Принцип работы сцепление автомобиля: Устройство и принцип действия сцепления

Принцип работы сцепления автомобиля

Все знают о том, что у автомобиля есть сцепление. Многие начинающие автолюбители воспринимают эту педаль, которую не удается правильно отпустить, как некий излишний, создающий дополнительные проблемы элемент.

На самом деле, значение этого нехитрого механизма трудно переоценить. Именно сцепление обеспечивает возможность сначала завести двигатель, а потом поехать. Именно благодаря сцеплению при каждой остановке не нужно глушить двигатель. Без сцепления езда задним ходом была бы вообще невозможной. Ремонт двигателя или КПП были бы перманентным состоянием машины, если бы сцепление отсутствовало.

Главная функция сцепления – обеспечивать, а если нужно прерывать, процесс передачи вращения коленвала коробке передач и далее на колеса. Если мы заводим машину, нам совершенно ни к чему, чтобы машина сразу начинала ехать. Необходимость во временном кинематическом отсоединении коробки от двигателя возникает и тогда, когда мы переключаем передачи. При езде же надо, чтобы крутящий момент передавался на коробку.

Главное отличие сцепления от других устройств, которыми оснащены автомобили, состоит в том, что его обычное состояние – включено. Нажимая на педаль, мы его выключаем на короткое время, чтобы тронуться, включив передачу, переключить ее или остановиться, выключив скорость. Понять, как работает сцепление автомобиля, не зная о том, как оно устроено, невозможно.

В сцеплении всегда есть один или несколько фрикционных дисков, которые прижаты друг к другу или к маховику двигателя специальными пружинами.

На рабочей поверхности этих дисков установлены накладки из специального фрикционного материала. Именно они обеспечивают максимальное трение, когда сцепление включено.

На машинах с МКПП применяют, как правило, однодисковые сухие сцепления. Это означает, что ведомый диск у них один. Принимает вращение он от маховика и нажимного диска, между которыми находится. На нем установлены специальные демпферные пружины, которые гасят вибрации, которые возникают в механизме.

Читайте также: Как ездить на автомобиле с АКПП

Нажимной диск притягивается специальными пружинами к маховику и, соответственно, зажимает ведомый диск, обеспечивая передачу вращения. На диске присутствуют пружины, называемые выжимными. Их концы сходятся к центральной площадке. При нажатии на эту площадку выжимным подшипником и происходит процесс управления сцеплением. Двигает подшипник вилка, к которой присоединяется привод, идущий от педали сцепления.

Когда сцепление включено, крутящий момент от двигателя через маховик и нажимной диск передается на ведомый диск.

Когда педаль сцепления нажимается, через привод усилие передается на вилку, которая воздействует на выжимной подшипник, который давит на пружины прижимного диска, заставляя его сместиться и освободить ведомый диск.

Он выходит из плотного соединения с маховиком и прижимным диском, переставая принимать от них вращательный момент.

Системы привода сцепления устроены по-разному. Самым простым приводом является механический. В нем передача усилия от педали к вилке осуществляется с помощью троса, заключенного в кожух.

Гидравлический привод предполагает наличие главного цилиндра, на поршень которого через шток передается усилие от педали, и рабочего, поршень которого через шток воздействует на вилку. Эти цилиндры соединены между собой и имеют гидравлическую связь.

Электрический привод в своем составе имеет электромотор, который включается при воздействии на педаль сцепления. Электромотор тянет трос, который воздействует на вилку.

В автомобилях с автоматическими коробками переключения передач педаль сцепления отсутствует, но это не означает, что его там нет. Просто сцеплением управляют без участия человека.

Сцепление на таких коробках обычно многодисковое влажное, хотя встречаются и сухие варианты. Управление сцеплением осуществляет механизм, называемый актуатором. Он бывает электрическим или гидравлическим. В первом случае управление сцеплением осуществляется через двигатель с сервоприводом, а во втором – через маслопроводящие каналы.

Роботизированные коробки используют два сцепления, одно из которых работает на четных передачах, а второе – на нечетных. Их попеременная работа является очень эффективной и быстрой.

Сцепление является если не главным, то очень важным узлом автомобиля. От его правильной работы зависит комфортность эксплуатации автомобиля, а также надежная и безаварийная работа двигателя и КПП. Неисправное или не отрегулированное сцепление наверняка приведет к серьезным поломкам или аварии.

Принцип работы сцепления автомобиля

Сегодня трудно представить автомобиль, чья коробка передач была бы напрямую подсоединена к двигателю. При такой конфигурации трогаться с места авто будет рывками, переключение передачи станет невозможным, а для остановки будет необходимо полностью отключить двигатель. При такой работе срок службы коробки передач сократится до нескольких дней или еще сильнее. На двигатель же (ДВС) подобного рода перегрузки тоже окажут сильное влияние: его ресурс сократится в несколько раз. В данной статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, а также его классификацию и конструкцию.

Содержание

1. Назначение сцепления
2. Виды
3. Состав узла сцепления
4. Нажимной диск
5. Ведомый диск
6. Выжимной подшипник
7. Система привода
8. Педаль сцепления
9. Принцип работы
10. Однодисковое, сухое
11. Двухдисковое

Назначение сцепления

Основная цель которой служит сцепление, зачем нужно – плавное соединение вала коробки передач и маховика двигателя внутреннего сгорания в моменты начала движения и переключения передачи. Говоря простым языком, работа сцепления заключается в роли выключателя крутящего момента. Кроме того, оно способно уберечь от перегрузки и механических повреждений трансмиссию в случае резкого торможения.

Виды

Системы сцепления различаются по следующим признакам:

• по количеству ведомых дисков (однодисковые и многодисковые). Первые имеют большее распространение.
• по среде работы (сухие и влажные). Первые являются самыми популярными и распространенными. Влажной система называется тогда, когда элементы находятся в масляной ванне.
• по приводу в действие механизма (механические, электрические, гидравлические, комбинированные).
• по типу нажатия на прижимной диск (с центральной диафрагмой, с круговым расположением пружин).

Состав узла сцепления

Нажимной диск

Данный элемент, получивший простонародное название «корзина», является основанием выпуклой округлой формы. Выжимные пружины имеют соединение с прижимной площадкой (также округлой).

Ведомый диск

Также имеет округлую форму, конструкция же его состоит из следующих компонентов: основание, шлицевая муфта, фрикционные накладки, демпферные пружины. Последние расположены вокруг муфты и служат цели гашения вибраций. В основу состава фрикционных накладок входит углепластиковый композит, к тому же они могут быть выполнены из керамики, кевлара и т. д. Присоединяются они к основанию с помощью специальных заклепок.

Выжимной подшипник

Одна из его сторон представляет собой нажимную площадку округлой формы. Располагается на первичном валу, выступающем из коробки передач, и крепится на защитном кожухе вала. Вилкой привода подшипник приводится в действие вследствие нажатия на оправку последнего. Принцип работы подшипника может быть либо оттягивающий, либо нажимной.

Система привода

Она может быть механической, электрической и гидравлической.

1. В механической системе усилие, оказываемое нажатием на педаль, передается на выжимную вилку тросом, находящимся внутри кожуха.
2. В состав электрической системы входит электромотор, к которому подсоединен трос и включающийся нажатием на педаль.
3. Гидравлическая система состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубкой высокого давления. Давление на педаль включает в работу шток главного цилиндра, на конце которого располагается специальный поршень. Последний нажимает на тормозную жидкость, создавая давление, передающееся к рабочему цилиндру по трубке. Конструкция рабочего цилиндра аналогична: также имеются шток и поршень. Из-за давления поршень толкает шток, который нажимает на выжимную вилку.

Педаль сцепления

Она располагается возле педалей газа и тормоза, находится всегда слева. В машинах с автоматической коробкой передач этот элемент отсутствует, но сам механизм сцепления имеет место быть.

Принцип работы

Как работает сцепление? Рассмотрим самый популярный на сегодня вариант – постоянно включенное однодисковое сцепление (сухое). Принцип работы сцепления автомобиля заключается в крепком сжатии поверхностей маховика, прижимной поверхности и накладок диска.

Однодисковое, сухое

Благодаря выжимным пружинам, в положении работы нажимной диск очень крепко прижат к диску сцепления, тем самым прижимая его к маховику. В муфту входит первичный вал, крутящий момент на который передается от диска сцепления.
Нажатие активирует работу системы привода: на выжимные трубы нажимает подшипник, а рабочая поверхность «корзины» отделяется от диска сцепления. В результате освобождения диска, первичный вал перестает вращаться, хотя двигатель все еще находится в заведенном состоянии.

Двухдисковое

Как оно работает  в случае двухдисковой системы? «Корзина» имеет уже две рабочие поверхности, следовательно и дисков сцепления тоже два. Ограничительные втулки и система регулирования нажатия располагаются между поверхностями ведущего диска. Сам же процесс разъединения вала и маховика полностью аналогичен однодисковому варианту.
Что же касается АКПП, то там чаще всего применяется многодисковое влажное сцепление. Так как педаль отсутствует, выжим обеспечивается сервоприводом, известным также как актуатор.

Сервоприводы делятся на несколько видов: электрические, шаговые и гидравлические. Управляются они или электронным блоком, или гидравлическим распределителем (в зависимости от типа).
Кроме этого, уже созданы роботизированные коробки передач, в которых используются сразу два сцепления, работающие по очереди.

Как работает сцепление — Австралийские службы сцепления

Существует много типов конструкций сцепления, ожидающих применения. Большинство автомобильных сцеплений представляют собой сухое однодисковое сцепление с двумя фрикционными поверхностями. Независимо от применения, функцией и назначением сцепления является передача крутящего момента от вращающегося приводного двигателя к трансмиссии.

Муфты требуют режима срабатывания, чтобы разорвать передачу крутящего момента. Педаль сцепления — это метод рычага для отключения привода от двигателя к трансмиссии изнутри автомобиля. Педаль переводит параболическое движение педали сцепления в прямолинейное движение. Затем это линейное движение преобразуется в движение упорного подшипника за счет перемещения механических соединений, троса или гидравлической жидкости.

Сцепление состоит из нескольких компонентов, которые являются ключевыми для его работы:

Маховик выполняет 3 основные функции. Во-первых, поддерживать вращающуюся массу (инерцию), чтобы способствовать вращению двигателя и обеспечивать более постоянную передачу крутящего момента во время работы. Во-вторых, обеспечить зубчатый венец для включения стартера. В-третьих, обеспечить одну из ведущих фрикционных поверхностей для фрикционного диска.

Ведомый фрикционный диск соединен с первичным валом трансмиссии через шлицевое соединение. Диск приводит в движение первичный вал в трансмиссии, который передает движение колесам. Диск имеет расходуемый фрикционный материал, который позволяет модулировать сцепление, чтобы контролировать привод при трогании с места. Диск также содержит подпружиненную ступицу, которая поглощает вибрации двигателя при включении сцепления, а также поглощает крутящий момент при включении и выключении привода.

Нажимной диск является наиболее важной частью всего узла сцепления. Нажимной диск прикладывает зажимное усилие (давление), которое удерживает ведомый фрикционный диск между ним и маховиком. Нажимной диск крепится к маховику болтами, и они вращаются вместе. Прижимная пластина содержит диафрагму или пружины, которые оказывают давление на основную отливку или приводную поверхность. Чтобы разблокировать или отключить привод, приводятся в действие рычаги диафрагмы или муфты, что позволяет основной отливке отрываться от ведомого диска.

Выжимной подшипник служит средством приведения в действие между узлом вращающейся муфты и вилкой неподвижной муфты и трансмиссией. Подшипник будет поглощать усилие, необходимое для выключения сцепления, а также уменьшать износ между вращающимися и невращающимися компонентами.

Направляющий подшипник присутствует не во всех узлах сцепления, но чаще всего встречается в конфигурациях двигателей с задним приводом. Этот подшипник находится либо в задней части кривошипа, либо в маховике и определяет местонахождение входного вала. Важно расположить первичный вал в задней части кривошипа для правильного срока службы и работы сцепления. Без направляющего подшипника может возникнуть чрезмерный износ шлицов и ступицы ведомого диска, что может вызвать проблемы с выключением сцепления.

ACS имеет ряд комплектов сцепления и маховиков, подходящих для большинства автомобильных, коммерческих и сельскохозяйственных применений.

Что такое центробежная муфта? — Детали, рабочие, схема

Что такое центробежная муфта? – В муфтах полностью центробежного типа пружины полностью исключены, и только центробежная сила используется для приложения давления, необходимого для удержания муфты во включенном положении.

Содержание страницы

Что такое центробежная муфта?

Центробежная муфта представляет собой тип муфты, в которой используется центробежная сила для соединения двух концентрических валов, при этом ведущий вал находится внутри ведомого вала.

В муфтах полностью центробежного типа пружины полностью исключены, и только центробежная сила используется для приложения давления, необходимого для удержания муфты во включенном положении.

Что такое

Части центробежной муфты ?

1. Башмаки – Башмаки могут перемещаться радиально наружу и удерживаются на месте пружиной.
2. Направляющая или паук:- Держите обувь и направляйте ее движение.
3. Пружины – Пружины используются для зацепления и расцепления башмака с барабаном под действием центробежной силы.
4. Фрикционная накладка: Фрикционная накладка расположена на внешней поверхности ведущего башмака.
5. Барабан – Барабан соединен с ведомым элементом этой муфты.

Что такое

Конструкция центробежного сцепления ?

Эта муфта состоит из одного ведущего и одного ведомого элементов. Ведущий элемент выполнен из крестовины или направляющей, содержащей пружину и тормозные колодки.

Изготавливается в различных исполнениях в зависимости от потребности. Ведомый орган состоит из фрикционных накладок на внутренней поверхности.

Ведущий элемент соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый элемент продвигается к трансмиссии транспортного средства.

Что такое принцип центробежного сцепления?

Это работает по принципу центробежной силы, что означает, что когда скорость двигателя достигает определенного числа оборотов в минуту (оборотов в минуту), внутри муфты создается достаточная центробежная сила, которая приводит к включению муфты и передаче мощности двигателя. На более низких скоростях он отключается, чтобы остановить передачу мощности.

Что такое

Применение центробежной муфты ?

1. Это сцепление используется в автоматической трансмиссии.
2. Используется в скутерах, мопедах и картингах.
3. Используется в бензопилах, газонокосилках, текстильной промышленности и т. д.

Что такое

Работа центробежной муфты ?

Работает по прямому принципу. Ведущий орган вращается при движении коленчатого вала двигателя.

Когда скорость двигателя достигает заданных оборотов, он создает достаточную центробежную силу на тормозных колодках.

Выталкивает колодки наружу от центра, что приводит к соединению тормозных колодок с фрикционной накладкой ведомого звена, создает трение и передает мощность.

Когда частота вращения двигателя достигает желаемого значения, сцепление включается автоматически, устраняя необходимость в ручном приводе.

Для уменьшения или увеличения числа оборотов сцепления производится замена пружины. Для увеличения числа оборотов зацепления используется жесткая пружина; а для уменьшения скорости зацепления используется мягкая пружина.

Центробежная муфта Видео

⭐ Также прочтите — Что такое передний мост? (Типы, работа, схема)

Преимущества и недостатки центробежного сцепления

Преимущества

1. Низкая цена из-за меньшего количества компонентов и простой конструкции.
2. Простота в эксплуатации.
3. Не требует отдельного механизма управления, такого как педаль сцепления и т. д.
4. Требует меньше обслуживания.

Недостатки

1. Передача мощности ограничена из-за проскальзывания башмаков.
2. Не может использоваться для передачи большого крутящего момента.
3. Всегда будут потери мощности из-за трения и проскальзывания.
4. Проблема перегрева из-за быстрого включения во время работы.

⭐ Теперь прочитайте больше блогов:

• Что такое система охлаждения? — Типы, детали и работа
• Что такое конусная муфта? — Детали, работа, применение, схема
• Что такое многодисковое сцепление? — Типы, рабочие, приложение
• Что такое однодисковое сцепление? — Типы, рабочие, схема
• Что такое сцепление? — Типы, работа, применение, схема

FAQ ‘s

Что такое сцепление?

Муфта представляет собой механическое устройство, которое используется для передачи вращательного движения или крутящего момента от ведущего вала к ведомому валу.

Что такое центробежная муфта?

 Центробежная муфта – это тип муфты, в которой используется центробежная сила для соединения двух концентрических валов, при этом ведущий вал находится внутри ведомого вала.

Что делает центробежная муфта?

Основное назначение центробежной муфты — зацепление двигателя с ускоренным грузом. Он использует центробежную силу для вращения карданного вала и действует как трансмиссия, активируемая увеличением оборотов двигателя.

Сколько л.с. может выдержать центробежная муфта?

Центробежное сцепление Noram предназначено для двигателей мощностью от долей до 50 л.с.

Зачем нужна центробежная муфта?

Центробежная муфта может быть полезна для ряда устройств с приводом от двигателя с высокой инерцией при запуске. Скоростью, с которой зацепляется вал с механическим приводом, можно управлять, используя муфту этого типа между приводом и ведомым устройством. Это позволяет оператору управлять двигателем на заданной скорости, не прибегая к помощи оборудования, что позволяет двигателю достичь оптимального крутящего момента до того, как будет испытана нагрузка.

Как работает центробежная муфта?

В центробежной муфте приводной орган вращается при движении коленчатого вала двигателя. Когда скорость двигателя достигает заданных оборотов, он создает достаточную центробежную силу на тормозных колодках. Он выталкивает колодки наружу от центра, что приводит к соединению тормозных колодок с фрикционной накладкой ведомого звена, создает трение и передает мощность.

Что такое центробежная муфта Noram?

Центробежная муфта Noram обеспечивает безопасный, бесшумный запуск электроинструмента без нагрузки. Сцепления Noram помогают снизить вибрацию, максимальный крутящий момент для более эффективной работы двигателя и обеспечивают защиту от перегрузок для безопасности оператора и оборудования.

Что такое центробежная муфта Hilliard?

Центробежная муфта Hilliard обеспечивает автоматическое постепенное плавное включение в диапазоне скоростей при высокоинерционных нагрузках. Это сглаживает и уменьшает бросок пускового тока.