С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Как работает сцепление

Как работает сцепление


Как работает сцепление в автомобиле для чайников

Главная » Разное » Как работает сцепление в автомобиле для чайников

Сцепление – неотъемлемая часть любого современного автомобиля. Именно этот узел принимает на себя все колоссальные нагрузки и удары. Особенно высокое напряжение 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 шарнирном соединении. 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 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.

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.

fb.ru

Принцип действия сцепления автомобиля — (ВИДЕО)

Часто от водителей можно слышать фразу «выжать сцепление». Для многих сцепление — это крайняя левая педаль в авто с МКП, а водители автомобилей с АКПП или вариатором вообще не задумываются над этим вопросом, поскольку в их машинах роль для сцепления не нашлось отдельной педали.

Давайте разберемся, что такое сцепление и какую функцию оно выполняет.

Сцепление — это связующее звено между мотором и коробкой передач, оно подключает или отключает первичный вал коробки передач от маховика коленчатого вала. На автомобилях с механикой передачи переключаются только в момент, когда сцепление выжато — то есть коробка не соединена с двигателем и момент движения на нее не передается.

Если бы конструкторы первых автомобилей не додумались до такого решения, то переключать передачи было бы просто невозможно, изменять скорость движения можно было бы только с помощью педали газа, а для остановки нужно было бы полностью глушить двигатель.

На данный момент есть много различных видов, подвидов и модификаций сцепления, но классическое сцепление выглядит так:

  • нажимной диск — корзина сцепления;
  • ведомый диск — фередо;
  • выжимной подшипник.

Конечно, есть и много других элементов: муфта выжимного подшипника, сам кожух сцепления, демпферные пружины для смягчения вибраций, фрикционные накладки, которые одеваются на фередо и смягчают трение между корзиной и маховиком.

Корзина сцепления в самом простом однодисковом варианте находится в постоянной связке с маховиком и постоянно с ним вращается. В ведомом диске имеется шлицевая муфта, в которую входит первичный вал КПП, то есть все вращение передается и на коробку передач. Если же нужно переключить передачи, то водитель жмет на педаль сцепления и при этом происходит следующее:

  • через систему привода сцепления давление передается на вилку сцепления;
  • вилка сцепления подвигает муфту выжимного подшипника с самим подшипником к выжимным пружинам корзины;
  • подшипник начинает давить на выжимные пружины (лапки или лепестки) корзины;
  • лапки отсоединяют диск от маховика на время.

Затем, произведя переключение передач, водитель отпускает педаль сцепления, подшипник отодвигается от пружин и корзина вновь входит в контакт с маховиком.

Если подумать, то ничего особо сложного в таком устройстве нет, однако ваше мнение сразу же изменится, когда вы увидите сцепление в разборе.

Различают несколько видов сцепления:

  • одно- и многодисковое (многодисковое обычно используется на авто с мощными двигателями и для коробок-автомат);
  • механическое;
  • гидравлическое;
  • электрическое.

Если говорить про последние три вида, то в принципе они различаются между собой типом привода — то есть тем, как передается нажатие на педаль сцепления.

Наиболее распространенным на данный момент является гидравлический тип сцепления.

Его главные элементы — это главный и рабочий цилиндры сцепления. Нажатие на педаль передается в главный цилиндр посредством штока, шток двигает небольшой поршень, соответственно внутри цилиндра повышается давление, которое передается на рабочий цилиндр. В рабочем цилиндре тоже имеется поршень соединенный со штоком, они приводятся в движение и давят на вилку выжимного подшипника.

В механическом типе сцепления педаль сцепления связана через тросик с вилкой, которая приводит в движение подшипник.

Электрический тип — это тот же механический, с той разницей, что тросик после нажатия педали приводится в движение с помощью электромоторчика.

Сцепление в автомобилях с АКПП

Хотя в таких машинах нет педали сцепления, это не значит, что между мотором и коробкой в них тоже ничего нет. Обычно в авто с АКПП используют более продвинутые многодисковые варианты влажного сцепления.

Влажное оно потому, что все его элементы находятся в масляной ванне.

Выжимается сцепление с помощью сервоприводов или актуаторов. Здесь большую роль играет электроника, которая определяет какую передачу нужно переключать, а пока электроника размышляет над этим вопросом, возникают небольшие провалы в работе. АКПП удобна тем, что не нужно выжимать постоянно сцепления, автоматика все делает сама, но правда и ремонт обходится довольно дорого.

А вот и видео о принципе работы сцепления, а также коробки передач.

(3 оценок, среднее: 3,67 из 5)

vodi.su

Сцепление автомобиля. Диск сцепления

В любом автомобиле основным узлом является силовая установка – она обеспечивает преобразование энергию сгорания топлива в механическую энергию – вращение коленчатого вала. Вся работа силовой установки направлена только на получение этого вращения. Но для движения автомобиля получение вращения недостаточно. Условий движения автомобиля очень много – ему нужно начать движение, где должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие, после набрать скорость, где уже тяговое усилие не так важно, но требуется высокая скорость вращения, а также автомобиль должен менять скорость движения быстро меняя скорость вращения и тяговое усилие. Двигатель автомобиля этого обеспечить не может, поскольку скорость вращения коленчатого вала находится в определенном диапазоне и силовой установкой менять скорость и тяговое усилие никак не получится.

Сцепление – зачем оно?

Поэтому в конструкцию автомобиля входит еще один немаловажный элемент – трансмиссия. Именно она обеспечивает передачу вращения от силового агрегата на ведущие колеса. При этом, входящая в состав трансмиссии коробка передач позволяет менять тяговое усилие и скорость вращения, подающиеся на ведущие колеса. Классическая механическая коробка передач состоит из валов и шестерен разных диаметров. Ввод в зацепление определенных шестерен позволяет изменять усилие и скорость.

Но вращение от двигателя подается на трансмиссию постоянно. Это вращение делает невозможным во время движения выводить из зацепления одни шестерни и вводить другие. Поэтому в конструкцию трансмиссии включен еще один элемент – сцепление.

Сцепление предназначено для кратковременного разъединения силовой установки и КПП. В результате работы сцепления коробка отсоединяется от мотора, то есть, вращение коленчатого вала перестает подаваться на коробку, что позволяет вводить без проблем нужные шестерни.

На легковых авто с механическими КПП распространение получило однодисковое сухое сцепление. Состоит такое сцепление из ведущего диска, помещенного в корзину, ведомого диска, выжимных рычагов или диафрагмы, выжимного подшипника и привода. Все это закрывает сверху картер сцепления.

Принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы такого сцепления довольно прост: корзина вместе с ведущим диском жестко закреплена на маховике коленчатого вала. Сам диск может перемещаться относительно корзины, но он подпружинен. Между ведущим диском и маховиком помещен ведомый диск. На этот диск нанесены фрикционные накладки, значительно повышающие трение. По центру ведомого диска расположена ступица. В ней проделано отверстие со шлицами. В ступицу входит ведущий вал коробки передач, а шлицевое соединение обеспечивает надежное, но подвижное соединение – диск может перемещаться по валу, но при этом вращение будет передаваться постоянно.

Когда необходима передача вращения от мотора на КПП, сцепление отпущено. В таком положении ведущий диск за счет давления пружин поджимает ведомый диск к маховику. Наличие фрикционных накладок обеспечивает значительную силу трения, ведомый диск не проскальзывает относительно ведущего диска и маховика. А поскольку ведомый диск связан с валом КПП шлицевым соединением, то производится передача вращения.

Нажимной диск (в просторечии – корзина сцепления) справа, и ведомый диск, слева. Нажимной диск крепится болтами к маховику двигателя

Чтобы отсоединить КПП от мотора, водитель нажимает на педаль сцепления. При помощи привода он воздействует на выжимной подшипник. Тот, перемещаясь, начинает давить на выжимные рычаги или диафрагму, в результате чего ведущий диск отходит внутрь корзины, преодолевая усилие пружин. Он перестает поджимать ведомый диск к маховику, из-за чего передача вращения прекращается, что дает возможность переключить передачу на КПП.

Сцепление также помогает плавно начать движение. При постепенном отпускании педали, ведущий диск плавно увеличивает давление на ведомый диск. При малом усилии ведомый диск начинает принимать вращение, но из-за недостаточного поджатия, он проскальзывает. По мере отпускания педали сцепления и поджатия ведомого диска, он все больше принимает вращение, а проскальзывание уменьшается.

Чтобы при выжиме сцепления и последующим переключением передач, при отпускании педали сцепления не было ударных нагрузок при резкой подаче вращения, ступица ведомого диска закреплена на нем не жестко. Она соединяется при помощи демпферных пружин, которые выравнивают возникающие крутильные колебания.

Классификация

Это было описана конструкция и принцип работы однодискового сухого сцепления. Однако их существует несколько видов, со своими определенными особенностями. Вообще даже введена целая классификация типов сцепления.

Эта классификация делит сцепления по типу привода, используемому трению, количеству ведомых дисков, механизму отжатия ведущего диска.

Существует несколько типов привода сцепления. Самый первый и простой привод – механический. В нем задействуется система рычагов и тяг, или же привод может быть тросовый.

Есть привод гидравлический. В таком приводе в качестве рабочего элемента используется жидкость. В конструкцию входят два цилиндра – главный связан с педалью сцепления, а рабочий – с вилкой, которая перемещает выжимной подшипник.

Видео: Сцепление автомобиля (учебное видео)

На некоторых грузовых авто применяется пневматический привод, в качестве рабочего элемента которого выступает сжатый воздух. У такого привода педаль сцепления связана с краном управления. При воздействии на педаль, водитель открывает кран, и воздух под давлением поступает в пневматическую камеру, связанную с вилкой.

Есть также и комбинированные приводы, которые совмещают в себе несколько типов описанных выше приводов (к примеру – гидромеханический привод).

Классификация по используемому трению делит сцепления на сухие и в масляной ванне. Сухие, такое как описано выше, работает в воздушной среде. На многих мотоциклах же применяется сцепление, которое помещено в масляную ванну.

Что касается классификации по количеству ведомых дисков, то встречаются однодисковые, двухдисковые и многодисковые сцепления. Однодисковое описано выше. В двухдисковом применяется два ведомых диска и два ведущих диска – промежуточный и ведущий. Принцип работы такого сцепления идентичен однодисковому, разница только в количестве дисков и механизме срабатывания. Существуют многодисковые сцепления, которые получили распространение на мотоциклах.

По механизму отжатия сцепления делятся на рычажные и диафрагменные. В рычажных сцеплениях отжим ведущего диска производится подпружиненными рычагами, на которые и воздействует выжимной подшипник. В диафрагменном же сцеплении роль пружин и рычагов выполняет диафрагма, сделанная из пружинистого металла.

Основные неисправности сцепления

Конструкция сцепления не включает значительное количество составляющий, поэтому и ломается оно не так часто. И все же в сцеплении тоже бывают неисправности.

Видео: Как определить износ корзины и маховика

Поскольку самое большое распространение на легковых авто получило однодисковое сухое сцепление, то рассмотрим самые частые неисправности, которые случаются с ним:

  1. Пробуксовка сцепления. Обычно возникает такая неисправность из-за неправильной регулировки привода. Из-за поджатия выжимного подшипника, он не позволяет ведущему диску полностью прижать ведомый диск к маховику, в результате чего появляется проскальзывание. Сопровождается такая неисправность характерным запахом жженных фрикционов в салоне, затрудненностью переключения передач. Сильный износ фрикционов, или их повреждение тоже может сопровождаться такими симптомами;
  2. Сцепление «ведет». Данная проблема тоже возникает из-за неправильной регулировки. В данном случае выжимной подшипник не способен полностью отжать ведущий диск из-за увеличенного зазора между подшипником и вилкой. Верный признак того, что сцепление «ведет» — это продолжение движения авто после полной остановки и выжима сцепления при включенной 1-й передаче;
  3. Гул со стороны картера сцепления. Повышенный шум в данном узле может создавать только один элемент – выжимной подшипник. Шуметь он может либо в результате пробуксовки, либо же из-за чрезмерного износа;

Бывают и другие неисправности со сцеплением, но они встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Так, проблемы со сцеплением могут возникнуть из-за разрушения диафрагмы или пружин выжимных рычагов, значительного износа демпферных пружин и т. д.

Напоследок хочется отметить, что особо сложного обслуживания сцепление не требует. Достаточно периодически регулировать свободный ход привода, а также соблюдать рекомендации по аккуратному вождению.

Оцените статью:

Без оценки Загрузка...

avtomotoprof.ru

Сцепление автомобиля. Устройство и принцип работы сцепления

Автолюбители во время управления автомобилем могут совершить плавный старт, разгон машины, торможение или полную остановку. Все это происходит без каких-то катастрофических рывков транспортного средства и физических усилий со стороны водителя. Как известно, упрощено схема приводящей в движения автомобиль трансмиссии выглядит так: двигатель – коробка передач – ведущие колеса. Она при необходимости отключает от ведущих колес работающий постоянно после запуска стартером мотор, а также передает крутящий момент двигателя на сами колеса с изменением направления и с разной, нужной на данный момент, величиной.

Но соединенные напрямую мотор и коробка передач были бы мало пригодным к использованию техническим тандемом. Скорость включить получалось бы только на заглушенном двигателе, о плавном старте можно было бы забыть, а ресурс службы принимающих на себя все механические перегрузки и колебания частей трансмиссии был бы минимальным. Для преодоления этих препятствий конструкторы в свое время изобрели сцепление, которое установили между мотором и КПП. История гласит, что придумал данный механизм немец Карл Бенц, стоявший у истоков знаменитой некогда, но уже ушедшей в небытие компании Daimler-Benz AG.

Основная рабочая функция сцепления заключается в притирании или максимально плавном соединении первичного вала КПП и маховика мотора. Нужда в этом возникает во время старта, при смене передачи и во время остановки машины. Дабы понятно было даже малышам, скажем, что сцепление можно назвать выключателем исходящего от мотора крутящего момента и смягчающей прокладкой меж мотором и коробкой передач.

Разновидности автомобильного сцепления

В зависимости от привода и конструктивных особенностей такие механизмы принято делить на следующие типы:

- механическое, передающее крутящий момент за счет использования сил трения;- гидравлическое, использующие в качестве инструмента привода жидкостный поток;- электрическое, «эксплуатирующее» магнитное поле;- комбинированное, то есть не вписывающееся в рамки вышеозначенных типов, к примеру, гидромеханическое сцепление.

В зависимости от среды, в которой работают элементы сцепления и разновидности трения эти механизмы принято делить на:

- сухие, накладки которые во время работы охлаждаются только воздухом;- мокрые, в конструкции которых предусмотрено наличие масла в зоне работы основных элементов.

В зависимости от численности в конструкции ведомых дисков сцепления делят на:

- однодисковые;- двухдисковые;- многодисковые.

В зависимости от конструкционного решения системы прижимных пружин сцепление делится на:

- механизм с расположенной по центру диафрагменной пружиной;- механизм с круговым периферийным размещением цилиндрических пружин.

В зависимости от способа подключения сцепления делят на:

- замкнутые постоянно;- замкнутые непостоянно.

Самое распространенное сцепление для легкового авто

Чаще всего на легковушку ставят однодисковое сухое сцепление, состоящее из следующих элементов:

1) Маховика, размещенного на коленвале мотора и играющего роль ведущего диска. Сейчас чаще всего на авто устанавливают двухмассовую разновидность маховика, которая состоит из двух элементов, между которыми установлены пружины. Один элемент такого маховика крепится на вал мотора, а второй соединяется со следующим элементом сцепления – ведомым диском.

2) Нажимного диска, предназначенного для выполнения работы по соединению или разъединению маховика и ведомого диска.

3) Диафрагменной пружины, которая должна воздействовать на нажимной диск во время передачи крутящего момента с нужным усилием. Вместе с нажимным диском и корпусом такая пружина входит в состав агрегата именуемого корзиной, которая в свою очередь болтами жестко присоединена к маховику.

4) Ведомого диска с накладками, который ступицей соединяется с первичным валом КПП.

5) Выжимного подшипника, выключающего при необходимости сцепление. Его устанавливают на муфте, которая двигается в нужном направлении по вилке сцепления.

Грузовые автомобили, которые вынуждены сталкиваться с гораздо большей величиной крутящего момента, оснащены, как минимум, двухдисковыми сцеплениями. Такая конструкция предполагает использование пары ведомых дисков, которые разделены специальной проставкой, что позволяет создать не две, как в легковым автомобиле, а четыре площади трения.

Такой механизм считается включенным постоянно, а его работа осуществляется через использование привода сцепления. Происходит такая очередность действий:

- нажатие на педаль;- перемещение вилки сцепления;- нажатие подшипника на нажимной диск:- прогиб лепестков диафрагменной пружины в направлении маховика;- освобождение нажимного диска;- отжим нажимного диска;- прекращение передачи крутящего момента от мотора на КПП.

Если педаль сцепления будет отпущена, то диафрагменная пружина восстановит контакт ведомого диска и маховика для передачи крутящего момента.

autocrop.ru

Как работает сцепление автомобиля

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

На самом деле, значение этого нехитрого механизма трудно переоценить. Именно сцепление обеспечивает возможность сначала завести двигатель, а потом поехать. Именно благодаря сцеплению при каждой остановке не нужно глушить двигатель. Без сцепления езда задним ходом была бы вообще невозможной. Ремонт двигателя или КПП были бы перманентным состоянием машины, если бы сцепление отсутствовало. Главная функция сцепления – обеспечивать, а если нужно прерывать, процесс передачи вращения коленвала коробке передач и далее на колеса. Если мы заводим машину, нам совершенно ни к чему, чтобы машина сразу начинала ехать. Необходимость во временном кинематическом отсоединении коробки от двигателя возникает и тогда, когда мы переключаем передачи. При езде же надо, чтобы крутящий момент передавался на коробку.

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

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

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

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

Читайте также: Как ездить на автомобиле с АКПП

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как работает сцепление в автомобиле?

Выражение «сжег сцепление» можно слышать из уст многих автолюбителей. Но далеко не все понимают, как это возможно, да и принцип работы сцепления известен не каждому драйверу. Но это зря, нужно быстро устранять этот пробел. Для всех интересующихся данной темой предлагаем немного погрузиться в механику автомобиля и разобраться, что к чему. Начнем, пожалуй, с классического устройства и основного предназначения автомобильного сцепления.

Определение понятия

Данный механизм предусмотрен для кратковременного соединения автомобильного двигателя с трансмиссией в момент переключения передач, а также для постоянной передачи крутящего момента во время движения транспортного средства. При этом он уберегает трансмиссию от повреждений вследствие колебаний и повышенных нагрузок.

По типу конструкции сцепления разделяют на следующие категории:

  • фрикционное;
  • гидравлическое;
  • электромагнитное.

Крутящий момент в случае гидравлики передается путем воздействия давления рабочей жидкости. Электромагнитные варианты в качестве основы используют магнитную полярность. Но самое распространенное под капотами легковых автомобилей сцепление – фрикционное. Это простая и надежная конструкция, при которой крутящий момент передается благодаря силам трения. Теперь попробуем разобраться с его основными составляющими.

К основным элементам фрикционного сцепления стоит отнести:

  • маховик;
  • ведомый диск;
  • нажимной диск;
  • диафрагменную пружину;
  • подшипник выключения (выжимной).

Описать, как работает сцепление, будет проще, если объяснить, что собой представляют его детали. Все начинается с маховика, который статично установлен на коленвал ДВС и фактически выполняет роль ведущего диска. Как правило, это двухмассовый маховик, состоящий из двух частей, сообщенных пружинами. Данный фактор позволяет уменьшить рывки и вибрации под влиянием переменных нагрузок, а также инерции массы во время приема тяги с коленчатого вала и обратно – от ведущих колес к двигателю. Ведомый диск также включает в свою конструкцию специальные демпферные пружины, призванные гасить колебания, что благоприятно сказывается на плавности включения передач.

К пластинам ведомого диска с обеих сторон прикреплены (обычно приклепаны или приклеены) стойкие фрикционные накладки, предназначенные для приема на себя последствий трения. Ведомый диск находится между маховиком и нажимным диском. Для передачи крутящего момента данная конструкция сжимается, превращаясь в единый элемент. Диафрагменная пружина исполняет роль толкателя нажимного диска путем давления на него своим наружным диаметром. При этом внутренний диаметр контактирует с выжимным подшипником. Все детали сцепления обычно закрыты кожухом – так называемой корзиной сцепления. Она статично крепится к маховику.

Как это происходит

Теперь рассмотрим, как работает сцепление, на деле. Итак, когда крайняя левая педаль находится в отпущенном положении, ведомый диск остается зажатым между маховиком и нажимным диском. В результате трения происходит перенаправление крутящего момента от маховика двигателя на силовую передачу автомобиля.

В случае выжимания педали сцепления происходит ряд взаимодействий между деталями, благодаря чему ведомый диск освобождается от прижимного усилия. Для этого приходит в движение трос сцепления. Вилка отключения сцепления надавливает на выжимной подшипник, и он двигается по валу в сторону маховика. Далее выжимной подшипник оказывает давление на пластины диафрагменной нажимной пружины.

Когда лепестки прогибаются в сторону маховика, наружный обод пружины отходит от нажимного диска. Он освобождается. На этом можно закончить раскрывать принцип работы сцепления, так как оно выключается, передача крутящего момента от двигателя на КПП прекращается. При последующем отпускании педали снова идет в ход диафрагменная пружина, которая создает давление на нажимной диск, а тот, в свою очередь, обратно стыкуется с маховиком двигателя.

Конечно, приведенная информация не охватывает всего многообразия существующих на сегодняшний день конструкций сцепления. Тем не менее, она способна дать элементное понимание работы данного механизма и, возможно, позволит многим значительно дольше сохранять свой автомобиль в исправном состоянии.

Как работает сцепление в автомобиле?

Как работает сцепление в автомобиле? Человек, садящийся за руль впервые, не задумывается над этим вопросом. Он знает только, что в управлении участвует собственно руль и еще максимум три педали. В автомобиле с автоматической коробкой передач их две. Вместо третьей работает автоматика, которая позволяет машине трогаться с места, а также переключаться между передачами без участия сцепления в классическом понимании принципа работы этого узла. Для лучшего понимания данного вопроса рассмотрим все по порядку.

Как работает сцепление в автомобиле?

Виды сцепления автомобиля

Работа сцепления связана с передачей крутящего момента от коленвала двигателя к коробке перемены передач (КПП) и далее к ведущим колесам. При трогании с места, переключении скоростей, остановке машины эта связь принудительно прерывается путем нажатия педали. Или процесс осуществляется автоматически, в зависимости от того, каким типом сцепления оборудован авто. По большому счету, всего разработаны три вида сцепления:

  • Механическое;
  • Гидравлическое;
  • Электромагнитное.

Последние два функционально объединены с автоматической коробкой передач – АКПП (тот самый двухпедальный вариант). Коробка автомат слишком сложна в устройстве, поэтому для лучшего понимания логичнее вести речь о механическом (классическом) типе сцепления – то есть тот случай, когда кроме педали газа и тормоза есть еще загадочная третья педаль — крайняя слева. Любителям «автоматов» следует учесть, что с ноября 2013 года существует правило: водитель, прошедший курс обучения на авто с АКПП, не имеет права управлять автомобилем, оборудованным «механикой». В то время как освоившие МКПП могут водить машину с любым типом трансмиссии.

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы механического сцепления выглядит так. При выжатой до упора левой педали оно выключается: усилие с помощью механического или гидравлического привода передается на механизм сцепления. Его можно разделить на два «блока». Первый – та часть, которая расположена со стороны двигателя и постоянно вращается при работающем моторе, так как жестко соединена с коленвалом. Она состоит из маховика двигателя (большого, тяжелого, как правило, чугунного диска на выходе коленвала, который создает эффект инерции при работе двигателя, а также участвует в его запуске, так как его зубчатые края входят в зацепление с приводом стартера при пуске мотора); и «корзины» — кожуха сцепления, закрепленного на маховике. Внутри кожуха размещается нажимной (ведущий) диск и плотно зажатый между ним и маховиком при выключенном сцеплении ведомый диск, закрепленный на первичном вале КПП.

Таким образом узел представляет единую жесткую конструкцию, благодаря которой частота вращения ведущего вала коробки полностью соответствует оборотам коленчатого вала двигателя. Но только до тех пор, пока водитель не выжал педаль сцепления, то есть выключил его, тем самым разорвав тесную связь между коленвалом и коробкой передач. При этом мотор как крутил, так продолжает крутить маховик, а вот в коробку (соответственно, и на ведущие колеса) нагрузочное вращение перестает поступать, поскольку они отсоединены от двигателя до тех пор, пока педаль удерживается в выжатом положении.

Устройство сцепления автомобиля

Дело в том, что усилие педали передалось на пружины и рычаги, которые отвели ведущий диск от ведомого, то есть те стали крутиться «сами по себе». В процессе участвует с десяток промежуточных деталей:

  • Вилка включения сцепления;
  • Выжимные рычаги;
  • Выжимной подшипник;
  • Нажимные пружины.

Подробная схема сцепления автомобиля

Если система привода, обеспечивающего усилие от педали к механизму, гидравлическая, то передачу хода обеспечивают два гидроцилиндра, главный и рабочий, внутри которых с помощью поршня и замкнутого контура в виде герметичных трубок создается давление, передающее усилие от педали к рабочему механизму.  Если тип привода механический, то в качестве передаточного узла используется металлический тросик.

Каждый вариант привода имеет свои достоинства и минусы. Автолюбитель сам должен выбрать машину с нужным типом сцепления в зависимости от предпочтений и удобства пользования. Механическое сцепление более непритязательно в обслуживании, зато гидравлическое обеспечивает больший комфорт при работе. В современных автомобилях с МКПП применяется в основном первый тип привода, адаптированный к требованиям в плане комфорта и безопасности езды.

Для начинающих водителей остается непонятным, каким образом при начале движения авто обеспечивается плавный старт. Ну, во-первых, не всегда это удается с первого раза. Чаще всего, операция включения сцепления, если за рулем новичок, сопровождается дерганием трансмиссии, рывком или просто глохнет мотор. Во-вторых, к «механике» обязательно надо привыкнуть.

Дело в том, что только при плавном включении сцепления (то есть когда педаль отпускается медленно) обеспечивается постепенная передача крутящего момента с ведущего диска на ведомый. При их соприкосновении трущиеся поверхности, выполненные из износостойких фрикционных накладок (асбест с металлическими вкраплениями), примыкают друг к другу с все большим усилием, сначала притираясь, то есть прокручиваясь плоскостями (в этот момент автомобиль плавно трогается), а затем замыкаясь в плотном контакте, без «пробуксовки».

Почему нельзя бросать сцепление?

Что произойдет, если резко отпустить педаль сцепления? Оба диска мгновенно замкнутся, и двигателю просто не хватит стартовой мощности, чтобы справиться с такой единовременной нагрузкой. Машину хорошенько тряхнет, мотор заглохнет. Существует и другая крайность, когда водитель долгое время не до конца отпускает педаль, уже на ходу машины. Понятно, что при этом ведущий и ведомый диски окажутся не в полном контакте, а будут постоянно проворачиваться, соприкасаясь поверхностями накладок, что приведет к их быстрому износу. О том, что сцепление «горит», подскажет характерный неприятный запах из-под капота.

В любом случае, даже при аккуратном вождении, фрикционные накладки постепенно стираются. Во всяком случае, при 40-60 тыс. км пробега диски рекомендуется поменять или хотя бы проверить, долго ли осталось им жить. Провести такую диагностику несложно: выжав сцепление, нужно включить последнюю передачу и попытаться тронуться с места. Если машина дернулась, а мотор заглох, — все в порядке, сцепление еще послужит. Если же автомобиль остался на месте, а двигатель работает в обычном режиме, сцепление необходимо срочно менять. Иначе есть риск очутиться в дороге на обездвиженном авто. Или – что много хуже – стать участником ДТП.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости