Принцип действия сцепления: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

Главная
Статьи
Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

Автор:
Олег Полажинец

Важным элементом механической трансмиссии является сцепление, которое служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии. Кроме того, сцепление является своеобразным демпфером, защищающим двигатель от перегрузок. Как оно работает, и как продлить его жизнь?

Как работает сцепление?

В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.

В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной

При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.

Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки

При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?

Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?

Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.

Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.

Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра

Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.

Из-за чего возникают неисправности сцепления?

Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку.

Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол.

Нередко «поджигателями» сцепления являются малоопытные автомобилисты, которые, чтобы избежать рывков и дерганий, удерживают сцепление не полностью включенным из-за слегка нажатой педали.

Педаль сцепления нужно выжимать только для переключения передач – привычка держать ногу на педали провоцирует износ

Постоянная взаимная пробуксовка поверхностей диска, маховика и корзины губительна в первую очередь для фрикционных накладок. Во-вторую – для корзины и маховика.

Проблемы со сцеплением могут возникнуть и при неисправном выжимном подшипнике, который начинает «грызть» нажимные лепестки корзины.

Неисправность выжимного подшипника обычно диагностируется довольно легко: если на холостом ходу слышен посторонний звук в районе коробки передач, а при выжиме педали сцепления шум пропадает, то виновником с большой долей вероятности является именно он. Если не поменять подшипник вовремя, вскоре он может привести к выходу из строя самой корзины, из-за чего придется заменить узел в сборе.

Вибрации (особенно во время старта с места) обычно возникают из-за ослабленных демпферных пружин ведомого диска либо коробления (расслоения) фрикционных накладок.

Как правило, это происходит из-за грубого обращения с трансмиссией — резких стартов с места и ударного воздействия, связанного с дополнительной нагрузкой – например, буксировкой тяжелого прицепа или длительной езды внатяг на бездорожье.

В упрощенном виде неисправности сцепления сводятся к трём категориям – не включается, не выключается, и работает с вибрацией.

Есть ли не совсем типичные примеры неисправности сцепления?

Помимо типовых случаев неисправности сцепления на практике встречаются и другие примеры его неправильной работы. Рассмотрим несколько случаев.

В первом случае через несколько месяцев после покупки машины сцепление постепенно стало буксовать все больше и больше, пока машина практически не перестала трогаться с места. Новый владелец «сдался» и поехал в сервис, где сняли коробку передач и демонтировали само сцепление. К удивлению механиков и хозяина, ведомый диск оказался в отличном состоянии – судя по всему, его меняли незадолго до продажи автомобиля.

Сцепление отчаянно буксует, а снятый диск – практически без следов износа!

А вот рабочие поверхности корзины и маховика оказались предельно изношенными – настолько, что новый диск контактировал с ними буквально в паре мест по радиусу, а не прижимался по всей поверхности. Разумеется, говорить о нормальной работе сцепления не приходилось – две тонкие «полосы контакта» никак не могли передать крутящий момент от маховика к первичному валу коробки передач.

Вдобавок корзина имела явные следы перегрева в прошлом, на что красноречиво указывал синий цвет рабочей поверхности диска. А внутри «колокола» коробки передач обнаружились остатки фрикционных накладок старого диска в виде характерного черного порошка.

Вывод прост: сцепление «сожгли», но вместо полноценной замены узла в сборе ограничились установкой дешевейшего ведомого диска. Это условно восстановило работоспособность сцепления, что позволило продать машину без лишних вложений.

Второй пример немного похож на первый: сцепление тоже начало сильно буксовать, хотя после вскрытия следов выработки на поверхностях маховика, корзины и накладках диска не наблюдалось. Зато там в изобилии присутствовало моторное масло, попавшее в сцепление из-за негерметичного заднего сальника коленчатого вала. Под машиной давно появлялись характерные капли (и даже лужицы) масла, но хозяин решил отложить решение вопроса «до лучших времён», поскольку демонтаж коробки передач — не самая дешевая процедура. В итоге пришлось не только платить за сборочно-разборочные работы и замену потёкшего сальника, но и менять ведомый диск.

Третий случай – пожалуй, наиболее нетипичный. При очередном переключении передач во время движения со стороны коробки передач раздались посторонние звуки, которые возникали при попытке отпустить сцепление даже при выключенной передаче! Владельцу пришлось на буксире ехать в сервис, где в снятом сцеплении обнаружился редкий казус: центральная часть ведомого диска (со шлицами) проворачивалась относительно остального диска.

При этом первичный вал мог «стоять», в то время как прижатые корзиной и маховиком накладки ведомого диска вращались. Разумеется, ни о каком переключении передач при такой поломке речь не шла, из-за чего и пришлось прибегнуть к буксирному тросу. Однако возникла эта проблема отнюдь не на ровном месте: владелец признался, что накануне ему довелось дважды буксировать автомобиль аналогичной массы, причем процесс сопровождался рывками и стартами на подъемах. Итог вполне закономерен.

Наряду с тормозными дисками и колодками сцепление относится к тем узлам, ресурс которых прямо связан с манерой езды водителя и особенностями эксплуатации машины.

Как избежать проблем со сцеплением?

Чтобы продлить жизнь сцеплению, достаточно соблюдать несколько несложных правил. Во-первых, нужно следить за его правильной регулировкой, иначе сцепление может как «вести», так и «буксовать». Во-вторых, нельзя перегружать сцепление – к примеру, интенсивно и долго буксовать в снегу или грязи, резко стартовать, переключать передачи при не полностью выжатой педали сцепления, держать её в полувыжатом состоянии и так далее. Наконец, нужно с осторожностью относиться к просьбам «дотащить на буксире», особенно если состояние сцепления неизвестно, а масса буксируемого автомобиля аналогична или превышает вес собственной машины. Конечно, сцепление может выйти из строя вследствие банального износа или заводского брака, но зачастую в его преждевременной кончине виноват тот, кто выжимает крайнюю левую педаль.

практика

Новые статьи

Статьи / Интересно

5 причин покупать и не покупать Geely Atlas

Внушительный и гармоничный, солидный и эффектный, очень комфортабельный, но несколько медлительный, не самый экономичный, но достаточно надежный… Все это – Geely Atlas, автомобиль, в свое вр…

258

23.10.2022

Статьи / Практика

Пол-литра, картошка и горчица по вкусу: народные рецепты заменителей автохимии

В нынешних условиях легко закрыть глаза и представить, что все иностранные производители автохимии по каким-то причинам ушли из России. Ну или просто мысленно перенестись на несколько десяти…

487

21.10.2022

Статьи / Электромобиль

Дорого, опасно и негде заряжаться: 5 главных заблуждений, мешающих купить электромобиль

Бояться чего-то нового – нормально. Когда-то люди боялись инжектора или автоматической коробки передач, хотя сейчас эти агрегаты никого напугать не могут. Приблизительно то же самое когда-то…

2360

21.10.2022

Принцип работы сцепления

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.

Принцип работы сцепления
Схема однодискового сцепления
Схема двухдискового сцепления
Принцип функционирования
Что входит в комплект
Передача крутящего момента
Принцип работы сцепления. Устройство сцепления автомобиля
Характеристика элемента
Назначение
Классификация по связи ведущих и ведомых частей
По типу создания нажимных усилий
По типу привода
Принцип работы сцепления с механическим приводом
Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

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.

Принцип функционирования

Прежде всего, взаимодействие между двигателем, сцеплением и коробкой передач необходимо для того, чтобы автомобиль мог беспрепятственно двигаться и останавливаться в требуемой точке. Впервые прообраз сцепления стал применяться создателями Мерседеса. Это позволило значительно упростить управление транспортным средством, поэтому сегодня работа автомобиля немыслима без этого важнейшего узла.

Итак, главный принцип работы устройства заключается в соединении первичного трансмиссионного вала и маховика силового агрегата. Благодаря такой схеме удается достичь плавности хода и переключения скоростей в коробке. Без сцепления затруднительно было бы трогаться с места. Оно устанавливается между коробкой передач и силовым агрегатом и дает возможность передавать крутящий момент от движка на колеса и, при необходимости, разрывать эту связь.

Однодисковое сцепление, как и другие его разновидности, подвержено серьезным нагрузкам в процессе эксплуатации. Многие из его составляющих требуют профилактики и своевременной замены. Неумелые и неопытные водители зачастую «палят» сцепление, и это выражение имеет под собой не только переносный смысл, поскольку в салоне автомобиля начинает ощущаться характерный запах гари.

Что входит в комплект

диск сцепления, обладающий характерной круглой формой, включающий несколько основных элементов;

диск нажимной (корзина) — его основание включает в себя пружины, совмещенные с прижимной платформой и компактно размещенные. В основании этого узла действует выжимной подшипник;

подшипник выжимной, отвечает за механический привод в действие вилки, и размещается на первичном валу коробки передач;

маховик.

Передача крутящего момента

Ведомый диск постоянно зафиксирован вместе с маховиком при помощи диска нажимного. Чтобы автомобиль тронулся, ведомый диск должен соприкоснуться с маховиком, который вращается.

Происходит это так: водитель выжимает педаль сцепления, что позволяет ему включить 1‑ю скорость. Как только педаль отпускается, пружины диска нажимного соединяют ведомый диск с маховиком. Вследствие этого касания машина начинает постепенно двигаться. Скорость вращения диска и маховика постепенно выравнивается, чем и достигается движение транспортного средства.

Полностью крутящий момент передается тогда, когда выравниваются скорости вращения ведомого диска, диска сцепления и маховика. Если отпустить педаль слишком резко, машина может попросту заглохнуть — этим часто грешат начинающие водители. При переключении любой передачи, необходимо добиваться плавного хода педали, что позволит продлить срок эксплуатации этого узла, да и трансмиссии тоже.

Принцип работы сцепления. Устройство сцепления автомобиля

Сцепление – неотъемлемая часть любого современного автомобиля. Именно этот узел принимает на себя все колоссальные нагрузки и удары. Особенно высокое напряжение испытывают устройства на автомобилях с механической КПП. Как вы уже поняли, в сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, его конструкцию и назначение.

Характеристика элемента

Сцепление представляет собой силовую муфту, которая осуществляет передачу крутящего момента между двумя основными составляющими автомобиля: двигателем и коробкой передач. Состоит оно из нескольких дисков. В зависимости от типа передачи усилий данные муфты могут быть гидравлическими, фрикционными или же электромагнитными.

Назначение

Автоматическое сцепление предназначено для временного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавной их притирки. Необходимость в ней возникает по мере того, как начинается движение. Временное разъединение мотора и КПП нужно и при последующем переключении скоростей, а также при резком торможении и остановке транспортного средства.

Во время движения машины система сцепления находится по большей части во включенном состоянии. В это время она передает мощность от двигателя к коробке переключения передач, а также предохраняет механизмы КПП от различных динамических нагрузок. Тех, которые возникают в трансмиссии. Таким образом, нагрузки на нее возрастают по мере торможения двигателя, при резком включении сцепления, снижении частоты оборотов коленвала либо при наезде транспортного средства на неровности дорожного полотна (ямы, выбоины и так далее).

Классификация по связи ведущих и ведомых частей

Сцепление классифицируют по нескольким признакам. По связи ведущих и ведомых частей принято различать следующие типы устройств:

Фрикционные.

Гидравлические.

Электромагнитные.

По типу создания нажимных усилий

По данному признаку различают типы сцепления:

С центральной пружиной.

Центробежные.

С периферийными пружинами.

Полуцентробежные.

По количеству ведомых валов системы бывают одно-, двух- и многодисковые.

По типу привода

Механический.

Гидравлический.

Все вышеуказанные типы сцеплений (за исключением центробежных) являются замкнутыми, то есть постоянно выключенными или включенными водителем при переключении скоростей, остановке и торможении транспортного средства.

На данный момент большую популярность обрели системы фрикционного типа. Такие узлы используются как на легковых, так и на грузовых автомобиля, а также на автобусах малого, среднего и большого класса.

2-дисковые сцепления используются только на крупнотоннажных тягачах. Также они устанавливаются на автобусы большой вместимости. Многодисковые же практически не применяются автопроизводителями в данный момент. Раньше они использовались на большегрузах. Также стоит отметить, что гидромуфты в качестве отдельного узла на современных машинах не применятся. До недавнего времени они использовались в коробках автомобилей, однако только совместно с последовательно установленным фрикционным элементом.

Что касается электромагнитных сцеплений, то они на сегодняшний день не получили широкого распространения в мире. Связано это со сложностью их конструкции и с дорогостоящим обслуживанием.

Принцип работы сцепления с механическим приводом

Стоит отметить, что данный узел имеет одинаковый принцип работы вне зависимости от количества ведомых валов и типа создания нажимных усилий. Исключение составляет тип привода. Напомним, он бывает механическим и гидравлическим. И сейчас мы рассмотрим принцип работы сцепления с механическим приводом.

Как же действует данный узел?

В рабочем состоянии, когда педаль сцепления не затронута, ведомый диск зажат между нажимным и маховиком.

В это время передача крутящих усилий на вал производится за счет силы трения.

Когда водитель нажимает ногой на педаль, трос сцепления перемещается в корзине. Далее рычаг поворачивается относительно своего места крепления. После этого свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник.

Последний, перемещаясь к маховику, — давить на пластины, которые отодвигают нажимной диск. В данный момент ведомый элемент освобождается от прижимающих усилий и таким образом происходит отсоединение сцепления.

Далее водитель свободно производит переключение передачи и начинает плавно отпускать педаль сцепления. После этого система вновь включает в связь ведомый диск с маховиком. По мере отпускания педали сцепление включается, происходит притирка валов. Через некоторое время (пару секунд) узел в полной мере начинает передавать крутящий момент на двигатель.

Последний через маховик осуществляет привод на колеса. Стоит отметить, что трос сцепления присутствует только на узлах с механическим приводом. Нюансы конструкции другой системы мы опишем в следующем разделе.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педали к механизму передается посредством жидкости.

Последняя содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах.

Устройство данного типа сцепления несколько отличается от механического.

На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стального кожуха, закрепленного к маховику, устанавливается 1 ведомый диск.

Внутри кожуха есть пружина с радиальным лепестком. Она служит выжимным рычагом. Управляющая педаль при этом подвешивается на оси к кронштейну кузова. К ней также прикреплен толкатель главного цилиндра на шарнирном соединении. После того как происходит выключение узла и переключение передачи, пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение.

В конструкции узла присутствует как главный, так и рабочий цилиндр сцепления. По своей конструкции оба элемента очень схожи между собой. Оба состоят из корпуса, внутри которого присутствует поршень и специальный толкатель. Как только водитель нажимает педаль, задействуется главный цилиндр сцепления. Здесь при помощи толкателя поршень перемещается вперед, благодаря чему давление внутри увеличивается. Последующее его передвижение приводит к тому, что жидкость проникает в рабочий цилиндр через нагнетательный канал. Так вот, благодаря воздействию толкателя на вилку и происходит выключение узла. В то время, когда водитель начинает отпускать педаль, рабочая жидкость поступает обратно. Это действие приводит к включению сцепления. Данный процесс можно описать так. Сначала открывается обратный клапан, который сжимает пружину. Далее идет возврат жидкости из рабочего цилиндра в главный. Как только давление в нем становится меньше усилия нажатия пружины, клапан закрывается, а в системе образуется избыточное давление жидкости. Так происходит нивелирование всех зазоров, которые находятся в определенной части системы.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Сцепление: определение, работа, функции, типы, детали, проблемы

В автомобильном двигателе есть механическое устройство, позволяющее двигателю работать в стационарном положении. Оно называется сцеплением . Компонент включает и выключает передачу мощности, особенно от ведущего вала к ведомому валу. Другими словами, муфты соединяют и разъединяют два вращающихся вала (приводные валы или линейные валы).

Сегодня мы рассмотрим определение, принцип работы, детали, типы, функции, а также проблемы системы сцепления в автомобильных двигателях.

Содержание

1 Что такое сцепление?
2 Принцип действия сцепления
3 Детали сцепления:
4 Различные типы сцепления:
- 4.1 Типы рычажных механизмов сцепления:
5 Функции сцепления:

Общие проблемы 1

6 Общие проблемы 6.1 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
6.2 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое сцепление?

Муфта представляет собой механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Устройство имеет два вала, один из которых соединяется с двигателем или силовым агрегатом (приводным органом), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Читайте: Обычные и нетрадиционные типы автомобильных шасси

Принцип работы сцепления

Принцип работы сцепления довольно интересен и прост для понимания. Он отлично работает, поскольку крутящий момент/мощность не передается до тех пор, пока фрикционные пластины не соприкоснутся друг с другом. Сцепление состоит из двух разных дисков, один из которых крепится к маховику, а другой перемещается по коленчатому валу. Величина крутящего момента, применяемая для определения величины осевой нагрузки, прикладываемой к фрикционному диску. Это означает, что чем больше осевая нагрузка, тем больше передача мощности, а чем меньше осевая нагрузка, тем меньше передача мощности.

Подвижный диск, насаженный на коленчатый вал, перемещается вперед и назад с помощью педали сцепления. Нагрузка создается прижимной пластиной, которая соединена с несколькими винтовыми пружинами или одной диафрагменной пружиной.

При полном нажатии педали сцепления подвижный фрикционный диск отходит от вала, который вышел из зацепления с маховиком. Поскольку прижимная пластина не оказывает осевой нагрузки, следовательно, передача мощности/крутящего момента не применяется. Вот почему двигатель может работать без движения.

А если педаль сцепления полностью отпустить, то подвижный фрикционный диск скользит вперед по валу к маховику. Это состояние сцепления, когда диск касается маховика.

Величина прилагаемого рабочего давления также определяется тем, насколько сильно нажата педаль сцепления. Это означает, что величина осевой нагрузки, прикладываемой прижимной пластиной, будет отражаться на передаваемой мощности.

На видео ниже показано, как работает сцепление:

Части сцепления:

Ниже перечислены основные части сцепления, но есть много мелких деталей, которые все еще присутствуют в нем:

1. Маховик : эта часть сцепления установлена на коленчатом валу, он продолжает работать, пока работает двигатель. На внешней стороне маховика установлен фрикционный диск.

2. Фрикционный диск : фрикционный диск может быть однодисковым или многодисковым в зависимости от области применения. Изготовлен из материала с высоким коэффициентом трения. Фрикционный диск установлен на приводном валу.

3. Нажимная пластина : на нажимной пластине установлен еще один фрикционный диск. эта нажимная пластина установлена на шлицевой ступице.

4. Пружина и рычаги расцепления : функция пружин заключается в перемещении фрикционного диска вперед и назад. В муфтах используется диафрагменная пружина, а рычаги помогают втягивать пружину.

Различные типы сцеплений:

Нижеследующее представляет различные типы сцеплений, используемых на двигателях

Одноплановая муфта
Многоплановая сцепление
Конопочтена
Центробежная муфта
Электромагнитная сцепление
Hydraulic Clutch

Hydraulic Clutch

HYDRAULIC

Hydraulic

Type Of Clatch

Гидравлический привод сцепления

Читайте: Четырехтактный двигатель: все, что вам нужно знать

Функции сцепления:

Ниже приведены функции сцепления в автомобиле:

Сцепление помогает двигателю работать в неподвижном состоянии.
Может использоваться для снижения частоты вращения двигателя.
позволяет легко переключать передачи.
Достигнуто плавное управление автомобилем

Распространенные проблемы со сцеплением:

Ожидается, что сцепление прослужит до 80 00 миль при условии ухода и обслуживания. ниже приведены распространенные проблемы, которые часто возникают со сцеплением автомобиля:

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Износ
Обрыв кабеля:
Несоосность
Утечки
Воздух в гидравлической магистрали Я надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!
Различные типы сцепления и принцип их работы
В связи с тем, что сцепление является одним из важнейших компонентов автомобиля, оно изготавливается из типов, отвечающих различным требованиям. В предыдущем уроке сцепление объяснялось как механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Мы также обнаружили, что он имеет два вала, один из которых подключен к двигателю или силовому агрегату (приводной элемент), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.
Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.
Прочтите: Что такое сварка трением? Его применения, преимущества и недостатки
Содержание
1 Различные типы сцепления:
1.1 Клатч для трения:
1,2 Гидравлическая сцепление:
1.3.
1.6 Конусная муфта:
1.7 Мембранная муфта:
1.8 Электромагнитная муфта:
1.9 Зубчатая и шлицевая муфта:
1.9.1 Вакуумная муфта:
1.10 Механизм свободного хода:
1.11 Пожалуйста, поделитесь!
Below are the different types of clutch and how they work:
Friction clutch
Hydraulic clutch
Centrifugal clutch
Semi-centrifugal clutch
Cone clutch
Diaphragm clutch
Electromagnetic clutch
Кулачковая и шлицевая муфта
Вакуумная муфта
Муфта свободного хода
Позвольте погрузиться в их объяснение!
Фрикционная муфта:
Фрикционная муфта бывает двух разных типов, а именно; однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.
Диск одинарного сцепления : одинарный диск сцепления является наиболее распространенным и используемым сцеплением на современных легковых автомобилях. Он помогает передавать крутящий момент/мощность от двигателя на входной вал трансмиссии. Он просто на тарелке, как указано в названии. Эта пластина крепится на шлицах диска сцепления. Пластина представляет собой тонкий металлический диск, который содержит поверхности трения с обеих сторон.
Многодисковый диск сцепления : как следует из названия, многодисковый диск сцепления использует несколько фрикционов для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это передача мощности между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество поверхностей трения определяет способность сцепления передавать крутящий момент. Этот диск сцепления крепится к валу двигателя и валу коробки передач. Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление. Это достигается при нажатии на педаль сцепления. Сцепление используется в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.
Многократное сцепление бывает двух типов: сухое и мокрое; сцепление называется мокрым, так как оно работает в масляной ванне. Это сухое сцепление, если оно работает без масла. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.
Гидравлическое сцепление:
Принцип работы гидравлического сцепления такой же, как и у вакуумного сцепления. Их основное отличие состоит в том, что гидравлическое сцепление работает с давлением масла, а вакуумное сцепление работает с вакуумом. Основные части этой системы сцепления включают аккумулятор, клапан управления, насос, цилиндр с поршнем и резервуар.
Принцип работы гидравлической муфты заключается в том, что масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор с помощью насоса. Этот насос работает вместе с двигателем, а аккумулятор подключается к цилиндру через регулирующий клапан. Клапан управления управляется переключателем, установленным на рычаге переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.
Прочтите: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе
Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, что позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр. Давление масла перемещает поршень вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.
И если водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что приводит к закрытию управляющего клапана и включению сцепления.
Центробежное сцепление:
Центробежные типы сцепления используют центробежную силу для включения сцепления, в отличие от других, которые работают с усилием пружины. Сцепление включается автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя, что устраняет педаль сцепления.
Преимущество этого сцепления в том, что водитель легко останавливает автомобиль на любой передаче, не глуша двигатель. Автомобиль можно легко запустить на любой передаче, нажав педаль акселератора.
Работа центробежной муфты совершенно иная, так как она состоит из грузов A, вращающихся вокруг B. Грузы отлетают под действием центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на коленчатые рычаги, которые нажимают на пластину C. Движение пластины C давит на пружину E, которая сильно прижимает пластину сцепления D на маховике к пружине G. Это приводит к включению сцепления.
Пружина G помогает выключать сцепление на низких скоростях около 500 об/мин, а стопор H ограничивает перемещение грузов.
Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей
Читать: Принцип работы механической и автоматической трансмиссии
Полуцентробежное сцепление:
Полуцентробежное сцепление также использует центробежную силу вместе с силой пружины, которая помогает ему включаться должность. Сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления. Рычаги и пружины расположены одинаково на прижимной пластине. Эта пружина предназначена для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, в то время как центробежная сила помогает передавать крутящий момент при более высокой частоте вращения двигателя.
Работа полуцентробежного сцепления происходит и при нормальных оборотах двигателя, при малой передаче мощности пружины удерживают сцепление включенным. Утяжеленные рычаги не оказывают никакого давления на прижимную пластину. А при высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы летят, что позволяет рычагам оказывать давление на плиту. Это держит сцепление крепко включенным. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления.
Полуцентробежная система сцепления
Конусная муфта:
В конической муфте фрикционные поверхности имеют коническую форму с двумя поверхностями для передачи крутящего момента. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу сцепления, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения.
Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом под действием силы пружины при включении сцепления. Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в сторону силы пружины, которая отключает сцепление.
Одним из больших преимуществ конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила. Некоторые ограничения также возникают в конусной муфте, например; мужская шишка имеет тенденцию связываться с женской шишкой, что затрудняет отсоединение. Небольшой износ повлияет на осевое перемещение охватываемых конусов, что затруднит включение сцепления.
Читайте: Все, что вам нужно знать об автомобильном сцеплении
Мембранное сцепление:
Мембранная муфта содержит диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина используется либо в виде короны, либо в виде пальца, которая прикреплена к прижимной пластине.
В муфте мощность двигателя передается от коленчатого вала на маховик с фрикционной накладкой. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что он оказывает на него давление.
При работе диафрагменной муфты диафрагма представляет собой коническую форму пружины, которая позволяет внешнему подшипнику двигаться к маховику при нажатии. Маховик, нажимающий на диафрагменную пружину, толкает прижимной диск назад. Это позволяет ограничить давление на пластину и отключить сцепление. А если педаль сцепления отпустить, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение и сцепление включится.
Преимущество сцепления в том, что нет рычагов выключения, потому что пружина уже заняла свое положение. Водителям не нужно сильно давить на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии. Это связано с тем, что давление винтовой пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.
Электромагнитная муфта:
Электромагнитная муфта приводится в действие электрически, но муфта передается механически. Эта муфта не имеет механической связи для управления их включением, поэтому происходит быстрая и плавная работа. Он использует дистанционное управление для управления сцеплением на расстоянии.
Электропитание обеспечивается аккумуляторной батареей, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка позволяет электричеству проходить через нее, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.
В электромагнитном сцеплении имеется переключатель выключения сцепления на уровне передачи, который позволяет водителю управлять рычагом переключения передач при переключении передач. Этот переключатель приводится в действие путем отключения подачи тока на обмотку, что вызывает разъединение.
детали электромагнитной муфты
Кулачковая и шлицевая муфта:
Зубчатая и шлицевая муфты используются для соединения шестерни и вала или блокировки вала вместе. Основными частями сцепления являются кулачковая муфта с внешними зубьями и скользящая втулка с внутренними зубьями. Валы предназначены для вращения друг друга с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывают. Говорят, что муфта включена, когда два вала соединены. Муфта выключается, когда скользящая втулка движется назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала. Эти типы сцепления в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач, которые помогают блокировать различные передачи.
Прочтите: Вещи, которые вам нужно знать о механической коробке передач
Вакуумная муфта:
Эта муфта использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для своей работы. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана. Резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Этот соленоид получает питание от батареи для своей работы, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.
Соленоид активирует и поднимает клапан, который соединяет одну сторону вакуумного цилиндра и резервуар. Этот механизм открывает проход между вакуумом и резервуаром. Разный уровень давления позволяет поршню вакуумного цилиндра двигаться вперед и назад. Движение поршня передается на сцепление через рычажный механизм, заставляющий его расцепляться. Если рычаг переключения передач не задействован, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным благодаря усилию пружин.
Механизм свободного хода:
Муфта механизма свободного хода также известна как пружинная муфта, односторонняя муфта или обгонная муфта. Мощность передачи передается в одном направлении, как и при передаче велосипеда. Муфта свободного хода расположена за коробкой передач. Главный вал передает мощность от главного вала на выходной вал, который приводит в движение выходной вал, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче.