pentru a acționa ambreiajul fără intervenție mecanică sau hidraulică, fiind frecvent utilizate în vehicule electrice și hibride moderne sau în transmisiuni automatizate; acestea oferă un design compact, întreținere redusă, eficiență energetică ridicată, control precis al ambreiajului și o fiabilitate și durabilitate pe termen lung datorită simplificării mecanismului de acționare.

2.2                  Construcția și principiul de funcționare a sistemelor automate de ambreiaj

Sistemele automate de ambreiaj electrohidraulice. Sistemele automate de ambreiaj (ACS) electro-hidraulice funcționează pe principiul acționării hidraulice dirijate electronic, utilizând semnalele provenite de la o serie de senzori pentru a controla procesul de schimbare a vitezelor și de control al ambreiajului.

Sistemele automate de ambreiaj electro-hidraulice pot fi diferențiate după tipul ambreiajului utilizat, fiind clasificate în: ambreiaje uscate cu un singur disc și acționare electrohidraulică, ambreiaj dublu uscat cu acționare electrohidraulică și ambreiaj dublu multidisc.

Sistemele automate de ambreiaj uscat cu un singur disc. Sistemele automate de ambreiaj electro-hidraulice dotate cu ambreiaj uscat cu un singur disc funcționează similar celor din transmisiile manuale clasice, însă diferența constă în faptul că acționarea se realizează printr-o acționare hidraulică dirijată electric (Figura 2.1), asigurând astfel schimbări de viteză rapide și precise.

Acționarea hidraulică a ambreiajului. Furnizarea lichidului de lucru sub presiune se face de la o pompă electro-hidraulică separată. În procesul de schimbare a vitezelor, unitatea electronică de comandă activează supapa electromagnetică de control a ambreiajului (Figura 2.2). Uleiul din acumulatoarele hidraulice, care conțin o cantitate de rezervă de lichid de lucru sub presiune, este utilizat pentru realizarea automată a proceselor de deconectare sau conectare a ambreiajului. Pe extremitatea cilindrului de lucru al acționării ambreiajului este montat un potentiometru, prin care informațiile despre poziția pistonului cilindrului de lucru și, prin urmare, despre starea ambreiajului sunt transmise către unitatea electronică de comandă.

Principiul de funcționare: (Figura 2.4). Pentru a pune în funcțiune ambreiajul 1 sau 2, brațul de dezactivare a ambreiajului apasă pe rulmentul de presiune, aplicându-l pe arcul de tip diafragmă. Datorită existenței mai multor puncte de sprijin, forța de presiune este transformată într-o mișcare de forță. Astfel, discul de presiune este apăsat pe discul de antrenare. În acest mod, momentul de torsiune este transmis către arborele primar 1 sau 2.

Ambreiajele 1 și 2 sunt acționate hidraulic, fiecare având un mecanism Mecanismul de acționare a ambreiajului este compus dintr-un cilindru și un piston. Pistonul acționează brațul de dezactivare a ambreiajului. Pe piston este montat un magnet permanent, care permite detectarea poziției pistonului cu ajutorul unui senzor de cursă pentru ambreiaj.

Pentru a evita interferențele care ar putea afecta detectarea poziției pistonului, cilindrul și pistonul sunt fabricate din materiale nemagnetice.

Principiul de funcționare al mecanismului hidraulic de acționare a ambreiajului

Când ambreiajul nu este activat. Pistonul mecanismului de acționare se află în poziția inițială. Supapa electromagnetică este deschisă, permițând fluxul de ulei în sens invers. Uleiul sub presiune este direcționat către rezervorul de ulei al unității Mechatronic. (Figura 2.5).

Când ambreiajul este activat. Dacă este necesar să fie acționat ambreiajul, unitatea de control trimite un semnal către supapa electromagnetică. Aceasta deschide canalul de ulei care conduce către mecanismul de acționare al ambreiajului. Uleiul sub presiune este direcționat în spatele pistonului, determinând deplasarea acestuia.

Pistonul, la rândul său, acționează levierul de decuplare a ambreiajului, iar discurile ambreiajului sunt cuplate. Unitatea de control primește un semnal de la senzorul de poziție al ambreiajului, care indică poziția exactă a acestuia, asigurând un control precis și eficient.

Cuplajele multidisc transmit momentul de torsiune fiecărei unități prin intermediul carcasei lor. Atunci când un cuplaj este închis, momentul de torsiune este transmis către butucul său și, ulterior, către arborele primar conectat la acesta. Un cuplaj multidisc transmite momentul de torsiune exclusiv prin forțele de frecare dintre discuri (Figura 2.7).

Acționarea ambreiajului multidisc 1 sau 2 are loc sub presiunea uleiului direcționat către cilindrul hidraulic corespunzător, prin intermediul supapelor electromagnetice din unitatea Mechatronic. Pistoanele, deplasate de presiunea uleiului, comprimă pachetul de discuri al cuplajelor 1 sau 2, asigurând astfel transmiterea momentului de torsiune către discurile care se rotesc împreună cu butucul și arborele primar conectat la acestea. În absența acționării ambreiajului, pistoanele sunt readuse în poziția inițială de către arcul cu diafragmă.

Figura 2.7. Principiul de funcționare ambreiajului dublu multidisc cu acționare hidraulică

La decuplarea ambreiajului, motorul electric primește alimentare și rotește segmentul angrenajului către sprijinul superior (Figura 2.9). Arcul de compensare asista motorul electric în timpul acestei mișcări, reducând consumul de energie al acestuia. Segmentul angrenajului împinge tija de acționare către levierul de decuplare a ambreiajului. Prin rulmentul de presiune, această forță este transmisă arcului diafragmă al discului de presiune, iar ambreiajul se decuplează.

Când motorul electric este din nou alimentat, segmentul angrenajului se rotește înapoi în poziția inițială, către sprijinul inferior. Motorul funcționează depășind forța arcului de compensare. În acest proces, arcul diafragmă al discului de presiune sprijină funcționarea motorului electric.

Figura 9. Principiul de funcționare ambreiajului cu acționare electrică

Abrevieri utilizate în cadrul sistemelor electronice de ambreiaj:

ACS - sistemul ambreajului automat (Automatic Clutch System).

ECS - sistem cu ambreaj electronic (Electronic Clutch System).

ECM - gestiunea electronică a ambreajului (Electronic Clutch Management).

Aceste sisteme sunt complexe în construcție și funcționare și necesită lucrări de diagnosticare tehnică și mentenanță specializate pentru a asigura performanța optimă și prevenirea defectelor.

2.1                  Operații de diagnosticare și mentenanță a sistemelor automate de ambreiaj

Operațiile de diagnosticare și mentenanță ale sistemelor automate de ambreiaj sunt esențiale pentru asigurarea funcționării optime a acestora. Defectele și cauzele apariției acestora variază în funcție de construcția sistemului și sunt prezentate în mod general în Tabelul 2.1, care detaliază simptomele, cauzele posibile, metodele de diagnosticare și soluțiile de remediere pentru aceste probleme.

Continuare la Tabelul 2.1: