Как работает однодисковое сцепление? Принцип работы сцепление автомобиля
Что такое сцепление автомобиля - устройство и принцип работы, замена и регулировка
Сцепление автомобиля позволяет плавно присоединять маховик двигателя к коробке передач, когда автомобиль начинает двигаться с места. По своей сути сцепление — это выключатель крутящего момента. Кроме того, при отсутствии сцепления во время остановки транспортного средства придется полностью выключать двигатель. Из всего вышесказанного следует, что сцепление не только бережёт системы автомобиля, но и позволяет ему двигаться плавно, что, в свою очередь, бережет нервы пассажиров.
сцепление автоУстройство сцепления автомобиля
По своему устройству существуют различные виды сцепления автомобилей. В первую очередь, они делятся на виды в зависимости от количества составляющих их рабочих дисков. Кроме того, сцепление разделяется на сухое и влажное. По виду приведения в действия самого механизма систему разделяют на три способа. Механический — когда главным элементом служит трос. Этот вид самый простой и самый дешевый. Есть гидравлический механизм. Он похож на тормоз и использует рабочую жидкость, например, масло или тормозную жидкость. Этот привод сложнее, потому что для его работы нужны цилиндры, в которых и будет находиться жидкость. Кроме того, возможно, сочетание лучших качеств этих двух систем в одном транспортном средстве.
Сама система сцепления состоит из нескольких составляющих: это корпус системы, оболочка, не несущая конструктивную нагрузку и не принимающая участие в несущем моменте, ведущий диск, нажимной диск и ведомый диск сцепления автомобиля. Последний постоянно должен плотно примыкать к чугунному диску трех-четырех десятков сантиметров в диаметре — маховику при помощи нажимного диска, поэтому имеет износостойкие накладки. Так как возникает сила трения между дисками, то все три составляющие системы сцепления вращаются, когда работает двигатель. Однако, они не двигаются когда водитель нажимает педаль сцепления.
Принцип работы
Работа сцепления автомобиля заключается в обеспечении плавного хода транспортного средства. Для того чтобы машина начала двигаться, нужно чтобы ведомый диск прижался к маховику, который связан с колесами. Вся проблема состоит в разности скоростей вращения. Потому что маховик движется по кругу с очень большой скоростью, до двух десятков оборотов в секунду, а ведущие колеса в момент, когда машина заведена, еще не двигаются.
Поэтому для правильного завода транспортного средства, нужно правильно включать сцепление. Чаще всего это делается в три стадии. Сначала нужно немного опустить педаль, которая управляет механизмом, она дает возможность пружине нажимного диска приблизить ведомый диск к маховику. За счёт того, что возникает трение, из-за приближения спокойно стоящего диска к двигающемуся маховику, диск понемногу начнет прижиматься к маховику. За счёт этого автомобиль начнет постепенно двигаться. После начала движения нужно удерживать ведомый диск от перемещений, поэтому педаль сцепления удерживается на несколько секунд в это время машина набирает скорость. В последнюю очередь маховик уже движется вместе с дисками поэтому можно не нажимать сцепление.
Для того чтобы прекратить работу системы сцепления, тот, кто управляет транспортным средством должен нажать на педаль.
Механизм сцепления
Сам по себе являет собой сложную систему, в которую включено множество элементов: небольшой тяжелый диск, состоящий из чугуна — маховик. Подвижный диск, который зависит от механизма замыкания. Шариковый или гидравлический подшипник, от которого зависит работа всей системы. Цилиндр, осуществляющий приемку усилия для того, чтобы перевести силу упора в другие системы.
Механизм сцепленияНеисправности сцепления
Несмотря на простоту устройства системы, сцепление также подвержено поломкам. Например, оно может выключаться не полностью. Чаще всего это происходит из-за того, что перекосился выжимной подшипник или сломались пружины.
Если система сцепления на запускается в полную силу, это может значить что замаслены составляющие механизма или пришли в негодность износостойкие накладки диска. Кроме того, возможна поломка пружин.
Также возможна проблема, которая проявляется в качестве резкого отказа работы сцепления. В данной ситуации и случаях, схожих с ней, причина может крыться в неравномерной поверхности рабочих дисков или разрушении накладок. Также проблемы могут возникнуть из-за протекания тормозной жидкости.
Методы устранения неполадок
В зависимости от поломки, нужно применять различные способы устранения неисправностей. Например, при подтекании тормозной жидкости можно визуально определить, в каком месте происходит протечка. В таком случае просто заменяются узлы, которые пропускают эту жидкость. Кроме того, после замены узлов можно будет прокачать всю систему, чтобы в ней осталось воздуха.
Если проблема кроется в разрушении накладок, потребуется их замена на новые. При замасливании механизмов нужно будет отрегулировать свободный ход педали и промыть всю систему. Если износились пружины, их нужно заменить и отрегулировать свободный ход педали.
smotriavto.ru
Сцепление автомобиля — принцип работы, устройство |
Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.
Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление — это выключатель крутящего момента . Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.
Рассмотрим виды сцепления . По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые . Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным» . Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты . Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой .
Схема сцепления автомобиля: 1 — картер сцепления; 2 — подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 — вилка выключения сцепления; 5 — нажимная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — маховик; 8 — нажимной диск; 9 — кожух сцепления; 10 — первичный вал коробки передач; 11 — трос; 12 — педаль сцепления; 13 — муфта подшипника выключения сцепления; 14 — пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 — пружина демпфера; 16 — ступица ведомого диска.
В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.
Схема сцепления: 1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 —выжимной подшипник с муфтой.
- Нажимной диск , в народе именуемый « корзиной », представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.
- Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины , которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.
- Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.
- Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.
- Система привода в действие сцепления , как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
- Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.
- Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.
- Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.
- Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет . Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.
Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».
В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.
При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.
В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.
В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).
В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.
Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.
- В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.
Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.
argi.su
Сцепление автомобиля. Устройство и принцип работы сцепления - Вождение автомобиля для начинающих онлайн и обучение вождению (самоучитель)
Автолюбители во время управления автомобилем могут совершить плавный старт, разгон машины, торможение или полную остановку. Все это происходит без каких-то катастрофических рывков транспортного средства и физических усилий со стороны водителя. Как известно, упрощено схема приводящей в движения автомобиль трансмиссии выглядит так: двигатель – коробка передач – ведущие колеса. Она при необходимости отключает от ведущих колес работающий постоянно после запуска стартером мотор, а также передает крутящий момент двигателя на сами колеса с изменением направления и с разной, нужной на данный момент, величиной.
Но соединенные напрямую мотор и коробка передач были бы мало пригодным к использованию техническим тандемом. Скорость включить получалось бы только на заглушенном двигателе, о плавном старте можно было бы забыть, а ресурс службы принимающих на себя все механические перегрузки и колебания частей трансмиссии был бы минимальным. Для преодоления этих препятствий конструкторы в свое время изобрели сцепление, которое установили между мотором и КПП. История гласит, что придумал данный механизм немец Карл Бенц, стоявший у истоков знаменитой некогда, но уже ушедшей в небытие компании Daimler-Benz AG.
Основная рабочая функция сцепления заключается в притирании или максимально плавном соединении первичного вала КПП и маховика мотора. Нужда в этом возникает во время старта, при смене передачи и во время остановки машины. Дабы понятно было даже малышам, скажем, что сцепление можно назвать выключателем исходящего от мотора крутящего момента и смягчающей прокладкой меж мотором и коробкой передач.
Разновидности автомобильного сцепления
В зависимости от привода и конструктивных особенностей такие механизмы принято делить на следующие типы:
- механическое, передающее крутящий момент за счет использования сил трения;- гидравлическое, использующие в качестве инструмента привода жидкостный поток;- электрическое, «эксплуатирующее» магнитное поле;- комбинированное, то есть не вписывающееся в рамки вышеозначенных типов, к примеру, гидромеханическое сцепление.
В зависимости от среды, в которой работают элементы сцепления и разновидности трения эти механизмы принято делить на:
- сухие, накладки которые во время работы охлаждаются только воздухом;- мокрые, в конструкции которых предусмотрено наличие масла в зоне работы основных элементов.
В зависимости от численности в конструкции ведомых дисков сцепления делят на:
- однодисковые;- двухдисковые;- многодисковые.
В зависимости от конструкционного решения системы прижимных пружин сцепление делится на:
- механизм с расположенной по центру диафрагменной пружиной;- механизм с круговым периферийным размещением цилиндрических пружин.
В зависимости от способа подключения сцепления делят на:
- замкнутые постоянно;- замкнутые непостоянно.
Самое распространенное сцепление для легкового авто
Чаще всего на легковушку ставят однодисковое сухое сцепление, состоящее из следующих элементов:
1) Маховика, размещенного на коленвале мотора и играющего роль ведущего диска. Сейчас чаще всего на авто устанавливают двухмассовую разновидность маховика, которая состоит из двух элементов, между которыми установлены пружины. Один элемент такого маховика крепится на вал мотора, а второй соединяется со следующим элементом сцепления – ведомым диском.
2) Нажимного диска, предназначенного для выполнения работы по соединению или разъединению маховика и ведомого диска.
3) Диафрагменной пружины, которая должна воздействовать на нажимной диск во время передачи крутящего момента с нужным усилием. Вместе с нажимным диском и корпусом такая пружина входит в состав агрегата именуемого корзиной, которая в свою очередь болтами жестко присоединена к маховику.
4) Ведомого диска с накладками, который ступицей соединяется с первичным валом КПП.
5) Выжимного подшипника, выключающего при необходимости сцепление. Его устанавливают на муфте, которая двигается в нужном направлении по вилке сцепления.
Грузовые автомобили, которые вынуждены сталкиваться с гораздо большей величиной крутящего момента, оснащены, как минимум, двухдисковыми сцеплениями. Такая конструкция предполагает использование пары ведомых дисков, которые разделены специальной проставкой, что позволяет создать не две, как в легковым автомобиле, а четыре площади трения.
Такой механизм считается включенным постоянно, а его работа осуществляется через использование привода сцепления. Происходит такая очередность действий:
- нажатие на педаль;- перемещение вилки сцепления;- нажатие подшипника на нажимной диск:- прогиб лепестков диафрагменной пружины в направлении маховика;- освобождение нажимного диска;- отжим нажимного диска;- прекращение передачи крутящего момента от мотора на КПП.
Если педаль сцепления будет отпущена, то диафрагменная пружина восстановит контакт ведомого диска и маховика для передачи крутящего момента.
autocrop.ru
.jpg)
