Сцепление автомобиля — принцип работы, устройство

Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.

Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление — это выключатель крутящего момента. Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.

Рассмотрим виды сцепления. По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые. Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным». Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты. Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой.

 

Схема сцепления автомобиля: 1 — картер сцепления; 2 — подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 — вилка выключения сцепления; 5 — нажимная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — маховик; 8 — нажимной диск; 9 — кожух сцепления; 10 — первичный вал коробки передач; 11 — трос; 12 — педаль сцепления; 13 — муфта подшипника выключения сцепления; 14 — пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 — пружина демпфера; 16 — ступица ведомого диска.

 

В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.

Схема сцепления: 1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 —выжимной подшипник с муфтой.

1. Нажимной диск, в народе именуемый «корзиной», представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.
2. Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины, которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.
3. Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.
4. Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.
5. Система привода в действие сцепления, как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
   1. Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.
   2. Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.
   3. Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.
6. Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет. Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.

 

Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».

В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.

При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.

 

В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.

В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).

В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.

Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.

1. В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.
2. При увеличении оборотов двигателя, масляный насос в АКПП нагнетает масло в распределитель и, по достижении определенного значения давления, распределитель по маслопроводящим каналам предает давление на актуатор. Последний приводит в движение механизм нажатия сцепления. После переключения передачи, давление сбрасывается, и двигатель присоединяется к коробке.

Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Принцип работы и устройство сцепления автомобиля

Сцепление одним из важных узлов любого самоходного транспортного средства. Задача данного механизма заключается в плавном включении передачи усилийнепосредственно от маховика к первичному валу КПП в процессе движения авто и переключения скоростей. Сцеплениерешает задачи по корректному отключению или подключению силового агрегата к трансмиссии, а также передаче крутящих моментов. Чтобы уяснитьпринцип работы сцепления автомобиля необходимо подробно разобраться в конструкции этого узла.

Устройство сцепления автомобиля

• Нажимной диск (НД) представляет собой плоский элемент выпуклой круглой конфигурации. В основании этого узла смонтированы специальные выжимные устройства в виде пружин.Они соединяются со специальной прижимной площадкой, такой же формы, как и НД. Диаметр последней детали идентичен маховику.Одну из его сторон тщательно отшлифовывают для максимального и эффективного контакта. Пружины установлены по направлению к центру НД.В процессе выжима они воспринимают механическую нагрузку. Нажимной диск надежно зафиксирован на маховике. В промежутке между прижимным узлом и маховиком смонтирован диск сцепления.

• Диск сцепления (ВД, его еще называют ведомым диском) выполнен в аналогичной плоской круглой конфигурации. Его конструкция включает набор из фрикционных накладок и лучевого основания. Помимо этого сюда включена шлицевая муфта, которая обеспечивает подключениевала КПП. Плюс к этому, в числе составляющих механизма демпферные пружины, размещенные по кругу поверхности шлицевой муфты. Эти механизмы сглаживают вибрацию, возникающую в процессе включения привода сцепления.

• Фрикционные накладки (ФН) прочно монтируются к диску сцепления с помощью стальных или полимерных заклепок. Производители их изготавливают из самых различных материалов: керамики, композиционных материалов, кевлара и так далее. Последний материал является наиболее надежным в плане механических нагрузок и воздействия агрессивной среды.

• Выжимной подшипник (ВП) —достаточно сложная деталь.В зависимости от принципа срабатывания он разделяется на устройства нажимного или оттягивающего типа. Одна из сторон ВП выполняется в виде круглой нажимной площадки, размер которой соответствует диаметру пружин,которые смонтированы в центре НД. Данный механизм размещен на первичном вале, торец которого выступает из КПП. Для фиксации ВП в некоторых автомобилях используются стопорные пружины. Подшипник фиксируется на защитном кожухе вала КПП. В действие эту деталь приводит специальная вилка привода. Онакоторая воздействует на оправку, на которой имеются специальные выступы.

• Система привода (привод) может быть реализована механическим, гидравлическим, электронным и комбинированным узлом. Последнеерешение представляет собой тандем нескольких предыдущих. На сегодняшний день такие системы пользуются хорошей популярностью. Рассмотрим более подробно три основных вида:

• Механический привод. Для передачи усилия в механическом приводе используется специальный трос. Одна часть каната подключена к педали, а другая соединяется с выжимной вилкой. Трос размещается внутри кожуха, надежно зафиксированного возле педали и вилки. Такая конструкция обеспечивает ему необходимую защиту от механических воздействий.

• Гидравлический привод. В число основных элементов, выполняющих передачу силы нажатия,входят2 гидроцилиндра, объединенныхтрубопроводом высокого давления. Во время механического воздействия на педаль, в действие приводиться шток ГЦ (главного цилиндра). На его торце имеется специальный поршень, которыйсдавливает гидрожидкость внутри устройства.Впроцессе этого появляется повышенное давление, которое потом передается через шланг к рабочему цилиндру. Его наконечник также оснащен штоком, соединенным с поршнем, толкающим шток.В свою очередь,шток воздействует на вилку. В качестве рабочей среды чаще всего используют тормозную жидкость. Она заливается в специальный бачок, пода в систему реализуется самотеком.

• Электронный привод. В данной системе передача усилия производится с использованием электрического силового агрегата. Его включение происходит во время нажатия на педаль, посредством воздействия на трос. В этот моментэлектрическая энергия переходит в механическое перемещение.

Педаль сцепления—элемент, обеспечивающий оперативное управление всей системой. Она смонтирована в салоне и всегда размещена слева. В современных машинах, оснащенных автоматической КПП, она отсутствует. Механизм сцепления в автоматах работает без участия водителя,полностью автономно.

Принцип работы сцепления авто

Передача крутящих моментовреализуется за счет воздействия силы трения на ВД(ведомый диск). Во время включения ВД зажат между НД и маховиком. В процессе нажатия на педаль перемещается трос, который выполняетповорот рычага. В процессе этого действия свободный край вилки воздействует на ВП (выжимной подшипник). Он перемещается к маховику и воздействуетна пластины,которые отодвигаютНД. Таким образом, освобождается диск сцепления, благодаря чему водитель с легкостью переключает скорость. После отпускания педали ведомый диск вновь фиксируется между НД и маховиком.

В гидравлических системах привода происходят идентичные операции, исключением является механизм передачи усилий. Механическое воздействие от педали на ведомый диск передает жидкость, размещенная в цилиндре. 

виды, устройство и принцип работы

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Элементы муфты сцепления

Конструкция муфты сцепления
Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• Маховик двигателя – ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления – нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Особенности работы на автоматических коробках

В обычных АКПП такой элемент трансмиссии, как сцепление, попросту отсутствует. Зато на роботизированных и кулачковых «автоматах» она предусмотрена. Кстати, на последнем типе трансмиссий сцепление работает только при старте. В процессе движения данный элемент не функционирует.

На большинстве автоматических коробок используется многодисковое сцепление влажного типа. Однако выжим здесь происходит не путем нажатия определенной педали (которой попросту здесь нет), а сервоприводом (другими словами, актуатором). На данный момент принято различать несколько типов данных устройств:

• Электрический. Подобный сервопривод представляет собой шаговый двигатель. Он управляется при помощи ЭБУ (электронного блока управления).
• Гидравлический. Такой актуатор выполняется в виде гидроцилиндра. Он приводится в действие специальным гидравлическим распределителем.

На КПП типа «робот» используются два типа сцеплений. Они функционируют переменно. При выжиме первого для автоматического переключения определенной передачи второе ожидает команды для выжима следующей.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается. Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков. В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Элементы двухдискового сцепления
Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педали к механизму передается посредством жидкости.

Последняя содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах.

Устройство данного типа сцепления несколько отличается от механического.

На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стального кожуха, закрепленного к маховику, устанавливается 1 ведомый диск.

Внутри кожуха есть пружина с радиальным лепестком. Она служит выжимным рычагом. Управляющая педаль при этом подвешивается на оси к кронштейну кузова. К ней также прикреплен толкатель главного цилиндра на шарнирном соединении. После того как происходит выключение узла и переключение передачи, пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение.

В конструкции узла присутствует как главный, так и рабочий цилиндр сцепления. По своей конструкции оба элемента очень схожи между собой. Оба состоят из корпуса, внутри которого присутствует поршень и специальный толкатель. Как только водитель нажимает педаль, задействуется главный цилиндр сцепления. Здесь при помощи толкателя поршень перемещается вперед, благодаря чему давление внутри увеличивается. Последующее его передвижение приводит к тому, что жидкость проникает в рабочий цилиндр через нагнетательный канал. Так вот, благодаря воздействию толкателя на вилку и происходит выключение узла. В то время, когда водитель начинает отпускать педаль, рабочая жидкость поступает обратно. Это действие приводит к включению сцепления. Данный процесс можно описать так. Сначала открывается обратный клапан, который сжимает пружину. Далее идет возврат жидкости из рабочего цилиндра в главный. Как только давление в нем становится меньше усилия нажатия пружины, клапан закрывается, а в системе образуется избыточное давление жидкости. Так происходит нивелирование всех зазоров, которые находятся в определенной части системы.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Что в итоге

Как видно, водителям транспортного средства с МКПП нужно во время езды на автомобиле постоянно выполнять выключение и включение сцепления. При этом для продления срока службы элемента нужно избегать того, чтобы сцепление подвергалось нагрузкам.

Для этого нужно трогаться с места с невысоких оборотов ДВС, отпуская сцепление плавно, не держать передачу включенной и стоять с нажатой педалью сцепления на светофорах, буксовать в грязи или снегу с наполовину включенным сцеплением и т.д.

Напоследок отметим, что освоив принцип работы и получив навыки работы с педалью сцепления, водитель сможет обеспечить плавность хода автомобиля, добиться комфортного переключения передач и увеличить ресурс сцепления.

Коробка передач «механика»: основные плюсы и минусы данного типа КПП, принцип работы механической трансмиссии автомобиля (МКПП).

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Коробка передач АМТ: устройство и работа роботизированной коробки передач, виды коробок-робот. Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Зачем лишняя педаль

Сцепление является элементом конструкции автомобиля, принимающим участие в передаче момента к колесам от двигателя и позволяющим кратковременно эту передачу разрывать, что выполняется водителем, когда он нажимает на педаль сцепления. Рассматривая вопрос о ее назначении и роли в управлении автомобилем, нельзя, хотя бы кратко, не коснуться устройства такого механизма.

Однако, прежде чем разбираться с конструкцией механизма управления, требуется сделать оговорку, что использовать его надо достаточно осторожно. Недаром при управлении автомобилем левая нога не касается педали, а должна лежать на специально предусмотренном для нее месте. Связано это с тем, что когда двигатель отключен от колес, резко снижается возможность управления, машина движется только по инерции. Особенно опасно такое движение на мокрой или скользкой дороге.

В подобных случаях то же торможение надо выполнять без нажатия на сцепление. Иначе возможен занос машины с непредсказуемыми последствиями, особенно для новичков, не готовых к такому изменению поведения автомобиля. Лучше всего руководствоваться одним общим правилом – при движении на ровной дороге в случае отсутствия необходимости переключения передач управлять автомобилем надо, используя только газ и тормоз. То же самое относится к движению с горки, в этом случае нельзя допускать езду накатом или при отключенном от колес двигателе.

Двигатель всегда должен быть готов передать, а колеса получить необходимый крутящий момент. Только тогда вы сохраняете полную возможность контролировать поведение автомобиля. Поэтому пользоваться педалью сцепления надо исключительно при необходимости, только в тех случаях, когда не обойтись без этого нельзя, как при переключении передач или начале движения. Имея в виду, что нужно делать это аккуратно и осторожно, так как в процессе переключения передач возможно возникновение резких динамических нагрузок на различные узлы машины.

Составить конструктивные схемы приводов выключения сцепления. Принцип работы сцепления. Устройство сцепления автомобиля

Важной составляющей автомобиля, оснащенного механической коробкой передач, является сцепление. Оно состоит непосредственно из муфты (корзины) сцепления и привода. Остановимся более подробно на таком элементе, как привод сцепления, который играет важную роль в общем узле сцепления. Именно при его неисправности муфта теряет свою функциональность. Разберем устройство привода, его виды, а также преимущества и недостатки каждого.

Привод предназначен для дистанционного управления сцеплением непосредственно водителем из салона. Нажатие на педаль сцепления напрямую воздействует на нажимной диск.

Известны следующие виды привода:

• механический
• гидравлический
• электрогидравлический
• пневмогидравлический

Наибольшее распространение получили первые два вида. На грузовиках и автобусах используется пневмогидравлический привод. Электрогидравлический устанавливают в машинах с роботизированной коробкой передач.

В некоторых автомобилях для облегчения управления применяется пневматический или вакуумный усилитель привода.

Механический привод

Механический или тросовый привод отличается простой конструкцией и невысокой ценой. Он неприхотлив в обслуживании и состоит из минимального количества элементов. Механический привод устанавливается в легковых и малотоннажных грузовых автомобилях.

Механический привод сцепления

К элементам механического привода относятся:

• трос сцепления
• педаль сцепления
• вилка выключения сцепления
• выжимной подшипник
• механизм регулировки

Трос сцепления, заключенный в оболочку, является основным элементом привода. Трос сцепления крепится к вилке, а также к педали, находящейся в салоне автомобиля. В момент выжимания педали водителем действие через трос передается на вилку и выжимной подшипник. В результате происходит разъединение маховика двигателя с трансмиссией и, соответственно, выключение сцепления.

В соединении троса и рычажного привода предусмотрен регулировочный механизм, обеспечивающий свободный ход педали сцепления.

Ход педали сцепления представляет собой свободное перемещение до момента срабатывания привода. Расстояние, пройденное педалью без особого усилия водителя при нажатии, и есть свободный ход.

Если переключение передач сопровождается шумом, а в начале движения наблюдаются небольшие рывки автомобиля, то необходима регулировка хода педали.

Зазор в сцеплении должен находиться в пределах 35-50 мм свободного хода педали. Нормативы этих показателей указаны в технической документации автомобиля. Регулировка хода педали осуществляется путем изменения длины тяги с помощью регулировочной гайки.

В грузовых автомобилях используется не тросовый, а рычажный механический привод.

К плюсам механического привода относятся:

• простота устройства
• невысокая стоимость
• надежность в эксплуатации

Главным минусом считается более низкий КПД по сравнению с гидроприводом.

Гидравлический привод сцепления

Гидропривод имеет более сложную конструкцию. К его элементам, помимо выжимного подшипника, вилки и педали, относится также гидравлическая магистраль, которая заменяет трос сцепления.

Схема гидравлического сцепления

По сути эта магистраль аналогична гидроприводу тормозной системы и состоит из следующих элементов:

• главный цилиндр сцепления
• рабочий цилиндр сцепления
• бачок и трубопровод с тормозной жидкостью

Устройство главного цилиндра сцепления напоминает устройство главного тормозного цилиндра. Главный цилиндр сцепления состоит из поршня с толкателем, расположенных одном в корпусе. Также к его элементам относятся резервуар для жидкости и уплотнительные манжеты.

Рабочий цилиндр сцепления, имеющий схожую с главным цилиндром конструкцию, дополнительно оснащен клапаном для удаления воздуха из системы.

Механизм действия гидропривода такой же, как и у механического, только усилие передается с помощью находящейся в трубопроводе жидкости, а не через трос.

Во время нажатия водителем на педаль усилие через шток передается на главный цилиндр сцепления. Затем за счет несжимаемого свойства жидкости в действие приводятся рабочий цилиндр сцепления и рычаг привода выжимного подшипника.

В качестве плюсов гидропривода можно выделить следующие его особенности:

• гидравлическое сцепление позволяет передавать усилие на значительное расстояние с высоким КПД
• сопротивление перетеканию жидкости в элементах гидропривода способствует плавному включению сцепления

Главный минус гидропривода – более сложный ремонт по сравнению с механическим. Течь рабочей жидкости и попадание в систему гидропривода воздуха — вот, пожалуй, наиболее распространенные поломки, которыми могут «похвастаться» главный и рабочий цилиндры сцепления.

Гидропривод применяется в легковых автомобилях, а также на грузовых автомобилях с опрокидывающейся кабиной.

Нюансы эксплуатации сцепления

Зачастую водители склонны связывать неравномерность и рывки при движении автомобиля с неисправностями сцепления. Эта логика в большинстве случаев ошибочна.

Например, автомобиль при переключении передач с первой на вторую, резко сбрасывает обороты. Здесь виновато не само сцепление, а датчик положения педали сцепления. Находится он за самой педалью сцепления. Неисправности датчика устраняются путем несложного ремонта, после которого сцепление будет вновь работать плавно и без рывков.

Другая ситуация: при переключении передач автомобиль немного дергается, а при трогании с места может заглохнуть. В чем может быть причина? Чаще всего в этом виноват клапан задержки сцепления. Этот клапан обеспечивает определенную скорость, при которой может схватываться маховик, независимо от того, насколько быстро была «брошена» педаль сцепления. Для начинающих водителей эта функция необходима, т.к. клапан задержки сцепления предотвращает чрезмерный износ поверхности диска сцепления.

Сцепление — неотъемлемая часть любого современного автомобиля. Именно этот узел принимает на себя все колоссальные нагрузки и удары. Особенно испытывают устройства на автомобилях с механической КПП. Как вы уже поняли, в сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, его конструкцию и назначение.

Характеристика элемента

Сцепление представляет собой силовую муфту, которая осуществляет передачу крутящего момента между двумя основными составляющими автомобиля: двигателем и коробкой передач. Состоит оно из нескольких дисков. В зависимости от типа передачи усилий данные муфты могут быть гидравлическими, фрикционными или же электромагнитными.

Назначение

Автоматическое сцепление предназначено для временного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавной их притирки. Необходимость в ней возникает по мере того, как начинается движение. Временное разъединение мотора и КПП нужно и при последующем переключении скоростей, а также при резком торможении и остановке транспортного средства.

Во время движения машины система сцепления находится по большей части во включенном состоянии. В это время она передает мощность от двигателя к коробке переключения передач, а также предохраняет механизмы КПП от различных динамических нагрузок. Тех, которые возникают в трансмиссии. Таким образом, нагрузки на нее возрастают по мере торможения двигателя, при резком включении сцепления, снижении частоты оборотов коленвала либо при наезде транспортного средства на неровности дорожного полотна (ямы, выбоины и так далее).

Классификация по связи ведущих и ведомых частей

Сцепление классифицируют по нескольким признакам. По связи ведущих и ведомых частей принято различать следующие типы устройств:

• Фрикционные.
• Гидравлические.
• Электромагнитные.

По типу создания нажимных усилий

По данному признаку различают типы сцепления:

• С центральной пружиной.
• Центробежные.
• С периферийными пружинами.
• Полуцентробежные.

По количеству ведомых валов системы бывают одно-, двух- и многодисковые.

По типу привода

• Механический.
• Гидравлический.

Все вышеуказанные типы сцеплений (за исключением центробежных) являются замкнутыми, то есть постоянно выключенными или включенными водителем при переключении скоростей, остановке и торможении транспортного средства.

На данный момент большую популярность обрели системы фрикционного типа. Такие узлы используются как на легковых, так и на грузовых автомобиля, а также на автобусах малого, среднего и большого класса.

2-дисковые сцепления используются только на крупнотоннажных тягачах. Также они устанавливаются на автобусы большой вместимости. Многодисковые же практически не применяются автопроизводителями в данный момент. Раньше они использовались на большегрузах. Также стоит отметить, что гидромуфты в качестве отдельного узла на современных машинах не применятся. До недавнего времени они использовались в коробках автомобилей, однако только совместно с последовательно установленным фрикционным элементом.

Что касается электромагнитных сцеплений, то они на сегодняшний день не получили широкого распространения в мире. Связано это со сложностью их конструкции и с дорогостоящим обслуживанием.

Принцип работы сцепления с механическим приводом

Стоит отметить, что данный узел имеет одинаковый принцип работы вне зависимости от количества ведомых валов и типа создания нажимных усилий. Исключение составляет тип привода. Напомним, он бывает механическим и гидравлическим. И сейчас мы рассмотрим принцип работы сцепления с механическим приводом.

Как же действует данный узел? В рабочем состоянии, когда педаль сцепления не затронута, ведомый диск зажат между нажимным и маховиком. В это время передача крутящих усилий на вал производится за счет силы трения. Когда водитель нажимает ногой на педаль, трос сцепления перемещается в корзине. Далее рычаг поворачивается относительно своего места крепления. После этого свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Последний, перемещаясь к маховику, — давить на пластины, которые отодвигают нажимной диск. В данный момент ведомый элемент освобождается от прижимающих усилий и таким образом происходит отсоединение сцепления.

Далее водитель свободно производит переключение передачи и начинает плавно отпускать педаль сцепления. После этого система вновь включает в связь ведомый диск с маховиком. По мере отпускания педали сцепление включается, происходит притирка валов. Через некоторое время (пару секунд) узел в полной мере начинает передавать крутящий момент на двигатель.

Последний через маховик осуществляет привод на колеса. Стоит отметить, что трос сцепления присутствует только на узлах с механическим приводом. Нюансы конструкции другой системы мы опишем в следующем разделе.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педали к механизму передается посредством жидкости. Последняя содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах. Устройство данного типа сцепления несколько отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стального кожуха, закрепленного к маховику, устанавливается 1 ведомый диск.

Внутри кожуха есть пружина с радиальным лепестком. Она служит выжимным рычагом. Управляющая педаль при этом подвешивается на оси к кронштейну кузова. К ней также прикреплен толкатель главного цилиндра на После того как происходит выключение узла и переключение передачи, пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение. Кстати, схема сцепления представлена на фото справа.

Но это еще не все. В конструкции узла присутствует как главный, так и По своей конструкции оба элемента очень схожи между собой. Оба состоят из корпуса, внутри которого присутствует поршень и специальный толкатель. Как только водитель нажимает педаль, задействуется Здесь при помощи толкателя поршень перемещается вперед, благодаря чему давление внутри увеличивается. Последующее его передвижение приводит к тому, что жидкость проникает в рабочий цилиндр через нагнетательный канал. Так вот, благодаря воздействию толкателя на вилку и происходит выключение узла. В то время, когда водитель начинает отпускать педаль, рабочая жидкость поступает обратно. Это действие приводит к включению сцепления. Данный процесс можно описать так. Сначала открывается обратный клапан, который сжимает пружину. Далее идет возврат жидкости из рабочего цилиндра в главный. Как только давление в нем становится меньше усилия нажатия пружины, клапан закрывается, а в системе образуется жидкости. Так происходит нивелирование всех зазоров, которые находятся в определенной части системы.

В чем отличие двух приводов?

Основное преимущество систем с механическим приводом заключается в простоте конструкции и неприхотливости в обслуживании. Однако в отличие от своих аналогов они имеют меньший коэффициент полезного действия.

Гидравлическое сцепление (фото его представлено ниже), благодаря высокой производительности, обеспечивает более плавное включение и выключение узлов.

Однако такой тип узлов гораздо сложнее по своей конструкции, из-за чего они менее надежны в работе, более прихотливы и затратны в обслуживании.

Требование к сцеплениям

Один из главных показателей данного узла — высокая способность к передаче усилий крутящего момента. Для оценки этого фактора используется такое понятие, как «величина коэффициента запаса сцепления».

Но, кроме основных показателей, которые касаются каждого узла машины, к данной системе предъявляется целый ряд других требований, среди которых следует отметить:

• Плавность включения. При эксплуатации автомобиля данный параметр обеспечивается квалифицированным управлением элементами. Однако некоторые детали конструкции предназначены для увеличения степени плавного включения узла сцепления даже при минимальной квалификации водителя.
• «Чистота» выключения. Данный параметр подразумевает полное выключение, при котором усилия крутящего момента на выходном валу соответствуют нулевому или близкому к нему значению.
• Надежная передача мощности от трансмиссии к двигателю при любых режимах работы и эксплуатации. Иногда при заниженном значении коэффициента запаса сцепление начинает пробуксовывать. Что приводит к повышенному его нагреву и износу деталей механизма. Чем выше данный коэффициент, тем больше масса и размеры узла. Чаще всего это значение составляет порядка 1.4-1.6 для легковых автомобилей и 1.6-2 для грузовиков и автобусов.
• Удобство управления. Данное требование является обобщенным для всех органов управления транспортного средства и конкретизируется в виде характеристики хода педали и степени усилий, требуемых для полного отключения сцепления. На данный момент в России действует ограничение в 150 и 250 Н для автомобилей с усилителями привода и без них соответственно. Сам ход педали зачастую не превышает отметки 16 сантиметров.

Заключение

Итак, мы рассмотрели устройство и принцип работы сцепления. Как видите, данный узел имеет большое значение для автомобиля. От его работоспособности зависит исправность всего транспортного средства. Поэтому не следует рвать сцепление, резко убирая ногу с педали при движении. Чтобы максимально сохранить детали узла, необходимо плавно отпускать педаль и не практиковать длительных выключений системы. Так вы обеспечите долгую и надежную работу всех ее элементов.

Сцепление

Сцепление и приводы управления сцеплением

Назначение и принцип действия сцепления. Сцепление автомобиля служит для кратковременного разъединения коленчатого вала двигателя от коробки передач и их плавного соединения, которые необходимы при переключении передач и трогании автомобиля с места.

На легковых и грузовых автомобилях наиболее распространено однодисковое сцепление фрикционного типа. Сцепление состоит из механизма и привода выключения. Механизм сцепления собран на маховике двигателя, а привод — на невращающихся деталях, установленных на раме или кузове автомобиля.

Схема фрикционного сцепления:
1 — маховик двигателя, 2 — ведомый диск, 3 — нажимный диск, 4 — пружины, 5 — вилка, 6 — тяга,
7 — педаль, 8 — ведущий вал, 9 — возвратная пружина, 10 — муфта, 11 — отжимные рычаги, 12 — кожух

Основными деталями механизма сцепления являются ведомый диск, установленный на шлицы ведущего вала коробки передач, нажимный диск с пружинами, размещенными на кожухе, который жестко прикреплен к маховику. На кожухе сцепления установлены на шаровых опорах отжимные рычаги, соединенные шарнирно с нажимным диском.

Привод выключения сцепления состоит из муфты с выжимным подшипником и возвратной пружиной, вилки, тяги и педали.

При отпущенной педали сцепления ведомый диск зажат пружинами между маховиком и нажимным диском. Такое состояние сцепления называется включенным, так как при работе двигателя крутящий момент от маховика и нажимного диска передается за счет сил трения на ведомый диск и дальше на ведущий вал коробки передач. Если нажать на педаль сцепления, тяга перемещается и поворачивает вилку относительно места ее крепления. Свободный конец вилки давит на муфту, в результате чего она перемещается к маховику и нажимает на рычаги, которые отодвигают нажимный диск. При этом ведомый диск освобождается от сжимающего усилия, отходит от маховика и сцепление выключается.

Приводы управления сцеплением.

Механический привод выключения сцепления применяют на большинстве отечественных грузовых автомобилей, так как он наиболее прост по конструкции и удобен в эксплуатации. Основными деталями привода выключения сцепления автомобиля ЗИЛ-130 являются педаль 1, которая закреплена на валу 5, связанном тягой 6 с рычагом 7 и вилкой 3 выключения сцепления.

При нажатии на педаль 1 все детали привода приходят во взаимодействие, в результате чего подшипник 2 муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, нажимный диск отводится, а ведомый освобождается от усилия нажатия и сцепление выключается.

При включении сцепления педаль отпускают, муфта с подшипником под действием возвратной пружины 4 занимает исходное положение, освобождая рычаги выключения и сцепление включается.

Привод выключения сцепления автомобилей ЗИЛ-130

Гидравлический привод выключения сцепления сложнее по конструкции, чем механический, но он обеспечивает более плавное включение и допускает свободное расположение педали привода по отношению к механизму сцепления.

Пневматический усилитель в приводе сцепления применяют на грузовых автомобилях, чтобы уменьшить усилие нажима на педаль при выключении сцепления.

Работает пневмоусилитель следующим образом. При нажатии на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается под гидропоршень усилителя и следящий поршень. Последний перемещается и действует на клапаны управления, закрывая выпускной и открывая впускной. При этом сжатый воздух из системы начинает поступать в полость пневмопоршня, который перемещается, оказывая дополнительное усилие на шток выключения сцепления. В результате суммарное усилие от давления воздуха и педали на штоке выключения сцепления возрастает и сцепление выключается. При отпускании педали давление в гидропроводе исчезает и поршни под действием пружин отходят в исходное положение, сцепление включается, а воздух из пневмоусилителя выходит в атмосферу.

Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.

А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть — включить сцепление, привести его в состояние монолита. И это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.

На первом этапе работы по включению сцепления — приотпускаем педаль, то есть 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 ваш автомобиль потихоньку ползти.

На втором этапе – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения, то есть на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина при этом немного увеличивает скорость движения.

На третьем этапе — маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса автомобиля. Это соответствует состоянию механизма сцепления – включено, автомобиль едет. Теперь остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу. Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет. В худшем же варианте, что-нибудь еще и сломается, так как в этот момент возникает сильная ударная волна, которая многократно увеличивает нагрузки на все детали двигателя и агрегаты трансмиссии.

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 сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Основные неисправности сцепления.

Сцепление «ведет» (выключается не полностью) из-за большого свободного хода педали сцепления, перекоса нажимного подшипника, коробления ведомого диска или поломки пружин.

Для устранения неисправности отрегулировать свободный ход педали, удалить воздух из гидропривода, заменить неработоспособные диски и пружины.

Сцепление «пробуксовывает» (включается не полностью) из-за малого свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, поломки пружин.

Для устранения неисправности необходимо отрегулировать свободный ход педали, промыть или поменять диски, пружины.

Сцепление включается резко вследствие заеданий в механизме привода, задирах на рабочих поверхностях дисков, маховика и разрушения фрикционных накладок ведомого диска.

Для устранения неисправности следует заменить неисправные узлы привода, устранить задиры на поверхностях дисков, заменить ведомый диск.

Подтекание тормозной жидкости в приводе выключения сцепления возможно из главного или рабочего цилиндров, а также в соединительных трубках.

Для устранения неисправности следует визуально определить место утечки и заменить неисправные узлы, с последующей прокачкой всего гидропривода (удалить из него воздух).

Эксплуатация сцепления.

При эксплуатации автомобиля необходимо периодически проверять уровень в бачке, питающем жидкостью гидравлический привод сцепления. Если уровень окажется меньше нормы, то его обязательно следует восстановить, долив тормозной жидкости. В противном случае, когда ее уровень понизится до нуля, усилие вашей ноги на педали сцепления будет передаваться в никуда.

Пониженный уровень жидкости или неправильная регулировка сцепления может привести к тому, что передачи на вашем автомобиле будут включаться с огромным усилием или вообще включаться не будут. И если, при полностью нажатой педали сцепления, вам все-таки удастся «впихнуть» первую передачу, то автомобиль самопроизвольно начнет медленное движение, хотя по результатам всего предыдущего разговора в данный момент двигатель отделен от ведущих колес. Здорово, да? Все стоят на красный сигнал светофора, а вы уже едите! Как это может случиться и почему машина едет? Ответ прост – любая машина требует к себе постоянного внимания, она любит «смазку и ласку». А если по делу, то описанная неприятность называется — сцепление ведет . Суть происходящего следующая. В то время когда ведомый диск сцепления не должен иметь контакта с маховиком, он все-таки за него немного цепляется, и соответственно часть крутящего момента передается на вал коробки передач и далее на ведущие колеса.

На этом проблемы со сцеплением не заканчиваются. Так как каждый раз, отпуская педаль сцепления, мы заставляем обе поверхности ведомого диска сильно тереться о железный маховик и не менее железный нажимной диск, то естественно боковые поверхности ведомого диска изнашиваются. Это нормальный процесс, предусмотренный конструкцией автомобиля, и ведомый диск является расходным материалом. Однако наступает в жизни, опять же не очень смешной момент, когда все уже давно уехали с того самого перекрестка с красным сигналом светофором (после включения зеленого), а вы все еще стоите на месте. Хотя и первая передача включена, и педаль сцепления наверху, и «газуете» вы так, что у проезжающих мимо водителей «сердце кровью обливается». Но износ накладок ведомого диска оказался настолько велик, что теперь он не зажимается между маховиком и нажимным диском с должным усилием, и пробуксовывая не передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Описанное явление имеет и свое название – сцепление пробуксовывает . Конечно, здесь описан пример совсем уж глухого и слепого водителя, потому что машина намного раньше «предупреждала» его о том, что «несмешной» случай может произойти в ближайший месяц. Еще раньше на подходе к максимальному износу, ведомый диск начал пробуксовывать, сначала на четвертой передаче, затем на третьей и так далее. А вообще, при нормальной грамотной эксплуатации автомобиля, замена ведомого диска сцепления требуется после 80 тыс. км. пробега и более.

Однако не все водители – мастера вождения, и износ диска может наступить значительно раньше. Начало критического износа легко определить, двигаясь на четвертой передаче со скоростью 40 – 45 км/ч. Если при активном нажатии на педаль газа обороты двигателя начинают увеличиваться, а машина продолжает движение с постоянной скоростью, то в подтверждение своей догадки вы еще и унюхаете специфический запах «подгорающих» накладок диска. Значит, пора покупать диск и искать автосервис подешевле или понадежней, кому что больше подходит. «Шелест» в районе сцепления и его пропадание при полностью нажатой педали сцепления означает, что вы должны готовиться к замене выжимного подшипника. Резкие старты и ускорения машины, постоянное «держание» ноги на педали сцепления при движении ведут к износу не только сцепления, но и других агрегатов автомобиля. Укорачивает срок службы сцепления и еще одна не очень «мудрая» привычка. Это когда водитель удерживает педаль сцепления в нажатом состоянии на все время остановки перед красным сигналом светофора. Грамотным ожиданием разрешающего сигнала светофора, по многим причинам, будет – нейтральная передача и полностью отпущенная педаль сцепления.

— в начало —

Привод сцепления предназначен для обеспечения выключения сцепления, а именно отжимания диафрагменной пружины. На современных автомобилях применяются приводы сцепления следующих видов: механический, гидравлический и электрогидравлический.

Наибольшее применение в автомобиле нашли механический и гидравлический приводы сцепления. Электрогидравлический привод используется для автоматизации управления сцеплением в роботизированной коробке передач , например, в коробке передач Easytronic .

Механический привод используется в качестве привода сцепления небольших легковых автомобилей. Данный вид привода отличает простота конструкции и невысокая стоимость.

Механический привод сцепления объединяет педаль сцепления, приводной трос и рычажную передачу. На тросе располагается механизм регулирования свободного хода педали сцепления.

Основным конструктивным элементом механического привода сцепления является трос, который соединяет педаль сцепления с вилкой выключения. Трос заключен в оболочку. При нажатии на педаль сцепления усилие через трос передается на рычажную передачу, которая в свою очередь перемещает вилку сцепления и обеспечивает выключение сцепления.

В системе предусмотрен механизм регулирования свободного хода педали сцепления, включающий регулировочную гайку на конце троса. Необходимость регулировки обусловлена постепенным изменением положения педали сцепления вследствие износа фрикционных накладок.

Гидравлический привод сцепления по конструкции аналогичен гидравлическому приводу тормозной системы. В нем используется свойство несжимаемости жидкости. В качестве рабочей жидкости применяется тормозная жидкость.

Гидравлический привод сцепления имеет более сложную конструкцию. Помимо педали привод включает главный и рабочий цилиндры, бачек рабочей жидкости и соединительные трубопроводы.

Конструктивно главный и рабочий цилиндры состоят из поршня с толкателем, размещенных в корпусе. При нажатии на педаль сцепления толкатель перемещает поршень главного цилиндра, происходит отсечка рабочей жидкости от бачка. При дальнейшем движении поршня рабочая жидкость по трубопроводу поступает в рабочий цилиндр. Под воздействием жидкости происходит движение поршня с толкателем. Толкатель воздействует на вилку сцепления и обеспечивает выключение сцепления.

Для удаления воздуха из системы гидропривода сцепления (прокачки системы) на главном и рабочем цилиндрах установлены специальные клапаны (штуцеры ).

Для облегчения управления на некоторых моделях автомобилей используются пневматический или вакуумный усилитель привода сцепления.

Устройство сцепления автомобиль МАЗ-500

Устройство сцепления показано на рис. 54. Ведущей частью сцепления является маховик 1 двигателя и нажимной диск 3.

Рис. 54. Сцепление ЯМЗ-236:

1 — маховик; 2 — ведомый диск с гасителем крутильных колебаний; 3 — нажимной диск; 4 — оттяжной рычаг; 5 — опорная пластина; 6 — болт крепления опорной пластины; 7 — вилка оттяжного рычага; 8 — стопорная шайба; 9 — регулировочная гайка; 10 — пружина оттяжного рычага; 11 — муфта выключения сцепления с подшипником; 12 — шланг подачи смазки к муфте выключения сцепления: 13 — пружина муфты выключения; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — упорное кольцо оттяжных рычагов; 16 — вал вилки выключения сцепления; 17 — рычаг вала вилки выключения сцепления; 18 — тяга выключения сцепления: 19 — контргайка: 20 — вилка; 21 — палец; 22 — крышка люка картера сцепления; 23 — кожух сцепления; 24 — нажимная пружина; 25 — теплоизоляционная прокладка пружины; 26 — картер сцепления; 27 — крышка люка картера маховика

Нажимной диск сцепления отлит из специального чугуна и имеет на наружной поверхности четыре равномерно расположенных по окружности обработанных шипа, которые входят в пазы на маховике. Такое соединение дает возможность перемещаться нажимному диску в осевом направлении, но при этом обеспечивается передача крутящего момента от маховика к нанажимному диску. Передача крутящего момента от маховика к ведомому диску осуществляется только тогда, когда нажимной диск прижимается к ведомому под действием нажимных пружин 24, расположенных по окружности между кожухом сцепления и нажимным диском.

Рис. 55. Ведомый диск сцепления:

1 — пружина гасителя; 2 — обойма пружины; 3 — фрикционное кольцо: 4 — диск гасителя крутильных колебаний; 5 — ступица ведомого диска: 6 — тарельчатая пружина: 7 — гайка; 8 — болт крепления тарельчатой пружины; 9 — упорный штифт гасителя крутильных колебаний

Для правильной установки пружин в кожухе сцепления имеются направляющие стаканы, а в нажимном диске — направляющие стержни. Для предохранения пружин от нагрева и отпуска, возможных при длительном буксовании сцепления, под каждую пружину со стороны диска подложена теплоизоляционная подкладка 25 из прессованного асбестового картона.

Ведомый диск сцепления 2 установлен между маховиком двигателя и нажимным диском. Ведомый диск составной; 2го ступица 5 (рис. 55) наготовлена из хромистой стали, а собственно диск выполнен из тонколистовой пружинной стали 65Г. С обеих сторон к нему приклепаны фрикционные накладки. Ведомый диск центрируется по наружной поверхности ступицы. Внутреннее отверстие ступицы имеет шлицы для посадки ведомого диска на шлицевой конец первичного вала коробки передач. К фланцу ступицы ведомого диска приклепывается гаситель крутильных колебаний (демпфер) фрикционного типа, предназначенный для устранения крутильных колебаний в силовой передаче автомобиля и уменьшения напряжений в ее элементах при резком изменении скоростного режима. Устройство гасителя показано на рис. 55.

К обеим сторонам фланца ступицы ведомого диска прилегают фрикционные кольца 3 гасителя. Их охватывает с одной стороны стальной лист ведомого диска сцепления, а с другой стороны — диск 4 гасителя. Этот пакет стягивается шестью специальными заклепками, под которые подложены тарельчатые пружины 6 таким образом, что обеспечивается возможность некоторого взаимного углового смещения соединенных деталей.

Такая возможность достигается постоянством расстояния между дисками сцепления и диском гасителя, обеспечиваемого тремя упорными штифтами 9, а также наличием шести овальных отверстий, через которые проходят соединяющие диски заклепки.

Упругой муфтой гасителя являются шесть равномерно расположенных по окружности пружин, вставленных в отверстия, пробитые во фланце ступицы и дисках сцепления и гасителя. Выпаданию пружин препятствует обойма 2, охватывающая пружины и отбортовки, вставленные в отверстия.

Таким образом, связь ведомого диска сцепления со ступицей, соединенной с первичным валом коробки передач, осуществляется через пружины и фрикционные кольца гасителя крутильных колебаний. Момент трения в гасителе создается за счет тарельчатых пружин.

При возникновении крутильных колебаний диски сцепления и гасителя могут иметь угловое смещение относительно фланца ступицы, так как они не связаны жестко со ступицей. Такому смещению, однако, препятствуют силы трения, возникающие на поверхностях, сопряженных со стальными фрикционными кольцами 3, и жесткость сжимаемых пружин гасителя. Возникшее трение является полезным, так как оно поглощает энергию крутильных колебаний и препятствует распространению их на первичный вал коробки передач и другие детали силовой передачи, связанные с ним. Кроме того, возможность некоторого углового смещения ведомого диска сцепления относительно ступицы несколько смягчает плавность соединения двигателя с силовой передачей. Максимально возможное угловое смещение диска относительно ступицы определяется полным сжатием пружин до соприкосновения витков. Момент трения гасителя находится в пределах 5—10 кГ-м.

Выключающее устройство сцепления состоит из четырех оттяжных рычагов 4 (см. рис. 54), которые пальцами соединяются с нажимным диском и вилкой 7. Опорами осей рычагов 4 на нажимном диске являются имеющиеся в нем двойные приливы, обработанные соосно. Рычаги опираются на оси через игольчатые ролики. Продольное смещение осей ограничиваетчека, входящая в паз оси. Опорами вилок рычагов на кожухе служат регулировочные гайки 9, навинченные на концы вилок.

Гайки прижаты к кожуху сцепления опорными пластинами 5. Вследствие упругости пластин 5, а также сферической поверхности регулировочных гаек, опирающихся на кожух, вилки могут совершать небольшие качательные движения, вызываемые перемещением рычагов при включении и выключении сцепления. Опора вилок на пальцы рычагов подобна опоре рычагов на нажимном диске и тоже состоит из игольчатых роликов.

Рис. 56. Привод выключения сцепления:

1 — педаль; 2 — ведомый диск; 3—- нажимной диск; 4 — упорное кольцо; 5 — подшипник муфты выключения; 6 — вал вилки выключения; 7 — рычаг вала вилки выключения; 8 — палец; 9 — задняя вилка тяги: 10 — тяга выключения сцепления; 11 — передняя вилка тяги; 12 — винт; /3 —поводок клапана усилителя: 14 — шток клапана; 15 — пневматический усилитель сцепления; 16 — тяга клапана усилителя; 17 —рычаг привода тяги клапана усилителя и тяги выключения сцепления: 18 — рычаг; 19— оттяжная пружина; 20 — продольная тяга привода сцепления; 21 — двуплечий рычаг; 22 — вертикальная тяга: 23 — рычаг

С помощью пружины 10 оттяжные рычаги прижимаются к упорному кольцу 15.

Муфта 11 выключения сцепления свободно посажена на втулку, которая одновременно является крышкой подшипника первичного вала коробки передач. В муфте выключения сцепления имеется два прилива, в отверстия которых вставляются сухари для упора вилки 14 выключения сцепления и предохранения муфты от износа. В тех же приливах сверху сделаны отверстия для одного из концов пружины 13, другой конец которой вставляется в отверстие в вилке. Пружина 13 прижимает вилку к сухарям муфты.

На переднюю проточку муфты выключения сцепления посажен специальный упорный шарикоподшипник. При выключенном сцеплении между упорным подшипником и кольцом 15 должен быть зазор 3,2—4,0 мм, что обеспечивается регулировкой положения вилки выключения сцепления. Отсутствие этого зазора может привести к выходу из строя нажимного подшипника ,и усиленной пробуксовке ведомого диска.

Вилка выключения сцепления неподвижно закреплена на валу 16, который установлен во втулках, запрессованных в соосно расточенные отверстия в приливах картера 26 сцепления.

Выходной конец вала 16 имеет мелкие остроугольные шлицы, на которые надевается рычаг 17 вала вилки выключения сцепления.

Механизм управления сцеплением (рис. 56) на автомобилях семейства МАЗ-500 дистанционный, что объясняется некоторым удалением органов управления в кабине, в том числе педали сцепления, от управляемых ими механизмов. Кроме того, наличие опрокидывающейся кабины вызывает необходимость создания такой кинематической связи в тягах и рычагах управления, которая не нарушалась бы как при закрепленной, так и опрокинутой кабине. Наиболее простое решение, примененное на описываемых автомобилях, — это совмещение осей привода, осуществляющих кинематическую связь кабины с рамой, с осью опрокидывания кабины. В этом случае оси управления механизмом сцепления и оси опрокидывания кабины остаются неподвижными.

Педаль 1 сцепления подвесная; она имеет опору в кронштейне, закрепленном на переднем щитке кабины. Стержень педали круглый и поэтому легко уплотняется резиновым уплотнителем. В транспортном положении при включенном сцеплении опора педали наиболее удалена от наклонной панели щитка кабины, а литая часть рычага, находящаяся вне кабины, приближена к щитку. При нажатии на педаль сцепления эта часть рычага поворачивается относительно верхней опоры и вызывает поворот в ту же сторону жестко закрепленного на общей оси рычага 23. Этот рычаг увлекает вверх вертикальную тягу 22 при этом ее нижний конец поворачивает двуплечий рычаг 21, который сидит на оси кронштейна, приваренного к передней балке основания кабины. Другой конец двуплечего рычага соединен с продольной тягой 20 привода сцепления, имеющей на концах две вилки: переднюю приваренную и заднюю резьбовую.

Нижний конец двуплечего рычага перемещает вперед тягу 20, задний конец которой соединен с рычагом 18, закрепленным на оси в промежуточном кронштейне, установленном на продольной левой балке рамы. На той же оси установлен рычаг 17.

При перемещении вперед продольной тяги 20 рычаг 18 поворачивается вправо, а рычаг 17—в противоположную сторону. Рычаг 17 тягой 10 соединен с рычагом 7 вала вилки выключения сцепления при помощи резьбовых вилок и пальцев со шплинтами. Передняя резьбовая вилка 11 имеет два отверстия: переднее — круглое, заднее — овальное. В овальное отверстие входит пц.лец рычага 17. В круглое отверстие вставляется шток пневматического усилителя.

На рычаге 17 при помощи двух болтов закреплен рычаг управления усилителем, к которому присоединяется тяга 16 клапана усилителя.

В механическую часть привода выключения сцепления параллельно встроен пневматический усилитель 15, расположенный на левой продольной балке рамы. Усилитель (рис. 57) состоит из двух основных частей: цилиндра 15 и клапана 10.

Цилиндр 15 усилителя представляет собой трубу, с одной стороны закрытую фланцем с резьбовым отверстием для подключения воздушной магистрали. По тщательно обработанной внутренней поверхности трубы перемещается поршень 14, имеющий уплотнение в виде резиновых колец круглого сечения. Неподвижные уплотнения фланца с трубой представляют собой такие же кольца. Шток 1 поршня сделан полым и имеет сферическую опору, чтобы разгрузить его от действия боковых сил, которые могут вызвать заедание поршня в цилиндре. Цилиндр защищен от грязи резиновой муфтой. В полый конец штока поршня вставлен стержень 13 штока, жестко соединенный с корпусом 9 клапана, что обеспечивает независимое перемещение клапана усилителя и всех связанных с ним деталей механической части привода сцепления в случае заедания по какой-либо причине поршня в цилиндре пневматического усилителя, т. е. возможность управления приводом выключения сцепления без воздействия усилителя. Корпус 9 клапана усилителя изготовлен из цветного сплава литьем под давлением. С одной стороны корпус закрыт резьбовой пробкой, а с противоположной стороны в него ввернута крышка. В корпусе имеются два резьбовых отверстия для подвода воздуха: через отверстие штуцера 11 воздух поступает в клапан, а через отверстие штуцера 3 — в цилиндр пневматического усилителя.

В крышку клапана вставлен полый шток 7, уплотненный в ней кольцом круглого сечения и поджимаемый пружиной 8, которая одним концом упирается в корпус, а другим — в буртик штока. В другой полости корпуса клапана имеется тщательно выполненный кольцевой буртик, на который опирается пластинчатый клапан 10, прижимаемый к буртику пружиной. Клапан усилителя работает следующим образом.

При нажатии водителем на педаль сцепления рычаг 17 (см. рис. 56) поворачивается на оси против часовой стрелки. При этом нижний конец рычага, перемещаясь в овальном отверстии вилки 11, перемещает тягу 16, соединенную с поводком 13.

Рис. 57. Пневматический усилитель привода сцепления: а— устройство усилителя; б— схема работы усилителя; 1— шток поршня; 2 — воздухопровод; 3 — штуцер подвода воздуха в цилиндр; 4 — тяга: 5 — шток усилителя: 6 — поводок; 7 — шток клапана; 8 — пружина; 9—корпус; 10 — клапан; 11 — штуцер подвода воздуха к клапану; 12 — пружина клапана; 13 — стержень штока; 14 — поршень; 15 — цилиндр; 16 — вилка тяги выключения сцепления

Сцепление автомобиля — назначение, типы и классификация. Требования к сцеплениям. Устройство однодискового фрикционного сцепления. Привод

Назначение и типы

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гидравлическими и электромагнитными.

Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение – после переключения передач и при трогании автомобиля с места. При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении с двигателем, пре резком включении сцепления, неравномерной работе двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.

На автомобилях применяют различные типы сцеплений (схема 1).

Схема 1 – Типы сцеплений, классифицированных по различным признакам.

Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.

На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.

Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.

Многодисковые сцепления используются очень редко – только на автомобилях большой грузоподъемности.

Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдельного механизма на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совместно с последовательно установленным фрикционным сцеплением.

Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

Требования к сцеплениям

Одним из основных показателей сцепления является его способность к передаче крутящего момента. Для ее оценки используется понятие величины коэффициента запаса сцепления ß, определяемой следующим образом:

ß = М_СЦ / М_max

где М_СЦ – максимальный крутящий момент, который может передать сцепление,

М_max – максимальный крутящий момент двигателя.

Помимо общих требований, касающихся каждого узла автомобиля, к сцеплению предъявляется ряд специфических требований, среди которых:

1. Плавность включения. В эксплуатации она обеспечивается квалифицированным управлением, но некоторые элементы конструкции предназначены для повышения плавности включения сцепления даже при низкой квалификации водителя.
2. Чистота выключения. Абсолютное выключение, при котором крутящий момент на выходном вале сцепления равен нулю, труднодостижимо, но если момент, передаваемый выключенным сцеплением, достаточно мал и не мешает включать передачи, то можно считать, что такое сцепление выключено практически чисто.
3. Надежная передача крутящего момента при любых условиях эксплуатации. Слишком низкое значение коэффициента запаса приводит к увеличению времени буксования сцепления при трогании автомобиля (особенно в тяжелых эксплуатационных условиях), повышенному его нагреву и износу. Излишне большая величина коэффициента запаса сопровождается увеличением размеров и массы сцепления, повышением усилия, необходимого для управления им, и ухудшением предохранения трансмиссии и двигателя от перегрузок. Обычно значение коэффициента запаса сцепления составляют 1,4 – 1,7 для легковых и 1,5 – 2,0 для грузовых автомобилей, увеличиваясь до 2,3 на тяжелых тягачах.
4. Минимальная величина момента инерции ведомых частей. Нарушение этого требования не скажется на выполнении сцеплением своих функций, однако будет приводить к удлинению процесса переключения передач и снижению срока службы синхронизаторов коробки передач.
5. Удобство управления. Это общее для всех органов управления требование конкретизируется в виде требований к ходу педали и требуемому для ее нажатию усилию. Действующие в России ограничения в настоящее время составляют 150 Н усилия для автомобилей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н для автомобилей без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм.

Типовое устройство сцепления — однодисковое, фрикционное

Фрикционным сцеплением называется дисковая муфта, в которой крутящий момент передается за счет силы сухого трения.

Широкое распространение на современных автомобилях получили однодисковые сухие сцепления. Однодисковым сцеплением называется фрикционная муфта, в которой для передачи крутящего момента применяется один ведомый диск.

Однодисковое сцепление (схема 2, а) состоит из ведущих и ведомых деталей, а также из деталей включения и выключения сцепления.

Схема 2 – Однодисковое фрикционное сцепление

а – включено; б – выключено; 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – пластина; 6 – пружина; 7 – подшипник; 8 – педаль; 9 – вал; 10 – тяга; 11 – вилка; 12 – рычаг

Ведущими деталями являются маховик 3 двигателя, кожух 1 и нажимной диск 2, ведомыми – ведомый диск 4, деталями включения – пружины 6, деталями выключения – рычаги 12 и муфта с подшипником 7.

Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск 4 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 9 коробки передач.

Сцепление имеет привод, в который входят педаль 8, тяга 10, вилка 11 и муфта с выжимным подшипником 7.

При отпущенной педали 8 сцепление включено, так как ведомый диск 4 прижат к маховику 3 нажимным диском 2 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль 8 (схема 2, б) сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником 7 перемещается к маховику, поворачивает рычаги 12, которые отодвигают нажимной диск 2 от ведомого диска 4. В этом случает ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент.

Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плавность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.

В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конической пружиной, установленной в центре нажимного диска.

Сцепление с периферийными пружинами несколько сложнее по конструкции (большое количество пружин). Кроме того, поломка одной из пружин в эксплуатации может быть не замечена, что приведет к повышенному износу сцепления.

Сцепление с одной центральной пружиной проще по конструкции и надежнее в эксплуатации. При центральной диафрагменной пружине сцепление имеет меньшие массу и габаритные размеры, а также меньшее количество деталей, так как пружина кроме своей функции выполняет еще и функцию рычагов выключения сцепления. Кроме того, она обеспечивает равномерное распределение усилия на нажимной диск. Сцепления с центральной диафрагменной пружиной применяются на легковых автомобилях из-за трудности изготовления пружин с большим нажимным усилием при малых габаритных размерах сцепления.

Сцепление с центральной конической пружиной имеет преимущество в том, что нажимная пружина не соприкасается с нажимным диском и поэтому при работе сцепления меньше нагревается и дольше сохраняет свои упругие свойства. Кроме того, благодаря конструкции нажимного механизма сцепление может передавать большой крутящий момент при сравнительно небольшой силе пружины. Такие сцепления применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.

Приводы сцеплений

Приводы фрикционных сцеплений могут быть механическими, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее применение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.

Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе. Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.

Гидравлические приводы, имея большие КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции и в обслуживании, менее надежны в работе, более дорогостоящи и требуют больших затрат при обслуживании в эксплуатации.

Для облегчения управления сцеплением в приводах часто применяют механические усилители в виде сервопружин, пневматические и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максимальное усилие выключения сцепления на 20…40%.

Другие статьи по сцеплениям

Сцепление автомобиля «Москвич» | Устройство автомобиля

 

На автомобиле «Москвич» устанавливают однодисковое сухое сцепление с центральной диафрагменной пружиной (на автомобилях прежних выпусков сцепление устанавливали с витыми пружинами, расположенными по периферии).

Ведомый диск сцепления снабжен гасителем крутильных колебаний. Управление сцеплением производится при помощи гидравлического привода от подвесной педали.

Механизм сцепления (рис.1) состоит из двух основных частей: ведущих и ведомых. К ведущим относятся маховик 4, кожух сцепления 7 и нажимной диск 1. К ведомым – ведомый диск 2.

Рис.1. Сцепление с центральной диафрагменной пружиной автомобиля «Москвич-412»:
1 – нажимной диск, 2 – ведомый диск, 3 – ступица ведомого диска, 4 – маховик, 5 – фрикционные накладки ведомого диска, 6 – опорные кольца диафрагменной пружины, 7 – кожух сцепления, 8 – стяжной палец, 9 – картер сцепления, 10 – диафрагменная пружина, 11 – металлокерамическая опорная пята, 12 – выжимной подшипник, 13 – первичный (ведущий) вал коробки передач, 14 – возвратная пружина вилки выключения сцепления, 15 – вилка выключения сцепления, 16 – шток рабочего цилиндра, 17 – клапан.

Кожух сцепления 7 (стальной, штампованный) с маховиком двигателя соединяется при помощи трех установочных штифтов и шест и болтов. Нажимной чугунный диск 1 центруется относительно кожуха и приводится во вращение при помощи трех пар упругих тангенционально расположенные пластинчатых звеньев. Ведомый диск 2 зажат между маховиком и нажимным диском усилием центральной диафрагменной пружины 10, выполненной в виде тарельчатого диска конической формы. Диск имеет радиальные прорези, разделяющие его на восемнадцать упругих лепестков, выполняющих функцию выжимных рычажков. К внутренним концам рычажков при помощи штампованной втулки-ступицы крепится металлокерамическая опорная пята 11. Наружная кромка неразрезной части диафрагменной пружины лежит на выступе нажимного диска.

Ведомый диск передает вращение от двигателя на первичный вал 13 коробки передач. Состоит он из шлицевой ступицы (шлицевая ступица ведомого диска перемешается по шлицам первичного вала), стального диска с двумя фрикционными накладками 5 и гасителя крутильных колебаний. Фрикционные накладки увеличивают коэффициент трения. Изготовлены они из прессованной асбестовой крошки. В деталях трансмиссии гаситель крутильных колебаний (демпфер) уменьшает напряжение, возникающее при резких изменениях числа оборотов коленчатого вала двигателя и валов трансмиссии и обеспечивает более плавное включение сцепления.

Механизм сцепления помещается в литом картере 9, отлитом из алюминиевого сплава. Через вентиляционные окна, выполненные в картере, для отвода тепла от рабочих поверхностей и деталей механизма сцепления циркулирует воздух. Такое устройство облегчает температурный режим и улучшает работу сцепления. Схема вентиляции обозначена стрелами на рисунке 1.

Привод сцепления может быть механическим или гидравлическим. На легковых автомобилях в основном применяется гидравлический привод сцепления, отличающийся большим коэффициентом полезного действия по сравнению с механическим и более плавным включением. Кроме того, при гидравлическом приводе можно сделать педаль подвесной, что улучшает герметичность кузова.

Гидравлический привод выключения сцепления автомобиля «Москвич-412» (рис.2) состоит из педали 5, главного цилиндра 2, поршня 3 и штока 4, трубопровода 1, рабочего цилиндра 7 с поршнем 8, вилки выключения сцепления 6, оттяжных пружин 9, 12, подшипника выключения 10 и пяты 11.

Рис.2. Гидравлический привод сцепления автомобиля «Москвич-412»:
1 – трубопровод, 2 – главный цилиндр, 3 – поршень главного цилиндра, 4 – шток поршня главного цилиндра, 5 – педаль, 6 – вилка выключения сцепления, 7 – рабочий цилиндр, 8 – поршень рабочего цилиндра, 9, 12 – оттяжные пружины. 10 – подшипник выключения сцепления, 11 – пята.

При отпущенной педали (сцепление включено) ведомый диск зажат между нажимным диском и маховиком усилием, создаваемым центральной диафрагменной пружиной. При работающем двигателе он вращается вместе с маховиком и нажимным диском. Но так как ведомый диск надет на шлицовую часть первичного вала коробки передач, то вращение ведомого диска передается этому валу.

При нажатой педали (сцепление выключено) усилие от нажатой педали 5 (рис.2) передается через шток 4 на поршень 3 в главном цилиндре. Вытесняемая жидкость при движении поршня поступает по трубопроводу 1 в рабочий цилиндр 7 и перемешает его поршень 8, затем поршень действует через толкатель на вилку выключения сцепления 6. Вилка, поворачиваясь вокруг своей оси, перемешает вперед обойму с подшипником 10, который нажимает на пяту 11. Пята давит на упругие рычажки диафрагменной пружины, которая, деформируясь, проходит через плоское положение и, прогибаясь, отводит нажимной диск от ведомого, освобождая ведомый диск. При этом первичный вал останавливается, и двигатель с трансмиссией разъединяются.

Когда водитель отпускает педаль, диафрагменная пружина за счет упругости и под воздействием пружин 9, 12 возвращает детали привода и механизмы сцепления в исходное положение. Ведомый диск снова зажимается между маховиком и нажимным диском, сцепление включается.

Сцепление считается неисправным, если оно пробуксовывает или неполностью выключается. Признаки пробуксовки сцепления – появление при движении специфического запаха гари, рывковое и незначительное развитие скорости автомобиля при полностью отпущенной педали сцепления и увеличении оборотов коленчатого вала двигателя. Причинами пробуксовки могут быть – недостаточный свободный ход педали сцепления, износ фрикционных накладок, замасленность накладок, поломка ила ослабление нажимных пружин.

Когда при работающем двигателе передачи трудно переключаются и в коробке передач появляется шум шестерен, то это говорит о неполном выключении сцепления. При гидравлическом приводе нарушение нормальной работы сцепления может быть вызвано попаданием в систему воздуха.

Неисправности сцепления недопустимы при эксплуатации автомобиля, гак как это представляет угрозу безопасности движения.

Для поддержания сцепления в исправном состоянии необходимо следить за величиной свободного хода педали сцепления. При отклонении от установленной нормы свободный ход педали регулируют изменением длины штока 16 (рис.1) вилки выключения сцепления.

Гидравлический привод выключения сцепления заполняется тормозной жидкостью до установленного уровня (10-15 мм от верхней кромки бачка), затем с головки клапана выпуска воздуха 17 рабочего цилиндра снимают резиновый защитный колпачок и вместо колпачка надевают резиновый шланг, свободный конец которого опускают в банку, заполненную на три четверти тормозной жидкостью. Находящийся в автомобиле 3-4 раза резко нажимает на педаль сцепления (интервал между нажатием – 1-2 сек) и оставляет нажатой. Тот, кто находится под автомобилем, отворачивает на пол-оборота клапан выпуска воздуха. Под действием давления, созданного в системе, часть жидкости и содержащегося в ней воздуха поступает в банку с жидкостью. Как только жидкость перестает вытекать из шланга, клапан заворачивают. Операцию по удалению воздуха повторяют до тех пор, пока жидкость, выходящая из шланга, будет без пузырьков воздуха. При удалении воздуха из гидравлического привода уровень жидкости в бачке надо постоянно поддерживать. После прокачки жидкость нельзя использовать, так как она содержит воздух и грязь. Ей следует не менее суток дать отстояться и затем ее профильтровать.

автомобиль, ведомый, диск, педаль, привод, пружина, сцепление, цилиндр

Смотрите также:

Механическая коробка передач и сцепление: какие части?

Корпус раструба Корпус раструба, иногда называемый корпусом сцепления, крепится болтами к задней части двигателя, закрывая узел сцепления. Он может быть изготовлен из алюминия, магния или чугуна. Механическая коробка передач прикручивается болтами к задней части раструба. На боковой стороне раструба имеется отверстие для вилки выключения сцепления. Вилка или вал вилки проходит сквозь корпус. Для удержания вилки рычажного типа нужен кронштейн или шар. Нижняя вилка колокола обычно имеет крышку из тонкого листового металла. Его можно снять для проверки коронной шестерни маховика или когда двигатель должен быть отсоединен от узла сцепления. Вернуться к началу

Сцепление Термин «муфта» относится к сборке деталей, которые передают крутящий момент двигателя от маховика на входной вал трансмиссии. Четыре части, которые составляют сцепление: Вернуться к началу

Подшипник сцепления Подшипник сцепления, также называемый выжимным подшипником или выжимным подшипником, обычно представляет собой шариковый подшипник и кольцо втулки. Уменьшает трение между рычагами прижимной пластины и вилкой выключения. Подшипник сцепления представляет собой герметичный узел, заполненный консистентной смазкой. Он скользит по ступице или втулке, выходящей из передней части механической коробки передач. В некоторых автомобилях используется подшипник сцепления графитового типа. Кольцевой блок из устойчивого к трению графита давит на гладкую плоскую пластину на рычагах выключения сцепления. Подшипник сцепления обычно защелкивается за конец выжимной вилки. Маленькие пружинные зажимы удерживают подшипник на вилке.Затем движение вилки в любом направлении перемещает выжимной подшипник по втулке ступицы трансмиссии. Вернуться к началу

Трос сцепления В тросе сцепления используется стальной трос внутри гибкого корпуса для передачи движения педали на вилку сцепления. Это простой механизм. Трос обычно крепится к верхнему концу педали сцепления. Другой конец троса подключается к вилке сцепления. Корпус кабеля устанавливается в стационарном положении.Это заставляет трос скользить внутри корпуса при каждом перемещении педали сцепления. Когда педаль сцепления нажата, сцепление тянет за вилку сцепления, чтобы выключить сцепление. Когда педаль сцепления отпущена, сильная пружина оттягивает педаль, трос и вилку, чтобы включить сцепление. Один конец корпуса троса сцепления обычно имеет резьбовую втулку для регулировки сцепления. Вернуться к началу

Крышка сцепления Крышка сцепления, также известная как нажимной диск, представляет собой подпружиненное устройство, которое может блокировать или разблокировать диск сцепления и маховик.Он прикручивается к маховику. Диск сцепления устанавливается между маховиком и крышкой сцепления. Существует два основных типа крышек сцепления: с цилиндрической пружиной и с диафрагменной пружиной (на фото). Прижимная пластина цилиндрической пружины использует маленькие винтовые пружины, похожие на пружины клапана. Поверхность нажимного диска представляет собой большое кольцо, которое контактирует с фрикционным диском во время включения сцепления. Обычно он сделан из железа. На тыльной стороне лицевой стороны прижимной пластины имеются гнезда для винтовых пружин и кронштейны для откидывания рычагов разблокировки.Во время работы сцепления поверхность крышки сцепления перемещается вперед и назад внутри крышки сцепления. Рычаги выключения крышки сцепления шарнирно закреплены внутри крышки сцепления, чтобы поддевать и перемещать поверхность нажимного диска от диска и маховика. Маленькие пружины зажимного типа устанавливаются вокруг рычагов разблокировки, чтобы они не дребезжали и не находились в полностью втянутом (отпущенном) положении. Крышка сцепления надевается на пружины, рычаги выключения и поверхность прижимного диска. Его основное предназначение — удерживать вместе детали узла нажимного диска.Отверстия по внешнему краю крышки предназначены для крепления прижимного диска к маховику. Крышка мембранного сцепления использует одну мембранную пружину вместо нескольких винтовых пружин. Крышка сцепления этого типа работает почти как крышка сцепления со спиральной пружиной. Пружина диафрагмы представляет собой большой круглый диск из пружинной стали. Пружина изогнута или выпуклая и имеет сегменты (щели) в форме пирога, идущие от внешнего края к центральному отверстию. Пружина диафрагмы установлена ​​в крышке муфты так, чтобы ее внешний край касался задней поверхности прижимного диска. Поворотное кольцо устанавливается за диафрагменной пружиной. Он расположен частично от внешнего края диафрагменной пружины. Вернуться к началу

Шланг сцепления Шланг сцепления представляет собой резиновый шланг-металлический трубопровод высокого давления в сборе, который перемещает жидкость от главного цилиндра сцепления к рабочему цилиндру сцепления. Когда в главном цилиндре сцепления создается давление, жидкость проходит по гидравлической линии и попадает в рабочий цилиндр сцепления. Вернуться к началу

Главный цилиндр сцепления Главный цилиндр сцепления создает давление для гидравлической системы. Он содержит поршень, установленный в цилиндре. Поршень имеет резиновые манжеты, которые обеспечивают герметичное уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра. Резервуар для жидкости установлен над или сверху главного цилиндра сцепления для хранения дополнительной жидкости. В большинстве систем гидравлического сцепления в качестве среды для передачи давления используется гидравлическая жидкость. Крышка и уплотнение навинчиваются на резервуар для предотвращения утечки жидкости и предотвращения попадания дорожной грязи и воды в систему. Главный цилиндр сцепления обычно устанавливается на противопожарной перегородке моторного отсека. Шток-толкатель связывает педаль сцепления и поршень цилиндра. Вернуться к началу

Диск сцепления Диск сцепления, также называемый диском сцепления, состоит из шлицевой ступицы и круглого металлического диска, покрытого фрикционным материалом (накладкой). Шлицы (канавки) в центре диска сцепления входят в зацепление со шлицами входного вала коробки передач. Это заставляет входной вал и пластину вращаться вместе. Однако диск может свободно скользить по валу вперед и назад. Торсионные пружины диска сцепления, также называемые демпфирующими пружинами, помогают поглощать некоторые вибрации и удары, возникающие при включении сцепления. Это маленькие винтовые пружины, расположенные между шлицевой ступицей диска сцепления и узлом фрикционного диска. Когда сцепление включено, прижимной диск прижимает неподвижный диск к вращающемуся маховику.Торсионные пружины сжимают и смягчают удар, когда диск сначала начинает вращаться вместе с маховиком. Пружины, обращенные к пластине сцепления, также называемые амортизирующими пружинами, представляют собой плоские металлические пружины, расположенные под фрикционным материалом дисков. Эти пружины имеют небольшую волну или изгиб. Они позволяют фрикционному материалу немного прогибаться внутрь во время первоначального включения сцепления. Это также сглаживает взаимодействие. Фрикционный материал диска сцепления, также называемый футеровкой или облицовкой диска, обычно изготавливается из термостойкого асбеста, хлопковых волокон и медной проволоки, сплетенных или сформованных вместе. В фрикционном материале прорезаны канавки для охлаждения и освобождения диска сцепления. Заклепки используются для приклеивания фрикционного материала к обеим сторонам металлического корпуса диска. Вернуться к началу

Рабочий цилиндр сцепления Рабочие цилиндры сцепления имеют гораздо более простую конструкцию, чем главные цилиндры. В основном они состоят из цилиндра, поршня, чашки (или уплотнения) и толкателя. Жидкость, вытесняемая главным цилиндром сцепления при нажатой педали сцепления, заставляет поршень рабочего цилиндра двигаться по его отверстию. Движение поршня передается через толкатель на конец вилки выключения сцепления для приведения в действие сцепления. Вернуться к началу

Промежуточный вал Промежуточный вал, также называемый валом кластерной шестерни, удерживает шестерню промежуточного вала в зацеплении с ведущей шестерней и другими шестернями трансмиссии. Он расположен немного ниже и сбоку от вала сцепления. Обычно промежуточный вал в картере коробки передач не вращается.Он фиксируется в корпусе стальным штифтом, принудительной посадкой или контргайками. Вернуться к началу

Маховик Маховик — это тяжелое чугунное колесо, прикрепленное к задней части коленчатого вала. Он снижает вибрацию двигателя за счет сглаживания импульсов мощности поршней. Он поглощает энергию во время рабочего хода и отдает энергию во время других тактов, чтобы двигатель работал плавно. Кольцевая шестерня установлена ​​на ободе маховика, чтобы двигатель мог вращаться шестерней стартера во время запуска. В автоматической коробке передач ведущий диск, также известный как гибкий диск и гидротрансформатор, заменяет маховик и выполняет ту же функцию. Вернуться к началу

Шестерни Шестерни представляют собой круглые колеса с зубьями, обработанными по внешнему диаметру. Обычно они используются для передачи вращающего усилия с одного вала на другой. Обычно шестерня одного размера используется для поворота шестерни другого размера для изменения выходной скорости и крутящего момента (крутящего момента). В механических коробках передач обычно используются шестерни двух типов: прямозубые и косозубые. Зубья прямозубых цилиндрических колес нарезаны параллельно центральной линии вала шестерни. Их иногда называют прямозубыми шестернями. Прямозубые цилиндрические шестерни несколько шумят и больше не используются в качестве шестерен главного привода в трансмиссии. Однако они могут использоваться для включения задней передачи. Зубья косозубой шестерни обработаны под углом к ​​оси вращения шестерни. В современных трансмиссиях в качестве главных приводных шестерен обычно используются косозубые шестерни.Цилиндрические шестерни работают тише и прочнее, чем прямозубые. Люфт шестерни — это небольшой зазор между зубьями зацепляющейся шестерни. Зазор позволяет смазочному маслу попадать в зону высокого трения между зубьями шестерни. Это снижает трение и износ. Люфт также позволяет шестерням нагреваться и расширяться во время работы без заедания и повреждений. Передаточное число — это число оборотов ведущей шестерни, прежде чем ведомая шестерня сделает один полный оборот. Передаточное число рассчитывается путем деления количества зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни. Например. Если ведущая шестерня имеет 12 зубьев, а ведомая шестерня — 24 зуба (24, разделенные на 12), передаточное число будет два к одному, то есть 2: 1. В этом примере ведущая шестерня должна повернуться дважды, чтобы один раз повернуть другую шестерню. В результате скорость большей ведомой шестерни будет вдвое медленнее ведущей. Однако крутящий момент на валу большей шестерни будет вдвое больше, чем на первичном валу. Передаточные числа коробки передач зависят от производителя.Однако приблизительные передаточные числа в среднем составляют 3: 1 для первой передачи, 2: 1 для второй передачи, 1: 1 для третьей или высокой передачи и 3: 1 для задней передачи. На первой или низкой передаче будет высокое передаточное число. Маленькая шестерня будет приводить в движение большую шестерню. Это снизит выходную скорость, но увеличит выходной крутящий момент. Автомобиль легко разгоняется даже при низких оборотах двигателя и в условиях малой мощности. На высокой передаче трансмиссия часто имеет передаточное число 1: 1. Выходной вал трансмиссии вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя.Умножения (увеличения) крутящего момента не было бы, но машина ехала бы быстрее. Для движения автомобиля с постоянной скоростью по ровной поверхности требуется очень небольшой крутящий момент. Вернуться к началу

Входной вал Входной вал, часто называемый валом сцепления, передает вращение от диска сцепления на шестерни промежуточного вала трансмиссии. Внешний конец вала имеет шлицевую часть. На внутреннем конце вала выточена шестерня. Подшипник в картере коробки передач поддерживает входной вал в картере.Каждый раз, когда диск сцепления поворачивается, шестерня первичного вала и шестерни промежуточного вала поворачиваются. Вернуться к началу

Главный вал Выходной вал трансмиссии, также называемый главным валом, удерживает выходные шестерни и синхронизаторы. Задняя часть этого вала простирается до задней части корпуса расширения. Он соединяется с приводным валом для поворота колес автомобиля. Выходной вал имеет шлицы по центру. В современных трансмиссиях шестерни могут свободно вращаться в выходном валу, но синхронизаторы заблокированы на валу шлицами.Синхронизаторы будут вращаться только тогда, когда вращается сам вал. Вернуться к началу

Выжимная вилка Выжимная вилка, также называемая вилкой сцепления, передает движение от механизма выключения сцепления на подшипник сцепления и крышку сцепления. Есть два основных типа вилок выпуска. Вилка сцепления рычажного типа выступает через квадратное отверстие в корпусе раструба и устанавливается на шарнире. При перемещении выжимным механизмом вилка сцепления нажимает на подшипник сцепления, чтобы выключить сцепление. Резиновый пыльник надевается на вилку сцепления шарнирного типа. Пыльник предотвращает попадание дорожной грязи, камней, масла, воды и другого мусора в корпус сцепления. Вилка сцепления второго типа имеет круглый вал. Когда рычаг на внешнем конце сборки перемещается, вал вращается. Это поворачивает вилку, чтобы надавить на подшипник сцепления. Это действие отключает крышку сцепления. Вернуться к началу

Втулочный подшипник Втулочный подшипник, также известный как направляющий подшипник, вдавливается в конец коленчатого вала для поддержки конца входного вала трансмиссии.Обычно втулка представляет собой сплошную бронзовую втулку. Также это может быть роликовый или шариковый подшипник. На конце входного вала трансмиссии имеется небольшая шейка на конце. Этот журнал скользит внутри центрирующего подшипника. Втулка предотвращает раскачивание трансмиссионного вала и диска сцепления вверх и вниз при отпускании сцепления. Это помогает первичному валу центрировать диск на маховике.

Как работают сцепления автомобиля?

Когда я был ребенком, я всегда думал, а нужно ли сцепление? что именно он делает? В детстве я мог представить себе работу тормозов и увеличение скорости, но никогда не мог понять сцепления! Для меня это был действительно приятный момент, когда я полностью научился понимать сцепление.Итак, вот оно, сегодня мы увидим все, что вам нужно знать о Clutches!

Что такое сцепления?

Муфты — это механические устройства для включения и выключения двигателя и системы трансмиссии транспортного средства по желанию оператора.

Иллюстрация, дающая общее представление о сцеплении!

Детали сцепления: —

Узел сцепления состоит из множества мелких деталей, но следующие основные детали:

1.

Маховик —

Маховик, установленный на коленчатом валу, продолжает работать, пока двигатель продолжает работать .Маховик снабжен фрикционной поверхностью ИЛИ фрикционный диск прикручен к внешней стороне маховика.

2.

Фрикционные диски —

На ведомом валу установлены одинарные или множественные (по требованию) диски, покрытые фрикционным материалом с высоким коэффициентом трения.

3.

Прижимной диск —

Другой фрикционный диск прикреплен болтами к прижимному диску. Прижимная пластина установлена ​​на шлицевой ступице.

4.

Пружина и рычаги разблокировки —

Используемая пружина представляет собой диафрагменную пружину, которая перемещает фрикционный диск вперед и назад.Пружина убирается с помощью рычагов.

Работа муфт (трение): —

Принцип работы муфт (трение) заключается в том, что крутящий момент / мощность не передаются, пока обе фрикционные пластины не коснутся друг друга.

Что нужно иметь в виду, прежде чем разбираться в работе —

• Одна фрикционная пластина прикреплена болтами к маховику, а другая может перемещаться по коленчатому валу.
• Величина передаваемого крутящего момента зависит от того, насколько осевая нагрузка приложена к фрикционному диску.
• Подвижный диск имеет шлицы на коленчатом валу и может двигаться вперед и назад с помощью педали сцепления.
• Чем больше осевая нагрузка, тем больше мощность; меньшая осевая нагрузка, меньшая передача мощности. Это также означает
  , если нагрузка = 0, передаваемая мощность = 0 и
  , когда нагрузка = максимальная сила пружины, передаваемая мощность = максимальная!
• Нагрузка прикладывается прижимной пластиной, так как прижимная пластина соединена с несколькими винтовыми пружинами ИЛИ одинарной диафрагменной пружиной!

Включение и выключение сцепления!

Когда мы полностью нажимаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит обратно по валу.Это отключенное состояние, при котором трение не касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна 0, и, следовательно, передача мощности / крутящего момента равна 0!
Обратите внимание, что двигатель все еще работает, но автомобиль не движется!

Когда мы полностью отпускаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит вперед по этому валу. Это состояние зацепления, при котором диск полностью касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна максимальной силе пружины и, следовательно, передаваемая мощность равна максимальной!

Когда 0 <Нагрузка <макс. Сила пружины, возникает состояние, называемое условием скольжения .Допустим, существует 50% -ное проскальзывание; это означает, что будет передаваться только 50% мощности!
Процент пробуксовки зависит от того, сколько вы нажали педаль сцепления!

Вам может понравиться — Что такое муфты? Все виды муфт!

Почему изношенные муфты обеспечивают низкую мощность?

Осевая нагрузка , прикладываемая прижимной пластиной, зависит от отклонения пружины . Чем больше прогиб, тем больше сила. Когда диски изнашиваются, пружина прогибается меньше, чем первоначальный прогиб.Следовательно, из-за этого пружина может прикладывать меньшее осевое усилие, чем прежде, что приводит к плохой передаче мощности! Это напрямую влияет на эффективность автомобиля, поэтому диски сцепления необходимо менять соответственно!

Типы муфт: —

1. Однодисковая муфта
2. Многодисковая муфта
3. Конусная муфта
4. Центробежная муфта
5. Электромагнитная муфта
6. Гидравлическая муфта

Зачем нам муфта?

Давайте разберемся в этом на примере, где мужчине нужно перевезти 100 кг груза из точки А в точку Б.

Случай B: —
Когда человек находится в начале A, ему дается только 5 кг. Затем он направляется к B, так как он легко может нести 5 кг. В дальнейшем через каждые 1 м дистанции добавляется 5 кг.
Таким образом, после 1 м груза он будет нести 10 кг; через 2 м нагрузка составит 15 кг и т. д.
Результат — Человек достигнет своей цели; если не точка B, по крайней мере, он сможет нести ее в течение более длительного периода, чем случай A.

Вывод: —
Мы пришли к выводу, что человек не может выдержать тяжелый груз, который прилагается внезапно, тогда как он может нести это для больших расстояний, если нагрузка увеличивается равномерно!
То же самое и с машинами и транспортными средствами; Мотор / двигатель не может справиться с такой большой нагрузкой в ​​одно мгновение.Следовательно, муфты используются для равномерного увеличения нагрузки, чтобы двигатель продолжал работать, а ваше транспортное средство начало движение .
ВАРИАНТ A — это иллюстрация, на которой человек начинает изучать автомобиль и сразу же отпускает сцепление, из-за чего двигатель не может выдержать такую ​​большую нагрузку и перестает работать, вызывая у человека рывок.
, а СЛУЧАЙ B — как водитель водит машину!

Короче говоря,

• Основная причина, по которой нам нужно сцепление, заключается в том, что оно позволяет двигателю работать, даже когда автомобиль не движется!
• Муфты также позволяют водителю переключать передачи.Это важно, поскольку переключение передач без выключения сцепления может вызвать внезапные нагрузки и удары по шестерням, что в конечном итоге может привести к выходу из строя шестерен и системы трансмиссии! (теперь это кошмар)
• Чтобы добиться плавности при наборе или снижении скорости и избежать остановки двигателя, это только завершение нашей истории! 😀

Анимационные кредиты: — HowStuffWorks

Предлагаемые статьи —

Связанные

Муфта: 9 различных типов муфт

В этой статье вы узнаете, что такое муфта ? 9 Различные типы сцепления с деталями, принцип работы и как работает каждый тип сцепления? Загрузите PDF-файл этой статьи в конце.

Муфта и типы муфт

В муфте один вал обычно соединен с двигателем или другим силовым агрегатом (ведущим элементом), а другой вал (ведомый элемент) обеспечивает выходную мощность для работы.

Сцепления, используемые в автомобилях, почти очень похожи по конструкции и принципу действия. Есть некоторые различия в деталях рычажного механизма, а также в узлах нажимного диска.

Кроме того, некоторые муфты для тяжелых условий эксплуатации имеют две фрикционные пластины и промежуточную прижимную пластину.Некоторые муфты приводятся в действие гидравлическими средствами. Сухая однодисковая фрикционная муфта практически используется в американских легковых автомобилях.

Различные типы сцеплений, используемых в автомобиле, зависят от типа и использования трения.

В большинстве конструкций муфт используется несколько винтовых пружин, но в некоторых используется диафрагма или пружина конического типа. Тип фрикционных материалов также различается в сцеплениях различных легковых автомобилей.

Типы муфт

Ниже приведены различные типы муфт:

1. Фрикционная муфта
   1. Однодисковая муфта
   2. Многодисковая муфта
      1. Мокрая
      2. Сухая
   4. Конусная муфта

Центробежная муфта

Полуцентробежная муфта

Коническая пружинная муфта или диафрагменная муфта

1. Конический палец
2. Тип коронной пружины

Гидравлическая муфта 9028

Гидравлическая муфта сцепления 9028

Гидравлическая муфта

0 муфта

Электромагнитная муфта

Вакуумная муфта

Обгонная муфта или муфта свободного хода

Читайте также: Что такое муфта и как она работает?

Однодисковое сцепление

Однодисковое сцепление — один из наиболее часто используемых типов сцеплений, используемых в большинстве современных легковых автомобилей.Муфта помогает передавать крутящий момент от двигателя на первичный вал трансмиссии. Как видно из названия, у него только один диск сцепления.

Состоит из диска сцепления, фрикционного диска, нажимного диска, маховика, подшипников, пружины сцепления и гайки-болта.

Однодисковое сцепление имеет только одну пластину, которая закреплена на шлицах диска сцепления. Однодисковое сцепление — один из основных компонентов сцепления. Диск сцепления — это просто тонкий металлический диск, имеющий обе боковые фрикционные поверхности.

Маховик прикреплен к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Нажимной диск прикручен к маховику через пружину сцепления, которая обеспечивает осевое усилие для удержания сцепления в включенном положении и может свободно скользить по валу сцепления при нажатии на педаль сцепления.

Фрикционный диск, который закреплен между маховиком и прижимным диском. На обеих сторонах диска сцепления предусмотрены фрикционные накладки.

Рабочий :

В автомобиле мы приводим в действие сцепление, нажимая сцепление на педаль для отключения передач.Затем пружины сжимаются, и прижимная пластина движется назад. Теперь диск сцепления становится свободным между нажимным диском и маховиком. Благодаря этому теперь сцепление отключается и может переключать передачу.

Это заставляет маховик вращаться, пока двигатель работает, скорость вала сцепления медленно снижается, а затем он перестает вращаться. Пока педаль сцепления нажата, считается, что сцепление выключено, в противном случае оно остается включенным из-за сил пружины. После отпускания педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение, и сцепление снова включается.

Многодисковое сцепление

Многодисковое сцепление показано на рисунке. В муфтах этих типов используется несколько муфт, обеспечивающих фрикционный контакт с маховиком двигателя. Это позволяет передавать мощность между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество муфт означает большую поверхность трения.

Увеличенное количество поверхностей трения также увеличивает способность сцепления передавать крутящий момент. Диски сцепления установлены на валу двигателя и валу коробки передач.

Нажимаются винтовой пружиной и собираются в барабан. Каждая из альтернативных пластин скользит по канавкам на маховике, а другая скользит по шлицам на прижимной пластине. Следовательно, каждая пластина имеет внутренний и внешний шлицы.

Принцип работы многодисковой муфты такой же, как и у однодисковой муфты. Сцепление приводится в действие нажатием педали сцепления. Множественные сцепления используются в тяжелых коммерческих транспортных средствах, гоночных автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Несколько сцеплений имеют два символа сухой и влажный. Если сцепление работает в масляной ванне, оно называется мокрым сцеплением. Если сцепление работает без масла, оно называется сухим сцеплением. Мокрые муфты обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Конусная муфта

На рисунке показана схема конической муфты. Он состоит из поверхностей трения в виде конусов. В этой муфте используются две конические поверхности для передачи крутящего момента за счет трения.Вал двигателя состоит из охватываемого и охватываемого конусов. На шлицевом валу муфты устанавливается конус с наружной резьбой и скользит по нему. Он имеет поверхность трения на конической части.

Благодаря силе пружины, когда сцепление включено, поверхности трения охватываемого конуса контактируют с охватывающим конусом. Когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в направлении усилия пружины, и сцепление выключается.

Основным преимуществом использования конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила, по сравнению с однодисковой муфтой.Поэтому нормальная сила, действующая на поверхность трения, равна осевой силе.

Конусные муфты в основном стареют из-за некоторых недостатков.

1. Давайте предположим, что угол конуса меньше 20 °, охватываемый конус имеет тенденцию заедать в охватывающий конус, и становится трудно выключить сцепление.
2. Небольшой износ поверхностей конусов приводит к значительному осевому перемещению охватываемых конусов, которое будет трудно допустить.

Центробежное сцепление

На рисунке ниже показано центробежное сцепление. Чтобы удерживать муфты в включенном положении, центробежная муфта использует центробежную силу вместо силы пружины. В сцеплениях этих типов сцепление приводится в действие автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя. Вот почему для работы сцепления не требуется педаль сцепления.

Это позволяет водителю легко останавливать автомобиль на любой передаче без остановки двигателя. Точно так же вы можете завести автомобиль на любой передаче, нажав на педаль акселератора.

Работа центробежной муфты

• Он состоит из грузов A, повернутых к B.
• Когда частота вращения двигателя увеличивается, грузы отлетают из-за центробежной силы, воздействуя на уровни коленчатого рычага, которые прижимают диск C.
• Движение диска C сжимает пружину E, которая в конечном итоге прижимает диск сцепления D на маховике к пружине G.
• Это приводит к включению сцепления.
• Пружина G удерживает сцепление в выключенном состоянии на низких скоростях примерно при 500 об / мин.
• Упор H ограничивает движение грузов за счет центробежной силы.

Полуцентробежная муфта

Полуцентробежная муфта использует центробежную силу, а также силу пружины, чтобы удерживать ее во включенном положении. На рисунке изображено полуцентробежное сцепление. Он состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления.

Конструкция полуцентробежного сцепления:

Полуцентробежное сцепление имеет рычаги и пружины сцепления, которые равномерно расположены на нажимном диске.Пружины сцепления предназначены для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя. В то время как центробежная сила помогает в передаче крутящего момента при более высоких оборотах двигателя.

При нормальных оборотах двигателя, когда передача мощности низкая, пружины удерживают сцепление включенным, рычаги с утяжелителями не оказывают никакого давления на нажимной диск.

При высоких оборотах двигателя при высокой передаче мощности грузы разлетаются, а рычаги также оказывают давление на диск, удерживая сцепление в надежном включении.

Муфты этого типа состоят из менее жестких пружин, поэтому водитель не может испытывать никаких напряжений при работе со сцеплением. Когда скорость автомобиля уменьшается, грузы падают, и рычаг не оказывает никакого давления на прижимную пластину.

На нажимной диск действует только давление пружины, которого достаточно для удержания сцепления в включенном состоянии. На конце рычага установлен регулировочный винт, с помощью которого можно регулировать центробежную силу на прижимной пластине.

Мембранная муфта

Мембранная муфта состоит из диафрагмы на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты.Пружина может быть пальцевой или коронной, прикрепленной к прижимной пластине.

Пружина с коническим пальцем показана на рисунке. В муфтах этих типов мощность двигателя передается от коленчатого вала к маховику. Маховик имеет фрикционную накладку и соединен с муфтой, как показано на рисунке. Прижимной диск находится за диском сцепления, потому что прижимной диск оказывает давление на диск сцепления.

В диафрагменной муфте диафрагма имеет коническую форму пружины.Когда мы нажимаем педаль сцепления, внешний подшипник движется к маховику, нажимая на диафрагменную пружину, которая толкает нажимной диск назад.

При этом давление на диск снимается, и сцепление выключается. Когда мы отпускаем педаль сцепления, нажимной диск и диафрагменная пружина возвращаются в свое нормальное положение, и сцепление включается.

Преимущества:

1. Муфты этого типа не имеют рычагов выключения, поскольку пружина действует как ряд рычагов.
2. Водителю не нужно прикладывать такое сильное давление на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии, как в случае с пружиной типа винтовой, в которой давление пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.

Собачка и шлицевое сцепление

Собачка — это тип сцепления, который используется для блокировки двух валов вместе или для соединения шестерни и вала. Две части муфты: одна представляет собой собачью муфту с внешними зубьями, а другая — скользящую муфту с внутренними зубьями.

Оба вала сконструированы таким образом, что один вращает другой с той же скоростью и никогда не проскальзывает. Когда два вала соединены, можно сказать, что сцепление включено. Чтобы выключить сцепление, скользящая муфта перемещается назад по шлицевому валу, чтобы не соприкасаться с ведущим валом.

Собачка и шлицевое сцепление в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач для блокировки различных передач.

Электромагнитная муфта

Муфты этого типа приводятся в действие электрически, но крутящий момент передается механически.Вот почему этот тип сцепления известен как электромеханические сцепления. Спустя год теперь это электромагнитная муфта.

Эти муфты не имеют механической связи для управления их включением, поэтому они обеспечивают быструю и плавную работу. Электромагнитные муфты лучше всего подходят для дистанционного управления, что означает, что вы можете управлять сцеплением на расстоянии.

Муфта имеет маховик, состоящий из обмотки. Электроэнергия обеспечивается аккумулятором. Когда электричество проходит через обмотку, оно создает электромагнитное поле, которое заставляет его притягивать нажимную пластину, чтобы войти в зацепление.При отключении электричества сцепление выключается.

В этой системе сцепления рычаг переключения передач имеет выключатель выключения сцепления, что означает, что когда водитель управляет рычагом переключения передач для переключения передач, переключатель приводится в действие, отключая подачу тока на обмотку, что приводит к отключению сцепления.

Вакуумная муфта

На рисунке показан механизм вакуумной муфты. Муфты этого типа используют существующее разрежение в коллекторе двигателя для приведения в действие сцепления.Вакуумная муфта состоит из резервуара, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана.

Конструкция и работа:

Как показано на рисунке, резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Соленоид работает от батареи, а в цепи есть переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель приводится в действие, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Давайте посмотрим, как это работает. При открытии дроссельной заслонки давление во впускном коллекторе увеличивается, за счет чего клапан обратного клапана закрывается. Он разделяет резервуар и коллектор, поэтому в резервуаре постоянно присутствует вакуум.

При нормальной работе шток электромагнитного клапана находится в нижнем положении клапана, как показано на рисунке, а переключатель на рычаге переключения передач остается открытым. На этом этапе атмосферное давление действует на обе стороны поршня вакуумного цилиндра, поскольку вакуумный цилиндр открыт в атмосферу через вентиляционное отверстие.

Когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач, переключатель замыкается. Соленоид активирует и подтягивает клапан вверх, который соединяет одну сторону вакуумного цилиндра с резервуаром. Это действие открывает проход между вакуумным цилиндром и резервуаром. Из-за разницы давлений поршень вакуумного цилиндра перемещается вперед и назад.

Это движение поршня передается через рычажный механизм на сцепление, в результате чего оно расцепляется. Когда водитель не управляет рычагом переключения передач, переключатель разомкнут, сцепление остается включенным из-за силы пружин.

Гидравлическое сцепление

Гидравлическое сцепление работает так же, как и вакуумное сцепление. Основное различие между ними заключается в том, что гидравлическая муфта работает от давления масла, а вакуумная муфта работает от вакуума.

На рисунке показан механизм гидравлического сцепления. В нем меньше деталей, чем в других сцеплениях. Он состоит из гидроаккумулятора, регулирующего клапана, цилиндра с поршнем, насоса и резервуара.

Работа гидравлической муфты:

Масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор через насос.Насос приводится в действие самим двигателем. Аккумулятор подключен к баллону через регулирующий клапан. Управляемый клапан управляется переключателем, прикрепленным к рычагу переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, переключатель открывает регулирующий клапан, позволяя маслу под давлением поступать в цилиндр. Из-за давления масла поршень движется вперед и назад, что приводит к выключению сцепления.

Когда водитель покидает рычаг переключения передач, размыкается переключатель, который закрывает регулирующий клапан, и сцепление включается.

Узел обгонной муфты

Муфты обгонной муфты также известны как пружинная муфта, обгонная муфта или односторонняя муфта. Это самая важная часть любого овердрайва. Передача мощности происходит в одном направлении, как в велосипедах. Узел обгонной муфты часто устанавливается за коробкой передач.

Мощность передается от главного вала к выходному валу от привода выходного вала, когда планетарные шестерни находятся в режиме повышающей передачи.Узел маховика имеет ступицу и внешнее кольцо. Ступица имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом трансмиссии.

На внешней поверхности ступицы находится 12 кулачков, предназначенных для удержания 12 роликов в обойме между ними и внешним кольцом. Наружное кольцо имеет шлицевое соединение с внешним валом повышающей передачи.

Рабочий:

Когда ступица приводится в движение по часовой стрелке, как показано на рисунке. Ролик движется вверх по кулачкам и своим заклинивающим действием заставляет внешнее кольцо следовать за ступицей.Таким образом, внешнее кольцо движется в том же направлении и с той же скоростью, что и ступица.

Когда скорость ступицы снижается, а внешнее кольцо все еще движется быстрее ступицы, ролики перемещаются вниз по кулачкам, освобождая внешнее кольцо от ступицы. Таким образом, внешнее кольцо движется независимо от ступицы, а узел действует как роликовый подшипник.

Главный вал трансмиссии соединен со ступицей, а выходной вал соединен с наружным кольцом. Таким образом, муфта свободного хода может передавать мощность только от главного вала к выходному валу.

---

Подробнее:

Вот и все. Если вам понравилась статья « типов муфт », поделитесь с друзьями. Если у вас есть сомнения или вопросы « типов муфт », оставьте комментарий.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления:

Загрузите бесплатный PDF-файл этой статьи:

Загрузите PDF-файл

Как работает сцепление — x-engineer.org

Подавляющее большинство дорожных транспортных средств имеют трансмиссию. Трансмиссия предназначена для адаптации мощности двигателя внутреннего сгорания (или электродвигателя в случае электромобиля) к дорожным условиям и условиям движения.

Существует несколько типов трансмиссий:

• MT (механическая трансмиссия)
• AMT (автоматизированная механическая трансмиссия)
• DCT (двойная муфта трансмиссии)
• AT (автоматическая трансмиссия)
• CVT (бесступенчатая трансмиссия)

Независимо от типа трансмиссии, соединение между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач осуществляется через соединительное устройство . В зависимости от типа трансмиссии сцепным устройством может быть сцепление, два сцепления или гидротрансформатор.

Изображение: Положение сцепления в трансмиссии

1. переднее колесо
2. двигатель внутреннего сгорания
3. сцепное устройство (сцепление)
4. коробка передач / трансмиссия
5. продольный вал (карданный вал)
6. дифференциал
7. планетарный вал
8. заднее колесо

В приведенных ниже таблицах приводится сводка возможных сцепных устройств для каждого типа трансмиссии.

54 нет Механическая трансмиссия

	Однодисковое сухое сцепление	Многодисковое мокрое сцепление	Гидротрансформатор
Механическая коробка передач	да	нет	да	да	нет
Коробка передач с двойным сцеплением	да (два сцепления)	да (два сцепления)	нет
14 Автоматическая коробка передач	да	да
Бесступенчатая трансмиссия	нет	да	да

Все механические трансмиссии оснащены однодисковым сухим сцеплением .Сцепление расположено между двигателем и коробкой передач.

выполняет постепенное соединение двигателя с коробкой передач (например, во время запуска транспортного средства или после переключения передач).

сохраняет двигатель подключенным к коробке передач без проскальзывания.

Отсоединение двигателя от коробки передач при включенной передаче, необходимо, чтобы частота вращения двигателя не упала ниже частоты вращения холостого хода.Если не отключать коробку передач, двигатель заглохнет.

Кроме того, при переключении на повышенную (или понижающую) передачу на механической коробке передач крутящий момент не должен передаваться на колеса. Это достигается отключением двигателя от коробки передач через сцепление.

Изображение: Позиционирование сцепления на двигателе

Существуют разные типы сцеплений, мы можем классифицировать их в основном по функциям:

• количество фрикционных дисков:
• тип трения:
• тип срабатывания:
  • механический (трос или шток)
  • гидравлический

Чтобы понять, как он работает, мы будем использовать однодисковое сухое сцепление в качестве примера.Подробнее о многодисковом мокром сцеплении мы расскажем позже.

На изображении ниже вы можете увидеть схему однодискового сцепления . Коленчатый вал двигателя, маховик, пружина (спираль или диафрагма) и нажимной диск соединены вместе, они прикреплены друг к другу. С другой стороны, диск сцепления соединен с первичным валом коробки передач.

Изображение: Комплект сцепления

Когда педаль сцепления отпускается (как на изображении ниже), пружина нажимает на нажимной диск, который прижимает диск сцепления к маховику.Таким образом, вращение коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач. Пружины создают достаточную прижимную силу, чтобы сцепление не проскальзывало.

Когда педаль сцепления нажата с помощью рычажного механизма, пружина на нажимном диске снимается, и диск сцепления отрывается от маховика. Таким образом, коленчатый вал отсоединяется от первичного вала коробки передач.

Изображение: Схема сцепления

Для лучшего понимания функции сцепления, мы собираемся изучить изображение ниже.Кроме выжимного подшипника, пружина представляет собой диафрагму (не спираль), а также у нас есть элементы, фиксирующие диафрагменную пружину с крышкой сцепления.

Изображение: Детали сцепления (слева — сцепление замкнуто, справа — сцепление разомкнуто)

1. коленчатый вал
2. маховик
3. диск сцепления (фрикционный)
4. нажимной диск
5. мембранная пружина
6. входной вал (коробка передач)
выжимной
7. муфта подшипник
8. крышка (корпус) сцепления
9. кольцо (опора диафрагменной пружины)
10. установочный штифт
11. заклепка

Когда водитель транспортного средства нажимает педаль сцепления, подшипник сцепления (7) прижимает внутреннюю часть диафрагменной пружины ( 5).Сила давления диафрагменной пружины на нажимной диск (4) снимается, и диск сцепления (3) больше не нажимается на маховик.

Если сцепление разомкнуто: коленчатый вал (1) + маховик (2) + крышка сцепления (8) + диафрагменная пружина (5) + нажимной диск (4) + выжимной подшипник (7, внешнее кольцо) вращаются на , при этом диск сцепления (3) + выжимной подшипник (7, внутреннее кольцо) + первичный вал коробки передач (6) неподвижны, (если включена передача и автомобиль остановлен).

Когда мы медленно отпускаем педаль сцепления, диафрагменная пружина начинает толкать нажимной диск. Управляя положением педали сцепления, мы регулируем силу, прилагаемую нажимным диском к фрикционному диску. Величина усилия пружины напрямую зависит от крутящего момента сцепления. Когда сила нажатия пружины достаточно высока, сцепление перестает проскальзывать, и двигатель полностью соединяется с коробкой передач.

Изображение: Компоненты сцепления с гидравлической системой привода (источник: ZF)

1. двухмассовый маховик
2. крышка сцепления
3. механический выжимной рычаг
4. устройство гашения колебаний педали
5. главный цилиндр
6. пластиковая педаль
7. рабочий цилиндр сцепления
(фрикционный) диск

Подшипник сцепления

Изображение: Выжимной подшипник (источник: ZF)

1. упорное кольцо (внешнее / внешнее кольцо)
2. внутреннее кольцо
3. крепление выжимной вилки

выключатель сцепления Подшипник выполняет роль соединения неподвижной части (рычага) с подвижной вращающейся частью (диафрагменной пружиной).Внутреннее кольцо контактирует с толкающим рычагом, в то время как внешнее кольцо давит на диафрагменную пружину. Через выжимной подшипник сцепления можно приводить в действие вращающуюся диафрагменную пружину с фиксированным рычагом.

Пружина диафрагмы

Изображение: Пружина диафрагмы сцепления

Пружина удерживает сцепление в замкнутом состоянии (двигатель соединен с коробкой передач), когда педаль сцепления не нажата. В настоящее время почти все муфты МТ имеют диафрагменные пружины.Более старые версии муфт имели несколько (6-8) винтовых пружин вокруг нажимного диска. Пружина должна оказывать достаточное давление / силу на нажимной диск, чтобы сцепление не проскальзывало, даже если двигатель развивает максимальный крутящий момент.

Прижимной диск

Изображение: крышка сцепления (источник: ZF)

Прижимной диск соединен с крышкой сцепления и вращается вместе с входным валом коробки передач. Роль прижимного диска заключается в том, чтобы прижимать диск сцепления к маховику при отпускании педали сцепления.Прижимная пластина довольно тяжелая, имеет небольшой объем. Причина в том, что во время пробуксовки сцепления необходимо отвести некоторое количество тепла. Тепло улавливается прижимной пластиной и маховиком, а затем выбрасывается в атмосферу.

Фрикционный диск

Изображение: Фрикционный диск сцепления (источник: ZF)

Фрикционный диск является важным компонентом сцепления. Он выполняет роль соединения вращающейся части (маховик двигателя) с другой частью, которая может быть неподвижной или вращающейся (нажимной диск).В связи с этим в течение всего срока службы фрикционный диск должен выдерживать высокие механические и термические нагрузки. Тем не менее, фрикционный диск должен соответствовать следующим требованиям:

• иметь коэффициент трения между пределами, для различных значений крутящего момента, скольжения или температуры
• должен выдерживать высокие механические нагрузки
• работать в условиях высоких температур

Уровень Износ фрикционного диска зависит в основном от количества тепла, выделяемого при соединении / разъединении двигателя.Количество тепла (энергии) зависит от скольжения и передаваемого крутящего момента. Пробуксовка сцепления — это разница скоростей между маховиком (двигателем) и нажимным диском (входным валом коробки передач).

Например, если нам нужно запустить транспортное средство на дороге с большим уклоном (например, 10%), нам нужно увеличить обороты двигателя, чтобы иметь возможность генерировать также более высокий крутящий момент, необходимый для запуска. Комбинация между высокой скоростью и крутящим моментом будет генерировать много тепла, которое необходимо рассеять. Подобные события ускоряют износ фрикционного диска сцепления.

С другой стороны, если мы отпускаем педаль сцепления слишком быстро, чтобы уменьшить фазу проскальзывания, если разница скоростей между двигателем и коробкой передач велика, это вызовет колебания в трансмиссии или даже остановит двигатель.

Наилучший вариант — как можно более плавно отпустить педаль сцепления, при этом двигатель будет работать на низких оборотах (если это разрешено) за короткое время. Опытный водитель легко справится с этим, а новичку — сложнее.

К концу этой статьи вы сможете:

• определить компоненты однодискового сухого сцепления
• объяснить, как работает сцепление
• понять влияние скольжения на износ сцепления

Вышеизложенное недостаточно ясно, используйте контактную форму ниже, чтобы задать вопросы.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Следующая статья:
— Как рассчитать крутящий момент сцепления
— Многодисковое мокрое сцепление

Как работает сцепление | Колеса Мудрость

Здравствуйте!

Итак, вас попросили заменить узел сцепления. Или, возможно, у вас проблемы со сцеплением, которое до недавнего времени работало абсолютно нормально. В любом случае, читайте дальше, чтобы узнать все о сцеплении и о том, как контролировать расходы на замену сцепления.

Что такое сцепление?

Сцепление (или, точнее, узел сцепления) — это набор компонентов, которые работают вместе с одной простой целью — отсоединить двигатель от трансмиссии (и, следовательно, от колес), когда вы нажимаете педаль сцепления полностью вниз и постепенно. подключите двигатель обратно к коробке передач, когда вы его отпустите. Вот простая схема сборки сцепления. Чтобы понять, как ориентирована эта диаграмма, позвольте нам сказать вам, что маховик находится со стороны двигателя и прикреплен к коленчатому валу, а диск сцепления находится со стороны коробки передач и соединен с трансмиссией. .

Помните, что при нормальной работе двигатель всегда вращается. Другими словами, мы хотим отключать, повторно подключать или постепенно повторно подключать вращающийся двигатель к трансмиссии, в зависимости от наших потребностей вождения. Говоря о «сцеплении», мы обычно имеем в виду «сцепление в сборе». «Сборка» состоит из более чем одной части — это набор частей, которые работают вместе для достижения определенной функции.

Зачем машинам сцепление?

Представьте, если бы двигатель всегда был соединен с трансмиссией через набор шестерен.Что бы произошло, если бы вы запустили двигатель? Поскольку «вращение» двигателя означало бы также поворот колес, поскольку они всегда подключены к , стартер должен был бы тянуть автомобиль вперед каждый раз, когда вы запускали двигатель! Это наверняка повредило бы стартер после нескольких таких запусков. Кроме того, когда вы хотели переключить передачу, скажем, с первой на вторую или с первой на заднюю, без сцепления для отделения двигателя от трансмиссии, вы бы слышали скрежет каждый раз, когда пытались переключить трансмиссию с одной. передача к другому! Это очень скоро повредило бы шестерни! Обратите внимание: зачем автомобилям вообще нужна коробка передач с более чем одной передачей — это отдельная тема, и мы оставим это для отдельной статьи.

Итак, теперь мы знаем, почему необходимо отключать двигатель от трансмиссии, чтобы иметь возможность управлять автомобилем. Механизм, который выполняет эту простую, но важную задачу, называется сцеплением. Давайте теперь перейдем к пониманию того, где находится узел сцепления в вашем автомобиле.

Где находится узел сцепления?

Узел сцепления зажат между двигателем и трансмиссией (или коробкой передач), как показано ниже:

Визуальный осмотр узла сцепления требует вскрытия самого узла и классифицируется как работа, требующая «больших трудозатрат» на большинстве станций обслуживания.Вы не можете увидеть узел сцепления, глядя вниз в моторный отсек или просто подняв автомобиль на гидравлическом подъемнике. Тогда один из способов сэкономить деньги — это выяснить, нужна ли вам замена сцепления без открытия узла сцепления . Мы поговорим об этом позже в статье. Перед этим вы захотите узнать, используется ли в вашем автомобиле «тросовое сцепление» или «гидравлическое сцепление». Муфты с гидравлическим приводом используют гидравлическую помощь от двигателя и, таким образом, снижают усилие, необходимое для нажатия педали сцепления.

В чем разница между «тросовой муфтой» и «гидравлической муфтой»?

Трос сцепления втягивается и выключается тросом от педали сцепления к рычагу, который ее приводит в действие. Гидравлическое сцепление имеет цилиндр рядом с педалью сцепления (например, у тормозов есть цилиндр рядом с педалью тормоза), который проталкивает жидкость в другой цилиндр, который, в свою очередь, толкает рычаг, чтобы включить и выключить сцепление. Цилиндр рядом с педалью сцепления называется главным цилиндром, а цилиндр рядом с рычагом сцепления называется ведомым цилиндром.Вот как выглядят главный и подчиненный цилиндры:

Главный и подчиненный цилиндры вместе с гидравлическими трубопроводами являются дополнительными компонентами гидравлической муфты помимо компонентов, уже имеющихся в тросовой муфте. Само собой разумеется, что трос в гидравлической муфте не используется. Итак, какие компоненты присутствуют в обычном (или тросовом) сцеплении? А теперь перейдем к этому.

Какие ключевые детали в узле сцепления?

Узел сцепления состоит из следующих компонентов.Если вам трудно понять, читая описания компонентов, мы рекомендуем вам перейти к следующему разделу (Как работает узел сцепления?) И сначала посмотреть видео, а затем вернуться, чтобы прочитать этот раздел:

1. Нажимная пластина: Это прижимной механизм, который прижимает диск к маховику, чтобы автомобиль двигался. Нажатие на педаль снимает давление с диска сцепления, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии для переключения передач или остановки.
2. Диск сцепления: Диск сцепления представляет собой плоский диск с фрикционными материалами с обеих сторон. Когда нажимной диск включен (педаль отпущена), диск сцепления прижимается к маховику. Когда нажимной диск расцеплен (педаль вдавлена) диск сцепления не зажат. Диск соединен с входным валом трансмиссии, заставляя входной вал вращаться, когда сцепление включено (педаль отпущена), что приводит к движению автомобиля. Диск сцепления соединен с центральной ступицей через пружины для поглощения вибраций, когда педаль сцепления отпускается и происходит постепенный контакт.
3. Маховик: Маховик — это инерционное устройство, которое крепится болтами к коленчатому валу двигателя. Он выполняет несколько функций, включая перенос зубчатого венца, который стартер использует для проворачивания двигателя, накопление энергии, необходимой для движения автомобиля из состояния покоя, и обеспечение фрикционной поверхности для зажима диска сцепления. В некоторых автомобилях используется двухмассовый маховик (посмотрите это видео, чтобы понять, что такое двухмассовый маховик) , который по сути представляет собой два маховика, соединенных друг с другом с помощью пружин для поглощения вибраций еще до того, как они достигнут диска сцепления.
4. Выжимной подшипник: Выжимной подшипник — это исполнительное устройство, которое включает и отключает нажимную пластину. Когда педаль сцепления нажата, выжимной подшипник оказывает давление на пальцы нажимного диска, чтобы отключить трансмиссию. Когда педаль сцепления отпускается, выжимной подшипник втягивается и позволяет нажимному диску оказывать давление, чтобы прижать диск к маховику. Посмотрите видео в следующем разделе, чтобы лучше понять и рассмотреть это движение.
5. Выжимная вилка: Выжимная вилка удерживает выжимной подшипник и поворачивается на шариковой шпильке при нажатии или отпускании педали. Нажатие на педаль поворачивает вилку к нажимному диску и прижимает выжимной подшипник к пальцам сцепления, вдавливая их, чтобы выключить сцепление.
6. Управляющая втулка или подшипник: Управляющая втулка или подшипник, которые часто не рассматриваются как часть системы сцепления, играют решающую роль в бесперебойной работе узла сцепления.Пилотная втулка или подшипник устанавливается в торец коленчатого вала. Когда трансмиссия установлена, конец первичного вала вставляется во втулку пилота, которая поддерживает вход в задней части коленчатого вала.

Как работает узел сцепления?

Принцип работы лучше всего объяснить с помощью видео, а не текста. Если вы хотите детально разобраться, как работает сцепление, настоятельно рекомендуется посмотреть следующее видео:

Когда требуется замена сцепления в сборе?

Итак, как вы можете определить, нуждается ли ваше сцепление в замене? Если вы заметили один или несколько из следующих симптомов, велика вероятность, что один или несколько компонентов сцепления изношены.

1. Пробуксовка сцепления: Пробуксовка сцепления очевидна, когда вы замечаете, что неожиданное увеличение оборотов двигателя происходит без какого-либо сопутствующего ускорения, когда ваш автомобиль находится на передаче, педаль сцепления полностью отпущена, и вы нажимаете педаль акселератора. Это также будет очевидно, когда вы попытаетесь ускориться на крутом холме. Хотя износ сцепления происходит медленно с течением времени (в зависимости от вашего стиля вождения и условий — движение с остановкой и запуском изнашивает сцепление быстрее, чем при движении по шоссе), если вы наблюдаете проскальзывание сцепления, то действительно пора его заменить.
2. Жесткое сцепление: Жесткое сцепление может быть вызвано изношенным нажимным диском, воздухом в гидравлической линии (в случае сцепления с гидравлическим приводом) или тросом сцепления, который требует смазки. Если это вызвано нажимным диском, узел сцепления требует замены.
3. Сильный запах при трогании с места: Сильный запах из моторного отсека при трогании с места обычно означает износ сцепления.
4. Изменение точки фиксации: Более высокая точка фиксации педали сцепления, чем раньше, означает, что сцепление требует замены.Когда вы отпускаете педаль сцепления, если раньше автомобиль начинал движение с небольшим отпусканием, теперь он начнет двигаться только после того, как вы отпустите сцепление еще сильнее. Иногда это может быть вызвано натянутым тросом (в сцеплениях с тросовым приводом) или неисправностью главного или ведомого цилиндра (в сцеплениях с гидравлическим приводом).
5. Дрожание сцепления: Дрожание сцепления наиболее заметно при трогании с места. Это проявляется в виде сильной вибрации, когда вы отпускаете сцепление, чтобы привести автомобиль в движение из состояния покоя.Если вы заметили дрожание сцепления, это означает, что узел сцепления, включая маховик, может нуждаться в замене.

Нужно ли сразу заменить весь узел сцепления?

Если появляется какой-либо из симптомов, о которых мы говорили в предыдущем разделе (Когда узел сцепления нуждается в замене?), То необходимо заменить весь узел сцепления, за исключением маховика. Маховик необходимо проверить на предмет износа и заменить, если он изношен.

Но все же зачем заменять сразу все компоненты? Это связано с тем, что узел сцепления представляет собой сложный механизм, в котором все его различные компоненты работают с точностью до миллиметра, а замена только одной детали обычно приводит к повторяющимся проблемам, что в конечном итоге приводит к замене всего узла.

Однако при определенных условиях можно избежать замены всего узла. Вы должны исключить это, работая с вашим сервисным центром, прежде чем вы дадите добро на замену узла сцепления:

1. Изношены выжимные подшипники: Если вы слышите низкий грохочущий звук, исходящий из коробки передач, который уходит при нажатии на педаль сцепления, возможно, у вас проблема с выжимным подшипником. В таких случаях для решения проблемы достаточно заменить только выжимной подшипник.
2. Скрежет или невозможность включения передачи: Если ваше сцепление не выключается должным образом, оно будет продолжать вращать первичный вал. Это может вызвать скрежет или полностью помешать включению передачи. Вот некоторые распространенные причины, по которым сцепление может заедать:
   • Обрыв или растяжение троса сцепления: Трос нуждается в правильном натяжении для эффективного толкания и тяги. В таких условиях замены троса сцепления должно хватить.
   • Главный или рабочий цилиндры негерметичны или неисправны: Если ваш автомобиль оснащен гидравлическим сцеплением, это возможно.Утечки не позволяют цилиндрам создавать необходимое давление. Если это подтвердится, замена неисправного цилиндра должна решить проблему.
   • Воздух в гидравлической линии: Воздух влияет на гидравлику, занимая пространство, необходимое жидкости для создания давления. Удаление воздуха из гидравлической линии обычно решает проблему.
   • Неправильно отрегулирована тяга: Когда ваша нога ударяет по педали, рычажный механизм передает неверное количество силы. Осмотр сцепления может определить, является ли это основной причиной.
3. Педаль сцепления прилипает к полу: Педали сцепления могут оставаться на полу при отказе выжимного подшипника сцепления, рабочего цилиндра, главного цилиндра сцепления или рычажного механизма сцепления. Осмотр этих компонентов может определить, являются ли один или несколько из них основной причиной проблемы.

Часто обнаруживается, что помимо основных причин, перечисленных в этом разделе, проверка муфты в сборе показывает, что основные компоненты муфты также изношены и нуждаются в замене. Только логический подход к поиску и устранению неисправностей может привести к точным основным причинам.

Сколько времени нужно, чтобы установить новое сцепление?

Полная замена узла сцепления обычно занимает от одного до двух рабочих дней.

Сколько километров хватает на сцепление?

Предсказать, как долго прослужит сцепление, похоже на решение сложного уравнения с множеством переменных. Любая из этих переменных может иметь большое значение в решении уравнения. Сцепления могут прослужить до 100 000 км или изнашиваться всего за 30 000 км.Километраж, который вы можете извлечь из своего сцепления, зависит исключительно от условий вождения и стиля вождения.

Типы сцепления | Как это работает и это на диаграмме

Что такое сцепление и типы сцеплений?

В этой статье мы собираемся объяснить, что такое сцепление, различные типы сцепления и как они работают с диаграммами.

Во-первых, давайте разберемся, что такое сцепление?

Сцепление — это механическое устройство, которое включает или отключает передачу мощности от ведущего вала к ведущему валу.

В механизме один вал соединен с двигателем или другим силовым агрегатом (ведущим элементом), а другие валы (ведомый элемент) обеспечивают выходную мощность.

Сцепления, которые используются в автомобилях, имеют аналогичную конструкцию и принцип действия. Различные типы сцепления имеют различия в узлах рычажного механизма и прижимного диска.

Некоторые типы муфт используются для тяжелых условий эксплуатации с двумя фрикционными дисками и промежуточным прижимным диском. Есть также несколько типов сцепления с гидравлическим приводом.Сухая однодисковая фрикционная муфта широко используется в легковых автомобилях США.

В автомобиле используются различные типы сцеплений, в зависимости от типа и использования трения.

В большинстве конструкций муфт используется несколько винтовых пружин, но в некоторых исключительных случаях используются диафрагменные или конические пружины. Также существует разновидность фрикционного материала, используемого в сцеплениях различных легковых автомобилей.

Теперь давайте посмотрим на другое.

Типы муфт

Ниже представлены различные типы сцепления, используемые в автомобильной промышленности.

1. Фрикционная муфта

• Однодисковое сцепление
• Многодисковое сцепление

1. Мокрая
2. Сухой

1. Внешний
2. Внутренний

2. Центробежное сцепление
3. Сцепление полуцентробежное
4. Коническая пружинная муфта или мембранная муфта
5. Тип конического пальца
6. Корона Пружина Тип
7. Сцепление принудительного действия
8. Сцепление для собаки
9. Шлицевое сцепление
10. Гидравлическое сцепление
11. Электромагнитная муфта
12. Вакуумная муфта
13. Обгонная муфта или муфта свободного хода

Однодисковое сцепление

Однодисковые муфты сцепления широко используются в большинстве современных легковых автомобилей.Сцепление передает крутящий момент от двигателя на входной вал трансмиссии. Судя по названию, у него всего один диск сцепления.

Однодисковое сцепление имеет диск сцепления, фрикционный диск, нажимной диск, маховик, подшипники, пружину сцепления и гайки-болты.

Однодисковое сцепление имеет только один диск и крепится к шлицам диска сцепления. Однодисковое сцепление является одним из основных компонентов сцепления. Этот диск сцепления представляет собой тонкий металлический диск, имеющий обе боковые поверхности трения.

ques10

Маховик соединен с коленчатым валом двигателя и вращается вместе с ним. Нажимной диск прикреплен к маховику с помощью пружины сцепления, и он обеспечивает осевое усилие, чтобы удерживать сцепление в включенном положении, и может свободно скользить по валу сцепления при нажатии на педаль сцепления.

Фрикционная пластина расположена между маховиком и прижимной пластиной. Накладки фрикционные находятся по обеим сторонам диска сцепления.

Рабочий

В автомобиле, когда сцепление нажимает на сцепление для выключения шестерен, пружины сжимаются, и нажимной диск движется назад.Диск сцепления освободился между нажимным диском и маховиком. В результате сцепление выключается, и вы можете переключать передачу.

Это заставляет маховик вращаться, и когда двигатель работает, вал сцепления снижает скорость и перестает вращаться. После нажатия педалей сцепления сцепление выключается, и, если нет, остается включаться с усилием пружины. После отпускания педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение, а затем снова включается сцепление.

Многодисковое сцепление

В многодисковой муфте используется несколько муфт для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Он передает мощность между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Чем больше количество муфт, тем больше поверхность трения.

Увеличенное количество поверхностей трения увеличивает способность муфты передавать крутящий момент. Эти диски сцепления установлены на валу двигателя и валу коробки передач.

oyetechy

Прижимается винтовой пружиной и собран в барабане.Каждая альтернативная пластина скользит по канавкам на маховике, а другие скользят по шлицам на прижимной пластине. Итак, каждая пластина имеет внутренний и внешний шлицы.

Принцип работы многодисковой муфты такой же, как и у однодисковой муфты. Сцепление работает от нажатия педали сцепления. В тяжелых коммерческих транспортных средствах, гоночных автомобилях и мотоциклах используются несколько сцеплений для передачи высокого крутящего момента.

Существует два типа многократного сцепления — сухое и мокрое.Теперь, если сцепление работает в масляной ванне, это называется мокрым сцеплением. Теперь, если сцепление работает без масла, оно известно как сухое сцепление. Мокрое сцепление в основном используется с автоматической коробкой передач.

Конусная муфта

Ниже представлена ​​схема конусной муфты. Имеет поверхности трения в виде конусов. Есть две конические поверхности для передачи крутящего момента за счет трения. Вал двигателя имеет конус с охватом и конус с охватом. Шлицевой конус установлен на шлицевом валу муфты для скольжения по нему и имеет поверхность трения на конической части.

Поскольку сила пружины воздействует на поверхности трения охватываемого конуса, они контактируют с охватывающим конусом. Когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит навстречу силе пружины, и сцепление выключается.

Преимущество использования конусной муфты заключается в том, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила по сравнению с однодисковой муфтой. Вот почему нормальная сила, действующая на поверхность трения, равна осевой силе.

Конусные муфты не так часто используются из-за перечисленных ниже недостатков.

• Если угол конуса меньше 20 ^o , охватываемый конус имеет тенденцию связываться с охватывающим конусом, и становится трудно расцепить сцепление.
• Небольшая степень износа поверхностей конусов связана с большим осевым перемещением охватываемых конусов, которое трудно допустить.

Центробежное сцепление

Для удержания муфт в зацепленном положении центробежная муфта использует центробежную силу, а не силу пружины.Эти типы сцепления работают автоматически в зависимости от оборотов двигателя. Следовательно, для работы сцепления педаль сцепления не требуется.

oyetechy

С помощью этого водитель может легко пристегнуть автомобиль, не переключая передачи. Кроме того, вы можете завести автомобиль, нажав педаль акселератора на любой передаче.

Рабочий

• Центробежные грузы сцепления A повернуты к B.
• Когда скорость двигателя увеличивается, грузы отлетают из-за центробежной силы, срабатывают уровни коленчатого рычага и нажимают на пластину C.
• Движение диска C прижимает пружину E и прижимает диск сцепления D к маховику, чем пружина G.
• В этом процессе сцепление включено.
• Пружина G удерживает выключение сцепления на низкой скорости примерно при 500 об / мин.
• H ограничивает перемещение грузов за счет центробежной силы.

Полуцентробежное сцепление

В полуцентробежной муфте используется центробежная сила и сила пружины, чтобы удерживать ее в положении зацепления. Полуцентробежное сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления.

Конструкция полуцентробежного сцепления

Полуцентробежное сцепление состоит из рычагов и пружин сцепления и равномерно размещено на нажимном диске. Пружины сцепления предназначены для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, а центробежная сила помогает передавать крутящий момент на более высокой скорости.

При нормальной частоте вращения двигателя передача мощности низкая, пружины входят в зацепление, а рычаги веса не оказывают никакого давления на нажимной диск.

При высоких оборотах двигателя мощность передачи высока, и вес отлетает, а рычаги также оказывают давление на диск и удерживают сцепление в надежном зацеплении.

Полуцентробежные муфты имеют менее жесткие пружины, поэтому водитель может не напрягаться при нажатии на муфту. С уменьшением скорости вес падает, и рычаг не оказывает никакого давления на прижимную пластину.

На нажимной диск действует только давление пружины, и этого достаточно для удержания сцепления в зацеплении.Регулировочный винт установлен на конце рычага, и с его помощью можно регулировать центробежную силу на прижимной пластине.

Мембранная муфта

Мембранная муфта имеет диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. На прижимной пластине крепится пружина в виде пальца или коронки.

Пружина с коническим пальцем показана на рисунке ниже. В муфтах этого типа мощность двигателя передается от коленчатого вала к маховику.Маховик имеет фрикционную накладку, соединение показано на рисунке ниже. Прижимной диск находится за диском сцепления, поскольку прижимной диск оказывает давление на диск сцепления.

oyetechy

Мембранная муфта представляет собой пружину конической формы. После нажатия педали сцепления внешний подшипник движется к маховику, нажимая на диафрагменную пружину, которая толкает нажимной диск назад.

При этом давление на диск снимает сцепление и отключается.Когда давление на педаль сцепления, нажимной диск и диафрагменная пружина возвращаются в свое нормальное положение, и сцепление включается.

Преимущества

Этот тип сцепления не имеет рычагов, поскольку пружина работает как ряд рычагов.

Кроме того, водителю не нужно прикладывать сильное давление на педаль для удержания сцепления в выключенном состоянии с помощью винтовой пружины, при этом давление пружины увеличивается больше с педалью, когда она нажимается, чтобы выключить сцепление.

Собачий и шлицевой муфты

Собачка — это муфта, используемая для блокировки двух валов вместе или соединения шестерни и вала. Две части муфты: одна — кулачковая муфта с внешними зубьями, а другая — скользящая муфта с внутренними зубьями.

Оба вала сконструированы так, что один будет вращать другой с одинаковой скоростью, поэтому они никогда не будут скользить. Когда два вала соединены, сцепление включено. Для выключения сцепления скользящая муфта перемещается назад по шлицевому валу, не контактируя с ведущим валом.

Собачья и шлицевая муфта широко используются в автомобилях с механической трансмиссией для блокировки различных передач.

Электромагнитная муфта

Электромагнитная муфта управляется электрически, но крутящий момент передается механически. Из-за этого муфту также называют электромеханической муфтой. Со временем это становится электромагнитной муфтой.

Эти электромагнитные муфты не имеют механической связи для управления их включением для быстрой и плавной работы.Эти электромагнитные муфты подходят для дистанционного управления, что означает, что вы можете использовать их на расстоянии.

У сцепления есть маховик, который вращается на нем, а электричество подается от аккумулятора. Когда электричество проходит через обмотку, оно создает электромагнитное поле и притягивает нажимную пластину, чтобы войти в зацепление. При отключении электричества выключается сцепление.

Эта система сцепления имеет рычаг переключения передач, имеющий переключатель выключения сцепления, при этом водитель управляет рычагом переключения передач для переключения передач переключателем, а также отключает подачу тока на обмотку, что отключает сцепление.

Вакуумная муфта

Этот тип сцепления использует существующее разрежение в коллекторе двигателя для приведения в действие сцепления. Эта вакуумная муфта имеет резервуар, обратный клапан, вакуумный цилиндр с поршнем и электромагнитный клапан.

Работа и строительство

Как показано на рисунке ниже, резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан.Соленоид работает от аккумулятора, в аккумуляторе есть переключатель, соединенный с рычагом переключения передач. Переключатель начинает работать, когда водитель переключает передачу.

Теперь посмотрим, как это работает. После открытия дроссельной заслонки давление во впускном коллекторе увеличивается и из-за этого клапан обратного клапана закрывается. И это разделяет резервуар и коллектор, поэтому вакуум может существовать в резервуаре все время.

При нормальной работе электромагнитный клапан находится в нижнем положении клапана, как показано на изображении.И рычаг переключения передач остается открытым. Кроме того, на этом этапе атмосферное давление действует на обе стороны поршня вакуумного цилиндра, и благодаря этому вакуумный цилиндр открывается в атмосферу через вентиляционное отверстие.

При переключении передач переключатель замыкается. Электромагнит находится под напряжением и тянет клапан с соединением на одной стороне вакуумного цилиндра с резервуаром. Благодаря этому открывается проход между вакуумным цилиндром и резервуаром. При такой разнице давлений поршень вакуумного цилиндра перемещается вперед и назад.

Движение поршня передается сцеплением, вызывая расцепление. Когда в передаче нет движения, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным из-за силы пружин.

Гидравлическое сцепление

Гидравлическое сцепление работает так же, как и вакуумное сцепление. Основное отличие заключается в том, что гидравлическая муфта работает от давления масла, а вакуумная муфта работает от вакуума.

Ниже изображение гидравлической муфты.В нем меньше деталей, чем в других типах сцепления. Эта муфта имеет гидроаккумулятор, регулирующий клапан, цилиндр с поршнем, насос и резервуар.

oyetechy.com

Этот масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор через насос. Насос приводится в действие двигателем. Аккумулятор подключен к баллону через регулирующий клапан. Переключатель управляет клапаном и прикреплен к рычагу переключения передач, а поршень соединен с муфтой посредством соединительного механизма.

Когда водитель переключает передачу, переключатель открывает регулирующий клапан, и это позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр.Из-за этого давления масла поршень движется вперед и назад, что приводит к расцеплению сцепления.

Когда водитель покидает рычаг переключения передач, переключатель разомкнут, он замыкается на регулирующий клапан, и сцепление включается.

Механизм свободного хода

Эта муфта свободного хода известна как пружинная муфта, обгонная муфта или односторонняя муфта. Это самая важная часть любого овердрайва. Передача мощности осуществляется в одном направлении, как у велосипеда.Узел обгонной муфты установлен за коробкой передач.

Мощность передается от главного вала к выходному валу через приводной вал, когда планетарные шестерни находятся в режиме повышающей передачи. Узел маховика имеет ступицу и внешнее кольцо. Эта ступица имеет внутренние шлицы, соединенные с трансмиссией главного вала.

Наружная поверхность ступицы имеет 12 кулачков и предназначена для удержания 12 роликов в обойме между внешним кольцом и ступицей. Это внешнее кольцо является шлицем на повышающей передаче внешнего вала.

Работа муфты свободного хода

Когда ступица приводится в движение по часовой стрелке, ролик движется вверх по кулачкам и, заклинивая, заставляет внешнее кольцо следовать за ступицей. Таким образом, внешнее кольцо движется в том же направлении и с той же скоростью, что и ступица.

При снижении скорости ступицы внешнее кольцо постоянно ускоряется. Ролики опускают кулачки и снимают внешнее кольцо со ступицы. Таким образом, внешнее кольцо движется независимо от ступицы, а ступица работает как роликовый подшипник.

Главный вал трансмиссии соединен со ступицей, а выходной вал соединен с наружным кольцом. Таким образом, муфта свободного хода может передавать мощность от главного вала к выходному валу.

Это информация о различных типах сцепления. Мы объяснили это схемой и работой различных типов сцепления.

🔔 Надеемся, эта информация вам поможет. Для получения дополнительной информации нажмите кнопку уведомления и получайте регулярные обновления от Unbox Factory .

Теперь, если вы найдете эту информацию полезной, поделитесь ею со своими друзьями, семьей и коллегами.

Если вам понравился этот пост, дайте нам знать в комментарии ниже, если вы хотите добавить дополнительную информацию по этой теме, прокомментируйте информацию. Рассмотрим информацию, если она актуальна.

Спасибо за внимание.

Характеристики и типы автомобильных сцеплений

Что такое автомобильное сцепление?

Значение сцепления — держаться за что-то, хватать или хватать.Автомобильное сцепление — это устройство, которое включает и отключает привод между двумя движущимися механизмами или узлами, такими как коробка передач. Одна из них состоит из ведущих шестерен, а другая — из ведомых.

Однако ведущие шестерни получают вращательное движение двигателя, в то время как ведомые шестерни вращают колеса. Автомобильная муфта соединяет / отключает двигатель с коробкой передач, которая вращается с другой скоростью, чем двигатель. Он позволяет плавно переключать передачи за счет отключения и повторного включения двигателя от коробки передач, когда автомобиль находится в движении.

Функция:

Муфта «входит в зацепление», когда она соединяет два вращающихся вала так, что они блокируются вместе. Таким образом, они становятся одним целым и вращаются с одинаковой скоростью. Он «отключается», когда валы разблокированы (не заблокированы) и вращаются с разной скоростью. Однако говорят, что сцепление «проскальзывает», когда валы все еще заблокированы вместе, но вращаются с разной скоростью.

Другими словами, автомобильное сцепление включает и отключает передачу мощности к коробке передач, при переключении передач либо ускоряет, либо замедляет транспортное средство.Таким образом, предотвращается трение между включенными / выключенными ведущими и ведомыми шестернями. Это также предотвращает повреждение шестерен. Обычно автомобили с механической коробкой передач имеют одинарное сцепление. Однако автомобили с автоматической коробкой передач могут иметь более одного сцепления.

Характеристики автомобильного сцепления:

Автомобильное сцепление должно обладать следующими качествами:

1. Передача крутящего момента — должна быть способна передавать максимальный крутящий момент двигателя.
2. Постепенное включение — он должен включаться / отключаться постепенно и без каких-либо рывков / толчков.
3. Рассеивание тепла — При работе сцепления выделяется большое количество тепла. Следовательно, муфта должна обеспечивать достаточный отвод тепла.
4. Динамическая балансировка — необходимо динамически балансировать, особенно в высокоскоростных транспортных средствах.
5. Гашение вибраций — Он должен иметь подходящий механизм для гашения вибраций и устранения шума во время передачи.
6. Компактный размер — он должен быть самого маленького размера и занимать минимум места.
7. Свободный ход педали — Должен быть предусмотрен люфт педали для уменьшения эффективной зажимной нагрузки на упорный подшипник, а также его износа.
8. Простота эксплуатации — она ​​должна обеспечивать водителю легкую / плавную операцию включения / выключения.

Компоненты:

Обычно основной механизм сцепления состоит из ведомого диска (или диска сцепления), который имеет шлицевую ступицу в центре.Он скользит на карданный вал коробки передач и прижимается к маховику двигателя. Педаль сцепления выполняет работу сцепления с помощью набора рычагов. Он освобождает ведомый диск, который отталкивается от маховика. Это происходит, когда двигатель соединяется с колесами. С другой стороны, прижимной диск прижимает ведомый диск к маховику. Он состоит либо из нескольких винтовых пружин, либо из одинарной диафрагменной пружины конической формы.

Автомобильный диск сцепления и нажимной диск (предоставлено Ceekay Daikin)

Типы автомобильного сцепления:

Существуют разные типы муфт в зависимости от их применения.Однако производители используют в автомобильной трансмиссии следующие типы:

1. Трение — наиболее распространенный тип и базовая муфта. Он использует трение для синхронизации скоростей и / или передачи мощности.
2. С механическим приводом — Работает с использованием механических рычагов, обычно используемых в старых грузовиках. Однако для работы требуется больше силы.
3. С гидравлическим приводом — Работает с помощью гидроцилиндров, обычно используемых в автомобилях. Таким образом, очень легкий в эксплуатации.
4. Сухой тип — это наиболее распространенный тип автомобильного сцепления, который используется в большинстве автомобилей.В системе сухого сцепления для включения используется только трение.
5. Мокрый тип — это сцепление погружено в смазочное масло, обычно используемое в мотоциклах.
6. Вытяжной тип — нажатие на педаль вытягивает выжимной подшипник, натягивает диафрагменную пружину и отключает привод.
7. Нажимной тип — нажатие на педаль толкает упорный подшипник сцепления и выключает привод.
8. Одиночная пластина — используется только одна фрикционная пластина.
9. Двойное сцепление — в нем используются два отдельных сцепления — одно для нечетной, а другое для четной передачи.
10. Multi-plate — Использует несколько фрикционных дисков.
11. Проскальзывающая муфта — Используется для устранения эффекта торможения двигателем.
12. Обгонная муфта — она ​​автоматически отключается, если ведомый элемент вращается быстрее ведущего.
13. Муфта блокировки — выше определенной скорости блокирует гидротрансформатор. Это сводит к минимуму потери мощности и повышает топливную экономичность.

Двойное сухое сцепление (Предоставлено Valeo)

Фрикционная муфта:

Лучший тип сцепления — это фрикционная муфта.Следовательно, производители автомобилей предпочитают этот тип сцепления на большинстве транспортных средств. Производители изготавливают сцепления из самых разных материалов, в том числе из асбеста. Однако частицы асбеста вредны для здоровья человека, и, следовательно, производители позже прекратили их использование.

Схема фрикционного сцепления

В настоящее время в сцеплении современных транспортных средств используется смола на основе органических соединений с керамическим материалом или медной проволокой. Однако в тяжелых коммерческих автомобилях по-прежнему используется только керамическая футеровка / материал для сцепления.Фрикционная муфта бывает двух типов. Они бывают нажимного или тянущего типа. Однако это зависит от того, как прижимная пластина поднимается из точек опоры. Eaton, Valeo и Ceekay Daikin являются одними из производителей автомобильных сцеплений.

Применение многодискового автомобильного сцепления:

Мотоциклы и высокоскоростные автомобили используют многодисковую систему сцепления для передачи крутящего момента. Эта конструкция включает множество приводных пластин, «уложенных» на несколько ведомых пластин. Гоночные автомобили, такие как Формула 1, Чемпионат мира по ралли и большинство клубных гоночных автомобилей, используют многодисковое сцепление.В дрэг-рейсингах, которым требуется сильное ускорение, также используется многодисковое сцепление. Однако это приводит к частым злоупотреблениям со сцеплением.

Многодисковое сцепление (предоставлено Exedy)

Примечание — изображение заголовка: Предоставлено: Eaton

Посмотрите, как работает автомобильное сцепление:

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

.