Устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и изменения величины крутящего момента. Расскажем про устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает.

Для чего нужно

Сцепление машины нужно для передачи крутящего момента от маховика коленвала двигателя к первичному валу коробки передач. Оно позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, отделяя двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять. Состоит из привода и механизма.

Привод выключения

Когда в машине надо передать усилие от водителя к некому механизму (тормоза, коробка передач), то существует привод механизмов.

Представьте ситуацию, необходимо постоянно что-то закрывать и открывать. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, придется применить палку или дистанционное управление. Пусть будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. Тогда палка с веревками является «приводом», который передаст усилие на расстоянии.

В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого приводится в действие. Он может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, бывает механическим, гидравлическим.

Схема гидравлического привода выключения сцепления. 1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль; 14 — картер; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач.

Привод выключения (гидравлического типа) состоит из:

• педали;
• главного и рабочего цилиндра;
• вилки выключения;
• нажимного подшипника;
• трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя через шток и поршень, передается жидкости, которая передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения и нажимной подшипник, передающий усилие на механизм сцепления. Когда водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции. В гидравлическом приводе применяется тормозная жидкость. Перед заменой в бачке, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли её смешивать с жидкостью, которая залита в гидроприводе? Как правило, да, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.

На переднеприводных авто используется механический привод, где рычаг сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.

Механизм сцепления

Представляет устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Он позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Его элементы заключены в картер, который крепится к мотору. Он состоит из:

• картера и кожуха,
• ведущего диска (которым является маховик двигателя),
• нажимного диска с пружинами,
• ведомого диска с износостойкими накладками.

Ведомый диск постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе вращается при работе двигателя. Но только, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо едет или стоит на месте автомобиль.

Для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами к вращающемуся маховику, т.е. — включить сцепление. Это сложная задача, т.к. угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.

Сцепление включено

Как это сделать? Надо всегда правильно отпускать педаль сцепления — в три этапа.

На первом этапе — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти. Второй этап – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения. Т.е. на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина увеличивает скорость движения.

Тритий этап — маховик вместе с нажимным и ведомым дисками вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса машины. Это соответствует состоянию – включено, автомобиль едет. Теперь остается полностью отпустить педаль и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет.

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Сцепление выключено

Действия водителя по выключению — включению сцепления в течение поездки повторяются много раз. Освоив работу с педалью в три этапа, позже это войдет в привычку, которая обеспечит плавность хода автомобиля.

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

Как работает сцепление?

В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.

В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной

При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.

Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки

При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?

Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?

Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.

Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.

Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра

Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.

Из-за чего возникают неисправности сцепления?

Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку. 

Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол. 

Нередко «поджигателями» сцепления являются малоопытные автомобилисты, которые, чтобы избежать рывков и дерганий, удерживают сцепление не полностью включенным из-за слегка нажатой педали.

Педаль сцепления нужно выжимать только для переключения передач – привычка держать ногу на педали провоцирует износ

Постоянная взаимная пробуксовка поверхностей диска, маховика и корзины губительна в первую очередь для фрикционных накладок. Во-вторую – для корзины и маховика.

Проблемы со сцеплением могут возникнуть и при неисправном выжимном подшипнике, который начинает «грызть» нажимные лепестки корзины. 

Неисправность выжимного подшипника обычно диагностируется довольно легко: если на холостом ходу слышен посторонний звук в районе коробки передач, а при выжиме педали сцепления шум пропадает, то виновником с большой долей вероятности является именно он. Если не поменять подшипник вовремя, вскоре он может привести к выходу из строя самой корзины, из-за чего придется заменить узел в сборе.

Вибрации (особенно во время старта с места) обычно возникают из-за ослабленных демпферных пружин ведомого диска либо коробления (расслоения) фрикционных накладок.

 Как правило, это происходит из-за грубого обращения с трансмиссией — резких стартов с места и ударного воздействия, связанного с дополнительной нагрузкой – например, буксировкой тяжелого прицепа или длительной езды внатяг на бездорожье.

В упрощенном виде неисправности сцепления сводятся к трём категориям – не включается, не выключается, и работает с вибрацией.

Есть ли не совсем типичные примеры неисправности сцепления?

Помимо типовых случаев неисправности сцепления на практике встречаются и другие примеры его неправильной работы. Рассмотрим несколько случаев.

В первом случае через несколько месяцев после покупки машины сцепление постепенно стало буксовать все больше и больше, пока машина практически не перестала трогаться с места. Новый владелец «сдался» и поехал в сервис, где сняли коробку передач и демонтировали само сцепление. К удивлению механиков и хозяина, ведомый диск оказался в отличном состоянии – судя по всему, его меняли незадолго до продажи автомобиля.

Сцепление отчаянно буксует, а снятый диск – практически без следов износа!

А вот рабочие поверхности корзины и маховика оказались предельно изношенными – настолько, что новый диск контактировал с ними буквально в паре мест по радиусу, а не прижимался по всей поверхности. Разумеется, говорить о нормальной работе сцепления не приходилось – две тонкие «полосы контакта» никак не могли передать крутящий момент от маховика к первичному валу коробки передач. 

Вдобавок корзина имела явные следы перегрева в прошлом, на что красноречиво указывал синий цвет рабочей поверхности диска. А внутри «колокола» коробки передач обнаружились остатки фрикционных накладок старого диска в виде характерного черного порошка.

 Вывод прост: сцепление «сожгли», но вместо полноценной замены узла в сборе ограничились установкой дешевейшего ведомого диска. Это условно восстановило работоспособность сцепления, что позволило продать машину без лишних вложений.

Второй пример немного похож на первый: сцепление тоже начало сильно буксовать, хотя после вскрытия следов выработки на поверхностях маховика, корзины и накладках диска не наблюдалось. Зато там в изобилии присутствовало моторное масло, попавшее в сцепление из-за негерметичного заднего сальника коленчатого вала. Под машиной давно появлялись характерные капли (и даже лужицы) масла, но хозяин решил отложить решение вопроса «до лучших времён», поскольку демонтаж коробки передач — не самая дешевая процедура. В итоге пришлось не только платить за сборочно-разборочные работы и замену потёкшего сальника, но и менять ведомый диск.

Третий случай – пожалуй, наиболее нетипичный. При очередном переключении передач во время движения со стороны коробки передач раздались посторонние звуки, которые возникали при попытке отпустить сцепление даже при выключенной передаче! Владельцу пришлось на буксире ехать в сервис, где в снятом сцеплении обнаружился редкий казус: центральная часть ведомого диска (со шлицами) проворачивалась относительно остального диска. 

При этом первичный вал мог «стоять», в то время как прижатые корзиной и маховиком накладки ведомого диска вращались. Разумеется, ни о каком переключении передач при такой поломке речь не шла, из-за чего и пришлось прибегнуть к буксирному тросу. Однако возникла эта проблема отнюдь не на ровном месте: владелец признался, что накануне ему довелось дважды буксировать автомобиль аналогичной массы, причем процесс сопровождался рывками и стартами на подъемах. Итог вполне закономерен.

Наряду с тормозными дисками и колодками сцепление относится к тем узлам, ресурс которых прямо связан с манерой езды водителя и особенностями эксплуатации машины.

Как избежать проблем со сцеплением?

Чтобы продлить жизнь сцеплению, достаточно соблюдать несколько несложных правил. Во-первых, нужно следить за его правильной регулировкой, иначе сцепление может как «вести», так и «буксовать». Во-вторых, нельзя перегружать сцепление – к примеру, интенсивно и долго буксовать в снегу или грязи, резко стартовать, переключать передачи при не полностью выжатой педали сцепления, держать её в полувыжатом состоянии и так далее. Наконец, нужно с осторожностью относиться к просьбам «дотащить на буксире», особенно если состояние сцепления неизвестно, а масса буксируемого автомобиля аналогична или превышает вес собственной машины. Конечно, сцепление может выйти из строя вследствие банального износа или заводского брака, но зачастую в его преждевременной кончине виноват тот, кто выжимает крайнюю левую педаль.

Устройство коробки переключения передач: схема, принцип работы МКПП

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно).Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Содержание статьи:

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

• 4-ступенчатую;
• 5-ступенчатую;
• 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

• двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
• трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

Преимущества	Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП	Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД	Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции	Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание	Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью	При неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

• отпустить педаль газа;
• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Коробка передач — устройство, назначение, виды

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.

Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:

• изменения крутящего момента,
• изменения скорости,
• коррекции направления движения автомобиля,
• разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
• блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).

При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы –  главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни. 

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.

Как работает стандартный синхронизатор?

• Муфта подается в сторону шестерни.
• Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
• Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
• Блокировочное приобретает положение “на упор”.
• Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
• Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
• Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.

2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:

• картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
• валы – первичный и вторичный,
• шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
• шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
• синхронизаторы.

Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.

3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

• Картер.
• Ведвал.
• Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
• Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
• Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
• Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
• Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше. 

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно. 

Механические КПП

“Механика” — это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП

Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы

Тип коробки	Плюсы	Минусы
Механическая коробка	низкая стоимость (как устройства, так и ремонта), хорошая динамика, простой ремонт.	в «пробках» требуется регулярное переключение передач, сложность в управлении.
Автоматическая коробка передач	не нужно думать, какую передачу выбрать, простота разгона (нет крена авто назад), защита ДВС от перегрева.	высокая стоимость агрегата, высокий расход топлива, высокая стоимость ремонта.
Роботизированная	можно выбрать ручной или автоматический режим работы, топливная эффективность.	есть риски крена авто при разгоне, возможны рывки при переключении передач.
Вариатор	сниженная нагрузка на двигатель, плавность езды.	высокая стоимость коробки и ее ремонта, можно поставить только на маломощный двигатель.

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

• базовый,
• продвинутый,
• специалист.

Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Принцип работы сцепления автомобиля

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 199

Сегодня трудно представить автомобиль, чья коробка передач была бы напрямую подсоединена к двигателю. При такой конфигурации трогаться с места авто будет рывками, переключение передачи станет невозможным, а для остановки будет необходимо полностью отключить двигатель. При такой работе срок службы коробки передач сократится до нескольких дней или еще сильнее. На двигатель же (ДВС) подобного рода перегрузки тоже окажут сильное влияние: его ресурс сократится в несколько раз. В данной статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, а также его классификацию и конструкцию.

Назначение сцепления

Основная цель которой служит сцепление, зачем нужно – плавное соединение вала коробки передач и маховика двигателя внутреннего сгорания в моменты начала движения и переключения передачи. Говоря простым языком, работа сцепления заключается в роли выключателя крутящего момента. Кроме того, оно способно уберечь от перегрузки и механических повреждений трансмиссию в случае резкого торможения.

Виды

Системы сцепления различаются по следующим признакам:

• по количеству ведомых дисков (однодисковые и многодисковые). Первые имеют большее распространение.
• по среде работы (сухие и влажные). Первые являются самыми популярными и распространенными. Влажной система называется тогда, когда элементы находятся в масляной ванне.
• по приводу в действие механизма (механические, электрические, гидравлические, комбинированные).
• по типу нажатия на прижимной диск (с центральной диафрагмой, с круговым расположением пружин).

Состав узла сцепления

Нажимной диск

Данный элемент, получивший простонародное название «корзина», является основанием выпуклой округлой формы. Выжимные пружины имеют соединение с прижимной площадкой (также округлой).

Ведомый диск

Также имеет округлую форму, конструкция же его состоит из следующих компонентов: основание, шлицевая муфта, фрикционные накладки, демпферные пружины. Последние расположены вокруг муфты и служат цели гашения вибраций. В основу состава фрикционных накладок входит углепластиковый композит, к тому же они могут быть выполнены из керамики, кевлара и т.д. Присоединяются они к основанию с помощью специальных заклепок.

Выжимной подшипник

Одна из его сторон представляет собой нажимную площадку округлой формы. Располагается на первичном валу, выступающем из коробки передач, и крепится на защитном кожухе вала. Вилкой привода подшипник приводится в действие вследствие нажатия на оправку последнего. Принцип работы подшипника может быть либо оттягивающий, либо нажимной.

Система привода

Она может быть механической, электрической и гидравлической.

1. В механической системе усилие, оказываемое нажатием на педаль, передается на выжимную вилку тросом, находящимся внутри кожуха.
2. В состав электрической системы входит электромотор, к которому подсоединен трос и включающийся нажатием на педаль.
3. Гидравлическая система состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубкой высокого давления. Давление на педаль включает в работу шток главного цилиндра, на конце которого располагается специальный поршень. Последний нажимает на тормозную жидкость, создавая давление, передающееся к рабочему цилиндру по трубке. Конструкция рабочего цилиндра аналогична: также имеются шток и поршень. Из-за давления поршень толкает шток, который нажимает на выжимную вилку.

Педаль сцепления

Она располагается возле педалей газа и тормоза, находится всегда слева. В машинах с автоматической коробкой передач этот элемент отсутствует, но сам механизм сцепления имеет место быть.

Принцип работы

Как работает сцепление? Рассмотрим самый популярный на сегодня вариант – постоянно включенное однодисковое сцепление (сухое). Принцип работы сцепления автомобиля заключается в крепком сжатии поверхностей маховика, прижимной поверхности и накладок диска.

Однодисковое, сухое

Благодаря выжимным пружинам, в положении работы нажимной диск очень крепко прижат к диску сцепления, тем самым прижимая его к маховику. В муфту входит первичный вал, крутящий момент на который передается от диска сцепления.
Нажатие активирует работу системы привода: на выжимные трубы нажимает подшипник, а рабочая поверхность «корзины» отделяется от диска сцепления. В результате освобождения диска, первичный вал перестает вращаться, хотя двигатель все еще находится в заведенном состоянии.

Двухдисковое

Как оно работает  в случае двухдисковой системы? «Корзина» имеет уже две рабочие поверхности, следовательно и дисков сцепления тоже два. Ограничительные втулки и система регулирования нажатия располагаются между поверхностями ведущего диска. Сам же процесс разъединения вала и маховика полностью аналогичен однодисковому варианту.
Что же касается АКПП, то там чаще всего применяется многодисковое влажное сцепление. Так как педаль отсутствует, выжим обеспечивается сервоприводом, известным также как актуатор.

Сервоприводы делятся на несколько видов: электрические, шаговые и гидравлические. Управляются они или электронным блоком, или гидравлическим распределителем (в зависимости от типа).
Кроме этого, уже созданы роботизированные коробки передач, в которых используются сразу два сцепления, работающие по очереди.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

устройство, принцип работы, как правильно пользоваться механизмом сцепления

Содержание статьи

Сцепление — это механизм, соединяющий трансмиссию автомобиля с его двигателем. Принцип работы сцепления  в механической коробке передач не сложен, но в автоматических коробках этот узел работает в автономном режиме, без участия водителя.

Зачем нужно сцепление?

Все виды двигателей внутреннего сгорания выдают крутящий момент в ограниченном диапазоне оборотов. Чтобы менять скорость вращения ведущих колес, ДВС должен дополнительно оборудоваться трансмиссией. Она позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне оборотов, изменяя при этом скорость вращения за счет переключения передач.

Но переключение передачи – технически сложный процесс, поскольку для этого требуется временное прекращения подачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию. Но тогда, чтобы плавно переключить скорость, потребуется выключать двигатель.  Назначение сцепления – прерывание сообщения между коробкой передач и двигателем при его работе. То есть, этот узел прекращает передачу крутящего момента с двигателя на коробку передач при непрерывно работающем моторе.

Конструкция и принцип работы сцепления

Основная часть сцепления — это  диск, который с обеих сторон покрыт фрикционным материалом с повышенным коэффициентом трения. Его устанавливают на маховике, и когда на диск действует внешнее усилие, он вращается вместе с маховиком.

К диску сцепления подключается ведущий вал трансмиссии, через который на коробку передач передается крутящий момент. Привод сцепления, состоящий из корзины, нажимного диска и кожуха, и создает это прижимное внешнее усилие. При этом кожух, с которым монтируется корзина сцепления, должен быть прочно прикреплен к маховику, прижимая к диску сцепления нажимной диск. В этом положении крутящий момент от двигателя полностью передается на коробку передач.

Чтобы разомкнуть механизм сцепления или, как его еще называют муфту сцепления, и прекратить подачу крутящего момента на трансмиссию, применяется  специальная диафрагменная пружина. Ее контур всегда остается неподвижным, а лепестки в середине подпуржинены. Она расположена между нажимным диском и кожухом. Если на внутреннюю часть пружины нажать, то она отведет ведомый диск сцепления от основного диска.  Соответственно, подача крутящего момента приостановится. Этот процесс происходит при нажатии водителем педали сцепления. В момент, когда механическая схема сцепления разомкнута, можно переключать передачу. После того как переключение состоялось, педаль отпускается, работа сцепления возобновляется и крутящий момент снова передается на трансмиссию.

В диске сцепления расположено несколько демпферных пружин, предназначенных для выравнивания колебаний и порождаемых ими вибраций, источником которых является работающий двигатель. При этом устройство ведомого диска сцепления таково, что его ступица не жестко крепится на основном диске. То есть крутящий момент передается на диск сцепления, потом на пружины и только после этого на ступицу ведомого диска. Таким образом практически полностью гасятся крутящие колебания, создаваемые двигателем, обеспечивая большую плавность хода.

При нажатии на педаль сцепления усилие передается через главный и рабочий цилиндр, после чего специальная вилка рассоединяет диск и маховик. Главный и рабочий цилиндр сцепления состоят из корпуса, в котором размещаются толкатель и поршень, они заполнены жидкостью, которая по своим свойствам напоминает тормозную. При нажатии педали жидкость под давлением поступает в главный цилиндр, который передает давление в рабочий, где производится воздействие на вилку, разводящую муфту. После отпускания педали, жидкость через клапан опять возвращается в главный цилиндр, и диск соединяется с маховиком. Такая система позволяет уменьшить усилие, прикладываемое к педали за счет разности объема цилиндров.

Правильная работа со сцеплением 

Подача команд на подведение и разведения диска сцепления и маховика подается водителем путем нажатия на соответствующую педаль, которая находится под левой ногой. Принцип работы педали сцепления состоит в том, что через систему механических приводов она отводит диск от маховика. При ее отпускании диск опять соприкасается с маховиком, передавая крутящий момент на трансмиссию.

К первичному валу трансмиссии присоединяется сложный механический агрегат – коробка передач. Она тоже не может работать без сцепления, поскольку делать переключения без ее временного отключения от двигателя очень сложно, а для новичков данная задача вообще неразрешима.

Крутящий момент передается на шестерни первичного вала, который при нажатии на педаль сцепления останавливается.  В нейтральном положении коробки передач это не имеет значения, поскольку даже при двигающемся первичном валу он не входит в зацепление со вторичным валом.

Для передачи крутящего момента на вторичный вал водитель выжимает сцепление, чтобы первичный вал остановился. Затем  он рычагом включает нужную передачу, соединяя шестерни валов, после отпускания педали крутящий момент передается с первичного вала на вторичный.

При управлении автомобилем требуется знать некоторые моменты, которые позволят избежать распространенных ошибок:

1. Устройство и работа сцепления при нажатии на педаль приводят к тому, что крутящий момент перестает передаваться на ведущие колеса и автомобиль, проехав некоторое время по инерции остановится, а двигатель будет работать и никогда не заглохнет.
2. Если в коробке передач включена нейтральная передача, автомобиль не будет двигаться, двигатель при этом тоже не заглохнет.

Педаль сцепления имеет три условных положения, в которых и происходят основные фазы работы системы:

• верхнее положение при не нажатой педали;
• среднее или рабочее положение. На разных автомобилях это положение может находиться выше или ниже от пола, поэтому при пересадке на новый автомобиль его нужно найти;
• нижнее положение при полностью выжатой педали.

Именно в среднем положении происходит соприкосновение диска с маховиком, во избежание излишнего износа деталей, соединять их нужно очень плавно. Главная ошибка новичков, знающих, что сцепление нужно отпускать постепенно: после достижения зацепления диска и маховика они резко бросают педаль, машина несколько раз дергается и глохнет.

Чтобы правильно тронуться, нужно выжать педаль сцепления, включить первую передачу, быстро отпустить педаль до среднего положения и в нем педаль задерживается приблизительно на три секунды. После того как машина проехала около одного метра, педаль полностью отпускается.

При переходе на повышенную передачу сцепление нужно отпускать быстро, причем, чем передача выше, тем быстрее отпускается педаль. Все эти навыки достигаются постепенно в результате многократных тренировок.

Видео:Как работает сцепление?

Начало движения автомобиля на подъеме

Многие водители-новички испытывают серьезные трудности при старте автомобиля на подъеме. Но, зная принцип работы сцепления механической коробки и последовательность действий, они будут делать это намного увереннее. Данную последовательность действий можно использовать, когда в машине плохо работает ручной тормоз:

• изначально выжимаются педали сцепления и тормоза при работающем на холостых оборотах двигателе;
• педаль сцепления медленно и плавно отпускается до тех пор, пока не почувствуется зацеп диска сцепления и трансмиссии, в этот момент автомобиль начинает подрагивать;
• снимается нога с педали тормоза, при этом автомобиль не покатится назад, поскольку сцепление действует, как тормоз;
• нажимается педаль газа, и автомобиль начинает катиться вперед.

Почему частично отпущенное сцепление заменяется собой педаль тормоза? Данный эффект – результат уловленного силового баланса между силой гравитационного притяжения и статической силы трения колес. Их неподвижность обеспечивается балансом силы двигателя, который толкает автомобили вперед и той же силой трения покоя. Но такая работа со сцеплением при остановках повышает износ фрикционного материала диска сцепления.

Заключение

Устройство муфты сцепления и системы переключения передач в любом автомобиле  сложное, несмотря на простоту работы. Поэтому, чтобы избежать поломок, нужно знать принципы их правильной эксплуатации. В этом случае узел прослужит долго, позволяя избежать дорогостоящего ремонта, который потребует специальных навыков и оборудования.

Принцип работы КПП с двойным сцеплением (коробка передач DSG)

Многие знают, что существует два основных типа коробок передач: механическая ( переключение передачи с помощью нажатия педали сцепления и перемещения рычага переключения передач) и автоматические ( режим выбирается автоматически, задействованы муфта сцепления, конвертор и набор планетарной передачи).

Трансмиссия DSG

Но появилось нечто среднее, вобравшее в себя только самое лучшее двух коробок- КПП с двойным сцеплением или полу-автоматическая коробка (механическая коробка передач без сцепления и автоматизированная механическая коробка передач). В мире гоночных автомобилей полуавтоматы, такие как секвентальные механические коробки, используются уже многие годы.

Но в мире серийных автомобилей то, что называют КПП с двойным сцеплением или КПП прямого переключения можно считать новинкой. Эта статья посвящена принципам работы КПП с двойным сцеплением. Также мы попытаемся сравнить ее с другими видами коробок и выясним почему же некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Принципы работы традиционной механической КПП

КПП с двойным сцеплением вобрала в себя достоинства двух механических коробок. Чтобы понять, что это означает, мы рассмотрим принципы работы обычной механической КПП. Прежде чем переключить передачу с помощью рычага переключения передач, водитель нажимает педаль сцепления. Которая отсоединяет двигатель от коробки передач и прекращает подачу силового потока к коробке. Когда водитель выбирает нужную передачу с помощью рычага, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой (шестерни разного размера).

Синхронизаторы выравнивают скорость вращения муфты, после чего передача безударно включается. После того, как шестерня пришла в движение, водитель отпускает педаль сцепления, происходит повторное соединение двигателя с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Таким образом, в обычной механической коробке передач, непрерывный поток мощности не передается от двигателя к колесам. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая «толчок переключения передачи» или «прерывание крутящего момента».

Если у водителя мало опыта, то каждое такое переключение передач может стать привести к тому, что пассажиров начнет «кидать» вперед и назад. КПП с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления ( как в стандартной автоматической коробке передач). В КПП с двойным сцеплением сцепления функционируют автономно. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (первую, третью, пятую), а другое — четные (вторую, четвертую и шестую). Благодаря такому распределению, передачи можно менять без прерывания потока мощности от двигателя к трансмиссии.

Принцип работы: Валы КПП с двойным сцеплением

Двойной вал — сердце КПП с двойным сцеплением. В отличие от обычной механической коробки, у которой все шестерни находятся на одном входном валу, в КПП с двойным сцеплением четные и нечетные передачи располагаются на разных валах. Как такое возможно, спросите вы? А дело все в том, что внешний вал сделан полым, что позволяет расположить в нем внутренний вал. Внешний полый вал питает вторую и четвертую передачи, в то время как внутренний вал — первую, третью и пятую.

Диаграмма ниже показывает устройство обычной пятиступенчатой КПП с двойным сцеплением.

Обратите внимание, что одно сцепление контролирует вторую и четвертую передачи, а другое независимое сцепление — первую, третью и пятую, что позволяет молниеносно переключить передачу и поддерживать постоянный поток мощности. Стандартная механическая коробка передач не может этого, поскольку один вал рассчитан как для четных, так и для нечетных передач.

Многодисковые сцепления

Поскольку КПП с двойным сцеплением похожа на автоматическую, вы можете подумать, что ей требуется конвертер, который как и в автоматической коробке переносит крутящий момент от двигателя к трансмиссии. На самом деле, он ей не нужен, поскольку вместо него используется многодисковые сцепления. Для уменьшения трения и ограничения выделяющегося тепла, детали сцепления погружены в смазочно-охлаждающие жидкости, такой вид сцепления называют «мокрым». Некоторые производители при разработке КПП с двойным сцеплением используют сухие сцепления, как на механической трансмиссии, хотя на всех современных автомобилях установлено мокрое.

Как и конвертер, многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для включения. Когда сцепление включено, гидравлическое давление внутри поршня разжимает пружины, что приводит прижиманию набора дисков сцепления к фиксированной пластине давления. Фрикционные диски имеют зубцы, такого же размера и такой же формы, что и пазы барабана сцепления.

В свою очередь барабан соединен с набором шестерней, которые получают крутящий момент. КПП с двойным сцеплением Audi использует как малые витые пружины, так и большие диафрагмовые пружины в многодисковых сцеплениях. При разъединении сцепления, давление жидкости внутри поршня снижается. Это заставляет пружины поршня сжиматься, давление набора дисков и пластины давления ослабевают.

Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением

Надеемся, вам становится понятным, почему КПП с двойным сцеплением отождествляют с автоматизированной механической. В принципе, КПП с двойным сцеплением ведет себя как стандартная механическая: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление. Единственное, чего у нее нет, так это педали сцепления, поскольку функцию педали выполняют компьютеры, соленоиды и гидравлика.

Ощущение езды — одно из многих преимуществ КПП с двойным сцеплением. Передачи вверх занимают около 8 мс, что обеспечивает самое динамичное ускорение. Она способствует плавному разгону, без толчков, которые сопровождают переключение передач с помощью ручных и даже некоторых автоматических коробок. Такая КПП дает водителям возможность выбора: контролировать ли переключение передач самому или позволить компьютеру выполнить всю работу.

Возможно, наиболее убедительным преимуществом КПП с двойным сцеплением является экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя к трансмиссии существенно повышает эффективность использования топлива. Некоторые эксперты считают, что шестиступенчатая КПП с двойным сцеплением может увеличить топливную эффективность до 10% ( по сравнению с обычной пятиступенчатой автоматической). Многие производители автомобилей заинтересованы в такой коробке, но некоторые опасаются дополнительных расходов, связанных с изменением производственных линий по установке нового типа КПП.

Это может привести к повышению цены на автомобиль, что в свою очередь скажется на продажах. Кроме того, производители вкладывают огромные средства в альтернативные решения. Одним таким решением является бесступенчатая КПП (CVT). Коробка CVT является одним из видов автоматической КПП, который использует подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов. Бесступенчатые КПП тоже уменьшают толчки при переключении передачи и значительно повышают топливную экономичность.

Но такая коробка не может справиться с большим крутящим моментом автомобилей с высокими динамическими характеристиками. КПП с двойным сцеплением не имеют таких проблем и идеально подходят для автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе механической коробке отдается предпочтение из-за экономичности. Некоторые предполагают, что автомобили с КПП с двойным сцеплением «захватят» 25 процентов рынка. К 2012 году лишь один процент автомобилей, произведенных в Западной Европе, будет оснащен бесступенчатой КПП. Сейчас мы вспомним историю КПП с двойным сцеплением.

КПП с двойным сцеплением: Прошлое, Настоящее и Будущее

Эту коробку изобрел пионер автомобилестроения Adolphe Kégresse, больше известный изобретением полугусеничных машин, оснащенных резиновыми гусеницами, которые помогают ездить по различным формам рельефа. В 1939 году Kegresse сформулировал идею КПП с двойным сцеплением, которую он надеялся воплотить в легендарном Citroen Traction. К сожалению, неблагоприятные условия бизнеса не позволили претворить идею в жизнь.

Audi и Porsche взяли эту концепцию на вооружение, хотя ее применение было ограничено гоночными автомобилями. Гоночные автомобили 956 и 962C снабжались Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 году Porsche 962 выиграл гонку Monza 1000 километров World Sports Prototype Championship race, это была первая победа автомобиля оснащенного PDK, полуавтоматической переключаемой лепестками на руле трансмиссии). Компания Audi также вошла в историю в 1985 году, когда Quattro Sport S1 с КПП с двойным сцеплением выиграл Pikes Peak Hill climb, гонке с подъемом на высоту 4300 метра.

Volkswagen стал пионером в применении КПП с двойным сцеплением, применив технологию компании BorgWarner DualTronic. Такие европейские автомобили как Volkswagen Beetle, Golf, Touran и Jetta, а также Audi TT и A3, Skoda Octavia и Seat Altea, Toledo и Leon оснащены такой коробкой. Ford является вторым крупнейшим производителем, применившим технологию КПП с двойным сцеплением, разработанную европейским Ford и совместного предприятия Getrag-Ford.

Они продемонстрировали Powershift System, шестиступенчатую коробку с двойным сцеплением в 2005 году на Франкфуртском Международном шоу. Серийный автомобиль, использующий первое поколение Powershift был выпущен около двух лет назад.

Источник: Авто Релиз.ру.

Как работает автомобильное сцепление

Первый этап в коробка передач автомобиля с механической коробкой передач — это схватить .

Как работает сцепление

Передает двигатель власть к механизм коробки передач и позволяет прерывать передачу, когда выбирается передача для выхода из неподвижного положения, или когда передачи переключаются во время движения автомобиля.

Гидравлическая система сцепления

В большинстве автомобилей используется трение сцепление работает либо от жидкости ( гидравлический ) или, чаще, с помощью кабеля.

Когда автомобиль движется с подачей мощности, сцепление включено. А прижимная плита прикручен к маховик оказывает постоянный сила , с помощью диафрагма весна, на ведомом тарелка .

Ранее автомобили имели серию винтовые пружины в задней части давление пластина вместо диафрагменной пружины.

Ведомая (или фрикционная) пластина движется по шлицевому Входной вал , через который мощность передается на коробку передач. Пластина имеет фрикционные накладки, похожие на тормозить накладки с обеих сторон.Это позволяет плавно запускать привод при включенном сцеплении.

Когда сцепление выключено (педаль нажата), рычаг нажимает на выключатель. несущий против центра диафрагменной пружины, которая снимает зажимное давление.

Наружная часть нажимного диска, имеющая большую поверхность трения, больше не прижимает ведомый диск к маховику, поэтому передача мощности прерывается, и передачи можно переключать.

Сцепление включено

Пружина диафрагмы удерживает ведомую пластину.

Сцепление выключено

Выжимной подшипник сжал диафрагменную пружину.

Когда педаль сцепления отпущена, упорный подшипник снимается, и нагрузка диафрагмы и пружины снова прижимает ведомый диск к маховику, чтобы возобновить передачу мощности.

Некоторые автомобили имеют сцепление с гидравлическим приводом. Давление на педаль сцепления внутри автомобиля приводит к поршень в главный цилиндр , который передает давление через заполненную жидкостью трубу на рабочий цилиндр установлен на корпус сцепления .

Поршень рабочего цилиндра соединен с рычагом выключения сцепления.

Детали сцепления

Современное сцепление состоит из четырех основных компонентов: крышки (с диафрагменной пружиной), нажимного диска, ведомого диска и выжимного подшипника.

Крышка прикручена к маховику болтами, и прижимная пластина оказывает давление на ведомую пластину через диафрагменную пружину или через катушка пружины на более ранних автомобилях.

Ведомая пластина движется по шлицевому валу между прижимной пластиной и маховиком.

Он покрыт с каждой стороны фрикционным материалом, который захватывает нажимной диск и маховик при полном зацеплении и может проскальзывать на контролируемую величину при частичном нажатии педали сцепления, что позволяет плавно включать привод.

Базовая анатомия — Как работает механическая коробка передач

Когда был построен первый автомобиль, крошечный двигатель был подключен непосредственно к карданному валу.Это сработало, но Benz Patent Motorwagen предлагал медленную и резкую езду. Транспортное средство будет крениться вперед, как только будет задействован единственный приводной ремень, и скорость будет немного изменяться в зависимости от оборотов двигателя, но даже более быстрое движение может повредить двигатель. Тем не менее, поскольку двигатель был настолько маленьким, это был приемлемый компромисс.

В конце концов, с разработкой более мощных двигателей, потребовалось несколько передаточных чисел, уменьшающих рывки при взлете и позволяющих более высокие скорости и даже передачу заднего хода.Кроме того, поскольку двигатель внутреннего сгорания является наиболее эффективным и наиболее мощным на разных скоростях, необходимо несколько передаточных чисел для извлечения наиболее полезной мощности или максимальной экономии топлива, в зависимости от требований водителя.

Benz Patent Motorwagen имел односкоростную механическую коробку передач без заднего хода, но большинство современных автомобилей с механической коробкой передач оснащены как минимум четырьмя или пятью передаточными числами переднего хода, а некоторые автомобили доступны с шестиступенчатой ​​и семиступенчатой ​​механической коробкой передач. .

Что такое механическая коробка передач?

По сути, механическая коробка передач — это коробка передач, которая позволяет водителю выбирать между различными передаточными числами для управления автомобилем. Более низкие передаточные числа обеспечивают больший крутящий момент, но меньшую скорость, в то время как более высокие передаточные числа обеспечивают меньший крутящий момент, но более высокую скорость. Различные передаточные числа часто называют «скоростями», поэтому «шестиступенчатая» механическая коробка передач имеет шесть передаточных чисел переднего хода.

В простейшем случае механическая коробка передач состоит из трех валов с постоянно зацепленными шестернями разных размеров.Входной вал соединяется с двигателем через муфту. Промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с первичным валом и имеет несколько шестерен. Выходной вал соединяет промежуточный вал с приводным валом и, в конечном итоге, с колесами. В полноприводных и полноприводных автомобилях выходной вал сначала подключается к раздаточной коробке. Передача заднего хода обычно находится на четвертом валу для изменения направления.

Сами шестерни закреплены не на выходном валу, а на обгонной муфте. С другой стороны, стопорные кольца вращаются вместе с выходным валом , а могут перемещаться или скользить вперед и назад, чтобы зацепить одну из шестерен.Вот почему мы называем это «переключением передач». В «нейтральном» режиме, когда передача не выбрана и сцепление выключено, входной и промежуточный валы вращаются, как и шестерни выходного вала, но выходной вал не движется, потому что ни одна из стопорных шайб не задействована.

Как работает механическая коробка передач?

Чтобы переключить передачу, например, выбрав первую передачу, водитель нажимает на сцепление, отключая первичный вал. Используя рычаг переключения передач, водитель выбирает первую передачу, и рычажный механизм перемещает вилку переключения, чтобы соединить стопорную втулку 1 ^st -2 ^nd с передачей 1 ^st , зафиксировав ее на выходном валу.Теперь, когда сцепление отпущено и входит в зацепление с входным валом, выходной вал поворачивается, потому что шестерня 1 ^st заблокирована на выходном валу стопорным кольцом.

По мере того, как водитель набирает скорость, выбор передачи 2 ^nd просто включал повторение процесса, но с перемещением рычага переключения передач на передачу 2 ^nd . Вал переключения перемещает вилку переключения, чтобы выключить передачу 1 и включить передачу 2 ^и . При отпускании сцепления входной вал снова включается, на этот раз мощность передается через 2 ^и шестерню.Переключение на передачу 3 ^rd включает использование второго рычага переключения передач, вилки переключения и стопорного кольца, которое находится между передачами 3 ^rd и 4 .

Поскольку промежуточный вал и выходной вал вращаются с разными скоростями, переходя с 1 ^-й на 2 ^-ю передачу, попытка включить более высокую передачу, когда автомобиль движется медленнее, была бы похожа на попытку повернуть вал на двух разных скоростях, что невозможно. Кольца синхронизатора похожи на крошечные муфты, использующие трение для приведения стопорной втулки и шестерни к одной и той же скорости, после чего они легко зацепляются, и мощность может быть восстановлена.

Механическая коробка передач, базовое обслуживание

По сравнению с автоматической коробкой передач, механическая коробка передач проста в эксплуатации и техническом обслуживании, и, как известно, они способны преодолевать сотни тысяч миль. На самом деле, единственное, что нужно механической коробке передач, — это периодическая замена трансмиссионного масла — обычно каждые 30 000–60 000 миль, в зависимости от условий и привычек водителя. Если вы водите рабочий грузовик, гоночный автомобиль или просто агрессивный водитель, вам может потребоваться замена трансмиссионного масла в механической коробке передач каждые 15 000 миль.Поскольку механические коробки передач не нагреваются так сильно, трансмиссионное масло не разлагается, но оно собирает частицы с шестерен, подшипников и синхронизаторов. Поскольку в механических коробках передач нет фильтров, некоторые из этих частиц просто плавают, застревая в других местах и ​​вызывая износ.

Ответственное вождение — лучший способ продлить срок службы сцепления и механической коробки передач. Если вы не взлетаете с холма, не ездите на сцеплении. Когда вы ставите ногу на сцепление, она изнашивает пальцы выключения сцепления и выжимной подшипник.При замедлении полностью включите и выключите сцепление для переключения на пониженную передачу. Езда на сцеплении только нагревает его и изнашивает. Чтобы сцепление прослужило еще дольше, научитесь согласовывать обороты при переключении на пониженную передачу. Это требует практики, но небольшое увеличение оборотов двигателя при включении сцепления на более низкой передаче снижает толчки переключения во всей трансмиссии, и все, от втулок до сцепления и трансмиссии, прослужит дольше.

Шиномонтажный и автоцентр Dobbs знает механическую трансмиссию

Пока существуют механические трансмиссии, а мы предполагаем, что в ближайшие десятилетия вам придется рассчитывать на таких профессионалов, как Dobbs Tire & Auto Centres, которые остаются в штате.Если вам требуется базовое обслуживание или у вас возникли проблемы, остановитесь или позвоните в один из 42 наших офисов в районе Сент-Луиса. Пусть наш опыт работает на вас.

Как работает сцепление | instamotor

Если вы когда-нибудь садились в машину и задавались вопросом, для чего нужна эта третья педаль до упора налево, скорее всего, вам вообще не следовало садиться в эту машину. Это педаль сцепления, и ее рекомендуется использовать при переключении передач. Вам не обязательно нужна педаль сцепления для переключения механической коробки передач, но если вы ее не используете, вам нужно будет согласовывать обороты и переключать передачи только тогда, когда двигатель достигнет определенной скорости вращения.Чтобы сделать это успешно, не повредив свое оборудование, вам нужно действительно знать, что вы делаете, поэтому мы не поощряем это.

Прежде чем мы поймем, что делает сцепление , мы должны принять простую природу автомобиля, поскольку все его технологии направлены на единственную цель — довести мощность двигателя до уровня земли. Преобразование тепла в кинетическую энергию.

Что такое сцепление для

В обычном автомобиле, движущемся по дороге, мощность передается через трансмиссию на дифференциал, который затем забирает мощность и распределяет ее по колесам.Трансмиссия должна каким-то образом получать эту мощность, и это через муфту . Само сцепление представляет собой диск с пружинами и накладками для создания трения и приводится в действие педалью сцепления. В платформе с задним приводом мощность передается от трансмиссии к дифференциалу через приводной вал.

Как сцепление сочетается с трансмиссией

Когда вы смотрите на коробку передач снаружи, она выглядит как лежащий конус. Большой конец прилегает к той стороне двигателя, которая удерживает маховик, который представляет собой большой вращающийся диск, который вращается с той же скоростью, что и двигатель, что обозначается тахометром или датчиком, показывающим «RPM» рядом со спидометром.Диск сцепления находится внутри большего конца конуса параллельно маховику и приводится в действие педалью сцепления .

Как работает сцепление

Когда вы нажимаете педаль сцепления, диск сцепления отодвигается от маховика, что позволяет вам выбрать передачу или перейти в нейтральное положение. Когда вы отпускаете педаль сцепления на передаче, так называемый выжимной подшипник давит на диафрагму, тем самым перемещая сцепление в сторону маховика и вступая в контакт, создавая трение, тем самым снимая инерцию вращения с маховика.

Муфта, поскольку она прикреплена к входному валу, передает мощность на выбранную передачу, которая передает мощность через выходной вал на дифференциал. Здесь описывается работа сцепления в случае механической коробки передач, оснащенной приводным валом. Эта установка используется в автомобилях с передним расположением двигателя и заднеприводных автомобилях, таких как Ford Mustang. В автомобиле с механической коробкой передач FWD, таком как Honda Civic, принцип тот же, однако дифференциал и трансмиссия объединены в один блок, называемый трансмиссией.

Зачем нужно лучшее сцепление?

Это сцепление должно выдерживать большую мощность и в течение очень длительного периода времени, а сцепление в вашей Toyota Corolla рассчитано не более чем на пару сотен лошадиных сил. Если бы вы попытались поставить то же самое сцепление на Corvette, мощность была бы настолько огромной, что диск сцепления и его способность удерживать трение были бы уничтожены. По этой причине изготавливаются муфты со специальными характеристиками , в которых вместо однодискового сцепления фактически используются несколько дисков или, в некоторых случаях, более мощный однодисковый.

Однодисковое сцепление

Типичные автомобили с механической трансмиссией поставляются с однодисковым сцеплением, как было описано ранее. Вы можете купить послепродажное обслуживание однодисковых сцеплений , ориентированных на производительность, , которые могут стоить несколько тысяч долларов в зависимости от того, на какую мощность они рассчитаны.

Они в основном работают одинаково, за исключением более мощных диафрагм и керамического фрикционного материала , в отличие от более обычных органических соединений, которые можно найти в стандартных сцеплениях.Эти муфты имеют период обкатки около 500 миль, прежде чем они смогут двигаться агрессивно. До тех пор фрикционный материал не укладывается должным образом и, следовательно, не создает такого сильного трения.

Муфта многодисковая

Как определенно более сложная машина, многодисковое сцепление поставляется в корпусе и имеет несколько дисков сцепления, разделенных фрикционными дисками, и все они вращаются на шлице, проходящем через трансмиссию или входной вал.

Когда сцепление включено, все диски сцепления и фрикционные диски сжимаются вместе, где первый диск сцепления соприкасается с маховиком , а за ним фрикционный диск позволяет второму диску сцепления вращаться вместе с первым и так далее.

Причина использования многодисковых муфт в том, что они могут выдерживать большой крутящий момент. Диск сцепления может удерживать определенный крутящий момент, и если вы увеличите количество сцеплений на , вы можете увеличить крутящий момент, который проходит через трансмиссию.

Вы бы использовали многодисковое сцепление вместо однодискового сцепления для гоночных приложений , потому что вы можете уменьшить размер дисков сцепления и, следовательно, уменьшить диаметр пакета сцепления, позволяя использовать меньшую трансмиссию.Коробки передач меньшего размера легче и легче устанавливаются, что обеспечивает более гибкое распределение веса.

Одинарные и многодисковые муфты наиболее распространены в автомобильной промышленности для коробок передач с ручным переключением передач. Существуют коробки передач с ручным переключением, приводимые в действие подрулевыми лепестками, где обычно сцепление приводится в действие магнитным полем , которое включает или выключает сцепление. Это устраняет необходимость в педали сцепления, но в автомобиле с Н-образным механизмом переключения передач используется одинарное или многодисковое сцепление.

Автомобили оснащены множеством технологий для передачи энергии на землю , и есть несколько точек соприкосновения, которые делают это возможным. Сцепление — это шлюз для передачи мощности через трансмиссию на задние колеса в автомобиле с трансмиссией.

Каждый бензиновый автомобиль с трансмиссией имеет какое-то сцепление, даже автомат. Если вы думаете о повышении мощности своего автомобиля с механической коробкой передач, подумайте о модернизации сцепления до такого, которое сможет справиться с увеличением мощности.

Принцип работы сцепления

Факты, которые вы должны знать

Чтобы стать опытным водителем, они являются частями автомобиля, и вам необходимо владеть любой из этих частей — сцеплением. Как водитель, вы должны знать, как на самом деле работает эта деталь, чтобы вы могли ездить плавно.

Большинство водителей в наши дни заметно не понимают, как работает эта автомобильная деталь, что является рискованной отправной точкой из-за ее важности для вождения.

Конечно, от вас не ожидается, что вы будете знать все о том, как работают сцепления, прежде чем приступить к вождению, поскольку для этого могут потребоваться некоторые механические знания, но это не заставит вас понять некоторые важные аспекты работы этих сцеплений.

Фактически, это позволит вам позаботиться о предупреждающих знаках, а также уведомить, когда вашему автомобилю необходимо внимание механика.

Принцип работы сцепления

Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит, когда вы нажимаете педаль сцепления? Без сцепления в автомобиле у нас не было бы возможности отключать мощность двигателя или даже переключать передачи автомобиля.

Итак, вопрос теперь в том, как эти муфты действительно работают?

Муфты используются для крепления 2 подвижных валов, которые движутся с разной скоростью.Это позволяет нам разблокировать мощность двигателя и плавно трогаться с места, при этом двигатель работает отлично.

Итак, прежде чем мы узнаем, как на самом деле работает сцепление, давайте сначала разберемся с различными частями, из которых состоит сцепление.

Из чего состоит сцепление?

Несколько основных компонентов объединены в сцепление. Первый — это маховик, прикрепленный к двигателю, созданный для того, чтобы противостоять любым изменениям скорости во время движения автомобиля.

У нас также есть диск сцепления, который прикреплен к коробке передач. Затем нажимной диск, который заботится о трении в диске сцепления и маховике, он также контролирует большую часть количества энергии и силы тяжести в двигателе.

Когда центральная часть диафрагменной пружины вдавливается, несколько штифтов на внешней части пружины запускают ее, чтобы отвести нажимной диск далеко от диска сцепления.

Это освобождает сцепление от вращающегося двигателя.Подшипник сцепления — еще один компонент, который обеспечивает плавность переключения передач и устраняет ненужный шум.

Затем у нас есть корпус сцепления и вилка выключения, которые прикладывают силу к нажимному диску, заставляя пальцы нажимного диска высвободиться. Корпус колокола включает в себя все элементы сцепления, а последним компонентом сцепления является коробка передач.

Как на самом деле работают сцепления?

Все автомобили имеют коробку передач с несколькими вращающимися валами.Муфты имеют 2 вращающихся вала, один из которых приводится в движение двигателем, а другие валы приводятся в движение другими устройствами.

Ваше сцепление соединено с валами, чтобы они могли вращаться одновременно. Валы соединяются с муфтами, что позволяет им вращаться с различной скоростью.

Давайте возьмем практический пример, чтобы лучше проиллюстрировать эту концепцию, возьмем, например, сверлильный станок, в котором один из валов приводится в движение шкивом, а другие смещения приводят в движение сверлильный патрон.

По сути, муфта выполняет функцию связывания этих двух валов вместе, чтобы гарантировать, что они закреплены и вращаются с одинаковой скоростью, или чтобы они были разъединены для вращения с разными скоростями, чтобы гарантировать плавное функционирование системы.

Что касается автомобилей, то муфта соединяет вал колеса с валом в двигателе. Поскольку двигатель движется быстрее, необходимо внести некоторые дополнительные изменения, прежде чем он соединится с колесом при включенной другой передаче.

Когда автомобиль движется, двигатель вращается непрерывно, а колеса автомобиля — нет, поэтому требуется сцепление.

Чтобы предотвратить повреждение двигателя движением автомобиля, предполагается, что колеса каким-то образом отсоединяются от двигателя, и именно здесь включается сцепление, чтобы обеспечить работу колеса и двигателя.

Сцепление состоит из нескольких фрикционных дисков, которые перемещаются между каждым с маховиком. Сцепление работает в результате фрикционных движений между диском сцепления и маховиком. Эти части взаимодействуют, вызывая эти движения.

Чтобы понять, как работает сцепление, вам нужно иметь некоторые знания о трении, этот процесс кажется немного сложным, но это объяснение наверняка дало вам более четкое представление о процессах, которые происходят всякий раз, когда вы переключаете передачи.

Тот же принцип применяется, даже если вы используете автомобиль с ручным или автоматическим управлением.

По сути, это разные типы систем сцепления: мокрые и сухие. Мокрое сцепление покрыто смазкой, которая на самом деле уложена несколькими дисками, которые компенсируют трение, в то время как сухое сцепление работает только с трением, потому что сцепление не было покрыто смазкой.

Учитывая, что на сухое сцепление практически не добавлен защитный слой масла.

Предупреждающие знаки, о которых следует помнить при использовании сцепления

Система сцепления — очень важный компонент вашего автомобиля, поэтому вам необходимо уделять ей постоянное внимание и следить за тем, чтобы она всегда проверялась вашим механиком, который имеет достаточные знания о том, как работают сцепления.

Всегда старайтесь время от времени обслуживать свой автомобиль, чтобы избежать неудобного и опасного вождения. Поскольку сцепление очень важно в работе вашего автомобиля, вы должны быть уверены, когда оно требует вашего внимания.Ниже приведены некоторые моменты, которые помогут вам найти предупреждающие знаки в сцеплении.

При медленном вождении автомобиля с механической коробкой передач в пробке очевидно, что вы можете просто нажать на сцепление при медленном движении вперед.

Если вы сохраните привычку делать это всегда, диск сцепления приведет к тому, что ваш диск сцепления будет продолжать нагреваться, а иногда даже может перегреться. Эта ситуация может привести к появлению запаха гари, который приведет к выходу дыма из-под вашего автомобиля.

Заключение

У нас также есть пробуксовка бывшего в употреблении сцепления.Когда вы перевозите тяжелые грузы на своем автомобиле, шестерня наверняка имеет тенденцию расцепляться.

Когда вы замечаете, что ваш автомобиль иногда соскальзывает с передачи, вас следует предупредить, поскольку безопасность вашего сцепления находится под угрозой и требует внимания механика.

ТРАНСМИССИЯ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ: КОМПОНЕНТЫ, ТИПЫ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ПРИМЕНЕНИЕ

Механическая трансмиссия — это совокупность различных компонентов, таких как шестерни, валы и различные механизмы выбора, которые устроены особым образом для обеспечения соответствующего крутящего момента и соотношения скоростей для решения проблем, возникающих в различных дорожных условиях, при переключении с высокого крутящего момента на высокий. скорость и наоборот выполняется вручную путем симметричного нажатия и вытягивания рычага переключения передач водителем.

Автомобиль с механической коробкой передач обычно поставляется с n-ступенчатой ​​механической коробкой передач с или без обратной конфигурации, где «n» обозначает количество передаточных чисел или переключений, например, Maruti Suzuki swift поставляется с 5-ступенчатой ​​1-ступенчатой ​​механической коробкой передач.

КОМПОНЕНТЫ ТРАНСМИССИИ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ

1. Педаль сцепления:
Педаль сцепления — это шестерня с гидравлическим управлением, которая отключает сцепление при нажатии на него.

2. Сцепление:
Это система компонентов, которая используется для передачи крутящего момента двигателя на трансмиссию.Он состоит из нажимного диска, диафрагменной пружины, диска сцепления, выжимного подшипника и других более мелких компонентов. Диск сцепления представляет собой фрикционную накладку, зажатую между маховиком и нажимным диском.

3. Маховик:
В механических коробках передач маховик — это компонент, который передает крутящий момент двигателя на диск сцепления. Эта круглая масса имеет гладкую поверхность, с которой взаимодействует диск сцепления.

Понимание того, как работает сцепление, довольно важно для понимания трансмиссии в целом.

4. Вилка переключения передач
Этот рычаг используется для перемещения хомутов вдоль выходного вала (для выбора передач) и может перемещаться с помощью переключения передач.

5. Воротник (и)
Хомут используется для выбора различных передач. Он скользит между шестернями и может сцепиться с ними. Втулка имеет шлицевое соединение с выходным валом, тогда как шестерни вращаются вместе с промежуточным валом (и, таким образом, находятся на подшипниках выходного вала). За счет блокировки втулки на выбранной передаче крутящий момент двигателя передается от промежуточного вала к выходному валу.

6. Синхронизаторы
Они расположены между шестернями и втулкой и позволяют втулке зацеплять шестерню, даже если между ними существует разность скоростей. По сути, это помогает согласовать скорость шестерни и воротника.

7. Валы
В механической коробке передач обычно используются 3 вала:

(i) Главный вал —
Это вал, который также называется выходным валом и расположен перед валом сцепления и параллельно промежуточному валу.На этом валу установлены шестерни, рычаг переключения передач и зацепляющие устройства, такие как кулачковые муфты и синхронизаторы.

(ii) Промежуточный вал или контрвал —
Это вал, используемый в качестве промежуточного вала между валом сцепления и главным валом, он обычно устанавливается ниже и параллельно главному валу и действует как выходное водило двигателя от вал сцепления к главному валу.

(iii) Clutch-Shaft-
Это вал, который передает крутящий момент от маховика двигателя к трансмиссии с помощью муфты, которая включает и отключает выходную мощность двигателя.

8. Шестерни
Шестерни разных размеров используются для разной скорости вращения колес. Шестерни большего размера обеспечивают больший крутящий момент, но имеют более низкие максимальные скорости. Шестерни меньшего размера (с меньшим количеством зубьев) обеспечат меньший крутящий момент, но позволят автомобилю двигаться с более высокой скоростью.

В механической коробке передач используются в основном 4 типа шестерен:

(i) Цилиндрическая зубчатая передача:
Используемая в старых коробках передач со скользящей зацеплением, эти типы зубчатых колес имеют прямые зубья.

(ii) Винтовая шестерня:
Это модифицированная версия последней, так как у них зубья с угловатым вырезом.

(iii) Конический:
Они являются лучшими из всех вышеперечисленных зубчатых колес, имеющих коническую площадь поперечного сечения с зубьями с угловым срезом.

(iv) Промежуточная шестерня:
Это маленькая шестерня, используемая в качестве шестерни заднего хода, обычно устанавливаемая над промежуточным валом.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

С момента внедрения трансмиссии —

— используются 3 типа механических коробок передач.

1. Редуктор с подвижной сеткой

Это самый старый из используемых редукторов.В этом типе коробки передач переключение происходит за счет скольжения шестерен по шлицевому главному валу для зацепления с соответствующей шестерней на промежуточном валу, одна шестерня которого находится в постоянном зацеплении с шестерней вала сцепления для обеспечения вращательного движения в течение преобразование (высокий крутящий момент или высокая скорость) в соответствии с требованиями привода, эта коробка передач требует специальной техники переключения, которая обычно известна как двойное выключение сцепления, а также зацепление было настолько шумным и резким, что привело к разработке нового система коробки передач.
Примечание. Обычно они поставлялись с максимум 3-ступенчатым ручным переключением передач.

2. Коробка передач с постоянным зацеплением

Это модифицированная версия более поздней версии, которая была введена сверх ограничений более поздней версии, в этом типе все шестерни на главном валу, промежуточном валу и валу сцепления находятся в постоянном зацеплении друг с другом, и выбор соответствующая передача осуществляется с помощью специальных зацепляющих устройств, известных как кулачковые муфты, которые скользят по шлицевому главному валу, чтобы выбрать соответствующую передачу по мере необходимости для привода.Эта система устраняет проблему двойного выключения сцепления и делает привод менее шумным, поскольку цилиндрические шестерни скользящего звена заменены косозубыми или коническими, но переключение передач по-прежнему не плавное, а также много износ кулачковых муфт из-за разной скорости вращения валов при зацеплении, что приводит к высокому техническому обслуживанию.
Примечание — он поставлялся с 4- или 5-ступенчатой ​​конфигурацией ручного переключения на 1 задний ход.

3. Синхронизирующая коробка передач

Это последний тип коробки передач, которая использовалась десятилетиями, поскольку эта система преодолевает все ограничения, обеспечиваемые коробкой передач с постоянным зацеплением или коробкой передач со скользящим зацеплением, а также улучшает выходные характеристики системы ручной трансмиссии, в этом типе кулачковые муфты с постоянным зацеплением Коробка передач заменена синхронизаторами, которые сначала приводят главный вал и промежуточный вал с одинаковой скоростью за счет фрикционного контакта, затем происходит зацепление соответствующей шестерни, что делает систему плавной, а также снижает потребность в обслуживании коробки передач, сегодня эта система Обычно идет с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач с 1-задним ходом.

Примечание — он идет с конфигурацией 5-ступенчатой ​​1-реверсивной.

РАБОТА СОВРЕМЕННОЙ ТРАНСМИССИИ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Сегодня почти все автомобили с механической коробкой передач на дороге оснащены синхронизирующей коробкой передач, поскольку она более надежна, требует меньшего обслуживания и выбор передачи не является сложным с этим типом коробки передач, работа которой выглядит следующим образом-

• Когда водитель нажимает педаль сцепления для переключения передачи, происходит расцепление маховика двигателя и вала сцепления, что позволяет водителю выбрать соответствующую передачу в соответствии с потребностями привода.

• Когда водитель нажимает или тянет рычаг переключения передач, чтобы выбрать конкретную передачу, синхронизирующее устройство, которое прикреплено к конкретному звену, скользит к выбранной паре шестерен с постоянным зацеплением.

• Сначала это синхронизирующее устройство обеспечивает фрикционный контакт с выбранной парой и валами для приведения вращающихся валов с одинаковой скоростью.

• Затем пара шестерен, имеющих соответствующее передаточное число, зацепилась с синхронизирующим устройством, чтобы получить мощность, создаваемую парой шестерен, которая затем передается на главный вал.

• Затем этот выходной сигнал с соответствующим крутящим моментом или скоростью передается на главную передачу, когда водитель отпускает педаль сцепления, что завершает переключение передачи.

• Когда дело доходит до выбора передачи заднего хода, синхронизатор контактирует с промежуточной шестерней, которая, в свою очередь, меняет направление вращения главного вала, и привод начинает движение в обратном направлении.
Примечание — Поскольку существует постоянное зацепление шестерен и непрерывное скольжение синхронизирующих устройств, необходимо обеспечить постоянную подачу смазочного масла, чтобы избежать износа компонентов механической трансмиссии.

ПРИЛОЖЕНИЕ

В частности, механическая трансмиссия покрывает 52% всего автомобильного рынка, что означает, что более половины транспортных средств на дорогах оснащены механической коробкой передач.

1. Все большегрузные автомобили, такие как грузовики, погрузчики и т. Д. Оснащены МТ.

2. Почти все дорожные мотоциклы имеют механическую коробку передач с 4 или 5-ступенчатыми переключениями без заднего хода.

3. В гоночных автомобилях формулы используется механическая коробка передач с быстродействующим механизмом переключения.

4. Практически все коммерческие автомобили используют MT из-за их низкой стоимости, за исключением автомобилей высокого класса, таких как Audi, BMW и т. Д.

(автомобильный мир)

Работа механической и автоматической коробки передач

Принцип работы трансмиссии как на ручной, так и на автоматической системе довольно прост и интересен. В моей предыдущей статье система трансмиссии была объяснена как механизм, который передает мощность, создаваемую автомобильным двигателем на ведущие колеса, называется СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ (или СИЛОВОЙ ПОЕЗДКИ).Поскольку двигателю необходимо преобразовывать свою механическую мощность в ведущие колеса, трансмиссия играет важную роль. К ним относятся изменяющийся крутящий момент, направление, скорость и позволяет автомобилю заводиться с высоким крутящим моментом.

Прочтите: все, что вам нужно знать о системе трансмиссии

Большинство водителей предпочитают механическую коробку передач в своем автомобиле. Что ж, у них обоих есть свои преимущества и ограничения, которые объясняются в другом посте.

Сегодня мы рассмотрим, как работают механическая и автоматическая трансмиссии.

Работа МКПП:

Механическая коробка передач включает в себя набор шестерен и пару валов, которые являются входным и выходным валами. Шестерня на первом валу входит в зацепление с шестернями на другом валу. Передаточное отношение между выбранной передачей на первичном валу и шестерней, включенной на выходном валу, определяет общее передаточное число для этой передачи.

В механической трансмиссии передачи включаются перемещением рычага переключения передач.Взаимодействие осуществляется посредством рычажных механизмов, управляющих движением шестерен вдоль входного вала. Автомобили с четырьмя передачами или скоростью имеют два рычага, а автомобили с пятью или шестью скоростями имеют три рычага. Эта связь изменяется при перемещении рычага переключения передач влево и вправо.

Сцепление играет важную роль в работе механической коробки передач, поскольку отсоединяет двигатель от первичного вала трансмиссии при нажатии. Он освобождает шестерни на первичном валу, заставляя его легко двигаться, поскольку двигатель передает крутящий момент через первичный вал.Это вызвало помолвку. Говорят, что сцепление отключено, когда рычаг сцепления не нажат. Как только сцепление отключает питание от двигателя к коробке передач, водитель легко выбирает передачу и отпускает сцепление. Отпускание сцепления позволило повторно передать мощность двигателя на входной вал, что заставило автомобиль двигаться с выбранным передаточным числом.

Читайте: различные типы сцепления и принцип их работы

На видео ниже показано, как работает система механической коробки передач:

Принцип работы автоматической коробки передач:

В работающей автоматической коробке передач происходит тот же процесс, что и в механической коробке передач, но происходит он через черный ход и автоматически.В этой ситуации муфта отсутствует, и трансмиссия полагается на гидротрансформатор для передачи желаемой скорости.

Когда двигатель вращается с замедлением, очень небольшой крутящий момент передается через жидкость и турбину внутри преобразователя крутящего момента. А когда двигатель быстро вращается, весь крутящий момент двигателя передается на трансмиссию. Гидротрансформатор является причиной того, что автомобили с автоматической коробкой передач медленно двигаются вперед на холостом ходу и в приводе. Небольшая часть крутящего момента двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Поскольку гидротрансформатор управляет подключением входа трансмиссии от двигателя. шестерни внутри трансмиссии включаются без прямого указания водителя. В трансмиссии используется один концентрический вал с набором шестерен внутри и вокруг друг друга в планетарной системе, включая солнечную шестерню. Водило планетарной передачи удерживает многоступенчатые планетарные шестерни и коронную шестерню.

Планетарный редуктор функционирует, изменяя соотношение входных и выходных скоростей передачи посредством переключения одной передачи на другую.Диапазон доступных соотношений зависит от того, какой из них задействован. Это полная гидравлическая система или система управления, которая задействует планетарные передачи в определенный момент времени. Эта гидравлическая система управления управляется запрограммированным электронным блоком управления.

Зубчатые передачи соединены со входом двигателя с помощью ряда внутренних муфт, которые управляются компьютером и гидравлической системой. Это помогает двигателю определить передаточное число, которое будет выводиться через выходной вал на ведущий вал колеса.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, как работает автоматическая коробка передач:

На этом статья «Принцип работы автомобильной трансмиссии». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, любезно комментируйте, делитесь и рекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Сцепление: определение, работа, функции, виды, детали, проблемы

В автомобильном двигателе есть механическое устройство, которое позволяет двигателю работать в неподвижном положении. Оно называется сцеплением .Компонент включает и отключает передачу мощности, особенно от ведущего вала к ведомому валу. По сути, муфты соединяют и разъединяют два вращающихся вала (приводные валы или линейные валы).

Сегодня мы рассмотрим определение, принцип работы, детали, типы, функции, а также проблемы системы сцепления в автомобильных двигателях.

Что такое сцепление?

Муфта — это механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу.Устройство имеет два вала, один из которых соединен с двигателем или силовой установкой (приводной элемент), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Читайте: Обычные и нетрадиционные типы автомобильных шасси

Принцип работы сцепления

Принцип работы муфты довольно интересен и понятен. Он отлично работает, так как крутящий момент / мощность не передаются, пока фрикционные диски не коснутся друг друга.Сцепление состоит из двух разных пластин, один установлен на маховике, а другой перемещается по коленчатому валу. Величина прилагаемого крутящего момента для определения величины осевой нагрузки, прилагаемой к фрикционному диску. Это означает, что чем больше осевая нагрузка, тем больше передача мощности и чем меньше осевая нагрузка, тем меньше передача мощности.

Подвижный диск, насаженный на коленчатый вал, перемещается вперед и назад с помощью педали сцепления. Нагрузка прилагается прижимной пластиной, которая соединена с несколькими винтовыми пружинами или одной диафрагменной пружиной.

Если педаль сцепления полностью нажата, подвижный фрикционный диск отодвигается от вала, который отсоединился от маховика. Поскольку осевая нагрузка на прижимной диск отсутствует, передача мощности / крутящего момента отсутствует. Вот почему двигатель может работать без движения.

И если педаль сцепления полностью отпущена, подвижный фрикционный диск скользит вперед по валу к маховику. Это состояние зацепления, когда диск касается маховика.

Величина прилагаемого рабочего давления также определяется тем, насколько нажата педаль сцепления.Это означает, что величина осевой нагрузки, прикладываемой прижимной пластиной, будет отражаться на передаваемой мощности.

На видео ниже показано, как работает сцепление:

Детали сцепления:

Ниже приведены основные части сцепления, но есть много мелких деталей, которые все еще присутствуют в нем:

1. Маховик : эта деталь сцепления установлена ​​на коленчатом валу, она продолжает работать, пока работает двигатель.На внешней стороне маховика установлен фрикционный диск.

2. Фрикционный диск : фрикционный диск может быть одно- или многодисковым в зависимости от области применения. Изготовлен из материала с высоким коэффициентом трения. Фрикционный диск установлен на приводном валу.

3. Прижимная пластина : на прижимной пластине установлен еще один фрикционный диск. эта прижимная пластина установлена ​​на шлицевой ступице.

4. Пружина и рычаги расцепления : пружины предназначены для перемещения фрикционного диска вперед и назад.В муфтах используется диафрагменная пружина, а рычаги помогают втягивать пружину.

Различные типы муфт:

Ниже приведены различные типы сцепления, используемые в двигателях

.

• Сцепление однодисковое
• Муфта многодисковая
• Муфта коническая
• Центробежная муфта
• Муфта электромагнитная
• Гидравлическое сцепление

Типы рычагов сцепления:

• Вал и рычаг
• Кабельная перемычка
• Тяга сцепления гидравлического привода

Прочтите: Четырехтактный двигатель: все, что вам нужно знать

Функции сцепления:

Ниже приведены функции сцепления в автомобиле:

1. Сцепление помогает двигателю работать в неподвижном положении.