Принцип работы сцепление: виды, устройство и принцип работы

Устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает

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

Для чего нужно

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

Привод выключения

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

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

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

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

Привод выключения (гидравлического типа) состоит из:

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

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

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

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

Механизм сцепления

Представляет устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Он позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Его элементы заключены в картер, который крепится к мотору. Он состоит из:

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

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

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

Сцепление включено

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

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

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

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

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

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

Сцепление выключено

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

Сцепление автомобиля – назначение, типы сцепления, устройство, принцип работы.

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Оно 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, гидравлическое, электромагнитное.

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.

В зависимости от количества дисков различает следующие виды фрикционного сцепления: однодисковое, двухдисковое и многодисковое.

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. Конструкция однодискового сцепления включает маховик, нажимной и ведомый диски, диафрагменную пружину, подшипник выключения сцепления с муфтой и вилкой. Все конструктивные элементы сцепления размещаются в картере. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

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.

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.

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Оно 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.

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

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

Что такое сцепление?

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

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

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

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

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

Читайте также: 9 разных типов муфт

Основная часть сцепления

Основные части сцепления делятся на три группы

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

Ведущий элемент

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

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

Ведомый элемент

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

Приводной элемент

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

Функции различных компонентов силовой передачи

Функции различных компонентов системы трансмиссии:

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

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

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

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

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

Как работает сцепление в автомобиле

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

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

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

Читайте также: Гидротрансформатор: принцип работы и детали

Принцип работы сцепления

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

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

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

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

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

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

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

Требование к сцеплению

Сцепление должно передавать максимальный крутящий момент двигателю.

Сцепление должно включаться постепенно, чтобы избежать внезапных рывков.

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

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

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

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

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

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

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

Диск или диск сцепления

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

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

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

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

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

Закрытие

Вот и все. Спасибо за чтение. Если вам понравилась наша статья о сцеплении, поделитесь с друзьями. Если у вас есть вопросы о « принцип работы сцепления » оставить комментарий.

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

Адрес электронной почты

Загрузить эту статью в формате PDF:

Щелкните здесь для загрузки

Подробнее: Четыре различных типа коробок передач, которые используются в современных автомобилях

Как работают автомобильные сцепления?

В детстве я всегда думал, а нужно ли сцепление? что именно делает? И в детстве я мог представить себе работу тормозов и как увеличивается скорость, но я никогда не мог понять сцепление! Это был действительно приятный момент для меня, когда я полностью смог понять клатчи. Итак, сегодня мы увидим все, что вам нужно знать о муфтах!

Что такое сцепление?

Муфты сцепления представляют собой 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 основные части перечислены ниже. . Маховик снабжен фрикционной поверхностью ИЛИ к внешней стороне маховика прикручен фрикционный диск.

2.

Диски фрикционные –

Одиночные ИЛИ составные (по требованию) диски, футерованные фрикционным материалом с высоким коэффициентом трения, устанавливаются на ведомый вал.

3.

Нажимная пластина –

Еще один фрикционный диск привинчен к нажимной пластине. Нажимной диск установлен на шлицевой ступице.

4.

Пружина и рычаги растормаживания –

Используемая пружина представляет собой диафрагменную пружину, которая перемещает фрикционный диск вперед и назад. Пружина втягивается с помощью рычагов.

Работа сцеплений (трение):-

Принцип работы сцеплений (трение) заключается в том, что крутящий момент/мощность не передается до тех пор, пока обе фрикционные пластины не коснутся друг друга.

На что следует обратить внимание, прежде чем разбираться в работе –

• Одна фрикционная пластина крепится болтами к маховику, а другая перемещается по коленчатому валу.
• Величина передаваемого крутящего момента зависит от того, насколько осевая нагрузка приложена к фрикционному диску.
• Подвижный диск насажен на коленчатый вал и может двигаться вперед-назад с помощью педали сцепления.
• Больше осевая нагрузка, больше мощность; меньше осевая нагрузка, меньше передача мощности. Что также означает
  , если Нагрузка = 0, передаваемая мощность = 0 и
  , если Нагрузка = максимальная сила пружины, передаваемая мощность = максимальная!
• Нагрузка создается прижимной пластиной, так как прижимная пластина соединена с несколькими винтовыми пружинами ИЛИ с одной диафрагменной пружиной !

Включение и выключение сцепления !

Когда полностью нажимаем на педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит обратно по валу. Это разомкнутое 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 полностью отпускаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит вперед по этому валу. Это включенное состояние, при котором диск полностью касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна максимальной силе пружины и, следовательно, передаваемая мощность является максимальной!

Когда 0 < Нагрузка < максимальной силы пружины, возникает состояние, называемое условием проскальзывания . Допустим, есть условие проскальзывания 50%; это означает, что будет передаваться только 50% мощности!
Процент проскальзывания зависит от того, насколько сильно вы нажали на педаль сцепления!

Вам может понравиться – Что такое муфты? Все виды муфт!

Почему изношенные муфты дают низкую мощность?

Осевая нагрузка , прикладываемая прижимной пластиной, зависит от отклонения пружины . Больше отклонение, больше сила. Когда диски изнашиваются, пружина прогибается меньше, чем первоначальный прогиб. Следовательно, из-за этого пружина может прикладывать меньшее осевое усилие, чем раньше, что приводит к плохой передаче мощности! Это напрямую влияет на эффективность автомобиля, поэтому диски сцепления необходимо менять соответствующим образом!

Типы муфт: —

1. Электромагнитная муфта
2. Многодисковая муфта
3. Конусная муфта
4. Центробежная муфта
5. Муфта электромагнитная
6. Гидравлическая муфта

?

Давайте разберемся с этим на примере, когда человеку нужно перевезти 100 кг груза из точки А в точку Б.

Зачем нам нужна муфта

Случай Б:- начало, ему дали всего 5кг. Затем он начинает идти к B, так как он может легко нести 5 кг. В дальнейшем через каждые 1 м пути добавляется 5 кг.
Таким образом, после 1 м нагрузки он будет нести 10 кг; через 2 м нагрузка будет 15 кг и так далее.
Результат – Человек доберется до места назначения; если не в точке B, то, по крайней мере, он сможет нести ее в течение более длительного периода времени, чем в случае A. это для больших расстояний, если нагрузка увеличивается равномерно!
То же самое и с машинами и транспортными средствами; 9Двигатель/двигатель 0003 не может мгновенно справиться с такой большой нагрузкой. Следовательно, муфты используются для равномерного увеличения нагрузки, чтобы двигатель продолжал работать, а автомобиль начал двигаться .
СЛУЧАЙ A представляет собой иллюстрацию, где человек начинает изучать транспортное средство и сразу же отпускает сцепление, из-за чего двигатель не может справиться с такой большой нагрузкой и перестает работать, вызывая у человека рывок.