Во-вторых, сцепление может просто «перегореть». Это происходит, например, из-за неопытности или длительной перегрузки. Это относится, например, не только к любителям дальних поездок по бездорожью или глубокому снегу, но и к любителям жесткого старта с педалью акселератора на полу.
Зачем нужно сцепление
Сядьте за руль своего автомобиля. Для запуска полностью нажмите правой ногой на педаль тормоза, левой ногой выжмите педаль сцепления и поверните ключ стартера. Для запуска переключитесь на первую передачу и медленно отпустите педаль. Сжать, затем отпустить. Выжмите педаль тормоза и медленно нажмите на педаль акселератора. Нет никаких вопросов по поводу тормоза и акселератора. Даже те, кто впервые садится за руль, понимают процедуру, которая начинается с нажатия на эти педали. Но почему вам приходится нажимать на педаль сцепления каждый раз, когда вы заводите или останавливаете свой автомобиль или переключаете передачу? В этой статье рассказывается об основных функциях сцепления и о том, почему сцепление нельзя снимать с автомобиля.
- Два ведущих диска — маховик и корзина сцепления, и
- Ведомый диск — диск сцепления с болтами, сцепляющий диск.
- Первичный вал с редуктором
- Вторичный вал с зубчатым редуктором
- Выжимной подшипник,.
- педаль сцепления.
Краткая историческая справка
Работая над первым автомобилем, инженеры осознали необходимость создания устройства, которое передавало бы крутящий момент от двигателя к колесам, но с разным диапазоном вращения, чтобы автомобиль мог двигаться плавно. Без такого устройства двигатель приходилось полностью останавливать каждый раз, когда скорость замедлялась или увеличивалась. Это устройство также было изобретено немецким инженером Карлом Бенцем в 1885 году. Сцепление состояло из двух шкивов, соединенных кожаными ремнями. Водитель использовал рычаг для снятия шкивов, чтобы можно было размыкать и замыкать сцепление.
Следующим шагом в развитии конического сцепления стало изобретение конического сцепления немецкими инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом в 1889 году. В конической конструкции сцепления кожаный ремешок был заменен пружиной. На смену этой конструкции пришла многодисковая конструкция, работающая в жидкой среде (парафине или масле). Позже стали использоваться вкладыши Ferodo, а производители автомобилей перешли на сухие сцепления с дисками. Оригинальный прототип сцепления был разработан автомеханиками General Motors в 1936 году, но массовое производство началось только в 1965 году и продолжается до сих пор из-за войны.
Принцип работы сцепления
Ведущий диск (маховик) прочно закреплен на коленчатом валу двигателя. Корзина сцепления прикручивается к маховику. Фрикционный диск прижимается к поверхности маховика диафрагменной пружиной, установленной в корзине сцепления.
Когда двигатель работает, он заставляет вращаться коленчатый вал и, соответственно, маховик. Вал коробки передач через подшипники входит в корзину сцепления, маховик и инерционный диск. Вращение не передается напрямую от маховика к шпинделю. Для этого в конструкции сцепления предусмотрен фрикционный диск, который вращается с той же скоростью, что и вал, и перемещается по валу вперед-назад.
Положение, при котором шестерни первичного и вторичного валов не входят в зацепление, называется нейтральным. В этом положении автомобиль может только катиться, но не ехать, если дорога наклонная. Как вращение передается на вторичную ось, которая косвенно перемещает колеса? Это осуществляется с помощью педали сцепления и коробки передач. Положение диска на валу изменяется водителем с помощью педали. Это работает следующим образом. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, выжимной подшипник толкает диафрагму, и диск сцепления разжимается. Затем приводной вал приходит в состояние покоя. Затем водитель перемещает рычаг к коробке передач и включает трансмиссию. В этот момент шестерня первичного вала входит в зацепление с шестерней вторичного вала. Водитель медленно начинает отпускать педаль сцепления и толкает ведущий диск в сторону маховика. Когда первичный вал соединяется со вторичным валом, он тоже начинает вращаться. Благодаря зацеплению между шестернями оси вращение передается на колеса. Это соединяет двигатель с колесами, и автомобиль начинает двигаться. Когда автомобиль уже набирает скорость, сцепление можно полностью отпустить. Когда автомобиль разгоняется до этого положения, обороты двигателя увеличиваются и соответственно увеличивается скорость автомобиля.
Сцепление необходимо не только для старта и разгона. Его нельзя оставлять в покое при зажатых тормозах. Чтобы остановиться, необходимо выжать сцепление и слегка нажать на педаль тормоза. После фиксации отпустите сцепление, выключив передачу. Сцепление работает в обратном направлении, чем при начале движения. Маховик и кожух сцепления имеют металлические контактные поверхности, а фрикционные диски сцепления изготовлены из специального фрикционного материала. Именно этот материал заставляет диск скользить между маховиком и кожухом сцепления, когда водитель выжимает сцепление в начале хода. Именно подвижный диск обеспечивает плавность хода автомобиля.
- Выше — если водитель не оказывает давления
- Нижняя — когда водитель полностью толкает ее и она ударяется о пол, и
- Средняя — действие — когда водитель плавно отпускает педаль и диск сцепления соприкасается с маховиком.
Во-вторых, сцепление может просто «перегореть». Это происходит, например, из-за неопытности или длительной перегрузки. Это относится, например, не только к любителям дальних поездок по бездорожью или глубокому снегу, но и к любителям жесткого старта с педалью акселератора на полу.
Элементы муфты сцепления
Типичное сцепление, используемое в большинстве автомобилей с механической коробкой передач, состоит из следующих основных компонентов
- Маховик двигателя — Приводной диск.
- Диск сцепления.
- Корзина сцепления — Нажимной диск.
- Выжимной подшипник сцепления.
- Выключите муфту сцепления.
- Вилка сцепления.
- Привод сцепления.
Фрикционные диски сцепления имеют фрикционные накладки с обеих сторон. Их функция заключается в передаче момента трения. Демпферы кручения, встроенные в корпус диска, смягчают соединение с маховиком и поглощают вибрации и нагрузки, возникающие при неравномерном движении двигателя.
Нажимной диск сцепления и диафрагменная пружина, воздействующие на диск сцепления, представляют собой узел, называемый «корзиной сцепления». Фрикционный диск расположен между корзиной и маховиком и соединен шлицами с приемным валом коробки передач, по которому он может перемещаться.
Мембранные пружины в корзине бывают нажимного или отводного типа. Разница заключается в направлении приложения силы от привода сцепления, т.е. маховика или маховика. Характеристики конструкции пружины вытяжного действия позволяют использовать гораздо более тонкие корзины. Это делает сборку максимально компактной.
Принцип работы
Принцип действия сцепления основан на прочном соединении диска сцепления с маховиком двигателя за счет сил трения, возникающих под действием усилий, создаваемых диафрагменной пружиной. Муфта имеет два режима работы: «подключение» и «отключение». Ведомый диск прижимается к маховику в течение большей части своего рабочего времени. Крутящий момент передается от маховика к ведомому диску и от маховика к первичному валу коробки передач через шлицевое соединение.
Чтобы выключить сцепление, водитель нажимает на педаль. Педаль соединена с вилами механически или гидравлически. Вилка перемещает выжимной подшипник и толкает конец лезвия диафрагменной пружины, тем самым прекращая давление на нажимной диск и освобождая ведомый диск. В этот момент двигатель отсоединяется от трансмиссии.
После перевода коробки передач на нужную передачу водитель отпускает педаль сцепления, и вилки прекращают свое воздействие на выжимной подшипник и пружину. Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.
Виды сцепления
Сухое сцепление.
Принцип действия этого типа сцепления основан на силах трения, возникающих в результате взаимодействия сухих поверхностей (ведущего диска, ведомого диска и нажимного диска). Это обеспечивает прочное соединение между двигателем и коробкой передач. Сухие однодисковые сцепления являются наиболее распространенным типом, используемым в большинстве автомобилей с механическими коробками передач.
Мокрое сцепление.
Этот тип сцепления предполагает работу фрикционных поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой версией, контакт между дисками более плавный. Блок эффективно охлаждается за счет циркуляции жидкости, и на трансмиссию может передаваться больший крутящий момент.
Мокрые методы обычно используются в современных роботизированных трансмиссиях с двойным сцеплением. Особенностью таких сцеплений является то, что четные и нечетные передачи в коробке передач получают крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления имеет гидравлическое и электронное управление. Переключение передач происходит с постоянной передачей крутящего момента на трансмиссию без прерывания потока мощности. Эта конструкция более дорогая и сложная в производстве.
Сухое двойное сцепление
Конструкция сухого двойного сцепления имеет два ведомых диска и промежуточную проставку между ними. Такое расположение позволяет передавать больший крутящий момент при тех же размерах механизма сцепления. Они проще в производстве, чем мокрые сцепления. Часто используется на грузовых и легковых автомобилях, особенно с мощными двигателями.
Двухмассовое маховичное сцепление
Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Один из них подключен к двигателю, а другой — к ведомой пластине. Обе части маховика имеют небольшой взаимный люфт в плоскости вращения и соединены пружиной.
Двухмассовое маховичное сцепление характеризуется отсутствием пружинных торсионных амортизаторов в ведомом поддоне. В конструкцию маховика встроены функции гашения вибрации. Помимо передачи крутящего момента, он максимально поглощает вибрации и напряжения, возникающие при неравномерном движении двигателя.
Педаль сцепления находится слева от трех педалей — средней педали тормоза, правой педали акселератора и левой педали сцепления — водитель использует ее для проверки включения передач двигателя и коробки передач.
Где находится сцепление в автомобиле?
Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к коробке передач. Структурно он расположен между этими двумя блоками.
Его расположение может меняться в зависимости от компоновки базового блока и от того, является ли коробка передач переднеприводной или заднеприводной, но во всех случаях он расположен в передней части автомобиля под капотом.
Конструкция сцепления автомобиля
Конструкция фрикционного сцепления автомобиля как узла передачи вращения не очень сложна.
Основные элементы следующие Нажимной диск — конструкция с нажимной пружиной в основании, которая соединена с маховиком. Его называют «корзинкой» из-за похожего внешнего вида, обусловленного лепестковой конструкцией. Инерционный диск оснащен соединителем, основой из луба и клеммой.
Специальные демпфирующие пружины снижают вибрацию при изменениях. Подшипник шкива — расположен на главном валу, приводит в действие приводную вилку. В некоторых конструкциях для безопасности могут использоваться подпорные пружины.
Педаль сцепления — используется водителем для управления работой, направляя двигатель и коробку передач на соединение или разъединение с кабиной. Автоматические коробки передач не имеют педали, а система управляется специальным сервомеханизмом.
Современные производители автомобилей предлагают своим клиентам различные конструкции фрикционных сцеплений. Различия заключаются в следующем. Количество дисков — однодисковые или многодисковые системы — Рабочая среда — сухой или влажный вариант — Привод — механический, гидравлический или электрический режим — Прижимной диск — с центральной диафрагмой или пружинным кругом сцепления.
Зачем автомобилю нужно сцепление?
Легко понять, как работает сцепление автомобиля — пока педаль не нажата, первичный и вторичный диски сцепления соприкасаются и передают крутящий момент от маховика двигателя к коробке передач, а затем через ведущую ось к колесам. При нажатии на педаль диски расцепляются и перестают вращаться, позволяя водителю переключить передачу. Затем необходимо медленно уменьшить давление, чтобы фрикционная муфта не отключилась из-за чрезмерного контакта с диском. Важно не удерживать педаль в течение длительного времени.
Вкратце, объяснение простое — фрикционное сцепление обеспечивает совместную работу маховика двигателя и коробки передач для разъединения при переключении передач.
Но сколько времени требуется начинающему водителю, чтобы научиться правильно нажимать на педаль и плавно, ровно стартовать без толчков и сжатий?
Водителю может потребоваться около часа, чтобы добиться хорошего сцепления с дорогой, но стоит помнить, что маневры на дороге могут ухудшить сцепление автомобиля с дорогой.
