Сцепление принцип работы устройство: виды, устройство и принцип работы

принцип работы, устройство, виды (мокрое и сухое)

Элементы трансмиссии любого автомобиля призваны обеспечивать передачу крутящего момента двигателя на ведущие колеса. На заре автомобилестроения, устройства, обеспечивающие подобную функцию, не отличались высокой эффективностью ввиду простоты конструкции. Модернизация представленных узлов привела к тому, что удалось добиться плавного переключения передач без потери мощности и динамических характеристик автомобиля.

Содержание статьи:

• 1 Чем отличается КПП с двойным сцеплением от АКПП и МКПП
• 2 Принцип работы
• 3 Устройство механизма
  • 3.1 «Мокрое» двойное
  • 3.2 «Сухое» двойное
• 4 Плюсы и минусы двойного сцепления

Ключевую роль в передачи крутящего момента играет сцепление. Этот сложный узел претерпевал целый ряд изменений, прежде чем стать таковым, каким мы привыкли его видеть сейчас.

Многие из доработок, которые нашли своё применение в гражданском автомобилестроении, были заимствованы у гоночных автомобилей. К одной из них можно отнести и так называемое двойное сцепление, о котором и поговорим в этой статье.

Чем отличается КПП с двойным сцеплением от АКПП и МКПП

Попробуем разобраться, что же представляет из себя это диковинное творение инженерной мысли. Само понятие двойное сцепление наводит на мысль о том, что подобная конструкция предусматривает наличие 2-ух составных частей.

Так и есть, такой вид сцепления отличается наличием двух ведомых фрикционных дисков, но не всё так просто, как может показаться на первый взгляд.

Представленный тип механизма работает в паре с роботизированными коробками передач. В данном случае речь идет о спаренных КПП, которые отвечают за включение определенного набора скоростей. Одна отвечает за нечетные передачи, другая же за четные.

Читайте также: Как проверить электронную педаль газа и починить при необходимости

Пожалуй, определяющим отличием КПП с двойным сцеплением от всех остальных является наличие так называемого двойного вала. Он в некоторой степени представляет собой тот же самый блок шестерен более усложненной конструкции.

Шестерни на внешнем валу такого блока шестерен входят в зацепление с шестернями четных передач, а шестерни так называемого внутреннего вала взаимодействуют с шестернями нечетных передач.

Управление представленными узлами трансмиссии производится благодаря системе гидроприводов и автоматики. Стоит отметить, что представленный тип КПП, в отличие от АКПП не оснащается гидротрансформатором.

В данном случае принято говорить о двух разновидностях сцепления: сухом и мокром. На них мы остановимся более подробно ниже по тексту.

Принцип работы

Познакомившись с некоторыми конструктивными особенностями представленного узла, попробуем понять принцип его работы.

Если не вникать в технические тонкости, то алгоритм работы можно разбить на несколько этапов:

1. После начала движения на первой передаче, система готовится к включению следующей;
2. Достигнув определенного момента, соответствующего установленным скоростным характеристикам, происходит отключение первого сцепления;
3. В работу вступает второе сцепление, обеспечивающее автоматическое зацепление шестерни второй передачи;
4. Анализируя процесс увеличения оборотов двигателя, исполнительные устройства, выполняющие команды, поступающие с модуля управления, готовятся к включению третьей передачи.

Последующее включение скоростей происходит по тому же принципу. Стоит отметить, что система датчиков, установленных в представленном виде КПП позволяет производить анализ самых различных параметров, среди которых: частота вращения колес, расположение рычага КПП, интенсивность нажатия на педаль акселератора/тормоза.

Анализируя полученные данные, автоматика и производит выбор режима, оптимального для конкретной ситуации.

Помимо всего прочего, стоит отметить, что при наличии подобной системы, педаль сцепления попросту отсутствует. Выбор передач осуществляется автоматически, а при необходимости и вручную при помощи вмонтированных в руль управляющих кнопок.

Устройство механизма

Чтобы более детально ознакомится с представленным узлом необходимо изучить устройство самого механизма, обеспечивающего плавное переключение передач.

В отличие от всех остальных типов сцепления, данная разновидность отличается наличием целого ряда уникальных узлов и элементов.

Итак, данная система включает в себя следующие ключевые компоненты:

• пакет фрикционных дисков;
• корпус с сухим или масляным картером;
• мехатроник.

Если два первых узла достаточно знакомы автолюбителям, то третий производит впечатление чего-то доселе неизвестного.

Итак, мехатроник, это высокотехнологичный узел сцепления, позволяющий преобразовывать электрические сигналы в механическую работу исполнительных узлов.

Статья по теме: Лямбда-зонд, что это, признаки неисправности и способы проверки

Мехатроник современного автомобиля, как правило, включает в себя два составных элемента: электромагнитный блок и управляющую плату.

Первый представляет собой набор электромагнитных клапанов, так называемых соленоидов. Ранее, вместо соленоидов использовались гидрораспределительные механизмы, так называемые гидроблоки. Но ввиду их низкой производительности, им на смену пришли более совершенные электромагнитные устройства.

Рассмотрим принципиальные особенности мокрого и сухого сцепления.

«Мокрое» двойное

Если проводить экскурс в историю рассматриваемого узла, то прародителем двойного принято считать так называемый «мокрый тип».

Оно представляет из себя набор двух секций дисков «феродо», погруженных в масляную ванну в корпусе кожуха сцепления.

В данном случае, принято различать две разновидности «мокрой муфты» в зависимости от типа привода автомобиля. Так для переднеприводных авто используется сцепление с концентрическим расположением дисков «феродо». У обладателей заднеприводных машин, особенность этого устройства проявляется в параллельном расположении ведомых дисков.

Это интересно: 5 самых хороших автомобильных колонок для качественного звука

Составные части обеих разновидностей «мокрого сцепления» одинаковы. К ним относятся:

• входной фланец;
• главный фланец;
• ведущий диск;
• пакет фрикционных дисков первого и второго порядка;
• пружина диафрагмы, вспомогательная пружина;
• плунжер;
• гидравлические цилиндры;
• первичный вал первого и второго порядка.

«Сухое» двойное

Помимо «мокрого» сцепления существует и так называемое «сухое». Нельзя сказать, что оно хуже или лучше предыдущего. В данном случае будет уместно подчеркнуть, что каждое из них эффективно применяется в предусмотренных для них условиях эксплуатации.

В отличие от предыдущего типа, особенность конструкции «сухого» сцепления не предусматривают использования смазочных материалов. Ведомые диски находятся непосредственно в зацеплении с первичными валами каждой из КПП.

К сведению: Как сделать пеногенератор для автомойки из подручных вещей своими руками

К рабочим элементам такого механизма можно отнести:

• первичные валы;
• выжимные подшипники;
• фрикционные диски;
• ведущий диск;
• два вспомогательных диска;
• маховик;
• пружины диафрагмы.

Указанная конструкция рассчитана на передачу меньшего (в отличие от «мокрого») крутящего момента, ввиду низкого коэффициента теплоотдачи.

Тем не менее, из-за отсутствия необходимости использования масляного насоса, что неминуемо приводит к потерям мощности, эффективности данного типа муфты существенно превосходит ранее рассмотренную разновидность.

Плюсы и минусы двойного сцепления

Как любой другой узел автомобиля, двойное сцепление имеет как ряд положительных качеств, так и ряд недостатков. Начнём, пожалуй, с плюсов.

Итак, внедрение подобного усовершенствования в систему трансмиссии автомобиля позволило добиться:

• существенной экономии топлива;
• высоких динамических показателей;
• плавности хода;
• отсутствия потерь мощности двигателя.

Несмотря на такие весомые преимущества представленного узла, существует ряд отрицательных моментов. К ним можно отнести:

• крайне ограниченный ресурс рабочих элементов;
• низкое сервисное обслуживание;
• дорогостоящий ремонт.

Пожалуй, еще одним не менее существенным недостатком данной трансмиссии является то, что в случае повышенного износа рабочих элементов узла, дальнейшая эксплуатация автомобиля становится невозможной.

Иными словами, если та же самая «пинающаяся» АКПП позволит вам самостоятельно добраться до сервиса и произвести ремонт, то в данном случае придется рассчитывать только на помощь эвакуатора.

Тем не менее прогресс не стоит на месте и производители, ориентируясь на опыт эксплуатации своих разработок, привносят в конструкцию узлов «двойного сцепления» различные новшества, призванные увеличить ресурс его механизмов и повысить ремонтопригодность.

Устройство сцепления принцип работы и основные неисправности

Всем доброго времени суток! Рад продолжить диалог на автомобильную и около автомобильную тематику. Недавно мы говорили о нюансах работы двухтактных двигателей, о разновидностях систем регулирования фаз газораспределения. На очереди у нас сцепление, которое является неотъемлемым атрибутом автомобиля независимо от типа трансмиссии. Хочу обсудить в этом выпуске устройство сцепления — для многих может быть интересно узнать, как оно работает и как правильно эксплуатировать его, чтобы добиться безотказной службы.

Оглавление

•    Принцип функционирования
•    Что входит в комплект
•    Передача крутящего момента
•    Функционал исполнительного и главного цилиндров и неисправности

   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

Поскольку назначение сцепления мы в основном затронули, пришло время посмотреть, из каких конкретно узлов оно состоит. В процессе развития автомобилестроения было известно множество различных конструкций, но лучше всех проявила себя следующая компоновка:

• 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

Посмотрим теперь, как работает сцепление автомобиля в сборе. 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.

   Функционал исполнительного и главного цилиндров и неисправности

Важнейшим узлом сцепления является его привод, в который входит главный цилиндр, сама педаль, рабочий цилиндр, нажимной подшипник, систему трубопроводов, вилка включения. Размещается исполнительный (рабочий) цилиндр на картере сцепления. В разных моделях и марках авто его устройство не имеет принципиально разных конструктивных отличий. В его корпусе размещены поршень с толкателем, штуцер, уплотнитель под кольцо, пружина для выхода воздуха. Любой из этих элементов при выходе из строя подвергает риску неработоспособности сразу всю систему.

Функции рабочего цилиндра во многом совпадают с теми же, что выполняет главный. Они толкают рабочую жидкость по системе трубопроводов. Первый и наиболее часто встречающийся признак появления неисправностей в работе этого узла — провал педали либо чересчур мягкий ход. Он может означать то, что исполнительный цилиндр износился и начал подтекать. Вместе с демонтажом рабочего часто требует замены и главный цилиндр.

Если по Вашим ощущениям усилие при нажатии на педаль изменилось, первым делом нужно проверить уровень тормозной жидкости в системе, а также состояние, в котором находится гидравлический привод и шланги. Рабочую жидкость специалисты рекомендуют заменять спустя каждые 50 тысяч пройденных километров. При ее замене обязательно следует стравливать из системы весь воздух.

Современное сцепление характеризуется следующими основными неисправностями:

• провал педали или посторонние шумы;
• неполное включение или выключение передачи;
• затрудненное или резкое включение.

Зачастую к появлению проблем приводит неправильная эксплуатация со стороны самого водителя. Это может потребовать высокозатратного ремонта, поэтому куда экономнее будет научиться пользоваться сцеплением правильно. В ходе эксплуатации нужно постоянно контролировать уровень рабочей жидкости. При его недостаточном уровне нужно срочно устанавливать места вероятного подтекания и менять вышедшие из строя элементы.

Надеюсь, уважаемые читатели, что Вам была полезной представленная сегодня в блоге статья и схема работы узла. Мы немного больше стали знать об устройстве сцепления и принципах его взаимодействия в комплексе с двигателем и коробкой передач. А пока рекомендую прочитать  три части моего обзора автомобиля Ford Focus 2, владельцем которого я был на протяжении 6 лет, в тексте найдете много полезной информации, а также советы тем, кто рассматривает его для покупки. Читайте новые публикации в самые ближайшие дни! На сегодня пока!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Просмотры:6596

0Нравится

Поделиться

Как это работает: фрикционная муфта с пневматическим приводом

Mach III

Запросить цену

Пневматические муфты

Mach III передают вращательное движение от вала, который постоянно вращается, к валу, который должен вращаться только с перерывами. Этот тип муфты включается под давлением воздуха и принудительно отключается под давлением пружины, когда давление воздуха отсутствует.

ОСНОВНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

• Либо 9Источником входных данных может быть 0007 ВАЛ , на котором установлено сцепление, или другой вал, соединенный с ВТУЛКОЙ (с помощью звездочек и роликовой цепи, шкивов и ремня или муфты).
• ПРИВОДНАЯ СТУПИЦА надевается на ВАЛ . Приводная ступица имеет шпоночный паз, который соответствует шпоночному пазу в ВАЛ . При наличии ключа KEY два элемента соединяются. Сцепление зафиксировано на ВАЛ с помощью УСТАНОВОЧНЫЕ ВИНТЫ .
• Муфты, устанавливаемые на сквозной вал, такие как показанная, должны быть соединены с ОГРАНИЧИТЕЛЕМ ОГРАНИЧЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ . В противном случае перетаскивание подшипников, соединяющих узел ЦИЛИНДР/ПОРШЕНЬ с ПРИВОДНОЙ СТУПИЦЕЙ , может привести к их вращению.
• Выступы (выступы) на внешнем диаметре ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ входят в соответствующие пазы во ВТУЛКЕ . Внутренний диаметр ПРИВОДНЫХ ДИСКОВ соединен с ПРИВОДНАЯ СТУПИЦА  через зубья шестерни или другую геометрию привода.
•   SLEEVE  включает в себя прецизионно обработанную направляющую, на которую можно прикрепить звездочку, шкив, шкив, муфту или переходник.
• Муфта может вращаться как по часовой, так и против часовой стрелки.

ВКЛЮЧЕНИЕ СЦЕПЛЕНИЯ

• Сжатый воздух, подаваемый на сцепление через ВПУСКНОЙ ВОЗДУХ  воздействует на ПОРШЕНЬ  сборка, которая, в свою очередь, прикладывает усилие к ФРИКЦИОННЫМ ДИСКАМ и ПРИВОДНЫМ ДИСКАМ .
• После достижения достаточного давления, чтобы сжать ПРУЖИНЫ , расположенные между ФРИКЦИОННЫМИ ДИСКАМИ и ПРИВОДНЫМИ ДИСКАМИ , диски входят в контакт и создают трение, передающее крутящий момент.
• Величина передаваемого крутящего момента линейно пропорциональна подаваемому давлению воздуха (PSI, BAR). Больше давление воздуха = выше выходной крутящий момент.
• Максимальное рекомендованное давление воздуха для большинства продуктов Mach III составляет 80 фунтов на квадратный дюйм.

ОТКЛЮЧЕНИЕ СЦЕПЛЕНИЯ

• ФРИКЦИОННЫЕ ДИСКИ и ПРИВОДНЫЕ ДИСКИ остаются в контакте и вращаются друг с другом, пока не прекратится подача сжатого воздуха.
• При отсутствии давления воздуха СЕПАРАТОРНЫЕ ПРУЖИНЫ расширяются, чтобы раздвинуть ФРИКЦИОННЫЕ ДИСКИ и ПРИВОДНЫЕ ДИСКИ друг от друга. Когда диски полностью разделены, сцепление полностью выключено.
• Время полного выключения короткое, но в зависимости от частоты циклов приложения иногда рекомендуется установить порт быстрого выпуска, чтобы воздух быстрее выходил из сцепления.

Обратите внимание, что расцепление только гарантирует, что крутящий момент больше не передается. Если компонент машины, приводимый в действие сцеплением, должен оставаться неподвижным, когда сцепление отключено, следует рассмотреть возможность использования комбинации сцепление-тормоз.

Как работает фрикционная муфта Polyclutch

Муфты скольжения контролируют крутящий момент и предотвращают механическую перегрузку. Посмотрите наше видео и узнайте больше о работе фрикционной муфты. Изучив эту страницу, вы лучше поймете, как работает фрикционная муфта.

Запросить цену
Посетите раздел «Наша продукция»

Видео: Как работает фрикционная муфта Polyclutch

Из чего сделана фрикционная муфта?

Фрикционные муфты обычно состоят из нескольких слоев компактного дискообразного механизма, включающего нажимные пластины, фрикционные пластины и пружины. Все Поликлатч 9Муфты скольжения 0123® выполняют основную функцию управления крутящим моментом между двумя элементами. Они могут поставляться в виде муфты вал-вал или модели вала-шкива, шестерни или звездочки. Нестандартные фрикционные муфты Polyclutch могут поставляться с нестандартными размерами отверстий, шпоночными канавками, низким люфтом или более высоким крутящим моментом, без корпусов и со шкивом, шестерней или звездочкой. Воображение и изобретательность привели к разработке дополнительных вариантов фрикционной муфты.

А Фрикционная муфта Polyclutch состоит из двух частей: картриджа и корпуса (см. схему)

Картридж прикручивается или прикручивается к входному валу. В состав картриджа входит пакет сцепления: внешние диски, фрикционные накладки, внутренние диски

• Пластины латунные с фирменной обработкой
• Внутренние пластины крепятся к втулке картриджа
• Внешние пластины крепятся к корпусу картриджа
• Фрикционные накладки изготовлены из запатентованного композита на основе пластика (без асбеста)

Корпус привинчивается к выходному валу либо (как показано на рисунке) прикрепляется к выходной шестерне или шкиву с помощью бронзового подшипника, обеспечивающего относительное движение между входным валом и выходной шестерней/шкивом.