Виды сцепления
Виды сцепления
Особенности работы, классификация и требования к конструкции сцепленияВ трансмиссии автомобиля сцепление применяют как самостоятельный механизм и как часть механизма управления коробки передач (обычно планетарной).
В данной главе виды сцепления автомобиля рассмотрены сцепления, которые представляют собой самостоятельный механизм, который работает в основном совместно с коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов (ГАЗ-52, Москвич-407). В данном случае сцепление служит для того, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии и снова соединять их, обеспечивая плавное трогание с места, разгон, а также переключение передач во время движения автомобиля с минимальными ударами в зубьях соединяемых шестерен или муфт.
Минимальному устойчивому числу оборотов вала двигателя двигателя nemin соответствует минимальное устойчивое число оборотов ведущих колес.
Плавный разгон автомобиля от nk=0 доnkmin достигается при помощи сцепления.
Кроме того, сцепление предохраняет трансмиссию автомобиля от перегрузок инерционным моментом Мj.
По способу передачи крутящего момента различают сцепления фрикционные, гидравлические, электропорошковые и комбинированные.
Во фрикционных видах сцеплений для передачи крутящего момента от ведущих элементов к ведомым используется сила трения. По форме трущихся поверхностей сцепления бывают конусные, барабанные (колодочные) и дисковые.
Дисковые сцепления по числу ведомых дисков разделяются на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Фрикционные сцепления, являющиеся самостоятельным механизмом трансмиссии, в подавляющем большинстве случаев делают однодисковыми, так как при этом конструкция получается наиболее простой и дешевой.
Виды сцепления по способу создания давления на нажимной диск фрикционные сцепления бывают пружинными, если давление создается пружинами (автомобили ГАЗ-52, ЗИЛ-130, МАЗ-200), электромагнитными, если давление создается электромагнитами, полуцентробежными, если давление создается и пружинами и центробежными силами от грузиков и 
Полуцентробежные сцепления получили некоторое распространение на легковых автомобилях, у которых максимальный момент двигателя соответствует относительно высоким числам оборотов. При этом уменьшается усилие на педали, необходимое для выключения сцепления при трогании с места и для удержания сцепления в выключенном положении при переключении передач.
Центробежные сцепления чаще применяются при автоматизации управления. В этих сцеплениях центробежная сила используется для включения и выключения сцепления, а давление на нажимной диск создается пружинами. Реже центробежную силу используют для создания давления на нажимной диск.
Гидравлические сцепления, выполненные по типу гидромуфт обычно применяют совместно с планетарными коробками передач или в комбинации с фрикционным сцеплением при работе с простой коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов.
Сцепление, представляющее собой самостоятельный механизм, помимо основных требований (минимальный собственный вес, простота конструкции, достаточный срок службы) должно удовлетворять следующим специфическим требованиям:1) Максимально снижать ударную нагрузку в зубьях коробки передач при трогании с места и при переключении ступеней на ходу автомобиля.
2) Плавно передавать крутящий момент от двигателя к трансмиссии автомобиля в процессе буксования сцепления.
3) Полностью отключать двигатель от трансмиссии автомобиля
4) Предохранять трансмиссию автомобиля от инерционных нагрузок
5) Обеспечивать удобство управления, небольшое усилие на педали и ограниченный ее ход при выключении сцепления или автоматизацию управления сцеплением.
Все эти особенности необходимо учитывать во время расчета сцепления. Где купить сцепление в Харькове.
Сцепление автомобиля — назначение, типы и классификация. Требования к сцеплениям. Устройство однодискового фрикционного сцепления. Привод
Назначение и типы
Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гидравлическими и электромагнитными.
Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение – после переключения передач и при трогании автомобиля с места. При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении с двигателем, пре резком включении сцепления, неравномерной работе двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.
На автомобилях применяют различные типы сцеплений (схема 1).
Схема 1 – Типы сцеплений, классифицированных по различным признакам.
Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.
е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.
На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.
Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.
Многодисковые сцепления используются очень редко – только на автомобилях большой грузоподъемности.
Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдельного механизма на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совместно с последовательно установленным фрикционным сцеплением.
Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.
Требования к сцеплениям
Одним из основных показателей сцепления является его способность к передаче крутящего момента. Для ее оценки используется понятие величины коэффициента запаса сцепления ß, определяемой следующим образом:
ß = МСЦ / Мmax
где МСЦ – максимальный крутящий момент, который может передать сцепление,
Мmax – максимальный крутящий момент двигателя.
Помимо общих требований, касающихся каждого узла автомобиля, к сцеплению предъявляется ряд специфических требований, среди которых:
- Плавность включения. В эксплуатации она обеспечивается квалифицированным управлением, но некоторые элементы конструкции предназначены для повышения плавности включения сцепления даже при низкой квалификации водителя.
- Чистота выключения. Абсолютное выключение, при котором крутящий момент на выходном вале сцепления равен нулю, труднодостижимо, но если момент, передаваемый выключенным сцеплением, достаточно мал и не мешает включать передачи, то можно считать, что такое сцепление выключено практически чисто.
- Надежная передача крутящего момента при любых условиях эксплуатации. Слишком низкое значение коэффициента запаса приводит к увеличению времени буксования сцепления при трогании автомобиля (особенно в тяжелых эксплуатационных условиях), повышенному его нагреву и износу. Излишне большая величина коэффициента запаса сопровождается увеличением размеров и массы сцепления, повышением усилия, необходимого для управления им, и ухудшением предохранения трансмиссии и двигателя от перегрузок. Обычно значение коэффициента запаса сцепления составляют 1,4 – 1,7 для легковых и 1,5 – 2,0 для грузовых автомобилей, увеличиваясь до 2,3 на тяжелых тягачах.
- Минимальная величина момента инерции ведомых частей. Нарушение этого требования не скажется на выполнении сцеплением своих функций, однако будет приводить к удлинению процесса переключения передач и снижению срока службы синхронизаторов коробки передач.
- Удобство управления. Это общее для всех органов управления требование конкретизируется в виде требований к ходу педали и требуемому для ее нажатию усилию. Действующие в России ограничения в настоящее время составляют 150 Н усилия для автомобилей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н для автомобилей без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм.
Это общее для всех органов управления требование конкретизируется в виде требований к ходу педали и требуемому для ее нажатию усилию. Действующие в России ограничения в настоящее время составляют 150 Н усилия для автомобилей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н для автомобилей без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм.Типовое устройство сцепления — однодисковое, фрикционное
Фрикционным сцеплением называется дисковая муфта, в которой крутящий момент передается за счет силы сухого трения.
Широкое распространение на современных автомобилях получили однодисковые сухие сцепления. Однодисковым сцеплением называется фрикционная муфта, в которой для передачи крутящего момента применяется один ведомый диск.
Схема 2 – Однодисковое фрикционное сцепление
а – включено; б – выключено; 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – пластина; 6 – пружина; 7 – подшипник; 8 – педаль; 9 – вал; 10 – тяга; 11 – вилка; 12 – рычаг
Ведущими деталями являются маховик 3 двигателя, кожух 1 и нажимной диск 2, ведомыми – ведомый диск 4, деталями включения – пружины 6, деталями выключения – рычаги 12 и муфта с подшипником 7.
Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск 4 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 9 коробки передач.
Сцепление имеет привод, в который входят педаль 8, тяга 10, вилка 11 и муфта с выжимным подшипником 7.
При отпущенной педали 8 сцепление включено, так как ведомый диск 4 прижат к маховику 3 нажимным диском 2 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль 8 (схема 2, б) сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником 7 перемещается к маховику, поворачивает рычаги 12, которые отодвигают нажимной диск 2 от ведомого диска 4. В этом случает ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент.
Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плавность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.
В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конической пружиной, установленной в центре нажимного диска.
Сцепление с периферийными пружинами несколько сложнее по конструкции (большое количество пружин). Кроме того, поломка одной из пружин в эксплуатации может быть не замечена, что приведет к повышенному износу сцепления.
Сцепление с одной центральной пружиной проще по конструкции и надежнее в эксплуатации. При центральной диафрагменной пружине сцепление имеет меньшие массу и габаритные размеры, а также меньшее количество деталей, так как пружина кроме своей функции выполняет еще и функцию рычагов выключения сцепления.
Кроме того, она обеспечивает равномерное распределение усилия на нажимной диск. Сцепления с центральной диафрагменной пружиной применяются на легковых автомобилях из-за трудности изготовления пружин с большим нажимным усилием при малых габаритных размерах сцепления.
Сцепление с центральной конической пружиной имеет преимущество в том, что нажимная пружина не соприкасается с нажимным диском и поэтому при работе сцепления меньше нагревается и дольше сохраняет свои упругие свойства. Кроме того, благодаря конструкции нажимного механизма сцепление может передавать большой крутящий момент при сравнительно небольшой силе пружины. Такие сцепления применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.
Приводы сцеплений
Приводы фрикционных сцеплений могут быть механическими, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее применение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.
Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе.
Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.
Гидравлические приводы, имея большие КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции и в обслуживании, менее надежны в работе, более дорогостоящи и требуют больших затрат при обслуживании в эксплуатации.
Для облегчения управления сцеплением в приводах часто применяют механические усилители в виде сервопружин, пневматические и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максимальное усилие выключения сцепления на 20…40%.
Другие статьи по сцеплениям
Комплект сцепления: виды и принцип работы
Сцепление выполняет вспомогательную функцию при переключении передач: плавное соединение двигателя и вала МКПП обеспечивает мягкий старт без рывков и уменьшает нагрузку на узлы мотора и трансмиссии.
Местоположение и функции компонентов сцепления
Сцепление – это связь коленвала двигателя с первичным валом механической коробки передач. Прижимная группа обеспечивает передачу момента вращения при соединении, и отсоединяет двигатель от КПП при размыкании.
Схема размещения сцепления
В комплект сцепления входит ведомый диск, прижимной диск (корзина сцепления) с диафрагменной пружиной и выжимной подшипник.
Схема сцепления
Корзина сцепления и ведущий диск
Прижимной диск вместе с корпусом обеспечивает надежный контакт между ведомым диском и маховиком двигателя, а при нажатии на педаль сцепления отодвигается назад, размыкая эту связку. Корзина сцепления – это комплект диска, кожуха и диафрагменной пружины, которая отводит ведущий диск от ведомого с помощью выжимного подшипника. Тангенциальные (возвратные) пружины установлены внутри и создают усилие в обратном направлении, благодаря чему при включении сцепления ведущий диск приводится к ведомому.
Корзина сцепления: прижимной (ведущий) диск, кожух, лепестковая пружина
В системе сцепления кожух корзины жестко соединен с маховиком двигателя и вращается вместе с ним, при этом соединения корзины с первичным валом коробки передач нет. Вал коробки передач проходит от ведомого диска через отверстие в лепестковой пружине без соприкосновения с деталями корзины.
Как правило, в автомобилях устанавливаются корзины нажимного действия: при нажатии педали сцепления лепестки диафрагменной пружины нажимаются в сторону маховика. В корзине вытяжного действия при нажатии педали диафрагменная пружина вытягивается от маховика.
Схема работы сцепления вытяжного типа: пружина в невыжатом,
полувыжатом и полностью выжатом состоянии
(в третьем случае ведущий диск полностью отсоединен от ведомого)
Корзина нажимного действия конструктивно проще, но вытяжного – меньше по размеру, и устанавливается в тех случаях, когда необходим малогабаритный узел.
Материалы изготовления у каждого производителя разные, но в большинстве случаев кожух и пружины делаются из стали разных сортов, а прижимной диск – из чугуна, обладающего высокой износостойкостью.
Ведомый диск сцепления
Ведомый диск выполняет связующую функцию: благодаря поверхности с высоким показателем трения он входит в зацепление со стальным маховиком двигателя с одной стороны и стальным прижимным диском – с другой, передавая вращение от маховика. В нормальном состоянии ведущий и ведомый диски плотно прижаты к маховику, при выжимании сцепления они расходятся.
В этой конструкции наибольшая нагрузка ложится на ведомый диск: со стороны маховика идет усилие, которое через ведомый диск передается на вал. Из-за нагрузок ведомый диск со временем приходит в негодность (изнашивается фрикционное покрытие), после чего требует замены.
Ведомый диск сцепления.
1. Держатель. 2. Ступица. 3, 5. Заклепки. 4. Накладка.
6.
Обойма демпфера. 7. Диск демпфера.
8. Фрикционное кольцо демпфера. 9, 10. Пружины демпфера.
Диск сцепления решает сразу несколько задач: передача вращения, гашение колебаний, сопротивление износу, стойкость к высоким температурам, прочность, упругость (осевая податливость) и как можно меньший вес. Для решения этих задач применяют различные конструктивные приемы.
Основа диска – стальная пластина, к которой крепятся остальные компоненты. Ее конфигурация зависит от планируемой упругости и веса конструкции: фигурные лепестки (с поочередным расхождением от плоскости около 1 мм) обеспечивают более мягкое сцепление с маховиком, а следовательно, и более комфортные условия для пассажиров. Оптимальной в этом плане является сборная конструкция, в которой лепестки (или, как их еще называют, кнопки) из более тонкой стали крепятся к центральному диску.
Цельная конструкция (слева) и сборная основа (справа)
Для облегчения веса применяют различные модификации: лепестковую форму (самый жесткий вариант – трехлепестковый диск), вырезы, комбинированные материалы.
Фрикционные накладки, идущие по окружности, позволяют включать сцепление мягко, а разделенные по лепесткам – более жестко, но точно.
Демпфирующая система предназначена для компенсации колебаний при включении сцепления. Комплект пружин, дисков и фрикционных колец принимает на себя рывки маховика, благодаря чему сцепление включается мягче, снижается шум и вибрация. В «жестких» вариантах, где важен не комфорт, а скорость и точность включения, используются диски без демпфера.
Работа демпфера
Функция фрикционных накладок с обеих сторон диска – сцепление с поверхностью маховика и ведущего диска, за счет чего и передается момент вращения. Поскольку сам диск работает в сложных условиях, поверхность накладок подвергается огромным нагрузкам, и чем агрессивней стиль вождения, тем быстрей они приходят в негодность.
Требования к накладкам достаточно строгие: устойчивость к высоким температурам (даже при аккуратном вождении диск нагревается до 200-250оС), износостойкость, отсутствие абразивных свойств («бережное» отношение к металлу маховика) и в то же время жесткое сцепление с металлом.
До недавних пор в их состав входил асбест, который производители перестали использовать в связи с повышающимися экологическими требованиями. В настоящее время фрикционные накладки изготавливаются чаще всего из органики (95% рынка занимает продажа именно дисков с органическими накладками), а также керамики и металлокерамики, кевлара и карбоно-керамических составов. Для «гражданских» версий сцепления помимо органики подходит кевлар: этот материал сочетает в себе прочность, отличные показатели передачи вращения и бережное отношение к металлу маховика и прижимного диска. А вот карбон, керамика и особенно металлокерамика – варианты для тех, кто готов платить за точность сцепления ранним износом маховика и собственным комфортом.
Выжимной подшипник
Выжимной подшипник связан с педалью сцепления через вилку и систему привода (гидравлического, пневматического или механического) и при нажатии на педаль движется вдоль оси первичного вала трансмиссии к корзине сцепления, нажимает на диафрагменную пружину, а она в свою очередь снимает давление с ведущего и ведомого дисков. Современные выжимные подшипники бывают шариковые (или роликовые) – механические, и гидравлические, которые приводятся в действие давлением в гидравлической системе сцепления. Вторые легче в управлении, но и цена их на порядок больше.
Виды выжимных подшипников: шариковый (слева)
и гидравлический (справа)
Как и многие другие современные автозапчасти, выжимной подшипник делается неразборным и необслуживаемым. Смазкой его наполняют при изготовлении, и обновлять или менять ее не нужно.
Поломка выжимного подшипника прежде всего будет слышна: при нажатии сцепления появляется характерный звук, который усиливается по мере выжимания педали. Появление такого шума говорит об износе подшипника и необходимости его замены.
Эксплуатация
При спокойном «семейном» стиле езды даже самый простой «бюджетный» комплект сцепления прослужит достаточно долго: от 100 до 200 тыс. км. Но эти цифры верны только при неагрессивном способе вождения: без резких стартов и жесткого включения сцепления, с постепенным набором скорости. Любители рвать с места с пробуксовкой и дымом из-под колес сжигают сцепление буквально за 2-3 таких резких старта. От трения и мгновенного нагрева поверхность ведомого диска меняет свою структуру и свойства: становится гладкой и хрупкой, теряет свою вязкость и не держит усилие.
При самых неблагоприятных обстоятельствах поврежденный ведомый диск выводит из строя маховик и корзину, так что вместо одной расходной детали приходится менять весь узел.
Второй причиной поломки тоже можно назвать человеческий фактор: многие неопытные водители перегружают сцепление, когда слишком долго удерживают педаль. При этом нагрузка на все узлы возрастает в несколько раз, и первым выходит из строя выжимной подшипник.
Помимо внешних условий, детали сцепления стираются и просто от времени, каким бы аккуратным ни был водитель. Износ сцепления проявляется рывками, толчками и ударами на старте, а в крайних случаях педаль может просто провалиться. Для профилактики подобных неприятностей делается проверка сцепления на СТО через 80 тыс. км после замены.
При подозрении на неисправность сцепления можно провести и самостоятельную проверку: со скорости 60 км/ч начать разгон на 4-й передаче. Если обороты двигателя и скорость автомобиля нарастают пропорционально – сцепление в порядке, если же показания спидометра на месте, а тахометра растут – сцепление не выполняет свои задачи в полной мере.
Описанная здесь конструкция сцепления устанавливается на автомобили с механической коробкой переключения передач. С коробкой-автоматом и само сцепление, и принцип вождения будут совершенно другими. Какой тип выбирать – решает каждый для себя, у обоих вариантов есть свои плюсы и минусы. Но в любом случае залогом долгой службы сцепления будет опыт и техническая дисциплина самого водителя.
О том, как выбирать комплект сцепления, а также рекомендации брендов производителей – наш «Гид покупателя».
Сцепление автомобиля
23.05.2010
Система сцепления
Задача сцепления — контролируемо передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, сцепление рассоединяет двигатель и коробку передач или коробку передач в блоке с ведущим мостом. Когда водитель отпускает педаль, создается соединение между двигателем и коробкой передач/ коробкой передач в блоке с ведущим мостом, и автомобиль движется. Сцепление должно быть рассчитано таким образом, чтобы это соединение (включение) и рассоединение (выключение) было плавным и могло происходить постепенно.Оно не должно резко переходить из выключенного состояния во включенное. Чтобы автомобиль мог двигаться, двигатель должен разогнаться до получения достаточной мощности. Невозможно мгновенно довести частоту вращения колес до частоты вращения двигателя. Переключение передач в движущемся легковом автомобиле создает аналогичную ситуацию. Ведущие колеса не вращаются с той же самой частотой, что и двигатель. Чтобы обеспечить плавное переключение передач, сцепление немного проскальзывает, сначала сцепляясь легко и постепенно все сильнее и сильнее. Таким образом ведущие колеса начинают двигаться медленно и постепенно набирают скорость до тех пор, пока наконец все не начинают вращаться с одинаковой скоростью, а сцепление входит в жесткое зацепление.
Элементы сцепления
Размер элементов сцепления зависит от типа автомобиля, в котором они используются. В больших автомобилях большой грузоподъемности используются элементы, рассчитанные на тяжелые условия работы, поэтому сцепление может влиять на нагрузку автомобиля. В типичном сцеплении используются семь основных элементов сцепления.
Элементы сцепления:
• Маховик
• Ведомый диск сцепления в сборе
• Нажимной диск в сборе (крышка, диск, внутренние пружины и рычаги)
• Вилка выключения сцепления
• Подшипник выключения сцепления
• Направляющий подшипник
• Гидравлический или механический привод
Маховик
Маховик — это основание, к которому крепится сцепление. Он крепится болтами к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Поверхность маховика механически обрабатывается, чтобы получить ровную поверхность трения. Масса маховика рассчитывается на демпфирование импульсов зажигания двигателя.
Ведомый диск сцепления
Ведомый диск сцепления получает крутящий момент двигателя и передает его посредством шлицевой ступицы к первичному валу коробки передач. Диск имеет с обеих сторон фрикционный материал, разделенный канавками. Эти поверхности контактируют с маховиком и нажимным диском. Канавки обеспечивают более плавное расцепление и облегчают прохождение воздуха над диском для его охлаждения. Для поглощения пульсаций двигателя используются демпфирующие пружины, размещенные в ступице.
Нажимной диск
Нажимной диск в сборе крепится болтами к маховику двигателя. При зацеплении сцепления он надавливает на ведомый диск сцепления, плотно прижимая его к маховику. Одна сторона нажимного диска чисто механически обработана. Эта сторона прижимает ведомый диск сцепления к маховику. С другой стороны нажимного диска располагается кожух сцепления. Кожух крепится болтами к маховику и является опорой для пружины (пружин) задействования нажимного диска, используемых для обеспечения поджатия нажимного диска к ведомому диску сцепления и маховику.
Типы нажимного диска
Хотя все нажимные диски выполняют одну и ту же функцию, типы нажимных дисков варьируются.
Нажимной диск с диафрагменнои пружиной
В нажимном диске с диафрагменнои пружиной для надавливания нажимного диска на фрикционный диск и маховик используется конический элемент, изготовленный из пружинной стали. Внутренняя часть пружины имеет прорези, которые образуют на поверхности пружины лепестки, которые работают как рычаги выключения сцепления.
Когда сцепление выключается, подшипник выключения воздействует на лепестки диафрагменнои пружины, что заставляет внешний обод пружины перемещаться в сторону от маховика. Затем снимается воздействие на нажимной диск, который отводит ведомый диск от маховика.
Многие автомобили с нажимными дисками диафрагменного типа имеют автоматическую регулировку сцепления. При замене сцепления прежде, чем устанавливать на автомобиль нажимной диск, должно быть настроено устройство автоматической регулировки.
Нажимной диск с цилиндрическими пружинами
Автомобили большой грузоподъемности требуют приложения большего усилия к ведомому диску сцепления. В этих автомобилях часто использует нажимной диск с цилиндрическими пружинами. На таком нажимном диске между кожухом сцепления и нажимным диском установлено несколько цилиндрических пружин.
Некоторые нажимные диски с цилиндрическими пружинами имеют нагруженные рычаги выключения сцепления, которые позволяют центробежной силе вращающегося сцепления увеличивать силу, которую нажимной диск прикладывает к ведомому диску сцепления.
Вилка выключения сцепления
В некоторых типах сцеплениях для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на пальцы или рычаги нажимного диска и его отвода от них используется вилка выключения сцепления. Она крепится к шаровому шарниру на коробке передач и использует для активизации и отпускания нажимного диска механический рычаг.
Вилки выключения сцепления обычно используются на коробках передач с сцеплением с механическим приводом. Однако, вилки выключения сцепления также используются в комбинации и с некоторыми типами сцепления с гидравлическим приводом.
Подшипник выключения сцепления
Подшипник выключения сцепления — это герметичный шариковый подшипник, который для выключения сцепления воздействует на лепестки диафрагменной пружины или рычаги выключения сцепления нажимного диска.
Подшипник выключения сцепления крепится или к рычагу выключения сцепления или к гидравлическому цилиндру. Когда водитель выжимает педаль сцепления, подшипник выключения сцепления воздействует на лепестки или рычаги выключения сцепления, отжимая их внутрь. Усилие с нажимного диска снимается, и сцепление выключается. Часто подшипник выключения сцепления устанавливается в специальном держателе.
Многие подшипники выключения сцепления рассчитываются на работу в контакте с лепестками нажимного диска даже в том случае, когда педаль сцепления полностью отпущена.
Направляющий подшипник
Во многих автомобилях используется направляющий подшипник. Он устанавливается или в центре маховика или в задней части коленчатого вала. Его назначение — поддерживать первичный вал коробки передач, разрешая ему при этом вращаться независимо от коленчатого вала.
В некоторых переднеприводных автомобилях направляющий подшипник в системах сцепления не используется.
Привод сцепления
Соединение между педалью сцепления и подшипником выключения сцепления называется приводом сцепления. Имеются два основных типа привода сцепления:
• Механический привод с устройством автоматической регулировки
• Гидравлический привод
Ручной привод
В некоторых автомобилях используется тросовый привод с устройством автоматической регулировки. Привод этого типа соединяет педаль сцепления с вилкой выключения сцепления. В верхней части педали сцепления, где к ней подсоединяется трос, располагается устройство автоматической регулировки, которое регулирует длину троса по мере износа ведомого диска сцепления.
При работе сцепления имеется незначительный предварительный натяг подшипника выключения сцепления, создаваемый подпружиненной собачкой храповика. Эта собачка входит в храповое колесо (сектор), ось вращения которого совпадает с осью поворота педали сцепления. Когда сцепление расцепляется, собачка зацепляет зуб на секторе. По мере износа сцепления слабина в тросе позволяет собачке перемещаться в следующий зуб сектора, автоматически устраняя слабину троса и поддерживая правильность регулировки сцепления.
Гидравлическая система
В сцеплении с гидроприводом для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска используется гидравлическое давление. Аналогично системе тормозов гидропривод сцепления имеет главный цилиндр, систему гидравлических трубопроводов и рабочий цилиндр.
Когда водитель выжимает педаль сцепления, рычаг, соединенный с главным цилиндром, толкает поршень главного цилиндра в его канале вниз.
• К тормозной жидкости, содержащейся в главном цилиндре, прикладывается давление. Главный цилиндр посылает это давление к рабочему цилиндру.
• Поршень рабочего цилиндра, выдвигаясь, преобразует это давление в механическое усилие.
• Это механическое воздействие заставляет подшипник выключения сцепления нажимать на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска, тем самым выключая сцепление.
Работа сцепления
В большинстве легковых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности используется однодисковое сухое сцепление. В основном, эта система имеет один диск, плотно зажимаемый между двумя другими дисками. Средний диск -ведомый. Мощная пружина или комплект пружин заставляет два движущихся элемента идти навстречу друг другу. Они плотно зажимают средний диск до такого состояния, при котором они начинают вращаться вместе как единый элемент.
В качестве одного из движущихся элементов используется маховик двигателя. Поверхность маховика, к которой прижимается ведомый диск, очень чисто механически обработана.
Другой движущийся элемент называется нажимным диском. Нажимной диск — это тяжелое чугунное кольцо, который имеет одну гладкую сторону. Нажимной диск крепится к кожуху сцепления, который крепится болтами к маховику, и поэтому они вращаются вместе.
Ведомый диск сцепления — это плоский стальной диск с фрикционным материалом, нанесенным на каждую из сторон. Диск имеет шлицевое соединение с первичным валом коробки передач. Т.к. ведомый диск сцепления имеет внутренние шлицы, он устанавливается на первичный вал коробки передач и должен вращаться при его вращении. Поскольку шлицы прямые, ведомый диск сцепления может перемещаться на первичном вале вперед и назад.
Когда водитель выжимает педаль сцепления (сцепление выключается), нажимной диск отжимается от маховика. Т.к. ведомый диск сцепления больше не прижат к маховику, двигатель уже не приводит в движение ведомый диск сцепления, а соответственно и первичный вал коробки передач.
Выключение сцепления позволяет первичному валу коробки передач останавливаться, и таким образом автомобиль можно остановить без выключения двигателя. Если автомобиль движется, отмена приложения крутящего момента к первичному валу позволяет обеспечить плавность переключения передач, потому что зубчатые колеса коробки передач/ коробки передач в блоке с ведущим мостом не нагружены.
Когда педаль сцепления отпускается (сцепление включается), нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику. Это действие заставляет ведомый диск вращаться вместе с маховиком и приводить в движение первичный вал коробки передач.
Кузовные детали
Как устроено сцепление автомобиля, принцип действия и виды
Автомобиль состоит из множества сложных узлов и механизмов. Каждый элемент играет свою незаменимую роль. Если исключить сцепление из общей цепочки, автомобиль будет трогаться с места рывками, а двигатель подвергаться большим нагрузкам. Коробка передач в таких условиях эксплуатации прослужит не более трех дней.
Сцепление: общие сведения и назначение, функции
Сцепление является неотъемлемой частью трансмиссии, а располагается между двигателем и КПП автомобиля, обеспечивая ступенчатое переключение передач, контроль крутящего момента и временное прерывание связи маховика и трансмиссии.
Принцип работы сцепления основывается на силе трения, а если точнее – скольжения. Состоит система сцепления из привода и непосредственного механизма.
При необходимости резкого торможения именно сцепление может уберечь узел от перегрузки.
Управление в автомобилях с механической коробкой передач происходит за счет педали сцепления. С ее помощью удается соединять и разрывать связь между двигателем и КПП. Если педаль отпустить резко, пружина стремительно вернет ее в исходную позицию.
Езда на транспортном средстве с механической коробкой передач при постоянно выжатом сцеплении спровоцирует перегрев и быстрый износ элементов. Езда с пробуксовкой допустима в экстремальных условиях, для поднятия оборотов.
В стандартном виде сцепление отсутствует в гидромеханических КПП и вариаторах. Хотя, в гидромеханических коробках используются фрикционные муфты для плавного переключения передач. Встретить классическую сборку возможно лишь на РКПП, где процессом переключения управляют сервоприводы (гидравлические или электронные). Очень часто в РКПП используются два сцепления для оптимизации процесса и устранения задержек переключения – когда одно сцепление работает, другое в состоянии ожидания для переключения следующей передачи.
Устройство и составляющие сцепления
Устройство сцепления условно можно разделить на две части: механизм и привод. В целом в конструкцию узла входит:
- Нажимной диск или корзина. Является основой для других конструктивных элементов сцепления. Имеет непосредственный контакт с выжимными пружинами, которые направлены к центру. Размер площадки пропорционален двум радиусам маховика ДВС. Прижимной участок отличается наличием шлифовки исключительно с одной стороны. Диск имеет плотное соединение с маховиком двигателя.
- Ведомый диск. Располагается в зазоре прижимного участка и маховика. Имеет непосредственный контакт с КПП при помощи шлицевой муфты и фрикционных накладок. Вокруг муфты конструктивно находятся демпферные пружины, которые принимают на себя всю вибрацию.
- Фрикционные накладки. Находятся в основании и изготавливаются из различных композитных материалов.
- Выжимной подшипник. Визуально делится на две части, одна из которых имеет круглую основу для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен на кожухе вала. Существует два типа подшипников: оттягивающего или нажимного принципа. Первый тип нашел свое применение в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько пружин-фиксаторов.
- Привод и педаль сцепления. В автоматических коробках сохранен только механизм.
Принцип работы и механизм
Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.
Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.
Принцип работы приводов
Привод напрямую влияет на исправность всего узла и необходим для дистанционного управления из салона. В общей системе выделяют три основных типа:
- Механический привод сцепления. Является одним из самых распространенных. Усилие передается при помощи троса к вилке. Конструкция находится под покрытием кожуха, который находится перед педалью и вилкой.
- Гидравлический. Предполагает наличие основного и рабочего цилиндра, которые связаны под большим давлением трубками. После того как водитель нажимает на педаль, активируется шток. Действующий в итоге поршень имеет стойкую манжету и передает давление жидкости к рабочему цилиндру. Последний имеет отдельный шток, который давит на вилку. Используемая в системе жидкость размещается в отдельном бачке.
- Электрический привод. По принципу действия схожий с механическим приводом. Единственное отличие заключается в срабатывании мотора при давлении на педаль.
Нажатие на педаль сцепления позволяет напрямую оказывать воздействие на нажимной диск автомобиля.
Виды сцепления и классификация
Сегодня автомобилисты выделяют множество классификаций сцепления. Можно встретить однодисковые или многодисковые механизмы. Кроме того, сцепление бывает сухими и мокрым, на это влияет среда, в которой работает узел. Самое большое распространение имеет сухое однодисковое сцепление. Отдельную классификацию выделяют относительно типа рабочего привода и относительно принципа нажатия на корзину.
По характеру силы трения существует два вида: сухое и мокрое. Сухое – обеспечивается за счет функциональной работы передачи вращения между двумя шкивами. Мокрое сцепление работает за счет передачи энергии при помощи сжатия компонентов, находящихся в автомобильном масле.
Отдельно существует различие по количеству шкивов:
- Однодисковые. Системы, которые характерны как для легкового транспорта, так и для грузового. Элемент применим для автомобилей, у которых крутящий момент попадает в диапазон 0,7–0,8 кНм.
- Многодисковая система. Применима для тяжелых транспортных средств с высоким крутящим моментом. В конструкции предусмотрено наличие двух рабочих дисков, корзины и системы контроля синхронного нажатия.
Если рассуждать относительно расположения пружин на дисках, то можно отметить, что встречаются два варианта: демпферные пружины помещены по периферии и наличие централизованной диафрагмы.
Особенности сцепления АКПП
Чаще всего автомобили с автоматической коробкой наделенны влажным многодисковым типом сцепления, хотя можно встретить варианты сухого сцепления. Управление выжимной силой, как и переключение передач, происходит за счет работы сервопривода. Актуаторы бывают гидравлические и электрические. Управление сервоприводами происходит при помощи ЭБУ или гидрораспределителя.
Больше всего негодований вызывает работа электрических сервоприводов во время переключения передач. Прежде чем, запустить в работу механизм сцепления, акутатор проводит анализ оборотов двигателя и только потом разъединяет ДВС от трансмиссии. Гидравлический сервопривод реагирует на давление, созданное распределителем и масляным насосом при достижении определенного показателя оборотов. После чего запускает в ход механизм сцепления.
Характеристики керамического и металлокерамического сцепления
В последнее время любители экстремальной быстрой езды открыли для себя керамическое и металлокерамическое сцепление. Керамика значительно выигрывает, если ее установить на мощный агрегат, который любит стартовать с пробуксовкой и сжигать резину. Металлокерамическое сцепление может выдерживать значительные нагрузки и является лучшим выбором гонщиков.
Диски производят с добавление углеродистого волокна, кевлара и керамики. Такой состав позволяет на 10–15% поднять передачу крутящего момента без увеличения прижимной силы, оказываемой на корзину. Живут такие диски, как правило, в четыре раза дольше обычных. Производят 3-х, 4-х, 6-и лепестковые модели, которые отлично справляются с температурными и механическими нагрузками. Некоторые водители жалуются на слишком резкое переключение передач при керамическом сцеплении, но определенного
мнения на этот счет среди автомобилистов пока нет.
Чтобы детально понимать принцип работы сцепления автомобиля теорию необходимо подкреплять практикой. Если такой возможности нет, увидеть наглядный пример можно на роликах в сети:
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Мой мир
Устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает
Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и изменения величины крутящего момента. Расскажем про устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает.
Для чего нужно
Сцепление машины нужно для передачи крутящего момента от маховика коленвала двигателя к первичному валу коробки передач. Оно позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, отделяя двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять. Состоит из привода и механизма.Привод выключения
Когда в машине надо передать усилие от водителя к некому механизму (тормоза, коробка передач), то существует привод механизмов.Представьте ситуацию, необходимо постоянно что-то закрывать и открывать. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, придется применить палку или дистанционное управление. Пусть будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. Тогда палка с веревками является «приводом», который передаст усилие на расстоянии.
В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого приводится в действие. Он может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, бывает механическим, гидравлическим.
Схема гидравлического привода выключения сцепления. 1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль; 14 — картер; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач.
Привод выключения (гидравлического типа) состоит из:- педали;
- главного и рабочего цилиндра;
- вилки выключения;
- нажимного подшипника;
- трубопроводов.
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.
Для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами к вращающемуся маховику, т.е. — включить сцепление. Это сложная задача, т.к. угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.
Сцепление включено
Как это сделать? Надо всегда правильно отпускать педаль сцепления — в три этапа.
На первом этапе — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти. Второй этап – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения. Т.е. на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина увеличивает скорость движения.
Тритий этап — маховик вместе с нажимным и ведомым дисками вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса машины. Это соответствует состоянию – включено, автомобиль едет. Теперь остается полностью отпустить педаль и убрать с нее ногу.
Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет.
Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.
Сцепление выключено
Действия водителя по выключению — включению сцепления в течение поездки повторяются много раз. Освоив работу с педалью в три этапа, позже это войдет в привычку, которая обеспечит плавность хода автомобиля.
Виды сцепления автомобиля
Сцепление и его виды в автомобиле
Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.
В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:
• фрикционное сцепление;
• гидравлическое сцепление;
• электромагнитное сцепление.
Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.
Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:
• однодисковое сцепление;
• двухдисковое сцепление;
• многодисковое сцепление.
В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.
На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:
• маховик;
• картер сцепления;
• нажимной диск;
• ведомый диск;
• диафрагменная пружина;
• подшипник выключения сцепления;
• муфта выключения;
• вилка сцепления.
Схема однодискового сцепления
Схема сцепления1. Корпус;
2. Тангенциальная пружина;
3. Опорный подшипник;
4. Коленчатый вал;
5. Демпферная пружина;
6. Ведомый диск;
7. Нажимной диск;
8. Маховик;
9. Корзина сцепления;
10. Кольцо;
11. Распорный болт;
12. Диафрагменная пружина;
13. Выжимной подшипник;
14. Направляющая;
15. Первичный вал коробки передач;
16. Вилка выключения сцепления;
17. Рабочий цилиндр
Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая — с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.
Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин.
На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца.
Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления — нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот — лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях.
Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний.
На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.
Подшипник выключения сцепления (обиходное название — выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.
Схема двухдискового сцепления
Схема двухдискового сцепления- Крышка корпуса
- Двухмассовый маховик
- Приводная пластина
- Ведомый диск 2 с демпферными пружинами
- Проставка
- Ведомый диск 1
- Нажимной диск
- Сенсорная пружина
- Регулировочное кольцо
- Диафрагменная пружина
На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции. Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.
Принцип работы сцепления
Однодисковое сухое сцепление постоянно включено. Работу сцепления обеспечивает привод сцепления.
При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки диафрагменной пружины прогибаются в сторону маховика, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. При этом тангенциальные пружины отжимают нажимной диск. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.
При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.
lowcars.net
Как устроено сцепление автомобиля, принцип действия и виды
Автомобиль состоит из множества сложных узлов и механизмов. Каждый элемент играет свою незаменимую роль. Если исключить сцепление из общей цепочки, автомобиль будет трогаться с места рывками, а двигатель подвергаться большим нагрузкам. Коробка передач в таких условиях эксплуатации прослужит не более трех дней.
Сцепление: общие сведения и назначение, функции
Сцепление является неотъемлемой частью трансмиссии, а располагается между двигателем и КПП автомобиля, обеспечивая ступенчатое переключение передач, контроль крутящего момента и временное прерывание связи маховика и трансмиссии.
Принцип работы сцепления основывается на силе трения, а если точнее – скольжения. Состоит система сцепления из привода и непосредственного механизма.
При необходимости резкого торможения именно сцепление может уберечь узел от перегрузки.
Управление в автомобилях с механической коробкой передач происходит за счет педали сцепления. С ее помощью удается соединять и разрывать связь между двигателем и КПП. Если педаль отпустить резко, пружина стремительно вернет ее в исходную позицию.
Езда на транспортном средстве с механической коробкой передач при постоянно выжатом сцеплении спровоцирует перегрев и быстрый износ элементов. Езда с пробуксовкой допустима в экстремальных условиях, для поднятия оборотов.
В стандартном виде сцепление отсутствует в гидромеханических КПП и вариаторах. Хотя, в гидромеханических коробках используются фрикционные муфты для плавного переключения передач. Встретить классическую сборку возможно лишь на РКПП, где процессом переключения управляют сервоприводы (гидравлические или электронные). Очень часто в РКПП используются два сцепления для оптимизации процесса и устранения задержек переключения – когда одно сцепление работает, другое в состоянии ожидания для переключения следующей передачи.
Устройство и составляющие сцепления
Устройство сцепления условно можно разделить на две части: механизм и привод. В целом в конструкцию узла входит:
- Нажимной диск или корзина. Является основой для других конструктивных элементов сцепления. Имеет непосредственный контакт с выжимными пружинами, которые направлены к центру. Размер площадки пропорционален двум радиусам маховика ДВС. Прижимной участок отличается наличием шлифовки исключительно с одной стороны. Диск имеет плотное соединение с маховиком двигателя.
- Ведомый диск. Располагается в зазоре прижимного участка и маховика. Имеет непосредственный контакт с КПП при помощи шлицевой муфты и фрикционных накладок. Вокруг муфты конструктивно находятся демпферные пружины, которые принимают на себя всю вибрацию.
- Фрикционные накладки. Находятся в основании и изготавливаются из различных композитных материалов.
- Выжимной подшипник. Визуально делится на две части, одна из которых имеет круглую основу для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен на кожухе вала. Существует два типа подшипников: оттягивающего или нажимного принципа. Первый тип нашел свое применение в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько пружин-фиксаторов.
- Привод и педаль сцепления. В автоматических коробках сохранен только механизм.
Принцип работы и механизм
Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.
Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.
Принцип работы приводов
Привод напрямую влияет на исправность всего узла и необходим для дистанционного управления из салона. В общей системе выделяют три основных типа:
- Механический привод сцепления. Является одним из самых распространенных. Усилие передается при помощи троса к вилке. Конструкция находится под покрытием кожуха, который находится перед педалью и вилкой.
- Гидравлический. Предполагает наличие основного и рабочего цилиндра, которые связаны под большим давлением трубками. После того как водитель нажимает на педаль, активируется шток. Действующий в итоге поршень имеет стойкую манжету и передает давление жидкости к рабочему цилиндру. Последний имеет отдельный шток, который давит на вилку. Используемая в системе жидкость размещается в отдельном бачке.
- Электрический привод. По принципу действия схожий с механическим приводом. Единственное отличие заключается в срабатывании мотора при давлении на педаль.
Нажатие на педаль сцепления позволяет напрямую оказывать воздействие на нажимной диск автомобиля.
Виды сцепления и классификация
Сегодня автомобилисты выделяют множество классификаций сцепления. Можно встретить однодисковые или многодисковые механизмы. Кроме того, сцепление бывает сухими и мокрым, на это влияет среда, в которой работает узел. Самое большое распространение имеет сухое однодисковое сцепление. Отдельную классификацию выделяют относительно типа рабочего привода и относительно принципа нажатия на корзину.
По характеру силы трения существует два вида: сухое и мокрое. Сухое – обеспечивается за счет функциональной работы передачи вращения между двумя шкивами. Мокрое сцепление работает за счет передачи энергии при помощи сжатия компонентов, находящихся в автомобильном масле.
Отдельно существует различие по количеству шкивов:
- Однодисковые. Системы, которые характерны как для легкового транспорта, так и для грузового. Элемент применим для автомобилей, у которых крутящий момент попадает в диапазон 0,7–0,8 кНм.
- Многодисковая система. Применима для тяжелых транспортных средств с высоким крутящим моментом. В конструкции предусмотрено наличие двух рабочих дисков, корзины и системы контроля синхронного нажатия.
Если рассуждать относительно расположения пружин на дисках, то можно отметить, что встречаются два варианта: демпферные пружины помещены по периферии и наличие централизованной диафрагмы.
Особенности сцепления АКПП
Чаще всего автомобили с автоматической коробкой наделенны влажным многодисковым типом сцепления, хотя можно встретить варианты сухого сцепления. Управление выжимной силой, как и переключение передач, происходит за счет работы сервопривода. Актуаторы бывают гидравлические и электрические. Управление сервоприводами происходит при помощи ЭБУ или гидрораспределителя.
Больше всего негодований вызывает работа электрических сервоприводов во время переключения передач. Прежде чем, запустить в работу механизм сцепления, акутатор проводит анализ оборотов двигателя и только потом разъединяет ДВС от трансмиссии. Гидравлический сервопривод реагирует на давление, созданное распределителем и масляным насосом при достижении определенного показателя оборотов. После чего запускает в ход механизм сцепления.
Характеристики керамического и металлокерамического сцепления
В последнее время любители экстремальной быстрой езды открыли для себя керамическое и металлокерамическое сцепление. Керамика значительно выигрывает, если ее установить на мощный агрегат, который любит стартовать с пробуксовкой и сжигать резину. Металлокерамическое сцепление может выдерживать значительные нагрузки и является лучшим выбором гонщиков.
Диски производят с добавление углеродистого волокна, кевлара и керамики. Такой состав позволяет на 10–15% поднять передачу крутящего момента без увеличения прижимной силы, оказываемой на корзину. Живут такие диски, как правило, в четыре раза дольше обычных. Производят 3-х, 4-х, 6-и лепестковые модели, которые отлично справляются с температурными и механическими нагрузками. Некоторые водители жалуются на слишком резкое переключение передач при керамическом сцеплении, но определенного
мнения на этот счет среди автомобилистов пока нет.
Чтобы детально понимать принцип работы сцепления автомобиля теорию необходимо подкреплять практикой. Если такой возможности нет, увидеть наглядный пример можно на роликах в сети:
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Мой мир
pricurivatel.ru
ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СЦЕПЛЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ? — DRIVE2
Сцепление автомобиля – это силовая муфта (механизм передачи вращения). Передача вращения в сцеплении происходит благодаря силам трения, электромагнитным полем либо гидродинамическими силами. Соответственно, муфты сцепления, в зависимости от типа передачи вращения, называются: фрикционные, электромагнитные, гидравлические.
Главная задача сцепления – временное разъединение (разобщение) двигателя и трансмиссии, и плавного их соединения. Эти операции необходимы во время движения для управления механической коробкой передач: переключение передач, остановка, торможение, трогание авто с места.
Во время движения сцепление автомобиля передает крутящий момент от двигателя к коробке переключения передач, тем самым, предохраняя трансмиссию от динамических нагрузок. Нагрузки в трансмиссии возникают постоянно: при торможении двигателем, на неровностях дорожного покрытия, при снижении частоты вращения коленвала и т.д.
Типы сцеплений
— по связи частей: фрикционные, гидравлические, электромагнитные;
— по созданию нажимного усилия: с перифирийными пружинами, с центральной пружиной, центробежное и полуцентробежное;
— по количеству дисков: одно, — двух, — многодисковые;
— по приводу: механический и гидравлический привод.
Традиционными сцеплениями на легковых автомобилях являются однодисковые фрикционные сцепления. Существуют специальные (керамические) сцепления, которые имеют высокий коэффициент трения. Но, в связи с тем, что этот тип сцепления слишком резко «схватывает», он не применяется в конвейерных (стандартных) автомобилях. Только на спортивных и грузовых авто.
В классических автоматических коробках передач сцепление отсутствует. А вот в роботизированных и кулачковых АКПП сцепление предусмотрено. При этом сцепление в кулачковых АКПП, работает лишь при старте (кулачковые АКПП используются на спортивных моделях), а далее, в процессе движения, сцепление не работает.
Требования, предъявляемые к сцеплению ↑
Как и каждый узел вашего автомобиля, сцепление, в соответствии с выполняемой задачей, должно отвечать определенным требованиям.
Наиболее характерные требования к сцеплению:
— должно обеспечивать плавность включения передач. Во многом это требование обеспечивается квалифицированным управлением при включении (выключении) передачи.
— чистота включения сцепления (т.е. коэффициент сцепления приближен к «0»), должна обеспечивать плавное переключение передач.
— при любых условиях эксплуатации должно обеспечить надёжную передачу крутящего момента. Низкий коэффициент сцепления приводит к пробуксовке, слишком высокий – увеличивает перегрузки на двигатель и трансмиссию.
— должно обеспечивать удобство и относительную простоту управления моментом соединения (рассоединения). При этом определен допустимый ход педали не больше 160 мм.
Как устроено сцепление автомобиля? ↑
И вновь мы приведем классическое устройство однодискового сухого сцепления автомобиля. В зависимости от типов по связи, устройство сцепления отличается в некоторых нюансах.
Однодисковое сцепление состоит из:
Однодисковое сцепление состоит
1 – маховик;
2 – ведомый диск;
3 – кожух сцепления с нажимным диском;
4 – диафрагменная пружина
Схема работы сцепления автомобиля, в принципе, проста. Отпущенная педаль сцепления означает, что сцепление включено: ведомый диск в это время прижат к маховику нажимным диском, благодаря усилиям пружин. Т.о. сцепление передаёт крутящий момент от ведущих деталей к ведомым.
Нажатие на педаль выключает (рассоединяет) сцепление. Муфта, переместившись к маховику, поворачивает рычаги, которые, в свою очередь, отодвигают нажимной от ведомого диска. Детали сцепления разъединены и крутящий момент не передаётся.
==============================================================
Всем спасибо что со мной)
Ну и не забываем про лайки. Вам не долго, а мне приятно))
Удачи всем!
Подписывайтесь и увидите еще много интересного!))
www.drive2.ru
Сцепление автомобиля: назначение и устройство
Содержание статьи
Назначение и устройство сцепления
Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при трогании с места, а также при переключении передач. Сцепление состоит из привода и механизма сцепления.
Устройство сцепления автомобиляСхема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления:
- коленчатый вал;
- маховик;
- ведомый диск;
- нажимной диск;
- кожух сцепления;
- нажимные пружины;
- отжимные рычаги;
- нажимной подшипник;
- вилка выключения сцепления;
- рабочий цилиндр;
- трубопровод;
- главный цилиндр;
- педаль сцепления;
- картер сцепления;
- шестерня первичного вала;
- картер коробки передач;
- первичный вал коробки передач.
Привод выключения сцепления
Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из:
- педали,
- главного цилиндра,
- рабочего цилиндра,
- вилки выключения сцепления,
- нажимного подшипника,
- трубопроводов.
При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая, в свою очередь, передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает
вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который и передает усилие на механизм сцепления. Когда же водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.
Механизм сцепления
Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Именно механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем вновь
плавно их соединять.
Кроме того, сцепление предохраняет детали трансмиссии от перегрузок. При неравномерном вращении коленчатого вала двигателя в трансмиссии возникают колебания. Для их гашения в сцеплении имеется гаситель колебаний или демпфер. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.
Детали механизма сцепленияМеханизм сцепления состоит из:
- картера и кожуха,
- ведущего диска (которым является маховик коленчатого вала двигателя),
- нажимного диска с пружинами,
- ведомого диска со специальными износостойкими накладками и гасителем колебаний.
Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.
А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть – включить сцепление.
Схема работы сцепленияКак правильно включать сцепление? Вначале приотпускаем педаль, то есть даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое
время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а ваш автомобиль потихоньку двигаться. Затем на две – три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись.
Машина при этом немного увеличивает скорость движения. И, наконец, когда маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач
и далее на ведущие колеса автомобиля, остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу.
Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет. В худшем же варианте, что-нибудь еще и сломается, так как в этот момент возникает сильная ударная волна, которая многократно увеличивает нагрузки на все детали двигателя и агрегаты трансмиссии.
Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.
Основные неисправности сцепления
Сцепление «ведет» (выключается не полностью) из-за большого свободного хода педали сцепления, перекоса нажимного подшипника, коробления ведомого диска или поломки пружин. Для устранения неисправности следует отрегулировать свободный ход педали, удалить воздух из гидропривода, заменить неработоспособные диски и пружины.
Сцепление «пробуксовывает» (включается не полностью) из-за малого свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, поломки пружин. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать свободный ход педали, промыть или поменять диски, пружины.
Сцепление включается резко вследствие заеданий в механизме привода, задирах на рабочих поверхностях дисков, маховика и разрушения фрикционных накладок ведомого диска. Для устранения неисправности следует заменить неисправные узлы привода, устранить задиры на поверхностях дисков, заменить ведомый диск.
Подтекание тормозной жидкости в приводе выключения сцепления возможно из главного или рабочего цилиндров, а также в соединительных трубках.
Для устранения неисправности следует визуально определить место утечки и заменить неисправные узлы, с последующей прокачкой всего гидропривода (удалить из него воздух).
Эксплуатация сцепления
При эксплуатации автомобиля необходимо периодически проверять уровень в бачке, питающем жидкостью гидравлический привод сцепления. Если уровень окажется меньше нормы, то его обязательно следует восстановить, долив тормозной жидкости.
В противном случае, когда ее уровень понизится до нуля, усилие вашей ноги на педали сцепления будет передаваться в никуда.
Пониженный уровень жидкости или неправильная регулировка сцепления может привести к тому, что передачи на вашем автомобиле будут включаться с огромным усилием или вообще включаться не будут. И если, при полностью нажатой педали
сцепления, вам все-таки удастся «впихнуть» первую передачу, то автомобиль самопроизвольно начнет медленное движение, хотя в данный момент двигатель еще должен быть отделен от ведущих колес.
Как это может случиться и почему машина едет?
Описанная неприятность называется – сцепление ведет. Суть происходящего в следующем. В то время, когда ведомый диск сцепления не должен иметь контакта с маховиком, он все-таки за него немного цепляется, и поэтому часть крутящего момента передается на вал коробки передач и далее на ведущие колеса.
Со сцеплением может случиться неприятность и другого рода. Так как каждый раз, отпуская педаль сцепления, мы заставляем обе поверхности ведомого диска сильно тереться о железный маховик и не менее железный нажимной диск, то естественно боковые поверхности ведомого диска со временем изнашиваются.
Это нормальный процесс, предусмотренный конструкцией автомобиля, и ведомый диск является расходным материалом. Однако наступает момент, когда и первая передача включена, и педаль сцепления наверху, и «газуете» вы так, что у проезжающих мимо водителей «сердце кровью обливается». Но износ накладок ведомого диска уже настолько велик, что теперь он не зажимается между маховиком и нажимным диском с должным усилием, и, прокручиваясь, не передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Описанное явление называется – сцепление пробуксовывает.
Конечно, здесь описан пример совсем уж глухого и слепого водителя, потому что машина намного раньше «предупреждала» его о том, что такой случай может произойти в ближайшее время. Еще раньше, на подходе к максимальному износу, ведомый диск начал пробуксовывать, сначала на четвертой передаче, затем на третьей и так далее.
Начало критического износа легко определить, двигаясь на четвертой передаче со скоростью 40 – 45 км/ч. Если при активном нажатии на педаль газа обороты
двигателя начинают увеличиваться, а машина продолжает движение с постоянной скоростью, то в подтверждение своей догадки вы еще и унюхаете специфический запах «подгорающих» накладок диска. Значит, пора покупать новый диск.
«Шелест» в районе сцепления и его пропадание при полностью нажатой педали сцепления означает, что вы должны готовится к замене выжимного подшипника. Резкие старты и ускорения машины, постоянное держание ноги на педали сцепления при
движении ведут к ускоренному износу не только сцепления, но и других агрегатов автомобиля.
Укорачивает срок службы сцепления и еще одна плохая привычка. Это когда водитель долго удерживает педаль сцепления в нажатом состоянии, например, на все время остановки перед красным сигналом светофора.
avtonov.info
Виды сцепления
Виды сцепления
Особенности работы, классификация и требования к конструкции сцепленияВ трансмиссии автомобиля сцепление применяют как самостоятельный механизм и как часть механизма управления коробки передач (обычно планетарной).
В данной главе виды сцепления автомобиля рассмотрены сцепления, которые представляют собой самостоятельный механизм, который работает в основном совместно с коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов (ГАЗ-52, Москвич-407). В данном случае сцепление служит для того, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии и снова соединять их, обеспечивая плавное трогание с места, разгон, а также переключение передач во время движения автомобиля с минимальными ударами в зубьях соединяемых шестерен или муфт.
Минимальному устойчивому числу оборотов вала двигателя двигателя nemin соответствует минимальное устойчивое число оборотов ведущих колес.
Расчет сцепления предполагает расчет минимального устойчивого числа оборотов ведущих колес:Плавный разгон автомобиля от nk=0 доnkmin достигается при помощи сцепления.
Кроме того, сцепление предохраняет трансмиссию автомобиля от перегрузок инерционным моментом Мj.
По способу передачи крутящего момента различают сцепления фрикционные, гидравлические, электропорошковые и комбинированные.
Во фрикционных видах сцеплений для передачи крутящего момента от ведущих элементов к ведомым используется сила трения. По форме трущихся поверхностей сцепления бывают конусные, барабанные (колодочные) и дисковые.
Дисковые сцепления по числу ведомых дисков разделяются на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Фрикционные сцепления, являющиеся самостоятельным механизмом трансмиссии, в подавляющем большинстве случаев делают однодисковыми, так как при этом конструкция получается наиболее простой и дешевой. В современных автомобилях конусные сцепления перестали применять, барабанные сцепления устанавливают редко, главным образом при автоматизированном управлении, многодисковые сцепления, имеющие относительно небольшой диаметр, используют только в планетарных коробках передач, где они входят в механизм их управления.
Виды сцепления по типу управления различают сцепления с принудительным управлением, приводимым в действие водителем (обычно при помощи педали), и сцепления с автоматизированным управлением.Виды сцепления по способу создания давления на нажимной диск фрикционные сцепления бывают пружинными, если давление создается пружинами (автомобили ГАЗ-52, ЗИЛ-130, МАЗ-200), электромагнитными, если давление создается электромагнитами, полуцентробежными, если давление создается и пружинами и центробежными силами от грузиков и центробежными.
Полуцентробежные сцепления получили некоторое распространение на легковых автомобилях, у которых максимальный момент двигателя соответствует относительно высоким числам оборотов. При этом уменьшается усилие на педали, необходимое для выключения сцепления при трогании с места и для удержания сцепления в выключенном положении при переключении передач.
Центробежные сцепления чаще применяются при автоматизации управления. В этих сцеплениях центробежная сила используется для включения и выключения сцепления, а давление на нажимной диск создается пружинами. Реже центробежную силу используют для создания давления на нажимной диск.
Гидравлические сцепления, выполненные по типу гидромуфт обычно применяют совместно с планетарными коробками передач или в комбинации с фрикционным сцеплением при работе с простой коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов.
Сцепление, представляющее собой самостоятельный механизм, помимо основных требований (минимальный собственный вес, простота конструкции, достаточный срок службы) должно удовлетворять следующим специфическим требованиям:1) Максимально снижать ударную нагрузку в зубьях коробки передач при трогании с места и при переключении ступеней на ходу автомобиля.
2) Плавно передавать крутящий момент от двигателя к трансмиссии автомобиля в процессе буксования сцепления.
3) Полностью отключать двигатель от трансмиссии автомобиля
4) Предохранять трансмиссию автомобиля от инерционных нагрузок
5) Обеспечивать удобство управления, небольшое усилие на педали и ограниченный ее ход при выключении сцепления или автоматизацию управления сцеплением.
Все эти особенности необходимо учитывать во время расчета сцепления. Где купить сцепление в Харькове.
www.autoezda.com
Принцип работы сцепления — DRIVE2
Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.
В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:
✔фрикционное сцепление;
✔гидравлическое сцепление;
✔электромагнитное сцепление.
Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.
Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:
✔однодисковое сцепление;
✔двухдисковое сцепление;
✔многодисковое сцепление.
В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.
На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:
✔маховик;
✔картер сцепления;
✔нажимной диск;
✔ведомый диск;
✔диафрагменная пружина;
✔подшипник выключения сцепления;
✔муфта выключения;
✔вилка сцепления.
Схема однодискового сцепления
Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая — с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.
Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин.
На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца.
Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления — нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот — лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях.
Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний.
На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.
Подшипник выключения сцепления (обиходное название — выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.
Схема двухдискового сцепления
На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции. Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.
Принцип работы сцепления
Однодисковое сухое сцепление постоянно включено. Работу сцепления обеспечивает привод сцепления.
При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки диафрагменной пружины прогибаются в сторону маховика, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. При этом тангенциальные пружины отжимают нажимной диск. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.
При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.
www.drive2.ru
Назначение и общее устройство сцепления автомобиля
Сцепление служит для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач, а также для плавного их соединения при трогании автомобиля с места и после включения передачи.
Действие сцепления основано на использовании сил трения, возникающих между трущимися поверхностями. Сцепления, применяемые на автомобилях, по форме трущихся между собой деталей называются дисковыми. По числу ведомых дисков сцепления разделяются на однодисковые и двухдисковые. Устройство однодискового сцепления показано на рисунке.
Рис. Схема устройства однодискового сцепления: 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — ступица ведомого диска; 3 — ведомый, диск; 4 — маховик; 5 — нажимной (ведущий) диск; 6 — нажимной рычаг выключения; 7 — масленка; 8 — нажимной подшипник; 9 — коробка передач; 10 — педаль сцепления; 11 — вилка выключения; 12 — нажимная пружина; 13 — оттяжная пружина педали; 14 — фрикционные накладки; 15 — ведущий вал коробки передач
При работе двигателя и включенном сцеплении, т. е. когда педаль 10 сцепления не нажата, а ведомый диск 3 с приклепанными к нему фрикционными накладками 14 плотно зажат нажимными пружинами 12 между маховиком 4 двигателя и нажимным (ведущим) диском 5, коленчатый вал с .маховиком, нажимной диск, ведомый диск и связанный с ним через ступицу 2 ведущий вал 15 коробки передач 9 вращаются как одно целое и передают крутящий момент от двигателя коробке передач.
Для выключения сцепления, т. е. для отсоединения коробки передач от двигателя, необходимо полностью выжать педаль 10. При этом связанная с педалью системой рычагов и тяг вилка 11 подает нажимной подшипник 8 вперед, подшипник нажимает на длинные концы рычагов 6 выключения и заставляет их короткие концы отойти назад. Связанный с рычагами выключения нажимной диск 5 также отходит назад и сжимает нажимные пружины 12. Вследствие этого прекращается нажим на ведомый диск 3 и он перестает вращаться и передавать крутящий момент от двигателя коробке передач.
Как только водитель снимает ногу с педали сцепления, нажимные пружины 12, разжимаясь, передвигают нажимной диск 5 вперед. При этом ведомый диск 3, оказавшись снова зажатым между нажимным диском 5 и маховиком 4, начинает вращаться вместе с ними, сцепление вновь включается и крутящий момент от двигателя передается коробке передач.
Надежность работы сцепления при максимальной нагрузке обеспечивается достаточной силой трения между дисками. Эта сила создается нажимными пружинами и применением для ведомых дисков специальных фрикционных накладок, способствующих увеличению трения между соприкасающимися поверхностями. Работа сцепления в момент его включения и выключения связана с некоторой пробуксовкой ведомого диска, что вызывает его нагрев. Чтобы избежать чрезмерного нагрева и коробления диска вследствие нагрева, наружная часть диска делается в виде отдельных секций (рис. а).
Плавность включения сцепления достигается не только постепенным опусканием педали при включении, но и применением пружинящего ведомого диска. Упругость диска обеспечивается тем, что каждая из секций несколько изогнута. Фрикционные накладки приклепываются к такому диску так, чтобы одна из них соединилась с секциями, имеющими выгиб назад. Вследствие этого при включении сцепления изогнутые секции постепенно выпрямляются и сила трения между трущимися поверхностями возрастает плавно.
Рис. Ведомый диск сцепления: а — с радиальными разрезами на секции; б — с приклепанными пружинными пластинами; в — с волнистыми секциями; 1 — секция диска; 2 — пружинящая пластина; 3 — волнистая секция; 4 — фрикционные накладки
Чтобы увеличить плавность включения сцепления, в некоторых конструкциях сцеплений передняя фрикционная накладка приклепывается непосредственно к диску, имеющему отдельные секции, а задняя — к волнистым пружинящим пластинам, которые в свою очередь приклепаны к диску (рис. б). В других конструкциях фрикционные накладки приклепываются к упругим волнистым секциям, соединенным с диском заклепками (рис. в).
В силовой передаче автомобиля для гашения крутильных колебаний, возникающих при неравномерном вращении коленчатого вала двигателя или при резких изменениях скорости вращения валов силовой передачи, наблюдающихся во время движения по неровным дорогам, ведомый диск сцепления соединяется со своей ступицей не жестко, а через небольшие спиральные пружины. Полное выключение сцепления при нажатии на педаль обеспечивается отведением нажимного диска от маховика двигателя при помощи рычагов выключения или специальных пружин.
Передача тепла нажимным пружинам от нагревающегося во время пробуксовки нажимного диска крайне нежелательна, так как это может привести к отпуску пружин и потере ими упругости. Во избежание этого между пружинами и нажимным диском обычно ставятся теплоизолирующие шайбы.
Для охлаждения сцепления в верхней части его картера предусмотрены вентиляционные отверстия, закрытые сетками.
Выжимную муфту и ее подшипник необходимо периодически смазывать. Смазка подводится к ним через колпачковую масленку, установленную в люке картера сцепления.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Немного о сцеплении — DRIVE2
Всем привет!
Выдалось у меня свободных пол часика, и я решил написать о сцеплении.
Не для кого не секрет, что при увеличении мощности двигателя, растет нагрузка на сцепление, которое не всегда в силе переварить увеличившийся крутящий момент.
С этим мы столкнулись при постройке вот этого турбо проекта на основе Lancer 9 1.6
Тюненых сцеплений сходу обнаружить не удалось, пришлось копать.
В этом очень помогла вот такая табличка по сцеплениям на различные версии лансеров.
www.infodozer.com/catalog…y/search.php?model=LANCER
От неё в дальнейшем и отталкивался.
И вообще, очень полезный сайт — есть и номера и размеры.
Юзайте на здоровье!
В итоге, по данным с сайта, было подобрано шестилепестковое керамическое демпферное сцепление (6200104) и корзина (MB-013) от ACT, которое гарантировано переваривает 350 ньютон.
Номер комплекта — MB4-HDG6.
Ну и вкратце о видах дисков сцеплений
Сразу оговорюсь, что ниже я напишу о самых популярных видах, а не о всех возможных.
Итак, что такое диск сцепления?
Это каркас и фрикционные накладки.
Характеристики дисков сцепления в основном зависят от этих самых накладок, поэтому их принято делить на виды по материалу из которого они изготовлены.
Органические
Самый распространенный вид. Недорогое и неприхотливое. Стоит на более чем 90% мирового автопарка.
Такой тип накладок обеспечивает мягкое включение сцепления и плавное начало движения, при этом имеет низкую надежность и износостойкость при жесткой, динамической эксплуатации.
При пробуксовке сцепление сильно нагревается, а поскольку теплостойкость лучших органических накладок не превышает 250 С, а в большинстве случаев — 200 С, накладки перегреваются, запекаются, теряют свой коэффициент трения, и, что еще хуже, растрескиваются и высыпаются.
Существует и усиленная, по отношению к стоку, органика.
По моему личному мнению, если есть возможность выбора между органикой и другими видами сцепления для ежедневной езды — выбирайте органику — она самая мягкая и плавная.
Карбоновые
Такие диски сцепления разработаны наиболее износостойкими, максимально прочными и предельно высокотемпературными решениями в альтернативу органическим. В их состав включено, как керамическое, так и углеродное волокно. А по своим фрикционным особенностям карбоновые накладки походят на органические, однако выдерживают гораздо большее число ньютон, без увеличения прижимной мощности корзины. Также обладают достойным уровнем износостойкости.
Кевларовые
Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей стойкость к истиранию органических накладок. Накладки получаются очень долговечными. Они обладают повышенной жаропрочностью и мало изнашивают рабочие поверхности маховика и прижимного диска. Накладки очень чувствительны к чистоте и качеству установки и требуют аккуратной обкатки в течение длительного срока (1000 км). Теплостойкость кевларовых накладок достигает 370 С. Диск сцепления с такими накладками хорош при продолжительной жесткой эксплуатации машины.
Металлокерамические
Металлокерамика бывает разная: алюминиевая, чугунная, медная.
В большинстве производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 600 С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их агрессивность к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Посему рекомендованы для эксплуатации на спортивных и гоночных автомобилях.
Существуют диски с тремя, четырьмя, шестью и восемью медными кнопками (лепестками) на одну сторону.
— Трехкнопочные диски рекомендуются в ситуациях, где требуется минимальный вес сцепления при максимальной мощности. Трехкнопочные диски включаются очень жестко и малоприменимы на дорожных автомобилях.
— Четырехкнопочные диски работают дольше и мягче трехкнопочных.
— Шестикнопочные диски самые плавные и долговечные из гоночных дисков и рекомендуются для раллийных и кольцевых автомобилей, а также в определенных случаях для серийных автомобилей.
— Восьмикнопочные диски разработаны для использования на серийных автомобилях, где мощность и высокотемпературные качества предпочтительнее плавности включения.
Также диски сцепления делятся на демпферные и с жесткой втулкой
Демпферы устраняют или смягчают ударный момент, образующийся при синхронизации скорости коленчатого вала со скоростью первичного вала КПП.
Диски с жесткой втулкой в основном используются для гоночных автомобилей, где предпочтение отдается мощности, легкости и жесткости работы. С ними автомобиль менее удобен при повседневной эксплуатации, так как плавно тронуться с места практически невозможно.
Ну вот и все =)
Всем удачи!
www.drive2.ru
принцип работы, устройство, виды (мокрое и сухое)
Элементы трансмиссии любого автомобиля призваны обеспечивать передачу крутящего момента двигателя на ведущие колеса. На заре автомобилестроения, устройства, обеспечивающие подобную функцию, не отличались высокой эффективностью ввиду простоты конструкции. Модернизация представленных узлов привела к тому, что удалось добиться плавного переключения передач без потери мощности и динамических характеристик автомобиля.
Содержание статьи:
Ключевую роль в передачи крутящего момента играет сцепление. Этот сложный узел претерпевал целый ряд изменений, прежде чем стать таковым, каким мы привыкли его видеть сейчас.
Многие из доработок, которые нашли своё применение в гражданском автомобилестроении, были заимствованы у гоночных автомобилей. К одной из них можно отнести и так называемое двойное сцепление, о котором и поговорим в этой статье.
Чем отличается КПП с двойным сцеплением от АКПП и МКПП
Попробуем разобраться, что же представляет из себя это диковинное творение инженерной мысли. Само понятие двойное сцепление наводит на мысль о том, что подобная конструкция предусматривает наличие 2-ух составных частей.
Так и есть, такой вид сцепления отличается наличием двух ведомых фрикционных дисков, но не всё так просто, как может показаться на первый взгляд.
Представленный тип механизма работает в паре с роботизированными коробками передач. В данном случае речь идет о спаренных КПП, которые отвечают за включение определенного набора скоростей. Одна отвечает за нечетные передачи, другая же за четные.
Читайте также: Как проверить электронную педаль газа и починить при необходимости
Пожалуй, определяющим отличием КПП с двойным сцеплением от всех остальных является наличие так называемого двойного вала. Он в некоторой степени представляет собой тот же самый блок шестерен более усложненной конструкции.
Шестерни на внешнем валу такого блока шестерен входят в зацепление с шестернями четных передач, а шестерни так называемого внутреннего вала взаимодействуют с шестернями нечетных передач.
Управление представленными узлами трансмиссии производится благодаря системе гидроприводов и автоматики. Стоит отметить, что представленный тип КПП, в отличие от АКПП не оснащается гидротрансформатором.
В данном случае принято говорить о двух разновидностях сцепления: сухом и мокром. На них мы остановимся более подробно ниже по тексту.
Принцип работы
Познакомившись с некоторыми конструктивными особенностями представленного узла, попробуем понять принцип его работы.
Если не вникать в технические тонкости, то алгоритм работы можно разбить на несколько этапов:
- После начала движения на первой передаче, система готовится к включению следующей;
- Достигнув определенного момента, соответствующего установленным скоростным характеристикам, происходит отключение первого сцепления;
- В работу вступает второе сцепление, обеспечивающее автоматическое зацепление шестерни второй передачи;
- Анализируя процесс увеличения оборотов двигателя, исполнительные устройства, выполняющие команды, поступающие с модуля управления, готовятся к включению третьей передачи.
Последующее включение скоростей происходит по тому же принципу. Стоит отметить, что система датчиков, установленных в представленном виде КПП позволяет производить анализ самых различных параметров, среди которых: частота вращения колес, расположение рычага КПП, интенсивность нажатия на педаль акселератора/тормоза.
Анализируя полученные данные, автоматика и производит выбор режима, оптимального для конкретной ситуации.
Помимо всего прочего, стоит отметить, что при наличии подобной системы, педаль сцепления попросту отсутствует. Выбор передач осуществляется автоматически, а при необходимости и вручную при помощи вмонтированных в руль управляющих кнопок.
Устройство механизма
Чтобы более детально ознакомится с представленным узлом необходимо изучить устройство самого механизма, обеспечивающего плавное переключение передач.
В отличие от всех остальных типов сцепления, данная разновидность отличается наличием целого ряда уникальных узлов и элементов.
Итак, данная система включает в себя следующие ключевые компоненты:
- пакет фрикционных дисков;
- корпус с сухим или масляным картером;
- мехатроник.
Если два первых узла достаточно знакомы автолюбителям, то третий производит впечатление чего-то доселе неизвестного.
Итак, мехатроник, это высокотехнологичный узел сцепления, позволяющий преобразовывать электрические сигналы в механическую работу исполнительных узлов.
Статья по теме: Лямбда-зонд, что это, признаки неисправности и способы проверки
Мехатроник современного автомобиля, как правило, включает в себя два составных элемента: электромагнитный блок и управляющую плату.
Первый представляет собой набор электромагнитных клапанов, так называемых соленоидов. Ранее, вместо соленоидов использовались гидрораспределительные механизмы, так называемые гидроблоки. Но ввиду их низкой производительности, им на смену пришли более совершенные электромагнитные устройства.
Рассмотрим принципиальные особенности мокрого и сухого сцепления.
«Мокрое» двойное
Если проводить экскурс в историю рассматриваемого узла, то прародителем двойного принято считать так называемый «мокрый тип».
Оно представляет из себя набор двух секций дисков «феродо», погруженных в масляную ванну в корпусе кожуха сцепления.
В данном случае, принято различать две разновидности «мокрой муфты» в зависимости от типа привода автомобиля. Так для переднеприводных авто используется сцепление с концентрическим расположением дисков «феродо». У обладателей заднеприводных машин, особенность этого устройства проявляется в параллельном расположении ведомых дисков.
Это интересно: 5 самых хороших автомобильных колонок для качественного звука
Составные части обеих разновидностей «мокрого сцепления» одинаковы. К ним относятся:
- входной фланец;
- главный фланец;
- ведущий диск;
- пакет фрикционных дисков первого и второго порядка;
- пружина диафрагмы, вспомогательная пружина;
- плунжер;
- гидравлические цилиндры;
- первичный вал первого и второго порядка.
«Сухое» двойное
Помимо «мокрого» сцепления существует и так называемое «сухое». Нельзя сказать, что оно хуже или лучше предыдущего. В данном случае будет уместно подчеркнуть, что каждое из них эффективно применяется в предусмотренных для них условиях эксплуатации.
В отличие от предыдущего типа, особенность конструкции «сухого» сцепления не предусматривают использования смазочных материалов. Ведомые диски находятся непосредственно в зацеплении с первичными валами каждой из КПП.
К сведению: Как сделать пеногенератор для автомойки из подручных вещей своими руками
К рабочим элементам такого механизма можно отнести:
- первичные валы;
- выжимные подшипники;
- фрикционные диски;
- ведущий диск;
- два вспомогательных диска;
- маховик;
- пружины диафрагмы.
Указанная конструкция рассчитана на передачу меньшего (в отличие от «мокрого») крутящего момента, ввиду низкого коэффициента теплоотдачи.
Тем не менее, из-за отсутствия необходимости использования масляного насоса, что неминуемо приводит к потерям мощности, эффективности данного типа муфты существенно превосходит ранее рассмотренную разновидность.
Плюсы и минусы двойного сцепления
Как любой другой узел автомобиля, двойное сцепление имеет как ряд положительных качеств, так и ряд недостатков. Начнём, пожалуй, с плюсов.
Итак, внедрение подобного усовершенствования в систему трансмиссии автомобиля позволило добиться:
- существенной экономии топлива;
- высоких динамических показателей;
- плавности хода;
- отсутствия потерь мощности двигателя.
Несмотря на такие весомые преимущества представленного узла, существует ряд отрицательных моментов. К ним можно отнести:
- крайне ограниченный ресурс рабочих элементов;
- низкое сервисное обслуживание;
- дорогостоящий ремонт.
Пожалуй, еще одним не менее существенным недостатком данной трансмиссии является то, что в случае повышенного износа рабочих элементов узла, дальнейшая эксплуатация автомобиля становится невозможной.
Иными словами, если та же самая «пинающаяся» АКПП позволит вам самостоятельно добраться до сервиса и произвести ремонт, то в данном случае придется рассчитывать только на помощь эвакуатора.
Тем не менее прогресс не стоит на месте и производители, ориентируясь на опыт эксплуатации своих разработок, привносят в конструкцию узлов «двойного сцепления» различные новшества, призванные увеличить ресурс его механизмов и повысить ремонтопригодность.
autovogdenie.ru
Устройство автомобиля: принципы работы сцепления
Расположение сцепления в автомобиле Если Вы водите автомобиль с механической коробкой, то, вероятно, Вы будете удивлены, узнав, что в машине несколько сцеплений. И в машинах с АКПП также есть сцепления. На самом деле, сцепления используются во многих знакомых нам устройствах. В беспроводных дрелях есть сцепление, в бензопилах установлено центробежное сцепление, даже в некоторых игрушках йо-йо есть сцепление.В этой статье мы расскажем о том, зачем нужно сцепление, как оно работает в автомобиле, а также о том, где еще используется сцепление.
Сцепление — довольно полезное устройство с двумя вращающимися валами. Один из валов обычно приводится в действие двигателем или шкивом, а второй приводит в действие другой механизм. В дрелях, например, первый вал приводится в движение электродвигателем, а второй вращает патрон. Задача сцепления — соединять эти два вала, чтобы они вращались с одной скоростью, и разъединять, чтобы они вращались с разной скоростью.
В автомобиле сцепление необходимо, т.к. двигатель вращается постоянно, а колеса — нет. Для того чтобы при каждой остановке не приходилось глушить двигатель, необходимо каким-то образом разъединять колеса и двигатель. Сцепление позволяет мягко соединить вращающийся двигатель и неподвижную трансмиссию, плавно «притирая» валы.
Для того чтобы понять, как работает сцепление, необходимо знать, что такое сила трения, которая определяет, насколько тяжело обеспечить скольжение одного объекта по другому. На любой поверхности есть неровности, даже на самой гладкой можно разглядеть микроскопические неровности, которые обуславливают коэффициент трения. Чем сильнее неровности, тем труднее одному объекту скользить по другому.
Сцепление работает благодаря трению диска сцепления и нажимного диска. Далее мы подробно рассмотрим устройство сцепления.
Нажимной диск, диск сцепления и сила трения
В автомобильном сцеплении нажимной диск соединен с двигателем, а диск сцепления — с трансмиссией.Когда вы отпускаете педаль сцепления, пружины прижимают нажимной диск к диску сцепления. Таким образом, соединяются двигатель и ведущий вал трансмиссии, и они вращаются с одинаковой скоростью.
Сила, которую может удержать сцепление, зависит от трения между нажимным диском и диском сцепления, а также от силы нажатия пружин на нажимной диск.
Как работает сцепление
Когда Вы выжимаете педаль сцепления, трос или гидравлический поршень толкают вилку, которая двигает выжимной подшипник к диафрагменной пружине. Лепестки диафрагменной пружины прогибаются, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. Передача крутящего момента от двигателя на трансмиссию прерывается.Диск сцепления Обратите внимание на пружины, расположенные на диске сцепления. Эти пружины предназначены для того чтобы поглощать трансмиссионные удары, возникающие, если резко бросить сцепление.
Такая конструкция работает стабильно, однако могут возникнуть некоторые проблемы. Далее мы расскажем о проблемах, связанных со сцеплением.
Распространенные проблемы сцепления
В 1950-е — 1970-е гг. приходилось менять сцепление каждые 80 000 — 100 000 км. Ресурс современных сцеплений составляет более 130 000 км при правильной эксплуатации и обслуживании. В противном случае, сцепление может выйти из строя на 55 000 км. У перегруженных грузовиков и буксирующих тяжелые грузы тягачей могут возникнуть проблемы даже с новым сцеплением.Основная проблема заключается в износе фрикционного материала диска. Фрикционный материал на диске сцепления схож с фрикционным материалом тормозных колодок — со временем он стирается. При износе большей части фрикционного материала диск начинает проскальзывать, и сцепление не передает мощность от двигателя на колеса.
Износ сцепления происходит только при вращении дисков с разной скоростью. Когда диски прижаты друг к другу, фрикционный материал удерживает диски, и они вращаются с одинаковой скоростью. Износ происходит, если диск сцепления проскальзывает по нажимному диску. Но если Вы водите с частым просказыванием сцепления, износ проходит намного быстрее.
Проблемы со сцеплением также могут возникнуть, если диск сцепления не может оторваться от нажимного диска. Если сцепление выжато не до конца, оно продолжает вращать ведущий вал. Это может привести к включению передачи «с хрустом» или заклиниванию передач. Это может произойти по следующим причинам:
- Трос сцепления растянут или поврежден — Для эффективной работы кабеля требуется достаточное натяжение.
- Протекание или износ главного/рабочего цилиндра сцепления — Протечка не позволяет обеспечить достаточное давление.
- Воздух в гидравлическом трубопроводе — Воздух влияет на работу гидравлики, т.к. занимает пространство и не позволяет обеспечить достаточное давление.
- Неправильно установленный рычаг педали сцепления — Передает слабое усилие на трос или главный цилиндр гидравлической системы.
- Несовместимость деталей сцепления — Не все детали, представленные на послегарантийном рынке, подходят для Вашего автомобиля.
Проверка сцепления
Если при проверке Вы не услышите посторонний шум, то, вероятно, причина неисправности не в сцеплении. Если Вы слышите шум на холостом ходу, который пропадает при нажатии на педаль сцепления, возможно, проблема в месте контакта вилки подшипником.- Заведите двигатель, поставьте автомобиль на ручной тормоз и переключитесь на нейтраль.
- Прислушайтесь, есть ли гул при работе двигателя на холостом ходу и не нажатой педали сцепления. Если Вы слышите шум, то, скорее всего, проблема связана с трансмиссией. Если шума нет, переходите к следующему пункту.
- На нейтральной передаче начинайте выжимать сцепления и прислушивайтесь. Если Вы слышите скрежет, то, скорее всего, проблема в выжимном подшипнике или в вилке. Если шума нет, переходите к следующему пункту.
- Выжмите сцепление до конца. Если Вы слышите скрип, вероятно, неисправна втулка или управляющий подшипник.
Виды сцеплений
Компрессор автомобильного кондиционера с магнитным сцеплением В автомобиле используются различные виды сцеплений.Автоматическая КПП включает в себя несколько сцеплений. Эти сцепления включают и выключают планетарные передачи. Каждое сцепление приводится в действие при помощи гидравлической жидкости под давлением. При падении давления пружины разъединяют сцепление.
В автомобильном кондиционере используется электромагнитное сцепление. Оно позволяет компрессору отключаться даже при работающем двигателе. Сцепление срабатывает при прохождении электрического тока через магнитную катушку. Если подача тока прекращается (Вы выключили кондиционер), сцепление разъединяется.
Во многих автомобилях используются вентилятор охлаждения, работающий от двигателя. Такой вентилятор управляется другим типом сцепления — вязкостной муфтой. Она срабатывает в зависимости от температуры жидкости. Муфта устанавливается на ступицу вентилятора в потоке воздуха, проходящего через радиатор. Данный тип сцепления схож с вискомуфтой, которая используется во вседорожных автомобилях. При нагревании вязкость жидкости в муфте повышается, что приводит к повышению скорости вращения вентилятора для соответствия скорости вращения двигателя. В холодном автомобиле жидкость в муфте не нагревается, и вентилятор вращается медленно, что позволяет двигателю быстрее нагреться до рабочей температуры.
Во многих автомобилях установлены самоблокирующиеся дифференциалы или вискомуфты, которые используются для повышения сцепления с дорогой. При повороте одно колесо вращается быстрее другого, что затрудняет управление. Самоблокирующийся дифференциал срабатывает при помощи сцепления. Если одно колесо начинает вращаться быстрее других, активируется сцепление для замедления вращения. Езда по лужам и по льду может привести к пробуксовке.
В бензопилах используются центробежные сцепления для остановки цепи без необходимости глушить двигатель. Такие сцепления срабатывают автоматически посредством центробежной силы. Входной барабан соединен с коленвалом двигателя. Выходной барабан приводит в действие цепь. При повышении оборотов двигателя, фрикционные сегменты прижимаются к внутренней поверхности барабана. Центробежные сцепления также используются в газонокосилках, картах и мопедах. Сцепление есть даже в некоторых игрушках йо-йо.
www.exist.ru
Сцепление автомобиля — назначение, типы и классификация. Требования к сцеплениям. Устройство однодискового фрикционного сцепления. Привод
Назначение и типы
Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гидравлическими и электромагнитными.
Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение – после переключения передач и при трогании автомобиля с места. При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении с двигателем, пре резком включении сцепления, неравномерной работе двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.
На автомобилях применяют различные типы сцеплений (схема 1).
Схема 1 – Типы сцеплений, классифицированных по различным признакам.
Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.
На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.
Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.
Многодисковые сцепления используются очень редко – только на автомобилях большой грузоподъемности.
Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдельного механизма на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совместно с последовательно установленным фрикционным сцеплением.
Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.
Требования к сцеплениям
Одним из основных показателей сцепления является его спо
carspec.info
различных типов сцеплений и принцип их работы
Муфты являются важным звеном между двигателем и трансмиссией и могут принимать различные формы и формы
87 КБ
Муфты служат связующим звеном между передачей энергии от всего внутреннего сгорания двигателя в трансмиссию и, наконец, на ведущие колеса.А с учетом бесчисленных комбинаций типов двигателей и трансмиссий, разбросанных по всему автомобильному миру, существует множество различных наименований сцепления, чтобы соответствовать требуемой работе. Независимо от того, имеют ли они дело с 90 или 900 л.с., есть сцепление, которое после включения сможет помочь передать как можно больший крутящий момент на любую трансмиссию.
Прежде чем мы начнем, щелкните здесь, чтобы получить общий обзор того, как работает сцепление!
Базовая фрикционная муфта
В большинстве автомобилей используется фрикционная муфта, которая имеет все обычные компоненты, которые вы, вероятно, видели или слышали раньше.Управляемая гидравлически или с помощью троса, фрикционная муфта использует нажимной диск, диск сцепления (или диск сцепления) и выжимной подшипник для зацепления и разъединения маховика и трансмиссии. В большинстве автомобилей используется простое однодисковое сцепление, и только более мощным двигателям требуется многодисковое сцепление для правильного включения трансмиссии.
Когда педаль сцепления нажата, выжимной подшипник оказывает давление на диафрагменные пружины на нажимном диске, что ослабляет давление зажима на диск сцепления и отсоединяет трансмиссию от маховика.
При переключении передач и отпускании сцепления выжимной подшипник возвращается с прижимного диска, и диск сцепления снова зажимается и приводится в движение прижимным диском, позволяя проехать через трансмиссию.
Мокрое и сухое сцепление
Влажные сцепления обычно имеют несколько дисков сцепления (в автомобилях) и имеют запас масла для смазки и охлаждения компонентов.Они используются в ситуациях с высоким крутящим моментом, когда уровни трения будут высокими и, следовательно, температура сцепления будет стремительно расти без какой-либо охлаждающей жидкости. Любая трансмиссия с крутящим моментом более 250 фунт-фут действительно должна использовать мокрое сцепление, чтобы избежать чрезмерного износа остальной части трансмиссии из-за перегрева.
Сухие муфты, напротив, не имеют подачи масла и, как правило, являются однодисковыми. Это означает, что они могут быть более эффективными, поскольку смазка может привести к отсутствию трения между дисками в мокром сцеплении, а также к паразитным потерям в трансмиссии, поскольку для подачи смазочного масла необходим насос.Таким образом, небольшой коэффициент трения во влажной системе является причиной наличия нескольких дисков для эффективной работы сцепления.
Муфта многодисковая
При наложении нескольких фрикционных дисков друг на друга очевидные преимущества заключаются в том, что величина трения, создаваемого внутри муфты, может быть значительно увеличена, и, следовательно, она может справиться с гораздо более высоким входным крутящим моментом.Используемое во многих гоночных автомобилях, включая Formula 1 и WRC, величина трения, необходимая для предотвращения проскальзывания сцепления, может быть установлена на том же диаметре, что и однодисковое сцепление, благодаря аккуратной штабелировке.
Системы с двойным сцеплением
Коробки передачс двойным сцеплением теперь доминируют на рынке автомобилей премиум-класса после их первого массового выпуска в виде VW Mk4 Golf R32.Эта форма трансмиссии, в которой используется одна большая муфта для нечетных передач и меньшая муфта для четных передач, известна быстрыми и плавными переключениями и теперь встречается в каждом достойном суперкаре, а также во многих хот-хэтчбах и седанах.
Используемые в автоматических и полуавтоматических установках, DCT используют два мокрых многодисковых сцепления, которые устраняют необходимость в преобразователе крутящего момента. Переключение осуществляется плавно благодаря тому факту, что крутящий момент, передаваемый на ведомые колеса, не нарушается, поскольку он может передаваться на одно сцепление, когда другое отключается, что означает отсутствие перерыва в выходе.
Муфты электромагнитные и электрогидравлические
Электромагнитные муфты могут использоваться, когда механическое сочувствие и синхронизация срабатывания сцепления обычно не учитываются, когда сцепление приводится в действие простым нажатием кнопки на рычаге переключения передач или даже датчиком приближения, когда ваша рука находится рядом с рычагом переключения передач.Когда сцепление приводится в действие дистанционно, через электромагнит проходит постоянный ток, который создает магнитное поле. Затем якорь притягивается к ротору, создавая силу трения для зацепления двигателя и трансмиссии.
Электромеханические сцепления широко используются в автомобильной промышленности, они используются практически во всех системах переключения передач. При нажатии на лопасть электрический сигнал отправляется в компьютер, который включает сервопривод для гидравлического отключения сцепления.
Это устраняет необходимость в педали сцепления любого вида и в сочетании с коробкой передач DCT может стать наиболее эффективным способом переключения передач на рынке.Как правило, эти системы используются вместе с более мощными трансмиссиями, поэтому в муфте используется несколько дисков.
Есть несколько других типов сцеплений, но большинство из них либо вымерли, либо используются только в гораздо более мелких фракциях автомобильного сектора.Например, центробежные муфты широко распространены в индустрии мопедов и велосипедов, в них используются колодки (например, барабанные тормоза) для включения и выключения сцепления. Собачьи муфты также используются в трансмиссиях без синхронизатора, но для этого требуется двойное выключение сцепления, и после появления коробок передач их убирали щеткой под коврик.
Если вы хотите получить больше мощности от двигателя за счет модификаций, подумайте о сцеплении. Как Алекс испытал во время турбонаддува своего MX-5, как только крутящий момент достигает уровня, слишком высокого для вашего сцепления, пластины начинают проскальзывать, поскольку они не могут справиться с усилиями, проходящими через них.В этом случае требуется модернизация сцепления, и по этой причине многие специалисты по послепродажному обслуживанию производят сцепления с высокими рабочими характеристиками. Большинство из нас действительно сталкивается только со стандартной фрикционной муфтой в своих путешествиях, но есть много вариантов, если увеличение мощности ожидается.
Типы сцепления, используемые в автомобилях
Здесь вы можете легко узнать о типах сцепления , используемых в автомобильной промышленности.Эти различные типы сцеплений используются во всех автомобилях, таких как велосипеды, автомобили, автобусы и т. Д.
Сцепление — это механическое устройство, которое включает и отключает мощность от двигателя к коробке передач (Коробке передач).
Однодисковое сцепление
Однодисковое сцепление — это наиболее распространенный тип диска сцепления, используемый в автомобилях. Он состоит только из одного диска сцепления, который установлен на шлицах диска сцепления.Маховик установлен на коленчатом валу двигателя и вращается вместе с ним.
Нажимной диск прикручен к маховику с помощью пружин сцепления и может свободно скользить (двигаться) по валу сцепления при нажатии на педаль сцепления (включение и выключение).
Когда сцепление включено (означает, что вы не нажали педаль сцепления), диск сцепления зажат между маховиком и нажимным диском.
Когда сцепление выключено (Означает, когда вы нажимаете педаль сцепления), нажимной диск перемещается назад против силы пружин, и диск сцепления освобождается между маховиком и нажимным диском.
Линейная диаграмма
Многодисковое сцепление
Многодисковое сцепление состоит из нескольких дисков сцепления вместо одного диска сцепления, как в однодисковом сцеплении.
Поверхность трения также увеличилась из-за количества дисков сцепления. Благодаря большому количеству поверхностей трения способность муфты передавать крутящий момент также увеличивается.
Линейная диаграмма
Конус сцепления
Муфта коническая состоит из поверхностей трения в виде конуса.
Коленчатый вал двигателя состоит из охватывающего конуса. На шлицевом валу муфты установлен охватывающий конус. Коническая муфта имеет фрикционные поверхности на конической части.
Сцепление Dog & Spline
Муфта этого типа используется для блокировки двух валов вместе или для фиксации шестерни на валу. Его еще называют положительным сцеплением.
Муфта собачьей и шлицевой состоит из втулки с двумя наборами внутренних шлицев. Он скользит по шлицевому валу с шлицами наименьшего диаметра.Шлицы большего диаметра подходят к внешним зубьям кулачковой муфты на ведущем валу.
Центробежное сцепление
Центробежная муфта использует центробежную силу вместо силы пружины. Это сцепление всегда находится в включенном положении.
И у него нет педали сцепления, чтобы управлять им. Центробежная муфта автоматически приводится в действие с частотой вращения двигателя.
Полуцентробежная муфта
Полуцентробежные муфты, используемые в двигателях большой мощности и двигателях гоночных автомобилей, где выключение сцепления требует значительных и утомительных усилий водителя.
Электромагнитная муфта
Электромагнитная муфта — это муфта (механическое устройство для передачи вращения), которая включается и выключается электромагнитным приводом. В электромагнитной муфте маховик состоит из обмотки. Ток на обмотку подается от аккумулятора или динамо-машины.
Связанныетипов сцеплений: 11 различных типов сцеплений
типов сцеплений: 11 различных типов сцеплений
сцепления:
Муфта — это механизм для отключения потока мощности от трансмиссии без выключения двигателя.Это механический компонент, используемый в системе передачи мощности двигателей транспортных средств для включения и выключения двух вращающихся валов.
Два вала — это приводной и ведомый валы. Мощность передается от ведущего вала к ведомому валу, и эта передача осуществляется с помощью сцепления. Сцепление обычно используется для изменения передаточного числа в системе передачи мощности транспортных средств для увеличения и уменьшения скорости.
Чтобы переключить передачу в рабочем состоянии, вы должны нажать на лопасть сцепления, потому что сцепление освобождает коробку передач от системы передачи энергии, и, таким образом, вы можете легко переключать передачи без каких-либо помех.Основное назначение сцепления — соединять и отсоединять весь двигатель от задних колес для остановки, запуска и переключения передач.
Основные функции сцепления:
- Обеспечивает легкость в плавном изменении передаточного числа для изменения скорости во время поездки
- Преобразование мощности от двигателя к дифференциалу без рывков
- Сохраняет срок службы шестерен в коробке передач, потому что она освобождает передачи от мощности, когда водитель переключает передачу во время работы двигателя
Классификация сцепления и ее типы:
По способу передачи крутящего момента:
- Муфта принудительного включения
- Муфта собачьей и шлицевой
- Муфты фрикционные:
- Сцепление однодисковое
- Муфта многодисковая
- мокрый
- Сухой
- Мембранная муфта
- Конический палец
- Корона пружинного типа
- Муфта коническая
- Внешний
- Внутренний
- Гидравлическое сцепление
- Гидравлическая муфта
- Гидравлический преобразователь крутящего момента
По способу силового воздействия:
- Центробежная муфта
- Муфта полуцентробежная
- Муфта электромагнитная
- Вакуумная муфта
По способу контроля:
- Ручное сцепление
- Сцепление автоматическое
Положительное сцепление:
Муфта, которая используется для передачи мощности без проскальзывания, известна как муфта принудительного действия.Положительное сцепление в основном состоит из двух элементов машины, один из которых неподвижно соединен с ведущим валом, а второй может скользить по ведомому валу с целью зацепления и расцепления сцепления с маховиком. Эти два элемента могут быть квадратными или треугольными для зацепления вала во время передачи мощности от двигателя к коробке передач. Зубчато-шлицевое сцепление, одно из муфт принудительного действия.
DOG и шлицевое сцепление:
Собачка и шлицевая муфта соединяют и блокируют два вращающихся вала, в которых один вал называется шлицевым валом, над которым установлена скользящая втулка, а второй вал известен как вал упора, над которым есть внешние зубья для зацепления со шлицевым валом. .Шлицевой вал не имеет зубьев, но скользящая втулка на шлицевом валу имеет внутренние зубья для зацепления с зубьями упорного вала. Эти валы сконструированы таким образом, что оба вращаются друг с другом без скольжения. Если вы хотите отсоединить, это можно сделать, переместив скользящую муфту обратно на шлицевой вал. В механической трансмиссии автомобиля обычно используется этот тип сцепления.
Муфты фрикционные:
Тип сцепления, в котором сила трения является основным источником передачи мощности, известен как фрикционная муфта.В фрикционной муфте фрикционный материал играет роль соединения и разъединения приводного и ведомого валов друг с другом с целью передачи мощности. В фрикционной муфте есть два диска, в которых один диск закреплен на ведущем валу, а второй диск может свободно скользить по ведомому валу в осевом направлении. Скользящая пластина имеет фрикционный материал, который встречается с неподвижной пластиной при нажатии на лопасть сцепления, и этот контакт фрикционного материала с неподвижной пластиной создает силу трения, которая в дальнейшем используется для передачи мощности.В зависимости от конструкции существуют различные типы фрикционных муфт.
Однодисковое сцепление:
Тип сцепления, состоящий только из одного диска сцепления, известен как однодисковое сцепление. Этот тип сцепления в основном используется в больших транспортных средствах, в которых имеется большее радиальное пространство, доступное для передачи мощности. Это самый простой и наиболее часто используемый диск сцепления, и его сборка состоит из диска сцепления, фрикционного диска, нажимного диска, маховика, подшипников, пружин, болтов и гаек.Маховик прикреплен к валу двигателя, а нажимной диск приклеен к маховику пружинами сцепления, обеспечивая осевое усилие для включения сцепления. Фрикционный диск находится посередине маховика и нажимного диска, создавая силу трения с обеих сторон диска сцепления.
Муфта многодисковая:
Этот тип фрикционной муфты состоит из нескольких дисков сцепления просто для обеспечения большей поверхности трения. В остальном механизм многодисковой муфты такой же, как и у однодисковой муфты.Увеличение количества дисков сцепления означает увеличение силы трения.
Мокрое и сухое многодисковое сцепление:
Многодисковая муфта имеет еще два типа: одно мокрое многодисковое сцепление, а второе — сухое многодисковое сцепление. Если сцепление работает в масле, оно называется мокрым, а если сцепление работает без масляной ванны, оно называется сухим многодисковым сцеплением. Мокрое сцепление имеет более длительный срок службы по сравнению с сухим сцеплением, но коэффициент трения сухого сцепления больше, чем у мокрого сцепления.
Мембранная муфта:
Муфта, которая имеет диафрагменную пружину для создания давления на нажимной диск для включения муфты, известна как диафрагменная муфта. Маховик связан с диском сцепления, а нажимной диск — это паста с задней частью диска сцепления. В диафрагменной муфте диафрагма представляет собой коническую пружину, когда водитель нажимает на лопасть муфты, внешние подшипники движутся к маховикам, которые толкают вперед конические диафрагменные пружины, и эти пружины толкают назад нажимной диск из узла сцепления, и, таким образом, муфта будет выйти из боя.Когда водитель отпускает лопасть, прижимная пластина снова возвращается в свое нормальное положение и входит в зацепление с маховиком для передачи мощности от вала двигателя к шлицевому валу и, наконец, к коробке передач.
Коническая и корончатая мембранная муфта:
Диафрагменная пружина, используемая в диафрагменной муфте, может быть пальцевого или коронного типа, поэтому на основе этого типа пружины есть еще два типа. Если диафрагменная пружина пальчикового типа, она называется конической, а если пружина корончатого типа, то она называется диафрагменной муфтой коронного типа.
Конусная муфта
Конусная муфта состоит из чашки и конуса. Чашка имеет внутреннее полое коническое пространство, а конус имеет внешнюю коническую форму. Конус вставляется в чашку и на внешней поверхности конуса используется фрикционная ткань или фрикционная накладка. пока конус вставлен в чашку, давление трения расширяется, и эта сила трения используется для передачи крутящего момента вала на ведомый вал. Чашка прикреплена к ведущему валу, а конус отстегивается, чтобы скользить в осевом направлении по шлицевому ведомому валу.с помощью скользящего конуса взаимодействие и разъединение завершено. Конусный захват не всегда широко используется из-за того, что требуется чрезмерное осевое усилие, чтобы взаимодействовать с толкаемым валом или отключать его от использования вала.
Гидравлическое сцепление:
Тип фрикционной муфты, в которой сила трения создается за счет давления жидкости, называемой гидравлической муфтой. Жидкость может быть маслом или другим специальным типом жидкости для создания высокого давления. Это простейший тип фрикционной муфты, состоящей из множества деталей по сравнению с другими фрикционными муфтами.Основными компонентами гидравлической муфты являются аккумулятор, регулирующий клапан, цилиндр, насос, поршень и резервуар. Насос подает масло из резервуара в цилиндр, к которому подключен аккумулятор с помощью регулирующего клапана.
Клапан является звеном с рычагом переключения передач, а поршень связан с муфтой. Когда водитель нажимает на сцепление для включения лопатки, регулирующий клапан пропускает масло из резервуара в цилиндр, который перемещает поршень вперед и назад, при этом интерн включает и выключает сцепление.
Гидравлическая муфта и гидротрансформатор:
Гидравлическая муфта — это гидродинамическое устройство, которое передает вращающуюся механическую энергию от одного вала к другому посредством ускорения и замедления гидравлической жидкости. В основном в автомобиле он используется как альтернатива механическому переключателю. Точно так же преобразователь крутящего момента также является типом гидравлической муфты, передающей крутящую мощность от двигателя внутреннего сгорания на ведомый вал нагрузки. Он работает только для подключения источника питания к точке использования в автомобилях.Гидравлический преобразователь крутящего момента с гидравлической муфтой относится к категории гидравлических муфт.
Центробежная муфта:
Тип муфты, использующий центробежную силу вместо силы пружины для включения и выключения сцепления для передачи мощности от ведущего вала к ведомому валу, называется центробежной муфтой. В современных автоматизированных автомобилях автоматическая система переключения передач является продуктом центробежного сцепления, поскольку с этой системой водителю не нужно было переключать передачу вручную.Он включает в себя автоматическое переключение передач в зависимости от скорости двигателя, и водитель может заводить или останавливать автомобиль на любой передаче.
Муфта полуцентробежная:
Муфта сцепления имеет как силу пружины, так и центробежную силу, называемую полуцентробежной муфтой. Автомобиль с полуцентробежной системой сцепления может управляться как вручную, так и автоматически.
Электромагнитная муфта:
Тип муфты, в котором используется электромагнетизм для включения муфты, известен как электромагнитная муфта.Когда ток проходит через проводник, вокруг проводника возникает электромагнитное поле, соответствующее его роли и роли. Электромагнитная муфта использует этот принцип для включения и выключения сцепления.
Электромагнитная муфта соединена с маховиком, состоящим из обмотки, и эта обмотка является связью с аккумуляторным источником. Когда ток течет к обмотке, он производит вихревой ток и генерируется электромагнитное поле, которое притягивает нажимную пластину, чтобы войти в зацепление, и когда подача тока от обмотки маховика прерывается, электромагнитное поле исчезает, и, таким образом, нажимная пластина выходит из зацепления.В этой системе автомобильный рычаг переключения передач соединен с выключателем питания аккумуляторной батареи. Когда водитель хочет переключить передачу с помощью рычага переключения передач, он отключает ток от обмотки, которая отключает прижимную пластину, уже описанную в предыдущей строке.
Вакуумная муфта:
В муфте используется вакуумное давление для включения сцепления вместо пружины или любая другая сила, известная как вакуумная муфта. Этот механизм состоит из нескольких компонентов, таких как электромагнитный клапан, поршень, вакуумный цилиндр, резервуар и обратный клапан.Соленоид соединен с рычагом переключения передач и работает от батареи, а батарея переключается в положение ВКЛ-ВЫКЛ с помощью рычага переключения передач. Когда водитель хочет переключить передачу, он продырявил рычаг переключения передач, который включает переключатель аккумулятора, и, следовательно, на соленоид поступает ток. Когда соленоид находится под напряжением, он создает вакуум через вакуумный цилиндр, который перемещает поршень вперед и назад, а также включает и выключает муфту для передачи мощности.
Типы сцепления | Как это работает и это диаграмма
Что такое сцепление и типы сцеплений?В этой статье мы собираемся объяснить, что такое сцепление, различные типы сцепления и как они работают с диаграммами.
Во-первых, давайте разберемся, что такое сцепление?
Муфта — это механическое устройство, которое включает или отключает передачу мощности от ведущего вала к ведущему валу.
В механизме один вал соединен с двигателем или другим силовым агрегатом (ведущим элементом), а другие валы (ведомый элемент) обеспечивают выходную мощность.
Муфты, используемые в автомобилях, имеют аналогичную конструкцию и принцип действия. Различные типы сцепления имеют различия в узлах рычажного механизма и прижимного диска.
Некоторые типы муфт используются для тяжелых условий эксплуатации с двумя фрикционными дисками и промежуточным прижимным диском. Есть также несколько типов сцепления с гидравлическим приводом. Сухая однодисковая фрикционная муфта широко используется в легковых автомобилях США.
В автомобиле используются различные типы сцеплений, в зависимости от типа и использования трения.
В большинстве конструкций муфт используется несколько винтовых пружин, но в некоторых исключительных случаях используются диафрагменные или конические пружины.Также существует разновидность фрикционного материала в сцеплениях различных легковых автомобилей.
А теперь посмотрим Другое
Типы муфтНиже представлены различные типы сцепления, используемые в автомобильной промышленности.
1. Фрикционная муфта
- Однодисковое сцепление
- Многодисковое сцепление
- Мокрая
- Сухой
- Внешний
- Внутренний
- Центробежное сцепление
- Сцепление полуцентробежное
- Коническая пружинная муфта или мембранная муфта
- Тип конического пальца
- Корона Пружина Тип
- Сцепление принудительного действия
- Собачья муфта
- Шлицевое сцепление
- Гидравлическое сцепление
- Электромагнитная муфта
- Вакуумная муфта
- Обгонная муфта или муфта свободного хода
Однодисковые муфты сцепления широко используются в большинстве современных легковых автомобилей.Сцепление передает крутящий момент от двигателя на входной вал трансмиссии. Судя по названию, у него всего один диск сцепления.
Однодисковое сцепление имеет диск сцепления, фрикционный диск, нажимной диск, маховик, подшипники, пружину сцепления и гайки-болты.
Однодисковое сцепление имеет только одну пластину и крепится к шлицам диска сцепления. Однодисковое сцепление является одним из основных компонентов сцепления. Этот диск сцепления представляет собой тонкий металлический диск, имеющий обе боковые поверхности трения.
ques10Маховик соединен с коленчатым валом двигателя и вращается вместе с ним. Нажимной диск прикреплен к маховику с помощью пружины сцепления, и он обеспечивает осевое усилие, чтобы удерживать сцепление в включенном положении, и может свободно скользить по валу сцепления при нажатии педали сцепления.
Фрикционная пластина размещается между маховиком и прижимной пластиной. Накладки фрикционные находятся по обеим сторонам диска сцепления.
РабочийВ автомобиле, когда сцепление нажимает на сцепление для выключения шестерен, пружины сжимаются, и нажимной диск движется назад.Диск сцепления освободился между нажимным диском и маховиком. В результате сцепление выключается, и вы можете переключать передачу.
Это заставляет маховик вращаться, и когда двигатель работает, вал сцепления снижает скорость и перестает вращаться. После нажатия педалей сцепления сцепление выключается, и, если нет, остается включаться с усилием пружины. После отпускания педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение, а затем снова включается сцепление.
Многодисковое сцеплениеВ многодисковой муфте используется несколько муфт для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Он передает мощность между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Чем больше количество муфт, тем больше поверхность трения.
Увеличенное количество поверхностей трения увеличивает способность муфты передавать крутящий момент. Эти диски сцепления установлены на валу двигателя и валу коробки передач.
oyetechyПрижимается винтовой пружиной и собран в барабане.Каждая альтернативная пластина скользит по канавкам на маховике, а другие скользят по шлицам на прижимной пластине. Итак, каждая пластина имеет внутренний и внешний шлицы.
Принцип работы многодисковой муфты такой же, как и у однодисковой муфты. Сцепление работает от нажатия педали сцепления. В тяжелых коммерческих транспортных средствах, гоночных автомобилях и мотоциклах используются несколько сцеплений для передачи высокого крутящего момента.
Существует два типа многократных сцеплений — сухое и мокрое.Теперь, если сцепление работает в масляной ванне, это называется мокрым сцеплением. Теперь, если сцепление работает без масла, оно известно как сухое сцепление. Мокрое сцепление в основном используется с автоматической коробкой передач.
Конус сцепленияНиже представлена схема конической муфты. Имеет поверхности трения в виде конусов. Есть две конические поверхности для передачи крутящего момента за счет трения. Вал двигателя имеет внутренний конус и охватываемый конус. Шлицевой конус установлен на шлицевом валу муфты для скольжения по нему и имеет поверхность трения на конической части.
Поскольку сила пружины воздействует на фрикционные поверхности охватываемого конуса, они контактируют с охватывающим конусом. Когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит навстречу силе пружины, и сцепление выключается.
Преимущество использования конусной муфты заключается в том, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, превышает осевую силу по сравнению с однодисковой муфтой. Вот почему нормальная сила, действующая на поверхность трения, равна осевой силе.
Конусные муфты не так часто используются из-за перечисленных ниже недостатков.
- Если угол конуса меньше, чем 20 o , охватываемый конус имеет тенденцию связываться с охватывающим конусом, и становится трудно расцепить сцепление.
- Небольшая степень износа поверхностей конусов связана с большим осевым перемещением охватываемых конусов, которое трудно допустить.
Для удержания муфт в зацепленном положении центробежная муфта использует центробежную силу, а не силу пружины.Эти типы сцепления работают автоматически в зависимости от оборотов двигателя. Следовательно, для работы сцепления педаль сцепления не требуется.
oyetechyС этим водитель может легко пристегнуть автомобиль, не переключая передачи. Кроме того, вы можете завести автомобиль, нажав педаль акселератора на любой передаче.
Рабочий- Центробежные грузы сцепления A повернуты к B.
- Когда скорость двигателя увеличивается, грузы отлетают из-за центробежной силы, срабатывают уровни коленчатого рычага и нажимают на пластину C.
- Движение диска C прижимает пружину E и прижимает диск сцепления D к маховику, чем пружина G.
- В этом процессе сцепление включено.
- Пружина G удерживает выключение сцепления на низкой скорости примерно при 500 об / мин.
- H ограничивает движение грузов за счет центробежной силы.
В полуцентробежной муфте используется центробежная сила и сила пружины, чтобы удерживать ее в положении зацепления. Полуцентробежное сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления.
Конструкция полуцентробежного сцепленияПолуцентробежное сцепление состоит из рычагов и пружин сцепления и равномерно размещено на нажимном диске. Пружины сцепления предназначены для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, а центробежная сила помогает передавать крутящий момент на более высокой скорости.
При нормальных оборотах двигателя передача мощности низкая, пружины входят в зацепление, а рычаги веса не оказывают никакого давления на нажимной диск.
При высоких оборотах двигателя трансмиссия высока и отлетает вес, а рычаги также оказывают давление на диск и удерживают сцепление в надежном зацеплении.
Полуцентробежные муфты имеют менее жесткие пружины, поэтому водитель может не напрягаться при нажатии на муфту. С уменьшением скорости вес падает, и рычаг не оказывает никакого давления на прижимную пластину.
На нажимной диск действует только давление пружины, и этого достаточно для удержания сцепления в зацеплении.Регулировочный винт установлен на конце рычага, и с его помощью можно регулировать центробежную силу на прижимной пластине.
Мембранная муфтаМембранная муфта имеет диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. На прижимной пластине крепится пружина в виде пальца или коронки.
Пружина с коническим пальцем показана на рисунке ниже. В муфтах этого типа мощность двигателя передается от коленчатого вала к маховику.Маховик имеет фрикционную накладку, соединение показано на рисунке ниже. Прижимной диск расположен за диском сцепления, поскольку прижимной диск оказывает давление на диск сцепления.
oyetechyДиафрагменная муфта представляет собой пружину конической формы. После нажатия педали сцепления внешний подшипник движется к маховику, нажимая на диафрагменную пружину, которая толкает нажимной диск назад.
При этом давление на диск снимает сцепление и отключается.Когда давление на педаль сцепления, нажимной диск и диафрагменная пружина возвращаются в свое нормальное положение, и сцепление включается.
ПреимуществаЭтот тип сцепления не имеет рычагов, поскольку пружина работает как ряд рычагов.
Кроме того, водителю не нужно прикладывать сильное давление на педаль для удержания сцепления в выключенном состоянии с помощью винтовой пружины, при этом давление пружины увеличивается больше с педалью, когда она нажимается, чтобы выключить сцепление.
Собачья и шлицевая муфтаСобачка — это муфта, используемая для блокировки двух валов вместе или соединения шестерни и вала. Две части муфты: одна — кулачковая муфта с внешними зубьями, а другая — скользящая муфта с внутренними зубьями.
Оба вала сконструированы таким образом, что один будет вращать другой с одинаковой скоростью, поэтому они никогда не проскальзывают. Когда два вала соединены, сцепление включено. Для выключения сцепления скользящая муфта перемещается назад по шлицевому валу, не контактируя с ведущим валом.
Зубчатое и шлицевое сцепление широко используются в автомобилях с механическими коробками передач для блокировки различных передач.
Электромагнитная муфтаЭлектромагнитная муфта управляется электрически, но крутящий момент передается механически. Из-за этого муфту также называют электромеханической муфтой. Со временем это становится электромагнитной муфтой.
Эти электромагнитные муфты не имеют механической связи для управления их включением для быстрой и плавной работы.Эти электромагнитные муфты подходят для дистанционного управления, что означает, что вы можете использовать их на расстоянии.
В сцеплении есть маховик, который вращается на нем, а электричество подается от аккумулятора. Когда электричество проходит через обмотку, оно создает электромагнитное поле и притягивает нажимную пластину, чтобы войти в зацепление. При отключении электричества выключается сцепление.
Эта система сцепления имеет рычаг переключения передач с выключателем выключения сцепления, при этом водитель управляет рычагом переключения передач для переключения передач переключателем, а также отключает подачу тока на обмотку, что отключает сцепление.
Вакуумная муфтаЭтот тип сцепления использует существующее разрежение в коллекторе двигателя для приведения в действие сцепления. Эта вакуумная муфта имеет резервуар, обратный клапан, вакуумный цилиндр с поршнем и электромагнитный клапан.
Работа и строительствоКак показано на рисунке ниже, резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан.Соленоид работает от аккумулятора, в аккумуляторе есть переключатель, соединенный с рычагом переключения передач. Переключатель начинает работать, когда водитель переключает передачу.
Теперь посмотрим, как это работает. После открытия дроссельной заслонки во впускном коллекторе повышается давление и из-за этого клапан обратного клапана закрывается. И это разделяет резервуар и коллектор, поэтому вакуум может существовать в резервуаре все время.
При нормальной работе электромагнитный клапан находится в нижнем положении клапана, как показано на изображении.И рычаг переключения передач остается открытым. Кроме того, на этом этапе атмосферное давление действует на обе стороны поршня вакуумного цилиндра, и благодаря этому вакуумный цилиндр открывается в атмосферу через вентиляционное отверстие.
При переключении передач переключатель замыкается. Электромагнит находится под напряжением и тянет клапан с соединением на одной стороне вакуумного цилиндра с резервуаром. Благодаря этому открывается проход между вакуумным цилиндром и резервуаром. При такой разнице давлений поршень вакуумного цилиндра перемещается вперед и назад.
Движение поршня передается посредством сцепления, вызывая расцепление. Когда в передаче нет движения, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным из-за силы пружин.
Гидравлическое сцеплениеГидравлическое сцепление работает так же, как и вакуумное сцепление. Основное отличие заключается в том, что гидравлическая муфта работает от давления масла, а вакуумная муфта работает от вакуума.
Ниже изображение гидравлической муфты.В нем меньше деталей, чем в других типах сцепления. Эта муфта имеет гидроаккумулятор, регулирующий клапан, цилиндр с поршнем, насос и резервуар.
oyetechy.comЭтот масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор через насос. Насос приводится в действие двигателем. Аккумулятор подключен к баллону через регулирующий клапан. Переключатель управляет клапаном и прикреплен к рычагу переключения передач, а поршень соединен с муфтой посредством соединительного механизма.
Когда водитель переключает передачу, переключатель открывает регулирующий клапан, и это позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр.Из-за этого давления масла поршень движется вперед и назад, что приводит к расцеплению сцепления.
Когда водитель покидает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, он замыкается на регулирующий клапан, и сцепление включается.
Механизм свободного ходаЭта муфта свободного хода известна как пружинная муфта, обгонная муфта или односторонняя муфта. Это самая важная часть любого овердрайва. Передача мощности осуществляется в одном направлении, как у велосипеда.Узел обгонной муфты установлен за коробкой передач.
Мощность передается от главного вала к выходному валу через приводной вал, когда планетарные шестерни находятся в режиме повышающей передачи. Узел маховика имеет ступицу и внешнее кольцо. Эта ступица имеет внутренние шлицы, соединенные с трансмиссией главного вала.
Наружная поверхность ступицы имеет 12 кулачков и предназначена для удержания 12 роликов в обойме между внешним кольцом и ступицей. Это внешнее кольцо является шлицем на повышающей передаче внешнего вала.
Работа FreewheelКогда ступица приводится в движение по часовой стрелке, ролик движется вверх по кулачкам и, заклинивая, заставляет внешнее кольцо следовать за ступицей. Таким образом, внешнее кольцо движется в том же направлении и с той же скоростью, что и ступица.
При снижении скорости ступицы внешнее кольцо постоянно увеличивается. Ролики опускают кулачки и снимают внешнее кольцо со ступицы. Таким образом, внешнее кольцо движется независимо от ступицы, а ступица работает как роликовый подшипник.
Главный вал трансмиссии соединен со ступицей, а выходной вал соединен с наружным кольцом. Таким образом, муфта свободного хода может передавать мощность от главного вала к выходному валу.
Это информация о различных типах сцепления. Мы объяснили это схемой и работой различных типов сцепления.
🔔 Надеемся, эта информация вам поможет. Для получения дополнительной информации нажмите кнопку уведомления и получайте регулярные обновления от Unbox Factory .
Теперь, если вы найдете эту информацию полезной, поделитесь ею со своими друзьями, семьей и коллегами.
Если вам понравился этот пост, дайте нам знать в комментариях ниже, если вы хотите добавить дополнительную информацию по этой теме, прокомментируйте информацию. Рассмотрим информацию, если она актуальна.
Спасибо за внимание.
Все, что вам нужно знать
Роберт Роу / EyeEmGetty Images
Если вы когда-либо водили автомобиль с ручным переключением передач, то вы, вероятно, знакомы со сцеплением.Это третья педаль, которую нужно нажать, чтобы переключить передачи. Однако вы можете не знать точно, что делает сцепление, особенно если вы управляли автомобилями только с автоматической коробкой передач. Что такое клатч и зачем он вам нужен? Поскольку ваш двигатель всегда вращается, колеса должны быть отключены, чтобы они могли перестать двигаться. Здесь в игру вступает сцепление. Он может отключать колеса, не заглушая двигатель.
Что делает сцепление?
Все знают, что у автомобиля есть двигатель, но не все знакомы со сцеплением или его работой.Этот механизм одновременно включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому. Он соединяет вращающиеся валы, которых под вашим капотом может быть два или более. Если вы управляете механической коробкой передач, сцепление соединено как с валом, идущим от двигателя, так и с валами, которые вращают колеса. Хотя двигатель будет постоянно вращаться, вы не хотите, чтобы колеса постоянно вращались.
Один из вращающихся валов будет соединен с двигателем или силовой установкой, это будет ведущий элемент, в то время как другой вращающийся вал или ведомый элемент обеспечивает выход для работы.Например, у дрели есть вал, приводимый в движение двигателем, и вал, приводимый в движение сверлильным патроном. HowStuffWorks объясняет, что муфта соединяет валы, поэтому они могут включаться (вращаться с одинаковой скоростью), проскальзывать (вращаться с разной скоростью) или отключаться (вращаться с разной скоростью). Обычно вы обнаружите, что эти движения являются вращательными; хотя возможны линейные муфты.
Как устроено сцепление?
Чтобы ваш автомобиль остановился без остановки всего двигателя, необходимо разорвать соединение между колесами и двигателем.Сцепление состоит из двух основных частей:
- Диск сцепления
- Маховик
Имеются пружины, которые удерживают давление на диск, который прижимается к диску сцепления. Эти пружины также прижимают диск сцепления к маховику. Когда это происходит, вал двигателя соединяется с валами колес, заставляя оба вращаться одновременно, согласно AAMCO. Чтобы произошло обратное, вы должны включить сцепление.
При этом нажимается выжимная вилка, которая снимает нажимной диск с диска сцепления, по существу нарушая связь между вращающимся двигателем и движущимися колесами.Колеса могут продолжать вращаться, но Autobutler показывает, что это происходит от их собственного импульса, а не от мощности, производимой двигателем.
Когда вы едете на машине с автоматической коробкой передач, сцепление работает немного иначе. Гидротрансформатор, который является частью большой серии систем, соединяет двигатель с трансмиссией, заставляя колеса вращаться. Фактически, существует несколько различных типов муфт, в том числе:
- Фрикционные муфты
- Многодисковые муфты
- Конусные муфты
- Центробежные муфты
- Мокрые и сухие системы
Каковы силы трения. работать.Фрикционные муфты соединяют один движущийся элемент с другим, который движется с другой скоростью или вообще не движется, чтобы заставить его двигаться с той же скоростью, чтобы не было проскальзывания. Для создания этого трения используются различные материалы. В их число входят:
- Составная органическая смола
- Медная проволока
- Керамика
- Композитная бумага
В основном керамические материалы используются в гоночных или тяжелых условиях перевозки, хотя этот материал может увеличить износ. маховик и нажимной диск.В мокрых сцеплениях можно найти применение композитной бумаге. Поскольку в муфтах этих типов обычно используется масляная ванна или метод проточного охлаждения, они имеют меньший износ, чем керамический материал.
Многодисковые муфты имеют более одного ведущего звена, что делает их идеальными для гоночных автомобилей, таких как Formula 1, Indy 500, а также для клубных гонок. В транспортных средствах для дрэг-рейсинга много злоупотреблений связано со сцеплением, поэтому они часто имеют этот тип сцепления. Также его можно встретить в мотоциклах и дизельных двигателях с механическими трансмиссиями.Кроме того, вы можете найти его в автомобиле с системой полного привода с электронным управлением, а также в некоторых раздаточных коробках.
Конусная муфта имеет коническую форму, а ее конус означает, что она приближается или отступает медленнее, чем дисковая муфта. Это означает, что скорости ступицы переключения передач и шестерни синхронизированы, чтобы обеспечить более плавное переключение при переключении передач.
Скорее всего, вы найдете центробежное сцепление в транспортном средстве, таком как мопед, или механизмах, таких как бензопилы, где скорость двигателя определяет состояние сцепления.Когда частота вращения двигателя повышается или падает ниже определенного уровня, он либо включает, либо выключает сцепление, используя центробежную силу.
Система мокрого сцепления отличается от сухого сцепления тем, что она погружена в охлаждающую жидкость, которая смазывает ее, чтобы поддерживать ее в чистоте и продлевать срок ее службы. Однако важно отметить, что этот тип сцепления будет терять энергию, потому что он будет скользким. Установка нескольких дисков сцепления может помочь компенсировать это проскальзывание. В сухом же сцеплении используется трение, так как оно не залито жидкостью.
Распространенные проблемы со сцеплением
Вы можете разогнаться до 80 000 миль, сообщает AAMCO, но для этого нужно хорошо относиться к этому. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем со сцеплением:
- Износ: постоянное трение приводит к износу материалов сцепления.
- Обрыв троса: натяжения, необходимого для проталкивания и вытягивания троса, недостаточно.
- Утечки: Если жидкость вытекает из цилиндров, давление не будет достаточным для правильной работы сцепления.
- Несоосность: при нажатии педали сцепления или газа передается неправильное количество силы.
- Воздух в линии: если воздух попадет в линию, где должна быть жидкость, вы не получите достаточного давления в системе для правильной работы.
- Жесткое сцепление: Если вы обнаружите, что вам нужно большое усилие, чтобы заставить сцепление работать, это может указывать на наличие проблемы.
Знание того, что у вас за сцепление и как оно работает, может помочь вам понять, когда ваш автомобиль работает не так, как должен.Избегайте проблем, в том числе быстро переключайте передачи и не используйте сцепление.
Источники:
https://auto.howstuffworks.com/clutch.htm
All About Car Clutches
https://www.autobutler.co .uk / wiki / what-does-the-clutch-do
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io
типов сцеплений | Анимации и диаграммы — MechStuff
Сегодня больше никаких скучных представлений; Я просто дам вам представление о сцеплениях, а затем сразу перейду к теме — Типы сцеплений!
Что такое сцепления?
Специально для тех, кто не разбирается в идеях, Clutch — это механическое устройство включения и выключения, которое помогает передавать крутящий момент / мощность, создаваемую двигателем .
Они используются во всех чертовых автомобилях, мотоциклах, грузовиках, двигателях локомотивов и во множестве других транспортных средств и машин!
У каждого типа есть свои преимущества и своя область применения, основанная на их способности передавать крутящий момент / мощность, их компактности и других конструктивных ограничениях!
Типы муфт: —
1.Однодисковое сцепление
Включение и выключение однодискового сцепления! Однодисковые муфты имеют сравнительно меньшее количество деталей и очень просты для понимания. В устройстве всего 2 фрикционных диска.
Передача крутящего момента происходит, когда они оба входят в контакт друг с другом. Один прикручен к маховику (коробка передач, входной вал), а другой прикручен к прижимной пластине и может скользить по шлицевому валу. Прижимная пластина соединена с предварительно сжатой пружиной (здесь диафрагменная пружина), которая прикладывает осевое усилие к другому диску.
Чем больше сила, тем больше трение, больше способность муфты передавать крутящий момент.
У этих муфт было много ограничений, и поэтому маловероятно, что они встретятся в каком-либо из современных приложений.
Таким образом, возникла немедленная потребность в разработке новых типов муфт, поскольку они не могли обеспечить необходимый крутящий момент. Вот полная подробная статья о деталях сцепления, работе и зачем они нам?
Приложение — Машины и ранние автомобили, требующие умеренного крутящего момента.
2. Многодисковое сцепление
Конструкция многодискового сцепления Многодисковые муфты, как следует из названия, состоят из нескольких пластин или фрикционных дисков и работают аналогичным образом, как описано выше. Несколько дисков предлагают больше места для контакта друг с другом. Чем больше количество пластин, тем выше передаточная способность. Так, при том же радиусе фрикционного диска, что и в однодисковых, многодисковые муфты передают значительно большую мощность.
Они быстро нагреваются, и это один из их самых больших недостатков.Следовательно, весь узел сцепления, содержащий диски, заполнен маслом, чтобы быстрее рассеивать тепло.
Применения — Они находят широкий спектр применений в легковых и грузовых автомобилях, двигателях локомотивов и машинах.
3. Муфта коническая
Детали конической муфты; Sweber.de [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Конусная муфта состоит из двух барабанов — мужского и женского. Наружный барабан прикреплен к коленчатому валу двигателя и имеет внутреннюю фрикционную накладку, в то время как охватывающий барабан установлен на шлицевом валу и имеет внешнюю фрикционную накладку.
Когда сцепление включено, охватывающий конус попадает внутрь охватываемого, и они оба начинают вращаться вместе. Внутренний конус прикреплен к предварительно сжатой пружине и имеет такое же устройство, как и однодисковые муфты.
Конусная муфта может передавать на более высокий крутящий момент, чем однодисковые муфты того же размера, из-за относительно большей площади трения и заклинивания .
Угол конуса / угол полуконуса также играет важную роль в обеспечении осевого усилия. Как правило, угол полуконуса составляет от 12 ° до 15 ° .
Области применения — Конусные муфты используются только в гоночных автомобилях и внедорожниках, но чаще встречаются на моторных лодках. Малые конические муфты используются в качестве синхронизаторов в системе трансмиссии и в дифференциалах повышенного трения (LSD).
4. Центробежное сцепление
3D Анимация центробежного сцепления Центробежные сцепления также называются автоматическими сцеплениями , поскольку вам не нужна педаль сцепления, и они включаются автоматически.
Само название говорит о том, что работа этого сцепления основана на центробежной силе.Конструкция и работа просты.
В центре находится ступица, которая соединяется с коленчатым валом двигателя. Несколько башмаков соединены с этой ступицей через пружины, и каждая обувь имеет внешнюю поверхность, покрытую фрикционным материалом.
Когда ступица начинает вращаться, башмаки вместе с ней также начинают вращаться. Любое тело, совершающее вращательное движение, создает центробежную силу. Из-за этой силы обувь выбрасывается наружу. Как только башмаки касаются фрикционной накладки барабана, двигатель начинает передавать мощность на барабан i.е колеса.
Зацепление башмаков с барабаном происходит с определенной скоростью, которая зависит от жесткости пружины «k».
Приложение — Мопеды и скутеры, такие как Honda Activa, Vespa и т. Д.
5. Гидравлическое сцепление
Гидравлическое сцепление Гидравлические муфты или гидравлические муфты являются частью сложной части, называемой преобразователями крутящего момента, которые используются в автомобилях с автоматической коробкой передач. коробка передач . Эти муфты состоят из двух разных частей — насоса и турбины , и обе лопатки
установлены под определенным углом.Насос прикреплен к ведущему валу (маховику), а турбина — к выходному валу. Когда насос начинает вращаться, масло начинает вытекать наружу из центра за счет центробежной силы.
Изогнутые лопатки поглощают центробежную энергию и направляют ее в сторону лопаток турбины. Конструкция обоих лопастей такова, что поток жидкости приводит в движение обе части.
Приложение — Автоматические трансмиссии
6. Электромагнитная муфта
Детали электромагнитной муфты Что происходит, если поднести магнит к ферромагнитному материалу? Я слышу, как ты говоришь: «Джей, они привлекают друг друга, просто!» Точно.. Это оно!
На ведомом валу находится якорь, а на приводном валу — электромагнит. Ток подается соответственно на электромагнит, когда педаль сцепления нажата или нажата. При подаче тока электромагнит создает магнитное поле, притягивающее якорь . Это создает силу трения между обеими фрикционными пластинами, когда они соединяются. За короткий промежуток времени нагрузка ускоряется, чтобы соответствовать скорости ведущего вала (электромагнита).
Каждый раз, когда необходимо выключить сцепление, подача электроэнергии прекращается, и пружина отводит назад положение якоря.
Одним из самых больших недостатков электромагнитных муфт является их первоначальная дороговизна и быстрый нагрев.
Приложения — Копировальные машины, автоматизация производства, упаковочное оборудование и некоторые роботы.
Итак, здесь мы рассмотрим все основные типы сцеплений, и я надеюсь, что вам понравилась статья, и я считаю, что она была полезной! Если вам это понравилось, я уверен, вы хотели бы изучить различные типы тормозов в автомобилях (все анимации)! Если у вас есть какие-либо вопросы или что-то еще, я хотел бы вернуться к вам в разделе комментариев ниже! 😀
Сопутствующие товарыКак работают сцепления автомобиля?
Когда я был ребенком, я всегда думал, а нужно ли сцепление? что именно он делает? и в детстве я мог представить себе работу тормозов и увеличение скорости, но я никогда не мог понять сцепления! Для меня это был действительно приятный момент, когда я полностью научился понимать сцепление.Итак, вот оно, сегодня мы увидим все, что вам нужно знать о Clutches!
Что такое сцепления?
Муфты — это механические устройства для включения и выключения двигателя и системы трансмиссии транспортного средства по желанию оператора.
Иллюстрация, дающая общее представление о сцеплении!Детали сцепления: —
Узел сцепления состоит из множества мелких деталей, но следующие основные детали:
1. Маховик — Маховик, установленный на коленчатом валу, продолжает работать, пока двигатель продолжает работать.Маховик снабжен фрикционной поверхностью ИЛИ фрикционный диск прикручен к внешней стороне маховика.
2. Фрикционные диски — На ведомом валу установлены одинарные или множественные (по требованию) диски, покрытые фрикционным материалом с высоким коэффициентом трения.
3. Прижимной диск — Другой фрикционный диск прикручен к прижимному диску. Прижимная пластина установлена на шлицевой ступице.
4. Пружина и рычаги разблокировки — Используемая пружина представляет собой диафрагменную пружину, которая перемещает фрикционный диск вперед и назад.Пружина убирается с помощью рычагов.
Работа муфт (трение): —
Принцип работы муфт (трение) заключается в том, что крутящий момент / мощность не передаются до тех пор, пока обе фрикционные пластины не коснутся друг друга.
Что нужно иметь в виду, прежде чем разбираться в работе —
- Одна фрикционная пластина прикреплена болтами к маховику, а другая может перемещаться по коленчатому валу.
- Величина передаваемого крутящего момента зависит от того, насколько осевая нагрузка приложена к фрикционному диску.
- Подвижный диск имеет шлицы на коленчатом валу и может двигаться вперед и назад с помощью педали сцепления.
- Чем больше осевая нагрузка, тем больше мощность; меньшая осевая нагрузка, меньшая передача мощности. Это также означает
, если нагрузка = 0, передаваемая мощность = 0 и
, когда нагрузка = максимальная сила пружины, передаваемая мощность = максимальная! - Нагрузка прикладывается прижимной пластиной, так как прижимная пластина соединена с несколькими винтовыми пружинами ИЛИ одинарной диафрагменной пружиной!
Когда мы полностью нажимаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит обратно по валу.Это отключенное состояние, при котором трение не касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна 0, и, следовательно, передача мощности / крутящего момента равна 0!
Обратите внимание, что двигатель все еще работает, но автомобиль не движется!
Когда мы полностью отпускаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит вперед по этому валу. Это состояние зацепления, при котором диск полностью касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна максимальной силе пружины и, следовательно, передаваемая мощность равна максимальной!
Когда 0 <Нагрузка <макс. Сила пружины, возникает состояние, называемое условием скольжения .Допустим, существует 50% -ное проскальзывание; это означает, что будет передаваться только 50% мощности!
Процент пробуксовки зависит от того, сколько вы нажали педаль сцепления!
Почему изношенные муфты обеспечивают низкую мощность?
Осевая нагрузка , прикладываемая прижимной пластиной, зависит от прогиба пружины . Чем больше прогиб, тем больше сила. Когда диски изнашиваются, пружина прогибается меньше, чем первоначальный прогиб. Следовательно, из-за этого пружина может прикладывать меньшее осевое усилие, чем прежде, что приводит к плохой передаче мощности! Это напрямую влияет на эффективность автомобиля, поэтому диски сцепления необходимо менять соответственно!
Типы муфт: —
- Однодисковая муфта
- Многодисковая муфта
- Конусная муфта
- Центробежная муфта
- Электромагнитная муфта
- Гидравлическая муфта
Зачем нам муфта?
Давайте разберемся в этом на примере, когда мужчине нужно перевезти 100 кг груза из точки А в точку Б.
Случай A: —
Предположим, что все 100 кг непосредственно переданы человеку в точке A.
Результат — Человек упадет, потому что он не может выдержать такую большую нагрузку в одном экземпляре.
Случай B: —
Когда человек находится в начале A, ему дается только 5 кг. Затем он направляется к B, так как он легко может нести 5 кг. В дальнейшем через каждые 1 м дистанции добавляется 5 кг.
Итак, после 1 м груза он будет нести 10 кг; через 2 м нагрузка составит 15 кг и т. д.
Результат — Человек достигнет своей цели; если не пункт B, по крайней мере, он сможет носить его в течение более длительного периода, чем случай A.
Заключение: —
Мы пришли к выводу, что человек не может выдержать тяжелый груз, который прилагается внезапно, тогда как он может нести это для больших расстояний, если нагрузка увеличивается равномерно!
То же самое и с машинами и транспортными средствами; Мотор / двигатель не может справиться с такой большой нагрузкой в мгновение ока. Следовательно, сцепления используются для равномерного увеличения нагрузки, чтобы двигатель продолжал работать, и ваш автомобиль начал движение .
ВАРИАНТ A — это иллюстрация, на которой человек начинает изучать автомобиль и сразу же отпускает сцепление, из-за чего двигатель не может выдержать такую большую нагрузку и перестает работать, вызывая у человека рывок.