Устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает

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

Для чего нужно

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

Привод выключения

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

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

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

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

Привод выключения (гидравлического типа) состоит из:

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

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя через шток и поршень, передается жидкости, которая передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения и нажимной подшипник, передающий усилие на механизм сцепления. Когда водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

В гидравлическом приводе применяется тормозная жидкость. Перед заменой в бачке, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли её смешивать с жидкостью, которая залита в гидроприводе? Как правило, да, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.

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

Механизм сцепления

Представляет устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения.

Он позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Его элементы заключены в картер, который крепится к мотору. Он состоит из:

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

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

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

Сцепление включено

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

На первом этапе — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти.

Второй этап – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения. Т.е. на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина увеличивает скорость движения.

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

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

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

Сцепление выключено

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

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.

Что такое сцепление — детали, принцип работы, диск сцепления и [изображения]

В этой статье мы обсудим что такое сцепление? его принцип работы, детали, требование сцепление в двигателе , и диск сцепления или диск.

Что такое сцепление?

Сцепление — механическое устройство, используемое в трансмиссии автомобиля. Он включает и отключает систему трансмиссии от двигателя. Он закреплен между двигателем и коробкой передач.

Мощность, вырабатываемая в цилиндре двигателя, в конечном итоге предназначена для поворота колес, чтобы автомобиль мог двигаться по дороге. Возвратно-поступательное движение поршня приводит во вращение коленчатый вал за счет вращения маховика через шатун.

Круговое движение коленчатого вала теперь должно передаваться на задние колеса. Он передается через сцепление, коробку передач, карданные узлы карданного или карданного вала, дифференциал и полуоси, идущие к колесам.

С помощью всех этих частей использование мощности двигателя для ведущего колеса называется силовой передачей. Передача мощности двигателя на ведущие колеса через все эти части называется передачей мощности.

Система силовой передачи обычно одинакова на всех легковых и грузовых автомобилях. Но его конструкция и устройство могут различаться в зависимости от способа привода и типа агрегатов трансмиссии.

Читайте также: 9 разных типов муфт

Основная часть сцепления

Основные части сцепления делятся на три группы

1. Приводные элементы
2. Ведомые элементы
3. Рабочие элементы.

Ведущий элемент

Ведущий элемент имеет маховик, установленный на коленчатом валу двигателя. Маховик закреплен на крышке, которая поддерживает нажимной диск или ведущий диск, нажимные пружины и расцепляющие рычаги.

Вся сборка маховика и крышки все время вращается. Корпус сцепления и крышка снабжены отверстием. Из этого отверстия испаряется тепло, выделяемое трением во время работы сцепления.

Ведомый элемент

Ведомый элемент имеет диск или пластину, называемую диском сцепления. Он свободно скользит по шлицам вала сцепления. Ведомый элемент несет на обеих своих поверхностях фрикционные материалы. Когда ведомый элемент удерживается между маховиком и нажимным диском, он помогает вращать вал сцепления через шлицы.

Приводной элемент

Приводной элемент имеет ножную педаль, рычажный механизм, выжимной или выжимной подшипник, выжимные рычаги и пружины, необходимые для обеспечения правильной работы сцепления.

Функции различных компонентов силовой передачи

Функции различных компонентов системы трансмиссии:

Сцепление

Его основная функция — отключение двигателя от двигателя. ведущие колеса. Мгновенно и для постепенного включения привода от двигателя к ведущим колесам при выводе автомобиля из состояния покоя.

Коробка передач (трансмиссия)

Помогает изменять передаточное число и, следовательно, крутящий момент между двигателем и ведущими колесами в соответствии с дорожными условиями.

Универсальный шарнир

Универсальный шарнир используется, когда два вала соединены под углом для передачи крутящего момента. Карданный шарнир позволяет передавать крутящий момент под углом, а также при постоянном изменении этого угла во время движения автомобиля по дороге.

Карданный вал

Карданный вал соединен между коробкой передач и дифференциалом с помощью универсального шарнира на каждом конце. Он передает вращательное движение выходного вала коробки передач на дифференциал.

Дифференциал

При поворотах ведущие колеса должны вращаться с разной скоростью. Это делается с помощью дифференциала.

Как работает сцепление в автомобиле

Сцепление — это механическое устройство, используемое в системе трансмиссии автомобиля. Он включает и отключает систему трансмиссии от двигателя. Он закреплен между двигателем и коробкой передач.

• Когда сцепление включено , мощность передается от двигателя на ведущие колеса через систему трансмиссии, и автомобиль начинает движение.
• При выключенном сцеплении мощность не передается на задние или ведущие колеса и автомобиль останавливается при работающем двигателе.
• Выключение сцепления при запуске двигателя, при остановке автомобиля, при переключении передач и при работе двигателя на холостом ходу.
• Сцепление включено , когда автомобиль должен двигаться, и остается включенным, когда автомобиль движется. Сцепление также позволяет непрерывно воспринимать нагрузку.

При правильной эксплуатации предотвращает рывки автомобиля и, таким образом, не создает чрезмерной нагрузки на остальные части системы передачи мощности.

Читайте также: Гидротрансформатор: принцип работы и детали

Принцип работы сцепления

Сцепление работает по принципу трения , когда две фрикционные поверхности соприкасаются друг с другом и прижимаются друг к другу. объединены из-за трения между ними. Если один вращается, другой тоже будет вращаться.

Трение между двумя поверхностями зависит от площади поверхностей, давления на них и коэффициента трения материалов поверхности. При необходимости две поверхности можно разделить и привести в контакт.

Одна поверхность считается ведущей, а другая — ведомой. Ведущий элемент продолжает вращаться, когда ведомый элемент входит в контакт с ведущим элементом, он также начинает вращаться. Когда ведомый элемент отделяется от ведущего, он перестает вращаться. Так работает сцепление.

Фрикционные поверхности сцепления сконструированы таким образом, что ведомый элемент скользит по ведущему элементу при первом приложении давления. По мере увеличения давления ведомый элемент медленно доводится до скорости ведущего элемента.

Когда скорости стержней становятся равными, проскальзывания нет, два стержня находятся в плотном контакте, а сцепление полностью включено.

Приводным элементом сцепления является маховик. Он установлен на коленчатом валу, ведомым элементом является нажимной диск. Он установлен на валу коробки передач. Диски сцепления находятся между двумя элементами.

При включенном сцеплении двигатель на задние колеса через систему трансмиссии. Когда сцепление выключается нажатием на педаль сцепления, двигатель отсоединяется от трансмиссии. Таким образом, мощность перестает поступать на задние колеса при работающем двигателе.

Требование к сцеплению

Передача крутящего момента

Сцепление должно передавать максимальный крутящий момент двигателю.

Постепенное включение

Сцепление должно включаться постепенно, чтобы избежать внезапных рывков.

Тепловыделение

Сцепление должно рассеивать большое количество тепла, которое выделяется во время работы сцепления из-за трения.

Динамическая балансировка

Сцепление должно быть динамически сбалансировано. Это особенно необходимо в случае муфт высокоскоростных двигателей.

Гашение вибрации

Сцепление должно иметь соответствующий механизм для гашения вибраций и устранения шума, возникающего при передаче мощности.

Муфта должна быть как можно меньше по размеру, чтобы занимать минимум места.

Свободный ход педали

Для уменьшения эффективной зажимной нагрузки на упорный карбоновый подшипник и его износа. Сцепление должно иметь свободный ход педали.

Простота в эксплуатации

Сцепление должно работать легко, требуя от водителя как можно меньше усилий.

Легкость

Ведомый элемент сцепления должен быть изготовлен как можно легче, чтобы он не продолжал вращаться в течение некоторого времени после выключения сцепления.

Диск или диск сцепления

Диск сцепления является ведущим элементом сцепления и зажат между маховиком и нажимным диском. Он крепится на вал сцепления через шлицы. Когда он зажат, вращается вал сцепления, и мощность передается от двигателя к трансмиссии через сцепление.

Нажимная пластина состоит из двух комплектов облицовочного или фрикционного материала, установленных на стальных амортизирующих пружинах. Облицовочные и амортизирующие пружины приклепаны к диску основания пружины и стопорной пластине пружины, которые имеют прорези для вставки торсионной пружины.

Эти пружины соприкасаются с фланцами ступицы, расположенными между стопорной пластиной пружины и диском, и служат для передачи крутящего усилия, прилагаемого к накладкам, на шлицевую ступицу. Пружинное действие служит для уменьшения крутильных колебаний и ударов между двигателем и трансмиссией во время работы сцепления.

Облицовка и пластины поворачиваются относительно ступицы до предела сжатия пружин или до предела упоров пружин.

Когда сцепление включено, давление на облицовку сжимает амортизирующие пружины настолько, что толщина блока уменьшается на 1–1,5 мм. Такая конструкция помогает сделать взаимодействие плавным и бесшумным.

---

Закрытие

Вот и все. Спасибо за чтение. Если вам понравилась наша статья о сцеплении, поделитесь с друзьями. Если у вас есть вопросы о «

принцип работы сцепления » оставить комментарий.

Хотите получать бесплатные PDF-файлы прямо на свой почтовый ящик? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.

Адрес электронной почты

Загрузить эту статью в формате PDF:

Щелкните здесь, чтобы загрузить

Подробнее: Четыре различных типа коробок передач, которые используются в современных автомобилях на Clutch Systems это может привести к серьезным травмам\проблемам со здоровьем, т.е. Проблемы с дыханием у персонала.
Даны инструкции по надлежащим процедурам безопасности при работе с системами сцепления, включая безопасное использование:

• автоподъемников,
• Опорные балки двигателя,
• Домкраты коробки передач,
• Использование подходящей защиты для глаз,
• Латексные перчатки,
• Защитная обувь
• Безопасное удаление пыли сцепления,
• Использование подходящей маски для лица во избежание проблем с дыханием,
• Работа с соответствующими инструментами сцепления,
• Предотвращение утечки жидкости сцепления,
• Помощь при снятии и установке коробки передач с использованием рекомендованных отраслевых методов ручного обращения и т. д.

См. оценки рисков, связанных с двигателем, экологическую политику и паспорта безопасности материалов (MSDS). Автомобильное сцепление передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии, а водитель использует расцепляющий механизм для управления потоком крутящего момента между ними.

В большинстве легковых автомобилей используется однодисковый фрикционный диск с двумя фрикционными накладками, прикрепленными к центральной ступице со шлицами для приема входного вала трансмиссии.

Фрикционные накладки зажаты между плоской поверхностью маховика двигателя и подпружиненной нажимной пластиной, прикрученной болтами к ее внешнему краю.

3.2 Однодисковые муфты сцепления

В большинстве легковых автомобилей для передачи крутящего момента от двигателя к первичному валу коробки передач используется однодисковая муфта. Маховик является приводным элементом сцепления. Блок сцепления установлен на обработанной задней поверхности маховика, так что блок вращается вместе с маховиком. Блок сцепления состоит из фрикционного диска с двумя фрикционными накладками и центральной шлицевой ступицы.
Узел нажимной пластины, состоящий из штампованной стальной крышки, нажимной пластины с обработанной плоской поверхностью, сегментированной диафрагменной пружины, выжимного подшипника и рабочей вилки.

Фрикционный диск зажат между обработанными поверхностями маховика и прижимной пластины, когда прижимная пластина прикручена болтами к внешнему краю поверхности маховика.

Прижимное усилие на фрикционных накладках обеспечивается диафрагменной пружиной. В разгруженном состоянии он имеет выпуклую форму. Когда крышка прижимной пластины затягивается, она поворачивается на своих опорных кольцах и расплющивается, оказывая усилие на прижимную пластину и облицовку.
Входной вал трансмиссии проходит через центр нажимного диска. Его параллельные шлицы входят в зацепление с внутренними шлицами центральной втулки на фрикционном диске.
При вращении двигателя крутящий момент теперь может передаваться от маховика через фрикционный диск к центральной втулке и к трансмиссии. Группа торсионных пружин, расположенных между ступицей сцепления и накладкой, гасит удары и вибрации трансмиссии.

При нажатии на педаль сцепления движение передается через рабочий механизм на рабочую вилку и выжимной подшипник.
Выжимной подшипник перемещается вперед и толкает центр диафрагменной пружины к маховику.
Мембрана поворачивается на своих кольцах шарнира, заставляя внешний край двигаться в противоположном направлении и воздействовать на зажимы втягивания прижимной пластины. Прижимная пластина отключается, и привод больше не передается. Отпускание педали позволяет диафрагме повторно приложить усилие зажима и включить сцепление, и привод восстанавливается.

3.3 Прижимная пластина

В легковых автомобилях нажимная пластина обычно представляет собой мембранный тип и обслуживается как узел.

Он состоит из штампованной стальной крышки, прижимной пластины с обработанной плоской поверхностью, ряда приводных ремней из пружинной стали и диафрагменной пружины.

Эта диафрагма расположена внутри крышки сцепления на 2 опорных кольцах, удерживаемых рядом заклепок, проходящих через диафрагму.
Нажимная плита соединена с крышкой приводными ремнями из пружинной стали, приклепками к крышке с одного конца и к выступающим выступам на плите — с другой.
Втягивающие зажимы удерживают прижимную пластину в контакте с внешним краем диафрагмы. Во время работы сцепления они отодвигают диск от маховика.

3.4 Ведомая / центральная пластина

Ведомая центральная пластина также называется диском сцепления или фрикционным диском.

Ведомая пластина имеет пару фрикционных накладок из армированного проволокой безасбестового состава, закрепленных на волнистых сегментах из пружинной стали, приклепываемых к стальному диску.
Центральная шлицевая втулка из легированной стали является отдельной. Привод передается от диска к ступице через тяжелые винтовые пружины кручения или резиновые блоки. Такая пружинная ступица гасит крутильные колебания двигателя. Он также поглощает ударные нагрузки, воздействующие на трансмиссию при внезапном или резком включении сцепления.
Стопоры ограничивают радиальное перемещение ступицы против усилия пружины. Формованная фрикционная шайба между ступицей и удерживающей пластиной пружины также действует как демпфер.
Волнистые сегменты из пружинной стали заставляют накладки немного расширяться, когда сцепление выключено, а затем сжиматься при включении. Это имеет амортизирующий эффект и обеспечивает плавное зацепление.

3.5 Подшипник выключения сцепления (выжимной подшипник)

Подшипник выключения сцепления может быть упорным радиально-упорным шарикоподшипником, поддерживаемым на водиле. Он скользит по ступице или втулке, выступающей из передней части трансмиссии.

Держатель подшипника устанавливается на вилке выключения сцепления. При перемещении вилки упорная поверхность подшипника соприкасается с пальцами нажимного диска. Это заставляет подшипник вращаться и поглощать вращательное движение пальцев против линейного движения вилки. Подшипник заполнен смазкой при изготовлении и не требует периодического обслуживания в течение всего срока службы.

3.6   Двухмассовые маховики

В современных легкодизельных технологиях мы наблюдаем гораздо большую мощность и прирост крутящего момента, иногда в сочетании с большей экономией топлива.

Преимущества двухмассовых маховиков

Чтобы устранить чрезмерное дребезжание шестерен трансмиссии и сделать вождение комфортным на любой скорости, уменьшите усилие при переключении передач.

Зачем нужен двухмассовый маховик?

Трансмиссии легких грузовиков Автомобили с дизельным двигателем по умолчанию имеют повышенную чувствительность к колебаниям крутящего момента. Это приводит к сильному крутильному резонансу или вибрации, возникающим при эксплуатации автомобиля в пределах нормального диапазона движения.
Обеспечивая демпфирование вибраций, превосходящее нормальное демпфирование при обычном расположении сцепления, автомобиль может эксплуатироваться в течение более длительного времени без долговременных повреждений.
Конструкция двухмассового маховика перемещает демпфер с ведомого диска на маховик двигателя. Такое изменение положения гасит крутильные колебания двигателя в большей степени, чем это возможно при использовании стандартной технологии демпфирования диска сцепления.

Функция и работа

Функция двухмассовых маховиков или двухмассовых маховиков состоит в том, чтобы изолировать торсионные шипы коленчатого вала, создаваемые дизельными двигателями с высокой степенью сжатия. Устраняя торсионные шипы, система устраняет любое потенциальное повреждение зубьев шестерни трансмиссии. Если бы DMF не использовался, крутильные частоты могли бы повредить трансмиссию.

3.7   Рабочие механизмы

Движение накладки педали передается через рабочий механизм на узел сцепления на задней части маховика.
Этот механизм может быть механическим или гидравлическим.
Механические системы могут использовать систему рычагов, но тросовое управление обеспечивает большую гибкость и является более распространенным.

В гидравлическом управлении сцеплением педаль воздействует на главный цилиндр, соединенный гидравлической трубой и гибким шлангом с рабочим цилиндром, установленным на картере сцепления.
Рабочий цилиндр приводит в действие вилку выключения сцепления. В гидравлических системах сцепления важно, чтобы в системе не было воздуха, так как он будет сжиматься и не позволит давлению передаваться на вилку выключения сцепления. Поэтому важно прокачать систему, и это должно быть сделано с использованием заводских процедур.

4.1   Рычаг / механическое преимущество

Механическое преимущество

В физике и технике механическое преимущество (MA) — это коэффициент, на который машина умножает прилагаемую к ней силу.

Рычаги

В физике рычаг — это жесткий объект, который используется с соответствующей точкой опоры или точкой поворота для умножения механической силы, которая может быть приложена к другому объекту. Это также называется механическим преимуществом (ma) и является одним из примеров принципа моментов.

Сила и рычаги

Приложенная сила (в конечных точках рычага) пропорциональна отношению длины плеча рычага, измеренного между точкой опоры и точкой приложения силы, приложенной к каждому концу рычага.

Три класса рычагов

Существует три класса рычагов, представляющих собой варианты расположения точки опоры и входных и выходных сил.

Рычаги первого класса

Примеры: Рычаги первого класса

• Качели
• Лом (удаление гвоздей)
• Клещи (двухрычажные)
• Ножницы (двухрычажные)
• Весло для гребли, рулевого управления или гребли

Рычаги второго класса

Примеры: Рычаги второго класса

• Тачка
• Щелкунчик (двухрычажный)
• Лом (разъединяющий два предмета)
• Ручка кусачек для ногтей

 

Рычаги третьего класса

Примеры: Рычаги третьего класса

• Рука человека
• Щипцы (двухрычажные) (с петлей на одном конце, стиль с центральной осью является первоклассным)
• Основной корпус кусачек для ногтей, в котором рукоятка создает поступающее усилие

Моменты

Принцип моментов гласит, что когда тело находится в равновесии, то сумма моментов по часовой стрелке относительно любой точки равна сумме моментов против часовой стрелки относительно той же точки.

Гидравлическое давление и усилие

Системы гидравлического сцепления используют несжимаемую жидкость, такую ​​как тормозная жидкость, для передачи усилий из одного места в другое внутри жидкости. Большинство автомобилей также используют гидравлику в тормозных системах. Закон Паскаля гласит, что при повышении давления в любой точке замкнутой жидкости происходит такое же увеличение во всех остальных точках сосуда.

Гидравлическое давление передается через жидкость. Поскольку жидкость фактически несжимаема, давление, приложенное к жидкости, передается без потерь по всей жидкости. В тормозной системе это позволяет усилию, приложенному к педали тормоза, воздействовать на тормоза на колесах.
Гидравлическое давление может передавать повышенную силу. Поскольку давление — это сила, приходящаяся на единицу площади, одно и то же давление, прикладываемое к разным площадям, может создавать разные силы — большие и меньшие.

Давление

Давление — это приложение силы к поверхности и концентрация этой силы в данной области. Палец можно прижимать к стене, не оставляя длительного впечатления; однако тот же палец, нажимающий кнопку, может легко повредить стену, даже если приложенная сила одинакова, потому что острие концентрирует эту силу на меньшей площади.

Расчет соотношения сил (гидравлика)

В обычном гаражном домкрате плунжер диаметром 10 мм нагнетается в поршень диаметром 50 мм. Это даст соотношение сил 25:1.
Площадь плунжера     = Þr2
= 3,14 х (52)
= 78,5 мм2
Площадь Рама          = Þr2
= 3,14 х (252)
= 1962,5 мм2
Отношение сил             Площадь ползуна                1962,5 = 25 
Площадь плунжера              78,5
Ф.Р = 25:1
В тормозной системе главный цилиндр и подчиненный цилиндр имеют такой размер, чтобы обеспечить соотношение усилий 4:1 (приблизительно)

4.

3 Трение

 

Обзор

Трение — это сила, которая сопротивляется движению одной поверхности по другой. В некоторых случаях это может быть желательно; но чаще не желательно. Это вызвано поверхностными шероховатыми пятнами, которые сцепляются друг с другом. Эти пятна могут быть микроскопически малы, поэтому даже кажущиеся гладкими поверхности могут испытывать трение. Трение можно уменьшить, но никогда не устранить.
Трение всегда измеряется для пар поверхностей с использованием так называемого коэффициента трения.

• Низкий коэффициент трения для пары поверхностей означает, что они могут легко перемещаться друг по другу.
• Высокий коэффициент трения для пары поверхностей означает, что они не могут легко перемещаться друг по другу.

Коэффициент трения

Коэффициент трения (также известный как коэффициент трения или коэффициент трения) — это скалярная величина, используемая для расчета силы трения между двумя телами. Коэффициент трения зависит от используемых материалов — например, лед на металле имеет очень низкий коэффициент трения (они очень легко трутся друг о друга), в то время как резина на асфальте имеет очень высокий коэффициент трения (они не легко трутся друг о друга). ). Интересно отметить, что, вопреки распространенному мнению, сила трения не зависит от размера площади контакта между двумя объектами. Это означает, что трение не зависит от размера объектов. Сила трения всегда действует в направлении, противоположном движению. Например, стул, скользящий по полу вправо, испытывает силу трения в левом направлении.

Типы трения

Статическое трение

Статическое трение возникает, когда два объекта не движутся относительно друг друга (например, стол на земле). Коэффициент статического трения обычно обозначается как μ. В начальной силе, заставляющей объект двигаться, часто преобладает статическое трение.

Кинетическое трение

Кинетическое трение возникает, когда два объекта движутся относительно друг друга и трутся друг о друга (как сани о землю). Коэффициент кинетического трения обычно обозначается как μ и обычно меньше коэффициента статического трения.

Трение скольжения

Это когда два объекта трутся друг о друга. Положите книгу на стол и передвигайте ее — это пример трения скольжения.

4.4 Крутящий момент, передаваемый муфтой

Максимальный крутящий момент, передаваемый муфтой, определяется фрикционным материалом накладки, средним радиусом накладки (с обеих сторон) и давлением пружины пластина. Масло или смазка на накладке, которые уменьшат трение, или слабые или сломанные пружины в нажимном диске могут привести к проскальзыванию сцепления под давлением.

Теперь ясно видно, что средний радиус футеровки А на 10 % больше, чем футеровки В. Это означает, что футеровка А может передавать больший крутящий момент на целых 10 %. Пример ширины футеровки призван развеять мнение, что увеличение площади позволяет передавать больший крутящий момент. Подходящей шириной футеровки является ширина, достаточно узкая, чтобы обеспечить наибольший средний радиус, но не настолько узкая, чтобы допустить быстрый износ или выцветание.

Факторы, влияющие на передачу крутящего момента

Для передачи крутящего момента муфтой без проскальзывания необходимо учитывать четыре фактора.

• Количество поверхностей (S).
• Суммарное давление пружины (P).
• Коэффициент трения (мк).
• Средний радиус.

Крутящий момент = Цилиндр

(с) Две поверхности. Давление пружины (Н). Коэффициент трения (мк), 100 мм = 1 м (радиус)

Неисправность	Причина
Муфта пробуксовки	Изношенная подкладка Недостаточный свободный ход педали сцепления. Масло или смазка на фрикционных накладках Слабые нажимные пружины. Чрезмерные задиры на поверхности маховика из-за износа накладки.
Фрикцион сцепления Ведущий диск не освобождается при нажатии на педаль	Деформированный ведущий диск Неправильная регулировка педали приводит к недостаточному перемещению выжимного подшипника. Масло или смазка на фрикционной накладке. Ведущий диск (диск сцепления) заклинило на шлицах. Сломаны рычаги разблокировки.
Вибрация сцепления	Износ накладки или торчащие заклепки. Масло на накладках. Деформированный приводной диск. Ослаблены крепления двигателя или коробки передач или ослаблены рулевые тяги.

0002  

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не согласны делиться своими знаниями в целях обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в законе об авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы быстро удалить текст. Добросовестное использование — это ограничение и исключение исключительного права, предоставленного авторским правом автору творческого произведения. В законе США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей. Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, новостные репортажи, исследования, обучение, библиотечное архивирование и стипендию. Он предусматривает законное нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работу другого автора в соответствии с четырехфакторным тестом баланса. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте, носит общий характер и цель, которая является чисто информативной и по этой причине ни в коем случае не может заменить консультацию врача или квалифицированного лица на законных основаниях профессия.

Тексты являются собственностью их соответствующих авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно делиться своими текстами со студентами, преподавателями и пользователями Интернета, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Различные типы сцепления и принцип их работы

В связи с тем, что сцепление является одним из важнейших компонентов автомобиля, оно изготавливается из различных типов для удовлетворения различных требований. В предыдущем уроке сцепление объяснялось как механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Мы также обнаружили, что он имеет два вала, один из которых подключен к двигателю или силовому агрегату (приводной элемент), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.

Прочтите: Что такое сварка трением? его применения, преимущества и недостатки

Содержание

• 1 Различные типы сцепления:
  • 1.1 Клатч для трения:
  • 1.2 Гидравлическая сцепление:
  • 1,3 Сентрифугальная сцепление:
  • 1,4.
  • 1.6 Конусная муфта:
  • 1.7 Мембранная муфта:
  • 1.8 Электромагнитная муфта:
  • 1.9 Зубчатая и шлицевая муфта:
    • 1.9.1 Вакуумная муфта:
  • 1.10 Механизм свободного хода:
  • 1.11 Пожалуйста, поделитесь!

Ниже приведены различные типы муфт и принципы их работы:

• Фрикционная муфта
• Гидравлическое сцепление
• Центробежная муфта
• Полуцентробежная муфта
• Конусная муфта
• Мембранная муфта
• Электромагнитная муфта
• Кулачковая и шлицевая муфта
• Вакуумная муфта
• Муфта муфты свободного хода

Давайте углубимся в их объяснение!

Фрикционная муфта:

Фрикционная муфта бывает двух разных типов, а именно; однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.

Диск одинарного сцепления : одинарное сцепление является наиболее распространенным и используемым сцеплением на современных легковых автомобилях. Он помогает передавать крутящий момент/мощность от двигателя на входной вал трансмиссии. Он просто на тарелке, как указано в названии. Эта пластина крепится на шлицах диска сцепления. Пластина представляет собой тонкий металлический диск, который содержит поверхности трения с обеих сторон.

Многодисковый диск сцепления : как следует из названия, многодисковый диск сцепления использует несколько фрикционов для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это передача мощности между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество поверхностей трения определяет способность сцепления передавать крутящий момент. Этот диск сцепления крепится к валу двигателя и валу коробки передач. Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление. Это достигается при нажатии на педаль сцепления. Сцепление используется в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Многократное сцепление бывает двух типов: сухое и мокрое; сцепление называется мокрым, так как оно работает в масляной ванне. Это сухое сцепление, если оно работает без масла. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Гидравлическое сцепление:

Принцип работы гидравлического сцепления такой же, как и у вакуумного сцепления. Их основное отличие состоит в том, что гидравлическое сцепление работает с давлением масла, а вакуумное сцепление работает с вакуумом. Основные части этой системы сцепления включают аккумулятор, клапан управления, насос, цилиндр с поршнем и резервуар.

Принцип работы гидравлической муфты заключается в том, что масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор с помощью насоса. Этот насос работает вместе с двигателем, а аккумулятор подключается к цилиндру через регулирующий клапан. Клапан управления управляется переключателем, установленным на рычаге переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Прочтите: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе

Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, что позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр. Давление масла перемещает поршень вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.

И если водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что приводит к закрытию управляющего клапана и включению сцепления.

Центробежное сцепление:

Центробежные типы сцепления используют центробежную силу для включения сцепления, в отличие от других, которые работают с усилием пружины. Сцепление включается автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя, что устраняет педаль сцепления.

Преимущество этого сцепления заключается в том, что водитель легко останавливает автомобиль на любой передаче, не останавливая двигатель. Автомобиль можно легко запустить на любой передаче, нажав педаль акселератора.

Работа центробежной муфты совершенно иная, так как она состоит из грузов A, вращающихся вокруг B. Грузы отлетают под действием центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на коленчатые рычаги, которые нажимают на пластину C. Движение пластины C давит на пружину E, которая сильно прижимает пластину сцепления D на маховике к пружине G. Это приводит к включению сцепления.

Пружина G помогает выключать сцепление на низких скоростях около 500 об/мин, а стопор H ограничивает перемещение грузов.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Читать: Принцип работы механической и автоматической трансмиссии

Полуцентробежное сцепление:

Полуцентробежное сцепление также использует центробежную силу вместе с усилием пружины, которая помогает ему включаться. должность. Сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления. Рычаги и пружины расположены одинаково на прижимной пластине. Эта пружина предназначена для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, в то время как центробежная сила помогает передавать крутящий момент при более высокой частоте вращения двигателя.

Работа полуцентробежного сцепления происходит и при нормальных оборотах двигателя, при малой передаче мощности пружины удерживают сцепление включенным. Утяжеленные рычаги не оказывают никакого давления на прижимную пластину. А при высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы летят, что позволяет рычагам оказывать давление на плиту. Это держит сцепление крепко включенным. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления.

Полуцентробежная система сцепления

Конусная муфта:

В конической муфте фрикционные поверхности имеют коническую форму с двумя поверхностями для передачи крутящего момента. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу сцепления, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения.

Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом под действием силы пружины при включении сцепления. Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в сторону силы пружины, которая отключает сцепление.

Одним из больших преимуществ конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила. Некоторые ограничения также возникают в конусной муфте, например; мужская шишка имеет тенденцию связываться с женской шишкой, что затрудняет отсоединение. Небольшой износ повлияет на осевое перемещение охватываемых конусов, что затруднит включение сцепления.

Читайте: Все, что вам нужно знать об автомобильном сцеплении

Мембранное сцепление:

Мембранная муфта содержит диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина используется либо в виде короны, либо в виде пальца, которая прикреплена к прижимной пластине.

В муфте мощность двигателя передается от коленчатого вала на маховик с фрикционной накладкой. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что он оказывает на него давление.

В работе диафрагменной муфты диафрагма представляет собой коническую форму пружины, которая позволяет внешнему подшипнику двигаться к маховику при нажатии. Маховик, нажимающий на диафрагменную пружину, толкает прижимной диск назад. Это позволяет ограничить давление на пластину и отключить сцепление. А если педаль сцепления отпустить, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение и сцепление включится.

Преимущество сцепления в том, что нет рычагов выключения, потому что пружина уже заняла свое положение. Водителям не нужно сильно давить на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии. Это связано с тем, что давление винтовой пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.

Электромагнитная муфта:

Электромагнитная муфта приводится в действие электрически, но муфта передается механически. Эта муфта не имеет механической связи для управления их включением, поэтому происходит быстрая и плавная работа. Он использует дистанционное управление для управления сцеплением на расстоянии.

Электропитание обеспечивается аккумуляторной батареей, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка позволяет электричеству проходить через нее, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.

В электромагнитном сцеплении имеется переключатель выключения сцепления на уровне передачи, который позволяет водителю управлять рычагом переключения передач при переключении передач. Этот переключатель приводится в действие путем отключения подачи тока на обмотку, что вызывает разъединение.

части электромагнитной муфты

Кулачковая и шлицевая муфта:

Зубчатая и шлицевая муфты используются для соединения шестерни и вала или блокировки вала вместе. Основными частями сцепления являются кулачковая муфта с внешними зубьями и скользящая втулка с внутренними зубьями. Валы предназначены для вращения друг друга с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывают. Говорят, что муфта включена, когда два вала соединены. Муфта выключается, когда скользящая втулка движется назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала. Эти типы сцепления в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач, которые помогают блокировать различные передачи.

Прочтите: Что вам нужно знать о системе механической коробки передач

Вакуумная муфта:

Эта муфта использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для своей работы. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана. Резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Этот соленоид получает питание от батареи для своей работы, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Соленоид активирует и поднимает клапан, соединяющий одну сторону вакуумного цилиндра и резервуара. Этот механизм открывает проход между вакуумом и резервуаром. Разный уровень давления позволяет поршню вакуумного цилиндра двигаться вперед и назад. Движение поршня передается на сцепление через рычажный механизм, заставляющий его расцепляться. Если рычаг переключения передач не задействован, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным благодаря усилию пружин.

Механизм свободного хода:

Муфта механизма свободного хода также известна как пружинная муфта, односторонняя муфта или обгонная муфта. Мощность передачи передается в одном направлении, как и при передаче велосипеда. Муфта свободного хода расположена за коробкой передач. Главный вал передает мощность от главного вала на выходной вал, который приводит в движение выходной вал, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче.