Сцепление к какой системе относится
Перейти к содержимому

Сцепление к какой системе относится

  • автор:

Сцепление автомобиля

Сцепление автомобиля предназначено для выполнения двух задач: разрывать связь между двигателем и коробкой передач при включении передачи, а также обеспечивать плавное начало движения с места.

Сцепление включает в себя механизм и привод его включения. Наиболее распространено однодисковое сцепление фрикционного типа. К основным деталям механизма сцепления относятся: ведомый диск, закрепленный на ведущем колере; нажимной или ведущий диск с пружинами, жестко прикрепленный к маховику коленчатого вала двигателя. Принцип работы механизма сцепления заключается в использовании сил трения соединяющихся поверхностей. Диски сжимаются пружинами, и в результате возникновения между ними силы трения крутящий момент передается от коленчатого вала двигателя к ведущему валу коробки передач. Ведущий и ведомый диски сцепления постоянно прижаты пружинами друг к другу, они могут разжиматься лишь на короткий промежуток времени. Диски разжимаются под воздействием привода выключения сцепления при переключении передач или торможении автомобиля. Плавность включения сцепления обеспечивается проскальзыванием дисков до момента их полного прижатия друг к другу. При невыжатой педали сцепления нажимной диск прижимает через мембранную пружину диск сцепления к маховику, при этом обеспечивается передача усилия от двигателя к коробке передач.

Кожух сцепления сделан из стали и прикреплен к маховику болтами. Внутри кожуха располагаются, рычаги выключения. Наружные концы рычагов включения шарнирно соединены с нажимным диском. Между ведущим диском и кожухом по. окружности располагаются нажимные цилиндрические пружины, которые зажимают ведомый диск между ведущим диском и маховиком. Ведомый диск соединяется со ступицей при помощи гасителя крутильных колебаний. Гаситель крутильных колебаний способствует плавному включению сцепления.
При включенном сцеплении крутильные колебания передаются ведомому диску и заставляют его поворачиваться относительно ступицы. При этом возникают силы трения между диском и фланцем ступицы, эта энергия гасится и превращается в теплоту. В целом благодаря гасителю крутильных колебаний повышается долговечность деталей коробки передач и карданного вала.

Механизм, сцепления с двумя ведомыми дисками отличается от однодискового сцепления наличием среднего нажимного диска. Средний нажимной диск располагается между двумя ведомыми дисками. Элементы двухдискового механизма сцепления не имеют конструктивных отличий от элементов механизма однодискового сцепления.

Однодисковый механизм сцепления с центральной диафрагменной нажимной пружиной имеет нажимную пружину, которая выполнена в виде чаши. Чаша нажимной пружины оборудована 18 лепестками, которые являются упругими элементами и отжимными рычагами. При выключении сцепления упорный нажимной подшипник воздействует на лепестки пружины и перемещает ее в сторону маховика. При этом наружный край пружины отгибается в обратную сторону и при помощи специальных фиксаторов отводит нажимной диск от ведомого.
Наиболее удобен и прост в эксплуатации механический привод выключения сцепления. Он применяется на большинстве отечественных грузовых автомобилей.

Механический привод сцепления включает в себя:
1) педали;
2) возвратную пружину;
3) валик с рычагом;
4) рычаг вилки выключения сцепления;
5) вилку выключения сцепления;
5) муфту с упорным шариковым подшипником;
6) оттяжную пружину.

Все детали привода приводятся во взаимодействие нажатием на педаль сцепления. В результате этого упорный подшипник муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, при этом нажимной диск отводится, а ведомый диск освобождается от усилий зажимающих пружин, в результате этого сцепление выключается. При включении сцепления педаль отпускают, при этом муфта с упорным подшипником занимает исходное положение, при этом освобождаются рычаги выключения. После этого ведущий диск под действием пружин прижимает ведомый диск к маховику, сцепление включается.
Гидравлический привод выключения сцепления обеспечивает более полное включение сцепления по сравнению с механическим приводом. Гидравлический привод сцепления позволяет располагать педаль сцепления в любом месте независимо от места расположения самого механизма.

Гидропривод сцепления состоит из:
1) педали сцепления;
2) оттяжной пружины;
3) рабочего цилиндра;
4) главного цилиндра;
5) толкателя;
6) трубопроводов;
7) вилки выключения сцепления.

При нажатии на педаль выключения сцепления происходит перетекание жидкости по трубопроводу и, повышение давления в рабочем цилиндре. В результате этого поршень рабочего цилиндра перемещается и через толкатель воздействует на вилку выключения сцепления. Вилка выключения сцепления в свою очередь перемещает выжимной подшипник и выключает сцепление. Возврат педали в исходное положение происходит под действием оттяжной пружины, при этом толкатель рабочего цилиндра освобождается, сцепление выключается.

Пневматический усилитель применяют на грузовых автомобилях. Пневматический усилитель состоит из:
1) переднего корпуса с пневматическим поршнем и клапанами управления;
2) заднего корпуса с гидропоршнем выключения сцепления и поршнем следящего устройства;
3) диафрагмы следящего устройства, которая зажата между передним и задним корпусами;
4) штока выключения сцепления;
5) трубопроводов и шлангов.

При нажатии на педаль выключения сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам на гидравлический и следящий поршни пневматического усилителя. Следящее устройство выполняет автоматическое изменение давления воздуха в пневмоцилиндре пропорционально усилию на педаль сцепления. Следящий поршень перемещается вместе с поршнем, в результате этого открывается впускной клапан и закрывается выпускной. Сжатый воздух из системы попадает в полость пневмопоршня и оказывает дополнительное усилие на толкатель выключения сцепления. Суммарное усилие от гидравлического и пневматического поршней передаются на вилку выключения сцепления. При отпускании педали сцепления в гидроприводе исчезает давление, и поршни под действием пружин возвращаются в свое исходное положение, при этом сжатый воздух из пневмоусилителя выходит в атмосферу, включается сцепление.

Из каких частей состоит сцепление и как оно работает?

Сцепление, предназначенное для переключения передач и начала движения, является одним из ключевых узлов любого транспортного средства. Инженеры производственной компании «Дженерал Партс» рассказали об устройстве и принципе действия данного узла подробнее.

Основные конструктивные элементы

Сухое сцепление фрикционного типа состоит из следующих компонентов:

  • маховика. Именно он передает на трансмиссию крутящий момент. Механизм закрепляют на коленчатый вал двигателя. Для соединения частей маховика используются демпфирующие пружины. Благодаря им уровень вибрации заметно снижается;
  • нажимного диска. Данную деталь также называют «корзиной». Нажимной диск жестко зафиксирован на маховике и вращается с ним как цельная деталь. Одна или несколько пружин прижимают нажимной диск к ведомому. Тем самым передается крутящий момент от движка на КПП;
  • ведомого диска. Он располагается между нажимным диском и маховиком. Это сборный узел из металлического диска и надетых с двух сторон фрикционных накладок. Для плавной передачи крутящего момента и смягчения ударов также предусмотрены демпфирующие пружины;
  • выжимного подшипника и нажимной муфты. Подшипник предназначен для защиты муфты от изнашивания. Кроме того, он давит на диафрагменную пружину и сжимает ее при выжимании сцепления;
  • деталей привода сцепления. Они отвечают за его включение и выключение. К этим комплектующим относятся тросы, трубки, гидроцилиндры, вилка, педаль и пр.

Алгоритм работы сцепления

Принцип работы механизма довольно прост. Диафрагменная пружина постоянно поддерживает сцепление во включенном состоянии. Благодаря ей обеспечивается плотный контакт нажимного и ведомого дисков и маховика. Весь узел становится единым целым. Как результат, обеспечивается передача крутящего момента на коробку передач.

Когда водитель переключает передачу, сцепление выключается. Если нажать на педаль, то пружина сжимается. Установленные в «корзине» пластины приводятся в действие. Нажимной диск отдаляется от ведомого диска. Крутящий момент больше не передается от двигателя, что позволяет переключиться с одной передачи на другую.

После того, как нужная передача включена, сцепление отпускают. Происходит возврат пружины к исходному положению. Нажимной диск прижимается к ведущему диску и маховику. Возобновляется передача крутящего момента на колеса и КПП.

Если при старте с места слегка отпустить педаль сцепления, то плотность прижатия дисков уменьшается, и они начинают проскальзывать. Крутящий момент передается лишь частично. Начало движения получается плавным. За счет этого автомобиль ускоряется постепенно.

Бесплатную консультацию по устройству и производству компонентов сцепления можно получить по телефону (495) 787-14-89.

Устройство и принцип работы привода сцепления

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 сцепления и его виды

Устройство сцепления

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.

Механическое сцепление

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 гидравлики

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.

Устройство сцепления

Сцепление — механизм кратковременного разъединения вала двигателя и механизмов трансмиссии (коробки переключения передач), предназначенный для плавного начала движения транспортного средства с места и бесшумного для переключения передач. Сцепление состоит из одного или нескольких фрикционных дисков, прижимаемых к ведущему диску двигателя (маховику) пружинами. В рабочем состоянии фрикционные диски, покрытые абразивным материалом, прижаты к маховику и передают крутящий момент от коленчатого вала двигателя на ведомый диск, насаженный через шлицевое соединение на вал . Вращение передается благодаря силам трения. Как только водитель нажимает на педаль сцепления, выжимная муфта отводит фрикционный диск (или пакет дисков) от маховика, преодолевая сопротивление пружин. Сила трения уменьшается, фрикционные диски начинают проскальзывать, замедляют или прекращают вращение, двигатель отсоединяется от узлов трансмиссии. В результате при работающем двигателе крутящий момент на ведущие колеса не передается. Это позволяет замедлить движение автомобиля, разгрузить валы для бесшумного переключения передачи, либо остановить транспортное средство без остановки двигателя.
Механизм выключения сцепления состоит из выжимного подшипника, приводного механизма (механического тросового или гидравлического), педали сцепления. Фрикционные диски (или ведомый диск, если речь идет о наиболее распространенном двухдисковом сцеплении) покрыты накладками из материала на основе асбеста. В последнее время в сцеплении применяют новые материалы, не содержащие асбеста, что увеличивает долговечность сцепления в целом. В центральной части ведомого диска расположены выжимные рычаги или лепестковые элементы, на которые воздействует выжимной подшипник. В свою очередь подшипник перемещается по направляющей вала вилкой выключения сцепления, связанной с педалью сцепления тросовым или гидравлическим приводом. В ведомый диск встраивают демпферные пружины, компенсирующие колебания частоты вращения и улучшающие равномерность вращения вала , что положительно сказывается на плавности хода автомобиля и долговечности коробки переключения передач.

Разновидности сцепления

Механизмы сцепления, применяемые в автомобилях и мотоциклах разделяют по способу передачи крутящего момента на узлы трансмиссии (на ) на механические, гидравлические и электромагнитные. Наибольшее распространение получили механические сцепления, которые в свою очередь, подразделяются на:
1. На сухие и «мокрые», работающие в маслянной ванне. Первые используются в автомобилях, вторые — в мотоциклах. «Мокрое» сцепление позволяет уменьшить диаметр ведущего и ведомого дисков, увеличить срок службы сцепления и улучшить охлаждение механизма.
2. По способу передачи крутящего момента — постоянного и непостоянного действия. Сцепление постоянного действия устанавливается в транспортные средства, непостоянного действия — в мощные станки и в механизмы (например, в экскаваторы и погрузчики), в которых передача крутящего момента необходима лишь в кратковременном режиме.

Сцепление 02.jpg

3. По количеству дисков механизмы сцепления подразделяются на однодисковые (пара ведущий и ведомый диск), двухдисковые (с промежуточным ведомым диском) и многодисковые. Однодисковое сцепление применяется в легковых и грузовых автомобилях. Двухдисковое — в грузовиках большой грузоподъемности, специализированных машинах, тракторах.

Сцепление 03.jpg

Многодисковое сцепление применяется в механизмах «мокрого» типа в мотоциклах.

4. По расположению и количеству нажимных пружин сцепления — на механизмы с набором пружин, расположенных равномерно по поверхности диска (на грузовых автомобилях), и на сцепление с единственной центральной диафрагменной пружиной (на легковых автомобилях).
5. По способу приведения механизма сцепления в действие — с механическим, гидравлическим, электрическим и гидромеханическим управлением. Механический привод вышел из употребления. Наиболее распространенным видом на данный момент является сцепление с гидравлическим приводом.

Фрикционные материалы

В сцеплениях любого типа характеристики материала, из которого изготовлены накладки на диски сцепления, определяют плавность срабатывания механизма сцепления и его долговечность. Долгое время в сцеплении использовались накладки на основе асбеста. Высокая термостойкость асбеста устраняли проблему перегрева сцепления при частом использовании. А волокнистая структура материала обеспечивала плавность момента срабатывания.
В современных механизмах сцепления применяются композитные материалы, обладающие улучшенными по сравнению с асбестом характеристиками. Но в случаях, когда требуется передать на узлы трансмиссии крутящий момент очень большой величины, фрикционные материалы оказываются непригодными. Поэтому в гоночных автомобилях и в сверхтяжелой технике (грузовиках, тягачах) применяют керамические фрикционные накладки. Они обладают очень высокой износостойкостью, нечувствительны к перегреву, но не обеспечивают плавной передачи крутящего момента на . Сцепление с керамическими ведомыми дисками относят к механизмам жесткого срабатывания.

Сцепление в автоматических трансмиссиях

В транспортных средствах с автоматическими коробками передач и с вариаторами сцепление не используется. В автомобилях с А вместо него используется гидромуфта (по сути, сцепление непостоянного действия). А в вариаторных транспортных средствах — на скутерах, легких мотоциклах, автомобилях с вариаторной трансмиссией — необходимости в сцеплении не возникает.
Классический механизм сцепления применяется в автомобилях с автоматизированной механической коробкой передач. В этих машинах выжим сцепления и переключение передач механической осуществляется сервоприводами по командам электронной системы управления. Причем, существуют трансмиссии с двумя сцеплениями, работающими по очереди — одно передает крутящий момент на ведущие колеса через сцепленную пару шестерен, второе в этот момент разъединяет вал двигателя от второй пары шестерен для плавного включения следующей передачи.
Полуавтоматом выключения сцепления оснащаются автомобили с частичной автоматизацией переключения и большинство современных мотоциклов со сцеплением мокрого типа. Когда водитель мотоцикла прикасается к рычагу переключения передач, усилие передается на механизм выжима сцепления. Это позволяет переключать передачи без выжима сцепления рычагом на руле, а в большинстве случаев и плавно тронуться с места, осторожно отпуская ножной рычаг переключения . На автомобилях с полуавтоматической трансмиссией привод механизма выжима сцепления соединен с рукояткой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *