Все о седанах. Устройство сцепление
устройство, принцип действия, классификация, виды, преимущества и недостатки. Устройство, принцип действия и классификация сцепления автомобиля. Классификация и виды автомобильного сцепления. Его устройство и принцип работы.
Владельцы автомобилей с МКПП, знают, что для качественной работы механической коробки передач нужно, чтобы безотказно функционировал еще один важный узел — сцепление. При поездках водители задействуют его постоянно, когда необходимо переключить передачу.
Что такое сцепление?
Сцеплением является один из компонентов автомобильной трансмиссии. Благодаря ему выполняется краткосрочное отсоединение работающего мотора от приводов трансмиссии. После переключения скорости сцепление плавно включает данную связку обратно в работу.
Где находится сцепление?
Схематическое место нахождения сцепления — пространство между силовым агрегатом и передаточной коробкой. Данный узел дает возможность избегать высоких силовых нагрузок на агрегаты трансмиссии и подавляет появляющиеся колебания.
Функции сцепления автомобиля
Муфта сцепления — один из самых нагруженных элементов трансмиссии. Ее основные функции следующие:
- Плавно разъединяет и соединяет двигатель и КПП.
- Передает крутящий момент без потерь.
- Компенсирует нагрузки и вибрации от неравномерной работы мотора.
- Снижает нагрузки на элементы силового агрегата и трансмиссии.
Компоненты муфты сцепления
В конструкцию стандартной муфты сцепления, используемой на большинстве авто с МКПП, входят такие основные элементы:
- Вилка сцепления
- Привод сцепления.
- Выжимной подшипник сцепления.
- Маховик мотора (ведущий диск).
- Корзина сцепления (то есть нажимной диск).
- Муфта выключения сцепления.
- Ведомый диск сцепления.
На ведомом диске с обоих сторон стоят фрикционные накладки. Его функцией является передача крутящего момента с помощью силы трения. Демпфер крутильных колебаний, который встроен в корпус диска, сглаживает соединение с маховиком, а также гасит нагрузки и вибрации от неравномерности работы мотора.
Диафрагменная пружина и нажимной диск, оказывают воздействие на ведомый диск, в сборе являют собой единый узел, который называется «корзиной сцепления». Что касается ведомого диска сцепления, то он находится между маховиком и корзиной, и соединяется с первичным валом КПП при помощи шлицев, по ним он может передвигаться.
Диафрагменная пружина корзины бывает или вытяжного, или нажимного принципа действия. Отличие основано на направлении приложения усилий от привода сцепления: от маховика или к маховику. Конструкция пружины вытяжного действия дает возможность применять корзину, толщина которой существенно меньше, что делает узел наиболее компактным.
Принцип работы сцепления
Для выключения муфты автомобилист нажимает на педаль, соединенную с вилкой гидравлическим либо механическим приводом. Вилка передвигает выжимной подшипник, а он, нажимая на лепестки диафрагменной пружины, останавливает ее давление на нажимной диск, который освобождает ведомый. В данный момент мотор разъединен с трансмисией.
Когда нужная передача включена, автомобилист отпускает педаль сцепления, вилка перестает оказывать воздействие на выжимной подшипник, а он, в свою очередь, на пружину. Далее нажимной диск прижимает к маховику ведомый. Силовой агрегат соединен с трансмиссией.
Разновидности сцепления
С момента возникновения автотранспортной и специализированной техники, оборудующейся ДВС, было придумано несколько вариантов данного узла. В основном они подразделяются на фрикционные и гидравлические. Также есть электромагнитные, однако по сути они являются разновидностью фрикционного типа. Рассмотрим их подробнее.
гидравлическое сцепление
В таком сцеплении между ведомым и ведущим дисками, которые имеют лопасти, циркулирует жидкость. От количества этой жидкости зависит скорость оборотов ведомого колеса. Если ее удалить полностью, ведомое колесо остановится. Такое сцепление существенно увеличивает плавность хода транспортного средства, однако усложняет его конструкцию.
электромагнитное сцепление
При появлении электромагнитного поля ведомая и ведущая части сцепления электромагнитного типа соединяются между собой либо непосредственно, либо через ферромагнитный порошок, теряющий подвижность под влиянием электромагнитного поля. Такие сцепления использовались на автомобилях, которые предназначены для инвалидов. В наше время электромагнитные сцепления не редко используются в климатических установках ТС.
фрикционное сцепление
Зачастую на автомобилях применяется именно данный тип сцепления. Крутящий момент во фрикционном сцеплении передается с помощью силы трения, которая возникает между прижатыми друг к другу ведомой и ведущей частями сцепления.
В транспорте можно встретить как однодисковые фрикционные сцепления, так и двухдисковые и многодисковые вариации, диски которых могут функционировать в жидкости (так называемое мокрое сцепление) и без нее (то есть сухое сцепление).
В общем фрикционные сцепления можно разделить на следующие критерии:
- По типу привода (управления).
- По типу трения.
- По количеству ведомых дисков.
- По количеству потоков передач вращения.
сухое сцепление
Принцип работы такого сцепления основывается на силе трения, которая возникает в условиях взаимодействия сухих поверхностей: ведомого, нажимного и ведущего дисков, что обеспечивает жесткую связь мотора и КПП. Сухое однодисковое сцепление является наиболее распространенным видом, который используется на автомобилях с МКПП.
мокрое сцепление
Этот тип сцепления предполагает функционирование трущихся элементов в масляной ванне. В сравнении с сухим сцеплением, такая схема способна обеспечить более плавное соприкосновение дисков, узел охлаждается эффективнее благодаря циркуляции жидкости и передает на трансмиссию больший крутящий момент.
Мокрое сцепление, как правило, используется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенностью функционирования такого сцепления является то, что на нечетные и четные скорости коробки передач крутящий момент подается от разных ведомых дисков. Что касается привода сцепления, то здесь он гидравлический и управляется электроникой. Передачи переключаются при постоянной передаче момента на трансмиссию, не разрывая поток мощности. Такая конструкция является более сложной в производстве и дорогой.
по количеству потоков передач вращения
Сухое двойное сцеплениеПо данному показателю системы можно разделить на однопоточные и двухпоточные. Что касается однопоточных, то в первом случае вращение от ДВС передается лишь на один элемент. Двухпоточное сцепление достаточно часто применяется на спецтехнике. Их отличие от однопоточных заключается в том, что вращение передается на два вала, для этого в конструкцию входит два ведомых диска. Зачастую двухпоточный вариант сцепления применяется на тракторах. Что касается легкового транспорта, то данный тип нашел свое применение в автомобилях с роботизированной КПП.
по количеству ведомых дисков
Однодисковое устройствоОднодисковые элементы, как правило, монтируются на грузовые и легковые автомобили, где передающийся крутящий момент находится в пределах 0.7-0.8 кНм. Эксплуатация двохдисковых компонентов актуальна в автомобилях с высоким крутящим моментом. Что касается многодисковых систем, то они применяются в специализированных механизмах, например в автоматических коробках, предохранительных муфтах и т. д.
Многодисковое сцеплениепо типу управления
Для управления узлом используются такие типы приводов:
- Гидравлический. В данном случае усилие передается через два цилиндры — главный и рабочий, которые соединены между собой заполненным жидкостью трубопроводом.
- Механический. Усилие от педали передается на вилку подшипника с помощью системы троса и рычагов.
- Электрический. Используется в системах, где управление сцеплением автоматическое. В данном случае воздействие на детали сцепления ведется через электромоторы с сервоприводами.
- Комбинированный. Сочетает в себе сразу несколько из перечисленных выше типов, например, гидромеханический.
Ведомый диск сцепленияТребования, предъявляемые к сцеплению
Сцепление должно обеспечивать:
- Плавное и беспроблемное включение, что дает возможность уменьшить уровень нагрузок на КПП и улучшить динамику.
- Комфорт и удобство в плане управления.
- Износостойкость поверхностей трущихся компонентов и длительный срок эксплуатации.
- Нормальный отвод тепла, во избежание проблем с перегревом устройства.
- Надежное включение в активированном положении, что уменьшает риск пробуксовки.
- Полное выключение при деактивированном положении.
- Оптимальный вес и габариты.
prosedan.ru
Основы устройства и принцип действия сцепления
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Шасси автомобиля
Основы устройства и принцип действия сцепленияНа автомобилях получили применение сухие дисковые сцепления.
Действие такого сцепления основано на использовании сил трения, возникающих между трущимися поверхностями. Простейшее дисковое сцепление имеет ведомый диск, установленный ступицей на шлицах конца вала коробки передач и расположенный между маховиком и нажимным диском, соединенным с маховиком через кожух, прикрепленный к маховику. Когда ведомый диск не соприкасается с нажимным диском и маховиком, сцепление выключено, и вращенце от коленчатого вала двигателя на коробку передач и связанную с ней силовую передачу не передается.
Если ведомый диск заяотмать между нажимным диском и маховиком, то вследствие возникших между дисками сил трения маховик начнет увлекать за собой ведомый диск и будет вращать его. При достаточно сильном сжатии трущихся поверхностей сцепления все усилие от двигателя будет передаваться через сцепление на силовую передачу.
Ведомый диск делают возможно более легким, чтобы улучшить условия переключения передач. Ная^имной и ведомый диски прижимаются к маховику в сцеплении при помощи нажимных пружин, установленных в кожухе. Разъединение ведомой части сцепления от ведущей осуществляется механизмом выключения, управляемым ножной педалью.
Сцепления, трение у которых между дисками происходит при сухих трущихся поверхностях, называются сухими.
По числу ведомых дисков сцепления бывают однодисковые и двухдисковые, по устройству нажимного механизма — простые и полуцентробежные, по числу нажимных пружин сцепления — с несколькими пружинами, расположенными равномерно по окружности (периферийными) и с одной центральной пружиной.
Механизм выключения сцепления может быть с механическим или гидравлическим приводом от педали. При установке гидравлического привода повышается удобство управления сцепдением и увеличивается плавность его включения, а также улучшается герметизация пассажирского помещения кузова и размещение в нем педали сцепления, которая обычно делается подвесной. В некоторых сцеплениях для снижения усилия на педали в приводе применяют специальные усилители, обычно пневматического типа.
Чистота выключения сцепления достигается принудительным отведением нажимного диска от маховика на определенное расстояние с помощью рычагов выключения или специальных пружин при нажатии на педаль сцепления.
Надежность работы сцепления под нагрузкой без пробуксовывания дисков во включенном состоянии обеспечивается достаточной силой трения между дисками, создаваемой соответствующей силой нажимных пружин. Для того чтобы увеличить трение между дисками, поверхность ведомого диска в сухом сцеплении облицовывают с обеих сторон накладками из прессованного асбеста или медно-асбестовой плетенки.
Рис. 1. Схема работы дискового сцепления
Плавность включения сцепления получается в результате постепенного отпускания педали при включении, а также применения пружинящего ведомого диска.
Пружинение ведомого диска обеспечивается различными способами, например тем, что иедомый диск разделен на отдельные секции, которые имеют изгиб поочередно в разные стороны. Одна накладка прикреплена к секциям с изгибами вперед, а вторая — к секциям с изгибом назад, поэтому в свободном состоянии между накладками имеется зазор 1 — 2 мм. Иногда под одну из накладок устанавливают плоские пружины.
Рис. 2. Детали ведомого диска сцепления и схемы работы гасителя крутильных колебаний
При включении сцепления ведомый диск сжимается, вследствие чего трущиеся поверхности плавно соприкасаются и сила трения между ними постепенно возрастает.
На ведомом диске сцепления обычно ставят гаситель крутильных колебаний. Гаситель предохраняет силовую передачу от возникновения на ее валах значительных крутильных колебашш, вызывающих повышение нагрузок на детали. Эти колебания и рост напряжений в деталях могут возникать из-за неравномерности вращения коленчатого вала или его крутильных колебаний, а также в результате резких изменений угловых скоростей на валах в силовой передаче при движении автомобиля по неровным дорогам. Гаситель, кроме того, обеспечивает большую плавность включения сцепления. Все это снижает нагрузки, действующие на детали силовой передачи, способствуя повышению их долговечности.
При наличии гасителя ведомый диск сцепления соединяют со ступицей не жестко, а при помощи шести-восьми пружин. Пружины установлены в сжатом состоянии в прямоугольных вырезах фланца ступицы, ведомого диска и диска гасителя. Диски соединены штифтами. Для увеличения трения между фланцем ступицы и дисками между ними иногда устанавливают фрикционные кольца из специального картона (паронита). Сила сжатия между дисками регулируется подбором регулировочных стальных колец.
В свободном состоянии, когда усилие через диск не передается, прорези диска и фланца ступицы совпадают.
При включении сцепления усилие от диска на ступицу передается через пружины. Под действием этого усилия пружины сжимаются, диск несколько смещается относительно ступицы, и плавность включения сцепления увеличивается.
Крутильные колебания, возникающие на валах, вызывают угловые смещения ведомого диска относительно его ступицы вследствие деформации пружин, что сопровождается трением между дисками в гасителе и гашением колебаний.
Предохраняющее значение сцепления заключается в том, что в случае резкого замедления коленчатого вала двигателя (например, при торможении с невыключенным сцеплением) возникающий на нем значительный по своей величине инерционный момент вызывает пробуксовывание дисков сцепления п не передается полностью на силовую передачу. Это предохраняет силовую передачу от поломок.
Читать далее: Сцепление автомобиля ЗАЗ-965a «Запорожец»
Категория: - Шасси автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Общее устройство сцепления
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Автомобили и трактора
Общее устройство сцепленияСцепление состоит из ведущих и ведомых деталей и привода. Детали, воспринимающие крутящий момент от маховика, относятся к ведущим частям сцепления, а детали, передающие момент на первичный вал коробки передач,— к ведомым.
Схема однодискового сцепления с пружинами, расположенными по окружности ведущего диска, показана на рис. 89, а. К маховику двигателя болтами прикреплен кожух сцепления, имеющий несколько прямоугольных прорезей. В прорези входят выступы ведущего диска, воспринимающие крутящий момент от кожуха сцепления. Между кожухом и ведущим диском по окружности установлено несколько пружин, зажимающих ведомый диск между ведущим диском и маховиком. Ступица ведомого диска соединена с первичным валом коробки передач при помощи шлицев, благодаря чему диск может перемещаться вдоль вала.
Для того чтобы выключить сцепление, необходимо нажать на педаль привода сцепления, вследствие чего ведущий диск отойдет назад (показано штриховыми стрелками) и пружины сожмутся; в результате этого между ведомыми и ведущими деталями сцепления образуются зазоры. В этом случае ведомый диск не соприкасается ни с маховиком, ни с ведущим диском и крутящий момент двигателя не передается на первичный вал коробки передач.
Для того чтобы включить сцепление, необходимо плавно отпустить педаль и пружины разжимаются, перемещая ведущий диск вперед. На поверхности ведомого диска, соприкасающегося с маховиком и ведущим диском, возникают силы трения, и крутящий момент передается на ведомый диск (показано сплошными стрелками). При слабом нажатии пружины ведомый диск вращается медленнее ведущего и сцепление пробуксовывает. В этом случае на ведомый диск передается небольшой крутящий момент. Чем больше отпущена педаль, тем сильнее пружины зажимают ведомый диск и тем больший крутящий момент передается на первичный вал. При полностью отпущенной педали сцепление передает весь крутящий момент двигателя
Схема однодискового сцепления с центрально расположенной пружиной показана на рис. 89, б. Коническая пружина одним концом упирается в бурт втулки, а другим — в корпус сцепления. Давление пружины передается на ведущий диск через тонкие упругие .рычажки, расположенные веерообразно по его окружности. Внутренний конец каждого рычажка шарнирно заделан во втулке. Средней частью рычажок опирается на выступ кожуха сцепления, а наружным концом — на ведущий диск. Внутренний конец рычажка длиннее наружного, поэтому сила, прижимающая ведущий диск к ведомому диску, больше силы давления пружины. Это позволяет передавать через сцепление больший крутящий момент без увеличения размеров деталей сцепления. Большое количество рычажков обеспечивает равномерное распределение силы по ведущему диску, а благодаря упругости рычажков достигается плавное включение сцепления.
При включенном сцеплении крутящий момент через кожух сцепления передается на ведущий диск с помощью пазов и выступов. При нажатии на педаль втулка перемещается вперед (показано штриховыми стрелками) вместе с внутренними концами рычажков и пружина сжимается. Рычажки перестают нажимать на ведущий диск, и пружина оттягивает его назад, освобождая ведомый диск.
Схема двухдискового сцепления показана на рис. 89. В маховик запрессованы пальцы, на которые свободно надеты передний и задний ведущие диски. К этим же пальцам прикреплен болтами кожух сцепления. Между кожухом и задним ведущим диском установлены пружины, под действием которых ведомые диски зажимаются между ведущими.
При включенном сцеплении крутящий момент двигателя передается через пальцы ведущим дискам, а от них— ведомым дискам. Увеличение числа трущихся поверхностей позволяет передавать через двухдисковое сцепление больший крутящий момент.
При нажатии на педаль диск отходит назад, при этом пружины сжимаются и сцепление выключается. Диск отходит назад под действием пружин. Чтобы предотвратить заклинивание переднего ведомого диска ведущими дисками, перемещение переднего ведущего диска ограничивается упорными пальцами. Во избежание перекоса дисков устанавливают не меньше трех пружин и трех упорных пальцев.
При отпускании педали пружины разжимаются и крутящий момент от двигателя передается сначала на задний ведомый диск, а затем на передний диск, чем достигается плавность включения сцепления.
Рис. 89. Схемы сцеплений:а — однодисковое сцепление с пружинами, расположенными по окружности ведущего диска; б — однодисковое сцепление с центральной пружиной; в — двухдисковое сцепление
Схема однодискового сцепления с пружиной диафрагменного типа показана на рис. 90. В кожухе (рис. 90, а) сцепления по окружности расположен ряд штифтов, на которых установлены опорные кольца и 5. Диафрагменная пружина помещена между этими двумя кольцами. Эта пружина (рис. 90, б) представляет собой стальной выпуклый диск, в котором сделаны радиальные прорези, идущие от центрального отверстия к окружности диска.
Когда сцепление включено, диафрагменная пружина вследствие упругости своей неразрезной части, опираясь на кольцо, перемещает нажимной диск к маховику, зажимая ведомый диск. При нажатии на педаль сцепления муфта выключения передвигается влево, нажимает на внутреннюю часть диафрагменной пружины и выгибает ее к маховику. Так как диафрагменная пружина опирается на кольцо, ее наружный край выгнется вправо, отведет от махо-. вика нажимной диск и освободит ведомый диск. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекратится.
Преимуществом дискового сцепления с диафрагменной пружиной по сравнению с сцеплением, имеющим винтовые пружины, является то, что диафрагменная пружина обеспечивает более равномерное давление на нажимной диск. Давление диафрагменной пружины при износе фрикционных накладок ведомого диска практически не изменяется. Кроме того, для удержания сцепления в выключенном состоянии нужна несколько меньшая сила, чем в сцеплениях с винтовыми пружинами.
Рис. 90. Схема однодискового сцепления с диафрагменной пружиной
Читать далее: Конструкции сцеплений и механизмов управления
Категория: - Автомобили и трактора
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Сцепление - назначение и общее устройство
Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения.
Сцепление состоит из нажимного (ведущего) диска, ведомого диска, выжимного подшипника и привода выключения.
Привод выключения сцепления может быть гидравлическим либо тросовым. В обоих случаях он предназначен для передачи усилия от педали сцепления к выжимному подшипнику.
Нажимной (ведущий) диск закреплен на маховике. Ведомый диск сцепления находится между нажимным диском и маховиком. Ведомый диск соединен с первичным валом коробки передач шлицевым зацеплением.
Как это все работает? При нажатии педали сцепления сначала ничего не происходит (выбирается свободный ход), затем выжимной подшипник начинает давить на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. В результате нажимной диск незначительно смещается в сторону от маховика. Ведомый диск перестает быть зажатым между маховиком и ведущим диском, начинает проскальзывать между ними. Вращение от коленчатого вала двигателя перестает передаваться на первичный (входной) вал коробки передач, и вал останавливается. Это позволяет водителю включить первую передачу в коробке передач. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной техпомощи на дороге москвы и московской области приедут и окажут необходимую помощь.
Теперь можно начинать движение. Из следующей главы можно будет узнать детальное описание устройства современного легкового автомобиля.
Для этого необходимо плавно отпустить педаль. Нажимной диск начнет прижиматься к ведущему, одновременно прижимая его к маховику. А в одной из следующих глав можно будет узнать краткий обзор систем управления автомобиля.
Сначала ведомый диск будет проскальзывать относительно ведущего, в этот момент первичный вал коробки передач начнет вращаться, но пока его частота вращения меньше частоты вращения коленчатого вала.
Это тот самый момент, когда автомобиль начинает движение с места.
По мере возрастания прижимной силы угловые скорости ведущего и ведомого дисков выравниваются.
По мере возрастания прижимной силы угловые скорости ведущего и ведомого дисков выравниваются.
Частота вращения первичного вала КП становится равной частоте вращения коленчатого вала. Автомобиль равномерно движется.
Если увеличить частоту вращения коленчатого вала (нажать педаль газа), частота вращения первичного вала КП также увеличиться. Автомобиль начнет двигаться быстрее.
Трос одним концом соединен с рычагом педали, а вторым - с рычагом вилки выключения сцепления. Нажатие педали сцепления вызывает перемещение троса в оболочке. В результате трос тянет рычаг, вилка поворачивается на оси и давит на выжимной подшипник. Выжимной подшипник передает это давление на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска.
Гидравлический привод состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных трубопроводом. Рабочий цилиндр может быть установлен снаружи картера сцепления и воздействовать на вилку выключения сцепления или может быть установлен внутри картера, в сборе с выжимным подшипником.
При нажатии педали сцепления поршень в главном цилиндре давит на жидкость, находящуюся в трубопроводе. Это давление передается жидкостью на поршень рабочего цилиндра. Поршень смещается вместе со штоком и тем самым поворачивает вилку выключения сцепления. Противоположный конец вилки давит на выжимной подшипник, а подшипник - на диафрагменную пружину. Пружина отжимает нажимной диск и сцепление выключается.
В гидравлическом приводе выключения сцепления используется тормозная жидкость. Жидкость в гидропривод сцепления поступает либо из отдельного бачка, либо из бачка гидропривода тормозов, установленного на главном тормозном цилиндре. Более подробно классификация тормозных жидкостей и их основные свойства будут рассмотрены в описании гидропривода тормозной системы.
В процессе эксплуатации ведомый диск сцепления изнашивается, в результате уменьшается толщина его фрикционных накладок. Это приводит к изменению рабочего хода педали. Для компенсации износа диска требуется периодическая регулировка привода. На многих современных моделях это выполняется автоматически специальным устройством.
Если автоматического устройства нет, то регулировка выполняется вручную, при очередном техническом обслуживании. В случае тросового привода регулировка выполняется путем изменения длины троса.
При гидравлическом приводе выключения сцепления обычно предусмотрена регулировка длины штока одного из цилиндров (главного или рабочего).
kerel.ru
