Принцип работы сцепления автомобиля

Все знают о том, что у автомобиля есть сцепление. Многие начинающие автолюбители воспринимают эту педаль, которую не удается правильно отпустить, как некий излишний, создающий дополнительные проблемы элемент.

На самом деле, значение этого нехитрого механизма трудно переоценить. Именно сцепление обеспечивает возможность сначала завести двигатель, а потом поехать. Именно благодаря сцеплению при каждой остановке не нужно глушить двигатель. Без сцепления езда задним ходом была бы вообще невозможной. Ремонт двигателя или КПП были бы перманентным состоянием машины, если бы сцепление отсутствовало.

Главная функция сцепления – обеспечивать, а если нужно прерывать, процесс передачи вращения коленвала коробке передач и далее на колеса. Если мы заводим машину, нам совершенно ни к чему, чтобы машина сразу начинала ехать. Необходимость во временном кинематическом отсоединении коробки от двигателя возникает и тогда, когда мы переключаем передачи.

При езде же надо, чтобы крутящий момент передавался на коробку.

Главное отличие сцепления от других устройств, которыми оснащены автомобили, состоит в том, что его обычное состояние – включено. Нажимая на педаль, мы его выключаем на короткое время, чтобы тронуться, включив передачу, переключить ее или остановиться, выключив скорость. Понять, как работает сцепление автомобиля, не зная о том, как оно устроено, невозможно.

В сцеплении всегда есть один или несколько фрикционных дисков, которые прижаты друг к другу или к маховику двигателя специальными пружинами.

На рабочей поверхности этих дисков установлены накладки из специального фрикционного материала. Именно они обеспечивают максимальное трение, когда сцепление включено.

На машинах с МКПП применяют, как правило, однодисковые сухие сцепления. Это означает, что ведомый диск у них один. Принимает вращение он от маховика и нажимного диска, между которыми находится. На нем установлены специальные демпферные пружины, которые гасят вибрации, которые возникают в механизме.

Читайте также: Как ездить на автомобиле с АКПП

Нажимной диск притягивается специальными пружинами к маховику и, соответственно, зажимает ведомый диск, обеспечивая передачу вращения. На диске присутствуют пружины, называемые выжимными. Их концы сходятся к центральной площадке. При нажатии на эту площадку выжимным подшипником и происходит процесс управления сцеплением. Двигает подшипник вилка, к которой присоединяется привод, идущий от педали сцепления.

Когда сцепление включено, крутящий момент от двигателя через маховик и нажимной диск передается на ведомый диск.

Когда педаль сцепления нажимается, через привод усилие передается на вилку, которая воздействует на выжимной подшипник, который давит на пружины прижимного диска, заставляя его сместиться и освободить ведомый диск.

Он выходит из плотного соединения с маховиком и прижимным диском, переставая принимать от них вращательный момент.

Системы привода сцепления устроены по-разному. Самым простым приводом является механический. В нем передача усилия от педали к вилке осуществляется с помощью троса, заключенного в кожух.

Гидравлический привод предполагает наличие главного цилиндра, на поршень которого через шток передается усилие от педали, и рабочего, поршень которого через шток воздействует на вилку. Эти цилиндры соединены между собой и имеют гидравлическую связь.

Электрический привод в своем составе имеет электромотор, который включается при воздействии на педаль сцепления. Электромотор тянет трос, который воздействует на вилку.

В автомобилях с автоматическими коробками переключения передач педаль сцепления отсутствует, но это не означает, что его там нет. Просто сцеплением управляют без участия человека.

Сцепление на таких коробках обычно многодисковое влажное, хотя встречаются и сухие варианты. Управление сцеплением осуществляет механизм, называемый актуатором. Он бывает электрическим или гидравлическим. В первом случае управление сцеплением осуществляется через двигатель с сервоприводом, а во втором – через маслопроводящие каналы.

Роботизированные коробки используют два сцепления, одно из которых работает на четных передачах, а второе – на нечетных. Их попеременная работа является очень эффективной и быстрой.

Сцепление является если не главным, то очень важным узлом автомобиля. От его правильной работы зависит комфортность эксплуатации автомобиля, а также надежная и безаварийная работа двигателя и КПП. Неисправное или не отрегулированное сцепление наверняка приведет к серьезным поломкам или аварии.

Как работает сцепление в автомобиле с механической коробкой передач

Сцепление — одно из важных механизмов автотранспортного средства, передает крутящий момент от двигателя к коробке передач. Обеспечивает плавное соединение и разъединение трансмиссии и движка. Такие процессы, как переключение передач, остановка при рабочем моторе, маневрирование и движение невозможны без сцепления. Оно защищает детали силового агрегата и других механизмов от нагрузок, которые возникают при торможении и переключении скоростей. Поэтому автолюбители должны знать, как работает сцепление в автомобиле с механической коробкой передач.

Содержание

1. Как устроено сцепление
2. Принцип работы приводов сцепления автомобиля
3. Механический
4. Гидравлический
5. Электрический
6. Как пользоваться механизмом сцепления на автомобилях с механической коробкой передач

Как устроено сцепление

Система состоит из маховика коленвала и двух дисков. В работу вводится с помощью троса, который ведет к педали. При нажатии трансмиссия и двигатель разъединяются. Принцип работы основан на сочетании двух дисков. Один из них установлен на валу мотора, а другой — на КПП.

Устройство сцепления автомобиля

Ведущий диск передает усилие двигателя. Крепится к металлическому кожуху, который находится на маховике коленвала, шарнирным соединением. Благодаря такой конструкции имеется возможность менять расстояние между диском и элементами механизма. При продольном перемещении происходит соединение дисков. Проскальзывание деталей до момента полного соприкосновения обеспечивает плавное включение.

Принцип работы приводов сцепления автомобиля

Чтобы водитель управлял сцеплением из салона авто, существует привод (механический, электрический и гидравлический). Каждый механизм имеет конструктивные особенности. От этого зависит и принцип работы сцепления легкового автомобиля.

Механический

Особенность этого привода в том, что за передачу усилия отвечает металлический трос, который соединяет педаль и вилку. Схема работы выглядит так: при надавливании на педаль трос натягивается, в результате происходит выключение механизма. В процессе участвует вилка, муфта и подшипник. Все эти детали сжимают пружину, после чего и сцепление выключается.

Принцип работы механического сцепления

Механический привод применяется на легковых автомобилях и мотоциклах.

простота регулировки;

надежность;

доступная цена.

недолговечность деталей механизма. Под воздействием трения трос может заклинить или лопнуть.

Гидравлический

Гидравлический привод работает на жидкости.

Он состоит из следующих элементов:

• педаль сцепления;
• два цилиндра;
• магистраль привода;
• бачок для рабочей жидкости.

Схема гидравлического привода выключения сцепления

Надавливая на сцепление, жидкость в главном цилиндре сжимается. После этого по магистрали она поступает в рабочий цилиндр. Создается давление на поршень, который через шток воздействует на вилку. В результате выключается механизм. Возвращение в первоначальное положение осуществляется за счет пружины.

В грузовых машинах привод дополняют усилителями.

надежность;

легкость в управлении;

стойкость к износу.

высокая стоимость.

Электрический

Электронная система значительно упрощает управление машиной, особенно в условиях городской езды. Механизм состоит из нескольких блоков и датчиков. Привод подключается к электронной системе управления двигателем. Это обеспечивает автоматическое изменение оборотов при переключении передач.

Конструкция электрического привода сцепления

Электрический привод — новейшее устройство, которое еще находится на этапе тестирования. Конструкторы обещают, что с помощью привода упростится управление автомобилем и снизится расход топлива.

Как пользоваться механизмом сцепления на автомобилях с механической коробкой передач

Навыки работы с трансмиссией вырабатываются с годами. Правильные действия обеспечат плавное передвижение автомобиля и предотвратят глушение движка при торможении.

Перед движением машины педаль плавно отпустить, уловив точку, когда диски соединятся. Необходимо уравновесить их вращение, после этого плавно отпустить педаль. Если мотор работает равно, значит, соединение дисков прошло нормально.

Действие сцепления необходимо в трех случаях:

• старт движения автомобиля;
• переключение скоростей;
• остановка машины.

Для чайников есть некоторые нюансы. Если резко или медленно отпустить педаль во время начала движения, это приведет к быстрому износу деталей системы. Простыми словами, их можно будет выкинуть в мусорную корзину.

Проблемы возникают и при остановке с нажатой педалью, а также включенной передачей. Все это ведет к быстрому износу вилки, пружины и подшипника. Чтобы этого избежать, необходимо правильно задействовать сцепление.

Как работает сцепление?

Если вы не механик по профессии или интересам, вы, возможно, не тратили много времени на рассмотрение отдельных компонентов вашего автомобиля. Как одна из трех педалей автомобиля с механической коробкой передач, сцепление — это то, о чем многие из нас слышали, но мало кто понимает, как оно на самом деле работает. Первый шаг к снижению вероятности того, что вам понадобится новое сцепление , — это узнать, что происходит за педалью.

Что такое сцепление?

Начнем с основ, сцепление — это левая педаль в автомобилях с механической коробкой передач. Это соединяется с внутренней работой автомобиля, действуя как своего рода мост между двигателем и коробкой передач (которая сама связана с колесами). Начиная со стороны двигателя, сцепление состоит из:

• Маховик

Маховик представляет собой диск, постоянно закрепленный на кривошипе двигателя. Это означает, что маховик вращается всегда, когда работает двигатель — они не могут двигаться независимо друг от друга. По краям маховика есть зубья, которые взаимодействуют с шестерней — маленькой круглой шестерней — при запуске автомобиля. Стартер приводит в движение маховик, используя энергию аккумуляторной батареи, которая запускает двигатель. Затем двигатель берет на себя управление и использует собственное топливо.

• Диск сцепления

Диск сцепления представляет собой диск, служащий для создания трения между собой, маховиком с одной стороны и нажимным диском с другой.

• Нажимной диск A

Привинченный к маховику, нажимной диск вращается, когда он и двигатель вращаются. Между ними диск сцепления не прикреплен ни к маховику, ни к нажимному диску. Нажимной диск предназначен для зажима диска сцепления на месте всякий раз, когда педаль сцепления задействована (поднята).

Когда педаль сцепления нажата, диафрагменная пружина в центре нажимного диска ослабляет давление на диск сцепления, так что он больше не прижимается к маховику. Это контролируется выжимным подшипником и выжимной вилкой, которые активируются водителем, нажимающим педаль сцепления. Все эти детали собираются вместе, образуя механизм сцепления, который механики проверяют при обслуживании вашего автомобиля .

Что делает сцепление?

Используя описанный выше механизм, нажатие на педаль сцепления отключает двигатель от коробки передач и, следовательно, от колес автомобиля. Это важно, чтобы дать водителю больший контроль над скоростью автомобиля с механической коробкой передач, поскольку он позволяет вам переключать передачи в соответствии с условиями движения, требованиями скорости или чем-либо еще, что может повлиять на ваше вождение.

Если вы попытаетесь переключить передачу, не отсоединив должным образом двигатель и коробку передач, вы рискуете перетереть шестерни, что со временем может их повредить. Важно проверять сцепление и коробку передач во время обслуживания автомобиля, так как эти области не оцениваются как часть вашего ТО . Скрежетание передач также может быть довольно тряским и неудобным как для вас, так и для ваших пассажиров.

У автомобилей с автоматической коробкой передач есть сцепление?

Хотя мы часто думаем о сцеплении, как о чем-то, что есть только в автомобилях с механической коробкой передач, в автомобилях с автоматической коробкой есть похожая система. Это не сцепление в традиционном смысле, так как у вас нет педали сцепления, но оно выполняет примерно ту же функцию.

В автомобилях с автоматической коробкой передач механизм, который можно назвать эквивалентом сцепления, представляет собой преобразователь крутящего момента. Это взаимодействует с так называемой планетарной передачей. Как и в Солнечной системе, у нее есть главная «солнечная» шестерня в центре, вокруг которой вращаются различные другие шестерни. Система тормозов и сцепления – различные виды сцепления – включайте и выключайте эти передачи по мере необходимости, и все это без того, чтобы водитель шевельнул пальцем.

Однако этот механизм сильно отличается от сцепления автомобиля с механической коробкой передач. Полуавтоматическая система трансмиссии сочетает в себе аспекты как механической, так и автоматической трансмиссии, чтобы дать водителю возможность выбирать передачу вручную, не беспокоясь о педали сцепления. Как и автоматические системы, они сильно отличаются от ручных.

У электромобилей есть сцепление?

В большинстве электромобилей используется автоматическая коробка передач, поэтому у них нет сцепления. На рынке есть несколько электромобилей, которые используют ручной выбор передачи — в основном для тех, кто не хочет от нее отказываться — но в электромобилях это не обязательно, потому что они не используют двигатель внутреннего сгорания.

В дизельном или бензиновом двигателе вы (или машина, если она автоматическая) переключаете передачу, чтобы компенсировать обороты двигателя, не соответствующие вашим потребностям. Двигатель должен вращаться со скоростью 1000 оборотов в минуту (об/мин) даже для того, чтобы работать на холостом ходу, но это позволяет машине двигаться со скоростью 75 миль в час. Естественно, вы не хотите ехать со скоростью 75 миль в час, когда впервые заводите машину, поэтому вы используете более низкую передачу, чтобы направить больше этой мощности на обеспечение силы, чем скорости. Это помогает обеспечить огромное количество энергии, необходимой для движения стационарного автомобиля.

Затем, по мере увеличения скорости, вы повышаете передачу, чтобы компенсировать достижение двигателем максимального крутящего момента. Здесь двигатель крутится так быстро, как только может. Повышение передачи позволяет большей мощности вращения двигателя направлять на скорость, а не на усилие — вот почему вы используете более высокую передачу на автомагистралях — и это позволяет колесам вращаться быстрее, чем двигатель.

Электромобилям этого делать не нужно, так как электродвигатель может обеспечить до 20 000 об/мин, поэтому нет необходимости повышать передачу, и не нужно использовать сцепление.

Как работает сцепление?

Опубликовано 16 января 2023 г. 3 февраля 2023 г. Euro Car PartsКомментарии к этому посту отключены.

Во многих транспортных средствах, которыми мы управляем, сцепление имеет основополагающее значение для начала движения и помогает двигателю контролировать скорость, с которой он работает. Несмотря на то, что большое количество водителей используют одно сцепление каждый день, как работает сцепление?

В следующем руководстве мы подробно расскажем, как работает сцепление и из чего состоят его отдельные части. Если вам нужны высококачественные запасные части для вашего сцепления, изучите наш широкий выбор комплектов сцепления и инструментов для обслуживания.

Что такое сцепление?

Сцепление — это механическая часть автомобиля, отвечающая за передачу мощности между двигателем и колесами. Чаще всего он встречается в автомобилях с механической коробкой передач и работает за счет включения двух валов, которые передают мощность на коробку передач и приводят автомобиль в движение.

Без сцепления двигатель заглохнет, когда он и колеса соединятся, так как оба будут двигаться с разной скоростью. Поэтому двигатель необходимо отсоединить от колес и коробки передач, чтобы водитель мог переключать передачи. Хороший способ думать о сцеплении как о несущем грузе; сцепление помогает автомобилю набирать мощность, а затем передает ее на колеса.

Система сцепления состоит из семи основных частей:  

• Маховик – накапливает энергию вращения и передает ее между двигателем и трансмиссией
• Крышка – соединена с маховиком и крепит его к узлу сцепления
• Нажимная пластина – когда коробка передач включена, это кольцо оказывает давление на диск сцепления, передавая крутящий момент для поддержания движения автомобиля
• Ведомый диск — соединяется между нажимным диском и маховиком для передачи мощности на коробку передач
• Диафрагменная пружина — похожа на наши собственные диафрагмы, когда мы дышим, этот пружинный диск ослабляет усилие на нажимной диск при отпускании педали сцепления, отсоединяя трансмиссию от колес
• Выжимной подшипник — давит на пальцы сцепления, чтобы отключить сцепление
• Вилка выключения – прижимает подшипник выключения к пальцам сцепления 

Принцип работы сцепления 

В большинстве систем сцепления для включения или выключения передачи мощности используется трение: 

1. Во время движения сцепление включено. Это означает, что ведомый диск получает усилие от нажимного диска 
   
2. Ведомый диск воздействует на первичный вал, который, в свою очередь, помогает ведомому диску передавать мощность на коробку передач 
   
3. Когда вы нажимаете на педаль сцепления, сцепление выключается и освобождается от нажимного диска, что позволяет переключать передачи 
   
4. Когда вы отпускаете педаль, мощность передается обратно на колеса и обеспечивает плавность хода автомобиля 

Различные типы сцеплений

В зависимости от вашего автомобиля сцепление может иметь различную форму. К ним относятся:

• Муфта механической коробки передач – наиболее распространенная и описанная выше
• Муфта автоматическая – переключение передач контролируется компьютером. Используется в автомобилях с автоматической коробкой передач
• Центробежная муфта — использует силу вращения для привода такого оборудования, как бензопилы и газонокосилки.
• Конусная муфта — передает мощность и крутящий момент за счет трения между двумя коническими поверхностями.