Сцепление автомобиля - принцип работы и классификация

В любом автомобиле основным узлом является силовая установка – она обеспечивает преобразование энергию сгорания топлива в механическую энергию – вращение коленчатого вала. Вся работа силовой установки направлена только на получение этого вращения. Но для движения автомобиля получение вращения недостаточно. Условий движения автомобиля очень много – ему нужно начать движение, где должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие, после набрать скорость, где уже тяговое усилие не так важно, но требуется высокая скорость вращения, а также автомобиль должен менять скорость движения быстро меняя скорость вращения и тяговое усилие. Двигатель автомобиля этого обеспечить не может, поскольку скорость вращения коленчатого вала находится в определенном диапазоне и силовой установкой менять скорость и тяговое усилие никак не получится.

Сцепление – зачем оно?

Поэтому в конструкцию автомобиля входит еще один немаловажный элемент – трансмиссия. Именно она обеспечивает передачу вращения от силового агрегата на ведущие колеса. При этом, входящая в состав трансмиссии коробка передач позволяет менять тяговое усилие и скорость вращения, подающиеся на ведущие колеса. Классическая механическая коробка передач состоит из валов и шестерен разных диаметров. Ввод в зацепление определенных шестерен позволяет изменять усилие и скорость.

Но вращение от двигателя подается на трансмиссию постоянно. Это вращение делает невозможным во время движения выводить из зацепления одни шестерни и вводить другие. Поэтому в конструкцию трансмиссии включен еще один элемент – сцепление.

Сцепление предназначено для кратковременного разъединения силовой установки и КПП. В результате работы сцепления коробка отсоединяется от мотора, то есть, вращение коленчатого вала перестает подаваться на коробку, что позволяет вводить без проблем нужные шестерни.

На легковых авто с механическими КПП распространение получило однодисковое сухое сцепление. Состоит такое сцепление из ведущего диска, помещенного в корзину, ведомого диска, выжимных рычагов или диафрагмы, выжимного подшипника и привода. Все это закрывает сверху картер сцепления.

Принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы такого сцепления довольно прост: корзина вместе с ведущим диском жестко закреплена на маховике коленчатого вала. Сам диск может перемещаться относительно корзины, но он подпружинен. Между ведущим диском и маховиком помещен ведомый диск. На этот диск нанесены фрикционные накладки, значительно повышающие трение. По центру ведомого диска расположена ступица. В ней проделано отверстие со шлицами. В ступицу входит ведущий вал коробки передач, а шлицевое соединение обеспечивает надежное, но подвижное соединение – диск может перемещаться по валу, но при этом вращение будет передаваться постоянно.

Когда необходима передача вращения от мотора на КПП, сцепление отпущено. В таком положении ведущий диск за счет давления пружин поджимает ведомый диск к маховику. Наличие фрикционных накладок обеспечивает значительную силу трения, ведомый диск не проскальзывает относительно ведущего диска и маховика. А поскольку ведомый диск связан с валом КПП шлицевым соединением, то производится передача вращения.

Нажимной диск (в просторечии – корзина сцепления) справа, и ведомый диск, слева. Нажимной диск крепится болтами к маховику двигателя

Чтобы отсоединить КПП от мотора, водитель нажимает на педаль сцепления. При помощи привода он воздействует на выжимной подшипник. Тот, перемещаясь, начинает давить на выжимные рычаги или диафрагму, в результате чего ведущий диск отходит внутрь корзины, преодолевая усилие пружин. Он перестает поджимать ведомый диск к маховику, из-за чего передача вращения прекращается, что дает возможность переключить передачу на КПП.

Сцепление также помогает плавно начать движение. При постепенном отпускании педали, ведущий диск плавно увеличивает давление на ведомый диск. При малом усилии ведомый диск начинает принимать вращение, но из-за недостаточного поджатия, он проскальзывает. По мере отпускания педали сцепления и поджатия ведомого диска, он все больше принимает вращение, а проскальзывание уменьшается.

Видео: Принцип работы сцепления

Чтобы при выжиме сцепления и последующим переключением передач, при отпускании педали сцепления не было ударных нагрузок при резкой подаче вращения, ступица ведомого диска закреплена на нем не жестко. Она соединяется при помощи демпферных пружин, которые выравнивают возникающие крутильные колебания.

Классификация

Это было описана конструкция и принцип работы однодискового сухого сцепления. Однако их существует несколько видов, со своими определенными особенностями. Вообще даже введена целая классификация типов сцепления.

Эта классификация делит сцепления по типу привода, используемому трению, количеству ведомых дисков, механизму отжатия ведущего диска.

Существует несколько типов привода сцепления. Самый первый и простой привод – механический. В нем задействуется система рычагов и тяг, или же привод может быть тросовый.

Есть привод гидравлический. В таком приводе в качестве рабочего элемента используется жидкость. В конструкцию входят два цилиндра – главный связан с педалью сцепления, а рабочий – с вилкой, которая перемещает выжимной подшипник.

Видео: Сцепление автомобиля (учебное видео)

На некоторых грузовых авто применяется пневматический привод, в качестве рабочего элемента которого выступает сжатый воздух. У такого привода педаль сцепления связана с краном управления. При воздействии на педаль, водитель открывает кран, и воздух под давлением поступает в пневматическую камеру, связанную с вилкой.

Есть также и комбинированные приводы, которые совмещают в себе несколько типов описанных выше приводов (к примеру – гидромеханический привод).

Классификация по используемому трению делит сцепления на сухие и в масляной ванне. Сухие, такое как описано выше, работает в воздушной среде. На многих мотоциклах же применяется сцепление, которое помещено в масляную ванну.

Что касается классификации по количеству ведомых дисков, то встречаются однодисковые, двухдисковые и многодисковые сцепления. Однодисковое описано выше. В двухдисковом применяется два ведомых диска и два ведущих диска – промежуточный и ведущий. Принцип работы такого сцепления идентичен однодисковому, разница только в количестве дисков и механизме срабатывания. Существуют многодисковые сцепления, которые получили распространение на мотоциклах.

По механизму отжатия сцепления делятся на рычажные и диафрагменные. В рычажных сцеплениях отжим ведущего диска производится подпружиненными рычагами, на которые и воздействует выжимной подшипник. В диафрагменном же сцеплении роль пружин и рычагов выполняет диафрагма, сделанная из пружинистого металла.

Основные неисправности сцепления

Конструкция сцепления не включает значительное количество составляющий, поэтому и ломается оно не так часто. И все же в сцеплении тоже бывают неисправности.

Видео: Как определить износ корзины и маховика

Поскольку самое большое распространение на легковых авто получило однодисковое сухое сцепление, то рассмотрим самые частые неисправности, которые случаются с ним:

1. Пробуксовка сцепления. Обычно возникает такая неисправность из-за неправильной регулировки привода. Из-за поджатия выжимного подшипника, он не позволяет ведущему диску полностью прижать ведомый диск к маховику, в результате чего появляется проскальзывание. Сопровождается такая неисправность характерным запахом жженных фрикционов в салоне, затрудненностью переключения передач. Сильный износ фрикционов, или их повреждение тоже может сопровождаться такими симптомами;
2. Сцепление «ведет». Данная проблема тоже возникает из-за неправильной регулировки. В данном случае выжимной подшипник не способен полностью отжать ведущий диск из-за увеличенного зазора между подшипником и вилкой. Верный признак того, что сцепление «ведет» — это продолжение движения авто после полной остановки и выжима сцепления при включенной 1-й передаче;
3. Гул со стороны картера сцепления. Повышенный шум в данном узле может создавать только один элемент – выжимной подшипник. Шуметь он может либо в результате пробуксовки, либо же из-за чрезмерного износа;

Бывают и другие неисправности со сцеплением, но они встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Так, проблемы со сцеплением могут возникнуть из-за разрушения диафрагмы или пружин выжимных рычагов, значительного износа демпферных пружин и т. д.

Напоследок хочется отметить, что особо сложного обслуживания сцепление не требует. Достаточно периодически регулировать свободный ход привода, а также соблюдать рекомендации по аккуратному вождению.

Материалы: http://avtomotoprof.ru/v-pomoshh-avtomobilistu/stseplenie-avtomobilya-disk-stsepleniya/

Резкий старт с места, или же большая нагрузка при движении быстро выводят сцепление с рабочего состояния, первым признаком поломки сцепления становится плохое переключение коробки передач, пробуксовка после того, как включили передачу, нажали на газ, обороты двигателя поднялись, а автомобиль не набирает скорость. Все это ведет к одному, пора менять сцепление. Но все же заменить не проблема, но вот для того чтоб не случилась такая беда заново, рассмотрим принцип работы сцепления.

Сцепление (или как его еще называют «фрикционная муфта») — это механизм автомобиля, который соединяет двигатель с трансмиссией и время от времени дает возможность рассоединять их при переключении передачи, торможения или же во время остановки. Основное задание сцепления — это фрикционное взаимодействие дисков, которые располагаются на обоих валах.

Чтоб не ломать сцепление, нужно знать не только как оно работает поверхностно и какие его функции, но и с каких деталей оно состоит. К основным составляющим частям относят ведомую и ведущую части, механизм отключения и нажимную систему.

В ведущую часть входит кожух сцепления и маховик, последний в свою очередь крепится к маховику коленчатого вала за счет шести специальных болтов. Нажимной диск размещается в средней части кожуха. Вращающий момент нажимного диска передается от маховика через три выступления, которые имеются в диске и входят в окна кожуха. Ведомый диск, ступица, ведущий вал коробки смены передач являются основными и обязательными составными ведомой части сцепления.

Выжав педаль сцепления, мы знаем, что нужно переключить передачу, но как принцип работает внутри корзины, мало кто знает. В это время между маховиком и нажимным диском зажимается ведомый диск. Когда нажимается сцепная педаль, трос привода смещается в корзине и при этом происходит поворот рычага, который отвечает за крепление. В то же время свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Он в свою очередь, перемещаясь к корзине, давит на диски. После этого маневра диски начинают двигать нажимной диск.

Судя с названия этого вида сцепления, думаю, Вам, итак, стало ясно, что в гидравлическом приводе все усилия, начиная с педали сцепления и заканчивая собственно механизмом, транспортируются с помощью такой себе жидкости. Она в свою очередь размещается в гидроцилиндрах и трубках, которые соединяют все нужные в механизме элементы. Механизм строения гидравлического сцепления не очень совпадает с механическим сцеплением.

На фотографии показаны элементы сцепления автомобиля Лада Приора

Чаще всего при поломке слышны характерные звуки. Для этого давим пару раз на педаль сцепления и внимательно слушаем. Если появляются посторонние звуки, к примеру, такие как скрип, стук или подобное, то стоит понять, откуда они идут и устранить их. При нажатии на педаль, она должна идти свободно, без рывков и задержек. Расстояние от пола до педали при включенном или выключенном состоянии не должна превышать 145 миллиметров.

Встречаются еще поломки во время езды, а именно когда переключаете передачу. Если тяжело включить передачу и при включении появляются нестандартный хруст, шум и другие звуки, то не стоит затягивать. Так же при включении передачи и нажатии на газ машина не так резва, как обычно, начинает плавно набирать ход, при этом мотор работает на максимум. Это первый признак поломки диска сцепления.

Видео про принцип работы сцепления и коробки передач:

Материалы: http://fastmb.ru/auto_shem/485-kak-rabotaet-sceplenie.html

• Что такое сцепление в автомобиле?
• Классическое устройство сцепления автомобиля
• Принцип действия сцепления с механическим приводом
• Принцип работысцепления с гидравлическим приводом

Всем автовладельцам знакомо такое слово, как «сцеплением». Но вот подавляющее большинство думает, что именно благодаря этой штуке их машина ездит, а вот вопросом ремонта сцепления, причем собственноручного ремонта, занимался лишь небольшой процент владельцев транспортных средств. И это отчасти правильно, так как специалист на станции технического обслуживания сделает всю работу качественно и быстро, были бы деньги.

Но все же знать о том, как устроено сцепление, по какому принципу работает эта система, дабы никому не позволить себя обвести «вокруг пальца». К примеру, в Вашей машине нужно просто произвести замену пружины в системе сцепления, а механик же скажет, что вышел из строя главный цилиндр.

Классическое устройство сцепления автомобиля

Сцеплением или фрикционной муфтой называется такой механизм внутри машины, через который осуществляется контакт двигателя с трансмиссией. Сцепление обеспечивает не только контакт, но и разъединение узлов в те моменты, когда Вы переключаете передачу или же тормозите. Главная функция сцепления – обеспечивать фрикционную связь дисков, расположенных на обоих валах. Кроме того, благодаря сцеплению Вы можете плавно стартовать с места. Так как вал движка находится в движении, а вал трансмиссии зафиксированный и неподвижен, то сдвинуться с места без использования сцепления невозможно. Именно благодаря фрикционной муфте валы плавно притираются друг к другу, обороты плавно ускоряются, а от этого Вы можете плавно сдвинуться с места и поехать по делам.

В случае слишком быстрого и резкого прерывания контакта между валами, обездвиженный вал трансмиссии заклинит вал движка, от чего Ваш автомобиль в лучшем случае заглохнет, а вот в худшем – в системе сцепления возникнут неисправности, исправление которых стоит достаточно дорого. Чтобы Вы не сломали систему сцепления, необходимо иметь представление не только о принципе его работы, также и об устройстве. Основные составляющие компоненты системы сцепления – ведомая и ведущая части, нажимная система, а также механизм отключения.

Двигатель формирует момент вращения, который идет от маховика к деталям ведущей части. От этих деталей крутящий момент переходит к ведущему валу коробки передач. Момент трения создается за счет нажимного механизма, который выдает желаемый результат за счет плотного сцепления ведущей и ведомой частей. Очень немаловажную роль играет выключение сцепления. На одном диске по периферии расположены пружины, а сам диск помещен в чугунный картер, который расположен в блок-картере движка.

Ведущую часть системы сцепления формирует кожух системы и маховик, последний же прикреплен к маховику коленвалана шесть специальных болтов. Нажимной диск расположен в средней части кожуха. Нажимный диск формирует вращающий момент, который идет от маховика через три выступа, имеющиеся в диске и входящие в окна кожуха. Часть сцепления, именуемая ведомой, сформирована из ведомого диска, ступицы и ведущего вала коробки передач.

По обе стороны от ведомого диска находятся фрикционные накладки, которые изготавливаются из медно-асбестового состава, который сможет выдержать даже самые высокие температуры, причем внешние условия на фрикционные свойства накладок не повлияют. Связь ступицы и ведомого диска осуществляется за счет заклепок или пружин, которые являются составным элементом пружинно-фрикционного гасителя колебаний.

Принцип действия сцепления с механическим приводом

Сцеплений бывает несколько разновидностей, а классификация бывает исходя их ряда признаков. От этих самых признаков зависит и работа системы, то все же отличий не так много. По типу привода сцепление бывает:

Пока Вы не нажали на педаль, маховик и ведомый диск будут плотно прижаты друг к другу. Передача всего крутящего момента осуществляется от коленчатого вала к первичному валу коробки. Когда Вы нажмете на педаль, начнет двигаться тросик, тянущий рычаг вилки. Благодаря вилке начинает двигаться выжимной подшипник, воздействующий на лепестки корзины.

Когда подшипник давит на лепестки, ведомый диск смещается, из-за чего между ведущим диском, маховиком и ведомым диском образуется люфт, который прерывает связь между двигателем и коробкой передач. Если взглянуть на работающий механизм, то можно заметить, что корзина и маховик продолжают движение, а вот ведомый диск, который размещен в середине корзине, не двигается. Далее можно перейти на первую передачу и плавно убрать ногу с педали.

Именно благодаря плавному отпусканию педали первичный вал будет наращивать обороты постепенно. Если Вы бросите ее полностью, то частота вращения первичного вала коробки передач будет совпадать с частотой вращенияколенвала. Тросик есть исключительно в системах механического привода. Но аналогичные функции может выполнять жидкость.

Принцип работысцепления с гидравлическим приводом

Выше упоминалось, что роль тросика может выполнять, например, тормозная жидкость. Число отличий существенное, так как вместо одного тросика в конструкции размещены трубопроводы вместе с цилиндрами. Ведомый диск расположен на первичном валу коробки передач. Закреплен он шлицевым соединением. К маховику с помощью болтов прикреплена корзина, оснащенная радиальным лепестком и пружиной. Педаль, расположенная в салоне, соединена с кузовом, а с главным цилиндром системы сцепления связывается через шарнир. Говоря простым языком, то во время нажатия на педаль, поршень в цилиндре начинает двигаться.

Механизм с аналогичной конструкцией расположен в области рычага вилки, но именуется он цилиндром рабочим. Между ними есть связь, способная выдержать немалое давление. Когда требуется переключить скорость, то Вы нажмете на педаль. Поршень, расположенный в главном цилиндре, давит на жидкость, благодаря чему в трубопроводе создается давление, толкающее поршень в рабочем цилиндре.

Последний поршень заставляет двигаться вилку сцепления, которая давит на корзину через выжимной подшипник и разъединяет первичный вал КП и коленвал. Когда педаль отпущена, вилка под действием пружины возвращается в исходное положение. Цилиндры очень похожи по конструкции. Состоят они из:

1) Корпуса, выполненного из цельного листа металла;

3) Толкателя (является стержнем из цельного металла);

4) Резиновых уплотнительных колец;

5) Отверстий для прокачки со штуцерами конусообразной формы.

Когда Вы нажимаете на педаль, то на поршень через толкатель поступает усилие. Из-за наличия уплотнительных колец поршень достаточно плотно прилегает к цилиндру, за счет чего в трубке образуется давление. Потом на поршень рабочего цилиндра начинает действовать жидкость. Изменен только материал, но по сути это тот же тросик, но только из с жидкой структурой.

Вот так и работает система автомобильного сцепления. Механизм несложный, причем не только в конструкции, но и в управлении. Но вот без сцепления управлять машиной очень сложно. Удачи Вам на дороге.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

• © 2017 Auto.Today
• Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
• Конфиденциальность
• Реклама на сайте
• Редакция

Редакция портала может не разделять мнение автора и не несет ответственности за авторские материалы, за достоверность и содержание рекламы

Материалы: http://auto.today/bok/3151-chto-takoe-sceplenie-v-avtomobile.html