Как работает сцепление в автомобиле: Устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает

Содержание

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 — 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 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.

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

Как работает сцепление?

В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.

В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной

При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.

Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки

При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?

Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?

Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.

Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.

Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра

Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.

Из-за чего возникают неисправности сцепления?

Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку. 

Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол. 

Нередко «поджигателями» сцепления являются малоопытные автомобилисты, которые, чтобы избежать рывков и дерганий, удерживают сцепление не полностью включенным из-за слегка нажатой педали.

Педаль сцепления нужно выжимать только для переключения передач – привычка держать ногу на педали провоцирует износ

Постоянная взаимная пробуксовка поверхностей диска, маховика и корзины губительна в первую очередь для фрикционных накладок. Во-вторую – для корзины и маховика.

Проблемы со сцеплением могут возникнуть и при неисправном выжимном подшипнике, который начинает «грызть» нажимные лепестки корзины. 

Неисправность выжимного подшипника обычно диагностируется довольно легко: если на холостом ходу слышен посторонний звук в районе коробки передач, а при выжиме педали сцепления шум пропадает, то виновником с большой долей вероятности является именно он. Если не поменять подшипник вовремя, вскоре он может привести к выходу из строя самой корзины, из-за чего придется заменить узел в сборе.

Вибрации (особенно во время старта с места) обычно возникают из-за ослабленных демпферных пружин ведомого диска либо коробления (расслоения) фрикционных накладок.

 Как правило, это происходит из-за грубого обращения с трансмиссией — резких стартов с места и ударного воздействия, связанного с дополнительной нагрузкой – например, буксировкой тяжелого прицепа или длительной езды внатяг на бездорожье.

В упрощенном виде неисправности сцепления сводятся к трём категориям – не включается, не выключается, и работает с вибрацией.

Есть ли не совсем типичные примеры неисправности сцепления?

Помимо типовых случаев неисправности сцепления на практике встречаются и другие примеры его неправильной работы. Рассмотрим несколько случаев.

В первом случае через несколько месяцев после покупки машины сцепление постепенно стало буксовать все больше и больше, пока машина практически не перестала трогаться с места. Новый владелец «сдался» и поехал в сервис, где сняли коробку передач и демонтировали само сцепление. К удивлению механиков и хозяина, ведомый диск оказался в отличном состоянии – судя по всему, его меняли незадолго до продажи автомобиля.

Сцепление отчаянно буксует, а снятый диск – практически без следов износа!

А вот рабочие поверхности корзины и маховика оказались предельно изношенными – настолько, что новый диск контактировал с ними буквально в паре мест по радиусу, а не прижимался по всей поверхности. Разумеется, говорить о нормальной работе сцепления не приходилось – две тонкие «полосы контакта» никак не могли передать крутящий момент от маховика к первичному валу коробки передач. 

Вдобавок корзина имела явные следы перегрева в прошлом, на что красноречиво указывал синий цвет рабочей поверхности диска. А внутри «колокола» коробки передач обнаружились остатки фрикционных накладок старого диска в виде характерного черного порошка.

 Вывод прост: сцепление «сожгли», но вместо полноценной замены узла в сборе ограничились установкой дешевейшего ведомого диска. Это условно восстановило работоспособность сцепления, что позволило продать машину без лишних вложений.

Второй пример немного похож на первый: сцепление тоже начало сильно буксовать, хотя после вскрытия следов выработки на поверхностях маховика, корзины и накладках диска не наблюдалось. Зато там в изобилии присутствовало моторное масло, попавшее в сцепление из-за негерметичного заднего сальника коленчатого вала. Под машиной давно появлялись характерные капли (и даже лужицы) масла, но хозяин решил отложить решение вопроса «до лучших времён», поскольку демонтаж коробки передач — не самая дешевая процедура. В итоге пришлось не только платить за сборочно-разборочные работы и замену потёкшего сальника, но и менять ведомый диск.

Третий случай – пожалуй, наиболее нетипичный. При очередном переключении передач во время движения со стороны коробки передач раздались посторонние звуки, которые возникали при попытке отпустить сцепление даже при выключенной передаче! Владельцу пришлось на буксире ехать в сервис, где в снятом сцеплении обнаружился редкий казус: центральная часть ведомого диска (со шлицами) проворачивалась относительно остального диска. 

При этом первичный вал мог «стоять», в то время как прижатые корзиной и маховиком накладки ведомого диска вращались. Разумеется, ни о каком переключении передач при такой поломке речь не шла, из-за чего и пришлось прибегнуть к буксирному тросу. Однако возникла эта проблема отнюдь не на ровном месте: владелец признался, что накануне ему довелось дважды буксировать автомобиль аналогичной массы, причем процесс сопровождался рывками и стартами на подъемах. Итог вполне закономерен.

Наряду с тормозными дисками и колодками сцепление относится к тем узлам, ресурс которых прямо связан с манерой езды водителя и особенностями эксплуатации машины.

Как избежать проблем со сцеплением?

Чтобы продлить жизнь сцеплению, достаточно соблюдать несколько несложных правил. Во-первых, нужно следить за его правильной регулировкой, иначе сцепление может как «вести», так и «буксовать». Во-вторых, нельзя перегружать сцепление – к примеру, интенсивно и долго буксовать в снегу или грязи, резко стартовать, переключать передачи при не полностью выжатой педали сцепления, держать её в полувыжатом состоянии и так далее. Наконец, нужно с осторожностью относиться к просьбам «дотащить на буксире», особенно если состояние сцепления неизвестно, а масса буксируемого автомобиля аналогична или превышает вес собственной машины. Конечно, сцепление может выйти из строя вследствие банального износа или заводского брака, но зачастую в его преждевременной кончине виноват тот, кто выжимает крайнюю левую педаль.

Принцип работы сцепления для новичков: Видео

Видео: Просто о сложном. Как работает сцепление

Многие из нас имеют лишь общее представление о том, как работает сцепление автомобиля. Изучить вопрос подробнее самостоятельно кажется маловероятным, из-за того, что все эти шестеренки, зубья и пружины в КПП кажутся очень сложными для понимания.

 

Смотрите также: Вот как можно избежать повреждения механической коробки при переключении передач не по порядку

 

На самом деле в этом нет ничего сверхсложного. Главное, верно визуализировать нужную часть автомобиля и объяснить основные направления работы устройства. Например, на YouTube канале «Learn Engineering» была сделана виртуальная анимация, при помощи которой, мы сможем увидеть, как на самом деле работает сцепление на вашем автомобиле.

 

Вначале видео объяснено, что автомобиль с двигателем внутреннего сгорания не сможет полноценно работать без трансмиссии, поскольку он имеет крайне ограниченный крутящий момент в узком диапазоне оборотов. Трансмиссия же позволяет мотору работать в оптимальном диапазоне оборотов, гораздо более эффективно расходуя топливо и ресурс двигателя, не снижая при этом динамику транспортного средства.

 

В видеоролике говорится, что было бы глупо выключать двигатель для каждого переключения передачи, поэтому был разработан очень важный элемент КПП – сцепление.

 

Вкратце, сцепление на любом автомобиле использует трение для включения или отключения двигателя от передачи крутящего момента на колеса через коробку переключения передач, карданный вал и/или ведущие полуоси. Упрощенно, важнейшими элементами сцепления являются:

 

Диск сцепления с фрикционной поверхностью (1.45 минута видео)

Поэтому, для правильной работы сцепления, фундаментально важно чтоб на диске сцепления присутствовал, так называемый, фрикционный материал. Материал наносится с обеих сторон диска. Если покрытие частично или все сотрется, автомобиль не сможет даже тронуться с места. Отсюда, можно сделать вывод, что при трогании крайне важно следить за моментом отпуска педали сцепления. Если вы случайно сотрете фрикционный слой рабочей поверхности, сожжете сцепление, вы уже никуда не сможете поехать не заменив диски сцепления.

 

Смотрите также: Как научиться ездить на механической КПП: Все пункты, от А до Я

 

Первый диск сцепления устанавливается на маховике двигателя (ведомый, нажимной диск сцепления). Второй диск (ведущий) прижимается к первому при помощи нажимной муфты. Через входной вал крутящий момент переходит с двигателя на систему трансмиссии.

 

Нажимная муфта

Вторым важным элементом, без которого сцепление не сможет нормально работать – нажимная муфта. Ее внешняя часть присоединена болтами к маховику, непрерывно передавая вращающий момент на коробку переключения и далее к колесам. К муфте прикреплена так называемая, диафрагменная пружина (2.50 минута видеоролика). С ее помощью производится разводка двух дисков сцепления и рассоединение двигателя и КПП.

 

Вилка сцепления

Следующим элементом из стройной системы сцепления ручной КПП, описывается вилка сцепления и гидравлический механизм приводящий ее в движение от нажатия на педаль. 3.40 минута видео. При нажатой педали сцепления, при помощи гидравлического или механического привода активируется вилка сцепления, которая нажимая на центр диафрагменной пружины, рассоединяет мотор и КПП, давая возможность водителю включить требуемую передачу.

 

Вот и весь принцип работы сцепления в общих чертах. Не сложно, неправда ли?

 

Таким образом в общих чертах сцепление состоит из следующих элементов:

маховика

дисков сцепления с фрикционным материалом

ведущего диска сцепления

нажимной муфты

вилки

вала педали

выжимного подшипника

вала КПП

 

Под завершение видео разъясняется цель использования небольших цилиндрических пружин на диске сцепления. Они применяются для того чтобы смягчить вибрации и колебания, идущие от двигателя через диски сцепления на коробку передач, тем самым повышая не только комфорт, но и продлевая жизнь элементам трансмиссии автомобиля.

Для чего нужно сцепление в автомобиле с механической коробкой передач

Устройство автомобиля с механической коробкой передач в обязательном порядке предполагает наличие механизма сцепления в устройстве трансмиссии. При этом следует отметить важность данного узла, так как именно благодаря сцеплению передается крутящий момент от мотора на колеса, а также удается мягко и плавно трогаться с места и далее переключать передачи КПП.

Если просто, сцепление связывает коробку и двигатель, позволяя передавать усилие ДВС на трансмиссию. При этом, если возникает такая необходимость, сцепление позволяет «размокнуть» жесткую связь ДВС и КПП. В этой статье мы подробно рассмотрим, для чего нужно сцепление и как работает сцепление автомобиля, а также на что обратить внимание в рамках эксплуатации машины с МКПП.

Содержание статьи

Как работает сцепление и что делает педаль сцепления

Итак, как уже было сказано выше, сцепление можно считать основным связующим звеном между ДВС и коробкой передач. Давайте разберем его назначение и устройство. В первую очередь, механизм сцепления служит для соединения коробки передач с мотором. Также данный узел позволяет не только передавать, но и прерывать поток мощности от двигателя на коробку передач.

Фактически, это становится возможным благодаря прижатию и разжиманию дисков с фрикционными накладками. Если максимально упростить информацию, чтобы было понятно, одна сторона узла сцепления крепится к маховику двигателя. К другой стороне присоединен вал коробки передач. Когда водитель не нажимает на педаль сцепления, диски плотно прижаты друг к другу, что и позволяет передавать крутящий момент от маховика на вал КПП.

Если же водитель нажимает на педаль сцепления, диски сцепления размыкаются, тем самым прекращается передача крутящего момента. Так вот, размыкание дисков и прекращение передачи усилия от ДВС на КПП необходимо для включения передач.

Следовательно, принцип действия является таковым: во время нажатия на педаль сцепления диски между собой разводятся, вследствие чего можно переключиться на нужную передачу. После того, как водитель включил нужную передачу, педаль сцепления отпускается, диски смыкаются и мотор снова передает усилие, вращая колеса через трансмиссию.

Становится понятно, что механизм сцепления является немаловажным составляющим. Без сцепления автомобиль попросту не сможет начать свое движение, а в процессе езды переключать передачи будет достаточно сложно или невозможно. Например, без использования педали сцепления удается понизить передачу, что под силу опытному водителю.

Однако переключение на ступень выше без сцепления становится намного более сложной задачей.  Также не следует забывать и о том, что такие переключения будут жесткими, в значительной степени возрастает риск повредить зубья шестерен коробки передач. 

Как видно, эксплуатация авто с МКПП предполагает активное использование сцепления. Каждый водитель автомобиля с механической коробкой передач имеет ряд наработанных привычек. Например, выжим сцепления перед запуском двигателя служит гарантией того, что если водитель забыл поставить автомобиль на нейтральную передачу, не произойдет неожиданного движения машины в момент запуска ДВС. Это повышает безопасность и позволяет избежать ДТП.

Для управления сцеплением используется исключительно левая нога. Еще возле педали сцепления есть площадка, куда левая нога убирается для отдыха в том случае, если нет необходимости выжимать сцепление. Данное решение позволяет исключить дискомфорт и онемение ноги, если ее удерживать над педалью в случае преодоления больших дистанций на 4-ой или 5-ой  передаче, которые используется на трассе после набора скорости.

Также не рекомендуется держать ногу над педалью сцепления или ставить ногу на педаль, не нажимая на нее. В этом случае срок службы узла сцепления значительно сокращается, так как  даже легкое нажатие приводит к тому, что сцепление смыкается не до конца и изнашивается.   

Зачем сцепление необходимо для начала движения автомобиля с места

Начнем с того, что сцепление можно выжимать резко, однако отпускать педаль нужно плавно. При этом в самом начале движения, чтобы автомобиль максимально плавно тронулся с места, необходимо деликатное отпускание педали сцепления.

Если иначе, чем плавнее водитель отпускает педаль, тем «мягче» смыкаются диски, тяга от двигателя передается  не резко, а постепенно, не создается ударных нагрузок и т.д. В дальнейшем, когда автомобиль начал движение, сцепление можно отпускать быстрее, однако слишком резко бросать педаль также не стоит.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на «механике» правильно. Из этой статьи вы узнаете о том, как переключать передачи МКПП, на что обратить внимание при трогании с места и т.д.

В случаях, когда при трогании водитель отпускает педаль слишком резко, автомобиль дергается вперед и двигатель обычно глохнет. Если же в этот момент вместо тормоза сильно нажать на газ, есть риск, что мотор не заглохнет и машина может рвануться вперед, что часто становится причиной ДТП.

Как правило, водители-новички, а также те, кто раньше ездил только на АКПП, определенное время учатся правильно отпускать сцепление. Важно контролировать педаль, выжимать сцепление  до упора перед включением передачи, а также чувствовать момент начала смыкания дисков сцепления и тот момент, когда диски полностью сомкнулись. Это позволяет правильно стартовать с места, дозировать тягу педалью газа, не изнашивать мотор, сцепление и коробку.

Подведем итоги

Как видно, сцепление представляет собой важный и ответственный узел, который позволяет не только эффективно взаимодействовать с КПП, но и значительно увеличить ресурс самой коробки, двигателя и других элементов, агрегатов и узлов. При этом правильная работа водителя со сцеплением позволяет свести к минимуму рывки, удары и повышенные нагрузки при езде на автомобиле, который оборудован механической коробкой переключения передач.

Также следует отметить, что именно благодаря сцеплению и возможности самостоятельно им управлять механическая коробка считается единственным агрегатом, который дает водителю полный контроль над автомобилем. Другими словами, водитель на МКПП сам дозирует тягу, выбирает и включает передачи, раскручивает двигатель до нужных оборотов, может использовать специальные приемы торможения двигателем и коробкой и т. д.

В результате формируются уникальные навыки, которыми попросту невозможно овладеть при эксплуатации машины с коробкой автомат, робот или вариатор. По этой причине опытные водители и инструкторы рекомендуют с самого начала обучаться вождению на «механике» даже при условии того, что сегодня имеется отдельная возможность получить права на АКПП.   

 

Читайте также

Сцепление автомобиля — принцип работы, устройство

Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.

Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление — это выключатель крутящего момента. Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.

Рассмотрим виды сцепления. По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые. Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным». Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты. Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой.

 

Схема сцепления автомобиля: 1 — картер сцепления; 2 — подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 — вилка выключения сцепления; 5 — нажимная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — маховик; 8 — нажимной диск; 9 — кожух сцепления; 10 — первичный вал коробки передач; 11 — трос; 12 — педаль сцепления; 13 — муфта подшипника выключения сцепления; 14 — пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 — пружина демпфера; 16 — ступица ведомого диска.

 

В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.

Схема сцепления: 1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 —выжимной подшипник с муфтой.

  1. Нажимной диск, в народе именуемый «корзиной», представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.
  2. Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины, которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.
  3. Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.
  4. Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.
  5. Система привода в действие сцепления, как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
    1. Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.
    2. Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.
    3. Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.
  6. Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет. Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.

 

Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».

В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.

При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.

 


В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.

В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).

В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.

Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.

  1. В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.
  2. При увеличении оборотов двигателя, масляный насос в АКПП нагнетает масло в распределитель и, по достижении определенного значения давления, распределитель по маслопроводящим каналам предает давление на актуатор. Последний приводит в движение механизм нажатия сцепления. После переключения передачи, давление сбрасывается, и двигатель присоединяется к коробке.

Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.





 



РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 




Сцепление автомобиля: назначение и устройство

Содержание статьи

Назначение и устройство сцепления

Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при трогании с места, а также при переключении передач. Сцепление состоит из привода и механизма сцепления.

Устройство сцепления автомобиля

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления:

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

Привод выключения сцепления

Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из:

  • педали,
  • главного цилиндра,
  • рабочего цилиндра,
  • вилки выключения сцепления,
  • нажимного подшипника,
  • трубопроводов.

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

Механизм сцепления

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Именно механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем вновь
плавно их соединять.

Кроме того, сцепление предохраняет детали трансмиссии от перегрузок. При неравномерном вращении коленчатого вала двигателя в трансмиссии возникают колебания. Для их гашения в сцеплении имеется гаситель колебаний или демпфер. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Детали механизма сцепления

Механизм сцепления состоит из:

  • картера и кожуха,
  • ведущего диска (которым является маховик коленчатого вала двигателя),
  • нажимного диска с пружинами,
  • ведомого диска со специальными износостойкими накладками и гасителем колебаний.

Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.

А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть – включить сцепление.

Схема работы сцепления

Как правильно включать сцепление? Вначале приотпускаем педаль, то есть 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 ваш автомобиль потихоньку двигаться. Затем на две – три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись.

Машина при этом немного увеличивает скорость движения. И, наконец, когда маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач
и далее на ведущие колеса автомобиля, остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет. В худшем же варианте, что-нибудь еще и сломается, так как в этот момент возникает сильная ударная волна, которая многократно увеличивает нагрузки на все детали двигателя и агрегаты трансмиссии.

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 сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Основные неисправности сцепления

Сцепление «ведет» (выключается не полностью) из-за большого свободного хода педали сцепления, перекоса нажимного подшипника, коробления ведомого диска или поломки пружин. Для устранения неисправности следует отрегулировать свободный ход педали, удалить воздух из гидропривода, заменить неработоспособные диски и пружины.

Сцепление «пробуксовывает» (включается не полностью) из-за малого свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, поломки пружин. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать свободный ход педали, промыть или поменять диски, пружины.

Сцепление включается резко вследствие заеданий в механизме привода, задирах на рабочих поверхностях дисков, маховика и разрушения фрикционных накладок ведомого диска. Для устранения неисправности следует заменить неисправные узлы привода, устранить задиры на поверхностях дисков, заменить ведомый диск.

Подтекание тормозной жидкости в приводе выключения сцепления возможно из главного или рабочего цилиндров, а также в соединительных трубках.
Для устранения неисправности следует визуально определить место утечки и заменить неисправные узлы, с последующей прокачкой всего гидропривода (удалить из него воздух).

Эксплуатация сцепления

При эксплуатации автомобиля необходимо периодически проверять уровень в бачке, питающем жидкостью гидравлический привод сцепления. Если уровень окажется меньше нормы, то его обязательно следует восстановить, долив тормозной жидкости.
В противном случае, когда ее уровень понизится до нуля, усилие вашей ноги на педали сцепления будет передаваться в никуда.

Пониженный уровень жидкости или неправильная регулировка сцепления может привести к тому, что передачи на вашем автомобиле будут включаться с огромным усилием или вообще включаться не будут. И если, при полностью нажатой педали
сцепления, вам все-таки удастся «впихнуть» первую передачу, то автомобиль самопроизвольно начнет медленное движение, хотя в данный момент двигатель еще должен быть отделен от ведущих колес.

Как это может случиться и почему машина едет?

Описанная неприятность называется – сцепление ведет. Суть происходящего в следующем. В то время, когда ведомый диск сцепления не должен иметь контакта с маховиком, он все-таки за него немного цепляется, и поэтому часть крутящего момента передается на вал коробки передач и далее на ведущие колеса.

Со сцеплением может случиться неприятность и другого рода. Так как каждый раз, отпуская педаль сцепления, мы заставляем обе поверхности ведомого диска сильно тереться о железный маховик и не менее железный нажимной диск, то естественно боковые поверхности ведомого диска со временем изнашиваются.

Это нормальный процесс, предусмотренный конструкцией автомобиля, и ведомый диск является расходным материалом. Однако наступает момент, когда и первая передача включена, и педаль сцепления наверху, и «газуете» вы так, что у проезжающих мимо водителей «сердце кровью обливается». Но износ накладок ведомого диска уже настолько велик, что теперь он не зажимается между маховиком и нажимным диском с должным усилием, и, прокручиваясь, не передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Описанное явление называется – сцепление пробуксовывает.

Конечно, здесь описан пример совсем уж глухого и слепого водителя, потому что машина намного раньше «предупреждала» его о том, что такой случай может произойти в ближайшее время. Еще раньше, на подходе к максимальному износу, ведомый диск начал пробуксовывать, сначала на четвертой передаче, затем на третьей и так далее.

Начало критического износа легко определить, двигаясь на четвертой передаче со скоростью 40 – 45 км/ч. Если при активном нажатии на педаль газа обороты
двигателя начинают увеличиваться, а машина продолжает движение с постоянной скоростью, то в подтверждение своей догадки вы еще и унюхаете специфический запах «подгорающих» накладок диска. Значит, пора покупать новый диск.

«Шелест» в районе сцепления и его пропадание при полностью нажатой педали сцепления означает, что вы должны готовится к замене выжимного подшипника. Резкие старты и ускорения машины, постоянное держание ноги на педали сцепления при
движении ведут к ускоренному износу не только сцепления, но и других агрегатов автомобиля.

Укорачивает срок службы сцепления и еще одна плохая привычка. Это когда водитель долго удерживает педаль сцепления в нажатом состоянии, например, на все время остановки перед красным сигналом светофора.

Как это работает: сцепление + наглядное видео

    Сцепление – это механизм в составе трансмиссии автомобиля, предназначенный для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к валу коробки переключения передач. Главной задачей сцепления является кратковременное отключение двигателя от КПП, а также плавное соединение этих агрегатов при работающем двигателе. Сцепление обеспечивает ровное «трогание» автомобиля с места, а также предохраняет детали трансмиссии от перегрузок при резком замедлении вращения коленчатого вала.


 


    UPD: добавлено отлично видео!


 


 


 


 


 

Различают следующие типы сцепления автомобиля:


 


 






 По связи ведущих и ведомых частей  По числу ведомых дисков  По приводу  По созданию нажимного усилия
 Фрикционное  Однодисковые  Механические  С периферийными пружинами
 Гидравлическое  Двухдисковые  Гидравлические  С центральной пружиной
 Электромагнитное  Многодисковые    Центробежное
   Полуцентробежное


 


    Гидравлические и электромагнитные типы сцепления не получили широкого распространения ввиду сложности конструкции, поэтому в этой статье рассмотрим принцип работы и устройство наиболее распространенной конструкции однодискового фрикционного сцепления.


 


 


    Устройство однодискового сцепления:


 


    Ведущая часть состоит из:


  • Ведущий (нажимной диск)

  • Коленчатый вал
 


 


    Ведомая часть состоит из:


  • Первичный вал КПП          

  • Выжимной подшипник
 

 




    
Механизм в собранном виде можно посмотреть на следующем рисунке, на котором ведомый и ведущий диски соприкасаются поверхностями с высоким коэффициентом трения.


 


 

 


 


 

    
Ведущая часть при заведенном двигателе постоянно находится во вращении, так как жестко связана с коленчатым валом.




    Сцепление включено: как видно на рисунке выше, ведущий и ведомый диски плотно прижаты друг другу, поэтому весь крутящий момент ведущей части сцепления полностью передается на ведомую (и далее на КПП, на колеса). Благодаря высокому коэффициенту трения, диски вращаются с одной скоростью и «проскальзывание» между ними отсутствует (в случае приемлемого состояния контактирующей поверхности).


 


 


    Сцепление выключено: выключение происходит при нажатии на педаль сцепления. Далее поступательное движение педали передается приводом (механическим или гидравлическим) на выжимной подшипник. Этот подшипник движется вдоль первичного вала коробки передач и упирается в ведомый диск, который срабатывает как «рычаг» (рисунок ниже), благодаря своей конструкции,  и диски выходят  из зацепления. Теперь вращение на ведомую часть сцепления не передается.


 


 


 

 


 


 


 

    
После снятия усилия с педали сцепления, ведомый диск возвращается в исходное состояние под действием пружин. Снимать ногу с педали необходимо плавно, что бы ведомый диск постепенно прижимался к ведущему — в этом случае не будет резкого толчка! 


 


    Для плавного включения сцепления так же применено конструктивное
решение на ведомом диске сцепления. Он состоит из двух частей, способных
поворачиваться на малый угол относительно друг друга, благодаря
пружинам. На рисунке видно, что одна часть шлицами входит в зацепление с
валом коробки передач, а вторая часть диска с подвижной частью
сцепления.

 


 


 


Чтобы закрепить материал, предлагаем Вам отличное обучающее видео про фрикционное сцепление, подготовленное еще в СССР:


 


Часть 1. Советуем смотреть со времени 6:50почему важно выжимать педаль сцепления до конца и как происходят удары шестерен в коробке передач (осторожно громкий звук):


 



 


 


 


 Часть 2. Про трение между дисками сцепление. Зависимости от материала и площади.
Советуем смотреть со времени 5:35 до 8:45 — рассказывают почему сцепление усложнили (как улучшили от эллементарной модели). Возможно модель старовата, зато принцип поясняет верно!


 



 


 


 


  
Часть 3. Основные моменты: как включается фрикционное сцепление, как устраняется перекос в нажимном диске и как увеличили «полезный ход» педали сцепления:


 



 


 


Еще один наглядный ролик:


 



 


 


 


    
Таков принцип работы сцепления автомобиля. Надеемся, что данная информация будет для Вас полезной. Напоследок добавим, что езда накатом при включенной передаче и нажатой педали сцепления — это верный способ быстро вывести из строя сцепление!


 


 


 


 


 

Как работает автомобильное сцепление

Первый этап в
коробка передач
автомобиля с механической коробкой передач — это
схватить
.

Как работает сцепление

Он передает
двигатель
власть к
механизм
коробки передач и позволяет прерывать передачу, когда выбирается передача для выхода из неподвижного положения, или когда передачи переключаются во время движения автомобиля.

Гидравлическая система сцепления

В большинстве автомобилей используется
трение
сцепление работает либо от жидкости (
гидравлический
) или, чаще, с помощью кабеля.

Когда автомобиль движется с подачей мощности, сцепление включено. А
прижимная плита
прикручен к
маховик
оказывает постоянный
сила
, с помощью
диафрагма
пружина, на приводе
тарелка
.

Ранее автомобили имели серию
винтовые пружины
в задней части
давление
пластина вместо диафрагменной пружины.

Ведомая (или фрикционная) пластина движется по шлицевому
Входной вал
, через который мощность передается на коробку передач. Пластина имеет фрикционные накладки, похожие на
тормозить
накладки с обеих сторон.Это позволяет плавно запускать привод при включенном сцеплении.

Когда сцепление выключено (педаль нажата), рычаг нажимает на выключатель.
несущий
против центра диафрагменной пружины, которая снимает зажимное давление.

Наружная часть нажимного диска, имеющая большую поверхность трения, больше не прижимает ведомый диск к маховику, поэтому передача мощности прерывается, и передачи можно переключать.

Сцепление включено

Пружина диафрагмы удерживает ведомую пластину.

Сцепление выключено

Выжимной подшипник сжал диафрагменную пружину.

Когда педаль сцепления отпущена,
упорный подшипник
снимается, и нагрузка диафрагмы и пружины снова прижимает ведомый диск к маховику, чтобы возобновить передачу мощности.

Некоторые автомобили имеют сцепление с гидравлическим приводом. Давление на педаль сцепления внутри автомобиля активирует
поршень
в
главный цилиндр
, который передает давление через заполненную жидкостью трубу на
рабочий цилиндр
установлен на
корпус сцепления
.

Поршень рабочего цилиндра соединен с рычагом выключения сцепления.

Детали сцепления

Современное сцепление состоит из четырех основных компонентов: крышки (с диафрагменной пружиной), нажимного диска, ведомого диска и выжимного подшипника.

Крышка прикручена к маховику болтами, и прижимная пластина оказывает давление на ведомую пластину через пружину диафрагмы или через
катушка
пружины на более ранних автомобилях.

Ведомый диск движется по шлицевому валу между нажимным диском и маховиком.

Он покрыт с каждой стороны фрикционным материалом, который захватывает нажимной диск и маховик при полном зацеплении и может проскальзывать на контролируемую величину при частичном нажатии педали сцепления, что позволяет плавно включать привод.

Как работают сцепления | HowStuffWorks

С 1950-х по 1970-е годы вы могли рассчитывать на пробег от 50 000 до 70 000 миль от сцепления вашего автомобиля.Сцепления теперь могут прослужить более 80 000 миль, если вы будете использовать их осторожно и правильно поддерживать. Если не принять меры, сцепления могут начать выходить из строя на 35 000 миль. Грузовики, которые постоянно перегружены или часто буксируют тяжелые грузы, также могут иметь проблемы с относительно новыми сцеплениями.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Нажмите «играть», чтобы увидеть промокод.

Самая распространенная проблема со сцеплениями заключается в том, что фрикционный материал на диске изнашивается.Фрикционный материал на диске сцепления очень похож на фрикционный материал колодок дискового тормоза или колодок барабанного тормоза — через некоторое время он изнашивается. Когда большая часть или весь фрикционный материал исчезнет, ​​сцепление начнет проскальзывать и в конечном итоге не будет передавать мощность от двигателя на колеса.

Сцепление изнашивается только тогда, когда диск сцепления и маховик вращаются с разной скоростью. Когда они сцеплены вместе, фрикционный материал плотно прижимается к маховику, и они вращаются синхронно.Износ происходит только тогда, когда диск сцепления скользит по маховику. Так что, если вы относитесь к тому типу водителей, который много буксует сцеплением, вы изнашиваете сцепление намного быстрее.

Иногда проблема не в скольжении, а в залипании. Если ваше сцепление не выключается должным образом, оно будет продолжать вращать первичный вал. Это может вызвать скрежет или полностью помешать включению передачи. Вот некоторые распространенные причины, по которым сцепление может заедать:

  • Обрыв или растяжение троса сцепления — Тросу требуется правильное натяжение для эффективного толкания и тяги.
  • Утечка или неисправность рабочего и / или главного цилиндров сцепления — Утечки не позволяют цилиндрам создавать необходимое давление.
  • Воздух в гидравлической линии — Воздух влияет на гидравлику, занимая пространство, необходимое жидкости для создания давления.
  • Неправильно отрегулирована тяга — Когда ваша нога нажимает на педаль, рычажный механизм передает неправильное количество силы.
  • Несоответствующие компоненты сцепления — Не все запасные части работают с вашим сцеплением.

«Жесткое» сцепление — тоже частая проблема. Все муфты требуют некоторого усилия для полного нажатия. Если вам нужно сильно нажать на педаль, возможно, что-то не так. Часто причиной являются заедание или заедание рычага педали, троса, поперечного вала или шарнира. Иногда засорение или изношенные уплотнения в гидравлической системе также могут стать причиной жесткого сцепления.

Другая проблема, связанная со сцеплениями, — это изношенный выжимной подшипник, иногда называемый выжимным подшипником .Этот подшипник прикладывает силу к пальцам вращающегося прижимного диска, чтобы освободить сцепление. Если вы слышите грохочущий звук при включении сцепления, возможно, у вас проблема с выбрасыванием.

В следующем разделе мы рассмотрим несколько различных типов муфт и способы их использования.

Все, что вам нужно знать

Роберт Роу / EyeEmGetty Images

Если вы когда-либо водили автомобиль с ручным переключением передач, то вы, вероятно, знакомы со сцеплением.Это третья педаль, которую нужно нажать, чтобы переключить передачи. Однако вы можете не знать точно, что делает сцепление, особенно если вы управляли автомобилями только с автоматической коробкой передач. Что такое клатч и зачем он вам нужен? Поскольку ваш двигатель всегда вращается, колеса должны быть отключены, чтобы они могли перестать двигаться. Здесь в игру вступает сцепление. Он может отключать колеса, не заглушая двигатель.

Что делает сцепление?

Все знают, что в автомобиле есть двигатель, но не все знакомы со сцеплением или его работой. Этот механизм одновременно включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому. Он соединяет вращающиеся валы, которых под вашим капотом может быть два или более. Если вы управляете механической коробкой передач, сцепление соединено как с валом, идущим от двигателя, так и с валами, которые вращают колеса. Хотя двигатель будет постоянно вращаться, вы не хотите, чтобы колеса постоянно вращались.

Один из вращающихся валов будет соединен с двигателем или силовой установкой, это будет ведущий элемент, в то время как другой вращающийся вал или ведомый элемент обеспечивает выход для работы.Например, у дрели есть вал, приводимый в движение двигателем, и вал, приводимый в движение сверлильным патроном. HowStuffWorks объясняет, что муфта соединяет валы, поэтому они могут включаться (вращаться с одинаковой скоростью), проскальзывать (вращаться с разной скоростью) или отключаться (вращаться с разной скоростью). Обычно вы обнаружите, что эти движения являются вращательными; хотя возможны линейные муфты.

Как устроено сцепление?

Чтобы ваш автомобиль остановился без остановки всего двигателя, необходимо разорвать соединение между колесами и двигателем.Сцепление состоит из двух основных частей:

  • Диск сцепления
  • Маховик

    Имеются пружины, которые удерживают давление на диск, который прижимается к диску сцепления. Эти пружины также прижимают диск сцепления к маховику. Когда это происходит, вал двигателя соединяется с валами колес, заставляя оба вращаться одновременно, согласно AAMCO. Чтобы произошло обратное, вы должны включить сцепление.

    При этом нажимается выжимная вилка, которая снимает нажимной диск с диска сцепления, по существу нарушая связь между вращающимся двигателем и движущимися колесами.Колеса могут продолжать вращаться, но Autobutler показывает, что это происходит от их собственного импульса, а не от мощности, производимой двигателем.

    Когда вы едете на машине с автоматической коробкой передач, сцепление работает немного иначе. Гидротрансформатор, который является частью большой серии систем, соединяет двигатель с трансмиссией, заставляя колеса вращаться. Фактически, существует несколько различных типов муфт, в том числе:

    • Фрикционные муфты
    • Многодисковые муфты
    • Конусные муфты
    • Центробежные муфты
    • Мокрая и сухая системы

      Силы трения — это то, на что полагаются муфты. работать.Фрикционные муфты соединяют один движущийся элемент с другим, который движется с другой скоростью или вообще не движется, чтобы заставить его двигаться с той же скоростью, чтобы не было проскальзывания. Для создания этого трения используются различные материалы. В их число входят:

      • Составная органическая смола
      • Медная проволока
      • Керамика
      • Композитная бумага

        В основном вы увидите керамические материалы, используемые в гоночных или тяжелых транспортных ситуациях, хотя этот материал может увеличить износ маховик и нажимной диск.В мокрых сцеплениях можно найти применение композитной бумаге. Поскольку в муфтах этих типов обычно используется масляная ванна или метод проточного охлаждения, они имеют меньший износ, чем керамический материал.

        Многодисковые муфты имеют более одного ведущего звена, что делает их идеальными для гоночных автомобилей, таких как Formula 1, Indy 500, а также для клубных гонок. В транспортных средствах для дрэг-рейсинга много злоупотреблений связано со сцеплением, поэтому они часто имеют этот тип сцепления. Также его можно встретить в мотоциклах и дизельных двигателях с механическими трансмиссиями.Кроме того, вы можете найти его в автомобиле с системой полного привода с электронным управлением, а также в некоторых раздаточных коробках.

        Конусная муфта имеет коническую форму, а ее конус означает, что она приближается или отступает медленнее, чем дисковая муфта. Это означает, что скорости ступицы переключения передач и шестерни синхронизированы, чтобы обеспечить более плавное переключение при переключении передач.

        Скорее всего, вы найдете центробежное сцепление в транспортном средстве, таком как мопед, или механизмах, таких как бензопилы, где скорость двигателя определяет состояние сцепления.Когда частота вращения двигателя повышается или падает ниже определенного уровня, он либо включает, либо выключает сцепление, используя центробежную силу.

        Система мокрого сцепления отличается от сухого сцепления тем, что она погружена в охлаждающую жидкость, которая смазывает ее, чтобы поддерживать ее в чистоте и продлевать срок ее службы. Однако важно отметить, что этот тип сцепления будет терять энергию из-за того, что они скользкие. Установка нескольких дисков сцепления может помочь компенсировать это проскальзывание. В сухом же сцеплении используется трение, так как оно не залито жидкостью.

        Распространенные проблемы со сцеплением

        Вы можете разогнаться до 80 000 миль, сообщает AAMCO, но для этого нужно хорошо относиться к этому. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем со сцеплением:

        • Износ: постоянное трение приводит к износу материалов сцепления.
        • Обрыв троса: недостаточно натяжения, чтобы тянуть и толкать трос.
        • Утечки: Если жидкость вытекает из цилиндров, давление не будет достаточным для правильной работы сцепления.
        • Несоосность: при нажатии педали сцепления или газа передается неправильное количество силы.
        • Воздух в линии: если воздух попадет в линию, где должна быть жидкость, вы не получите достаточного давления в системе для правильной работы.
        • Жесткое сцепление: Если вы обнаружите, что для работы сцепления требуется большое усилие, это может указывать на наличие проблемы.

          Информация о том, какое у вас сцепление и как оно работает, может помочь вам понять, когда ваш автомобиль не работает должным образом.Избегайте проблем, в том числе быстро переключайте передачи и не используйте сцепление.

          Источники:

          https://auto.howstuffworks.com/clutch. htm

          https://www.aamcocolorado.com/all-about-car-clutches/

          https://www.autobutler.co .uk / wiki / what-does-the-clutch-do

          Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

          Аккуратная анимация, объясняющая, как работает сцепление в автомобиле

          Американцы водят больше, чем когда-либо прежде, но сколько водителей на самом деле понимают, как работает их машина?

          Когда-нибудь заглядывал под капот своей машины и понятия не имел, что к чему? Возьмем, к примеру, сцепление автомобиля. Если у вас был автомобиль, особенно с рычагом переключения передач, вы, несомненно, слышали этот термин раньше, но знаете ли вы, что он делает?

          Для тех из вас, кто интересуется, что именно делает эта важная часть транспортного средства, сотрудники Learn Engineering на YouTube создали простую анимацию, которая простым языком описывает все, что вам нужно знать.Нет никаких гарантий, но после просмотра этого видео вы, возможно, сможете сказать, что знаете, о чем говорите, в чате со своим механиком.

          По сути, сцепление использует трение для включения или выключения мощности, исходящей от двигателя. Его основная цель — отключить поток мощности к трансмиссии, не выключая двигатель, до тех пор, пока не будет выполнено переключение передач.

          Когда вы нажимаете педаль сцепления, гидравлическая система передает движение сцепления к центру диафрагменной пружины.Когда пружина нажата, поток мощности прекращается, что позволяет вам переключать передачи.

          Flickr | Эндрю Давидофф

          Конечно, исследования показывают, что механические трансмиссии и их действительно крутая технология сцепления на протяжении десятилетий находились под угрозой исчезновения в Соединенных Штатах. Исследование Эдмундса показало, что в 2016 году менее 3 процентов всех автомобилей, проданных в Америке, были с ручным переключением передач. По данным Los Angeles Times, это кошмар для редукторов, поскольку такие автопроизводители, как Ferrari, Lamborghini, Lexus и Mercedes-Benz, перестали предлагать модели с ручным переключением передач.

          Автомобили с автоматической коробкой передач, очевидно, не имеют педалей сцепления. Вместо этого у них есть устройство, называемое преобразователем крутящего момента… вместе со многими другими движущимися частями. Оказывается, АКПП намного сложнее механических. Сообщение от Jalopnik, в котором объясняется, как работает автоматическое переключение передач, относит эту систему к «в значительной степени черной магии».

          Flickr | матрамурена

          Теперь вы знаете, что на самом деле делает автомобильное сцепление. Но кто знает, сколько еще будут автомобили с этой волшебной третьей педалью.Вы знаете, как управлять рычагом переключения передач?

          Как работает сцепление?

          Что такое сцепление?

          A Сцепление — это простое устройство, но не только для автомобилей, которое позволяет плавно синхронизировать две шестерни / валы с разной скоростью.

          В автомобилях сцепление используется для соединения / разъединения трансмиссии и коленчатого вала.

          Что он делает?

          В основном сцепление действует как тормоз для двигателя, поэтому неправильное переключение может привести к остановке вашего автомобиля или велосипеда, сцепление замедляет двигатель, чтобы колеса могли догнать.(очень элементарное объяснение)

          Какие части?

          На приведенной выше диаграмме показана основная форма большинства сцеплений.

          В сцеплении эти три части зажаты вместе, создавая трение и синхронизируя двигатель и колеса (через коробку передач).

          Для обозначения двигателя у нас есть маховик, который прикреплен к кривошипу и движется вместе с двигателем. Диск сцепления

          Между маховиком и нажимным диском находится диск сцепления.Диск сцепления имеет фрикционные поверхности, похожие на тормозную колодку, с обеих сторон, которые создают или прерывают контакт с металлическими поверхностями маховика и нажимного диска, обеспечивая плавное зацепление и расцепление.

          Когда педаль сцепления нажата, нажимной диск отпускается, позволяя самому себе и маховику вращаться независимо от диска, что предотвращает передачу крутящего момента от двигателя на коробку передач. Обычно прижимная пластина изготавливается из чугуна или стали, в ней используется пружина диафрагменного типа для приложения силы к диску, когда он зацеплен, который крепится к узлу с помощью ряда ремней.

          Выжимной подшипник прилегает к нажимному диску как в толкающем, так и в тянущем исполнении, что сжимает диафрагму и освобождает диск при нажатии педали сцепления. После приложения силы диафрагма снимает напряжение, позволяя диску вращаться независимо от узла.

          На двух изображениях ниже показано, как работает сцепление при включении и выключении.

          В мире велосипедов есть два типа сцеплений DRY и WET / Oil.

          Мокрое сцепление — это когда весь узел погружен в моторное масло и смазывается им. Из-за вязкости масла этому подходу можно отнести некоторую потерю мощности, но они значительно увеличивают срок службы сцепления и уменьшают шум.

          Сухое сцепление, как следует из названия, не имеет ничего общего между всем механизмом, оно намного лучше передает мощность, поскольку нет сторонних материалов, ограничивающих его, но они громкие и создают дребезжащий звук, а срок службы сцепления составляет низкий по сравнению с мокрой установкой (большинство Ducati известны тем, что имеют сухое сцепление, и это один из определяющих звуков Ducati)

          На мотоциклах торможение двигателем может привести к блокировке заднего колеса, проскальзывающая муфта такого типа просто проскальзывает через передачу и не включает ее, если частота вращения не совпадает, в основном это функция безопасности.

          • Что можно сделать для повышения производительности

          Простое добавление дополнительных дисков сцепления заставит систему включиться намного быстрее и эффективнее (приближаясь к установке сухого сцепления). Проблема в том, что внешние колодки изнашиваются немного быстрее.

          Как работает сцепление — Australian Clutch Services

          Есть много типов конструкций сцепления, ожидающих рассмотрения. Большинство автомобильных сцеплений представляют собой сухие однодисковые сцепления с двумя поверхностями трения.Независимо от области применения, функция и назначение сцепления заключается в передаче крутящего момента от вращающегося ведущего двигателя на трансмиссию.

          Муфты требуют режима срабатывания, чтобы прервать передачу крутящего момента. Педаль сцепления — это рычаг для отключения привода от двигателя к трансмиссии изнутри автомобиля. Педаль преобразует параболический поворот педали сцепления в линейное движение. Это линейное движение затем переводится на перемещение упорного подшипника путем перемещения либо механических соединений, кабеля или гидравлической жидкости.

          У сцепления есть несколько компонентов, которые являются ключевыми для его работы:

          Маховик выполняет 3 основные функции. Первый — поддерживать вращающуюся массу (инерцию), чтобы способствовать вращению двигателя и обеспечивать более постоянную передачу крутящего момента во время работы. Во-вторых, обеспечить включение зубчатого венца для включения стартера.Третий — обеспечить одну из движущихся поверхностей трения для фрикционного диска.

          Приводной фрикционный диск соединен с входным валом трансмиссии через шлиц. Диск приводит в движение входной вал трансмиссии, который передает движение колесам. Диск имеет жертвенный фрикционный материал, который позволяет регулировать сцепление для управления приводом при взлете с места. Диск также содержит подрессоренную ступицу, которая поглощает вибрацию двигателя при движении сцепления, а также поглощает крутящий момент при включении и выключении привода.

          Нажимной диск является наиболее важной частью всего узла сцепления. Прижимная пластина прикладывает зажимное усилие (давление), которое удерживает ведомый фрикционный диск между ним и маховиком. Прижимной диск крепится к маховику болтами, и они вместе вращаются. Прижимная пластина содержит диафрагму или пружины, которые оказывают давление на основную отливку или ведущую поверхность. Чтобы разблокировать или отключить привод, приводятся в действие рычаги диафрагмы или сцепления, что позволяет основной отливке подниматься с ведомого диска.

          Выжимной подшипник обеспечивает средство приведения в действие между вращающимся узлом сцепления и статической вилкой сцепления и трансмиссией. Подшипник будет поглощать усилие при отпускании сцепления, а также уменьшать износ между вращающимися и невращающимися компонентами.

          Управляющий подшипник присутствует не во всех узлах сцепления, но чаще всего встречается в конфигурациях двигателя с задним приводом. Этот подшипник находится либо в задней части кривошипа, либо в маховике и фиксирует входной вал.Важно расположить первичный вал в задней части кривошипа для обеспечения правильного срока службы и работы сцепления. Без направляющего подшипника может возникнуть чрезмерный износ шлицев и ступицы ведомого диска, что может вызвать проблемы с выключением сцепления.

          ACS предлагает ряд комплектов сцепления и маховиков для большинства автомобильных, коммерческих и сельскохозяйственных применений.

          Внутри автомобилей Формулы-1: есть ли у болида Формулы 1 сцепление и как оно работает? | Отчет об отбеливателе

          0 из 5

            Формула-1 — это вершина автоспорта и новейшие автомобильные технологии.

            Вам нужно всего лишь увидеть фотографии рулевого колеса Формулы-1, послушать инженера гонщика или этап формирования или прочитать технический анализ на специализированных веб-сайтах, чтобы понять выдающийся уровень инженерии и дизайна, который используется в этом виде спорта.

            Конечно, это можно было бы и не говорить. Но одним из аспектов болида Формулы 1, который недооценивают и неправильно понимают, является сцепление.

            Доски сообщений в Интернете можно легко найти с помощью подходящей поисковой системы, заваленной фанатами Формулы-1, которые задают вопросы о сцеплениях: используются ли они вообще? Почему в автомобилях нет педали сцепления? Используется ли он для переключения передач?

            Небольшая благодарность за статьи, которые оказались превосходными при исследовании этой части:

          • Крейг Скарборо, возможно, , журналист , ведущий технические идеи F1, имеет превосходную деталь InDetail на сцеплении F1
          • » Scarbs »также имеет это превосходное техническое руководство
          • Хотя F1Technical.net также обеспечивает отличную проходимость компонентов трансмиссии автомобиля Формулы 1.

          Итак, разбирая сцепление (не буквально, поскольку это было бы дорого, отнимает много времени и, откровенно говоря, сильно сбивает с толку), мы смотрим на один из величайших технических достижений Формулы-1. чудеса. Насколько важно сцепление для F1? А как это работает?

          1 из 5

            Сцепление Formula 1 расположено между двигателем и коробкой передач и является решающим завершающим звеном в передаче чудовищного количества мощности от трансмиссии к коробке передач.

            Он маленький, очень маленький и построен двумя производителями — AP Racing и Sachs. Он использует угольно-углеродные пластины и управляется электрогидравлическим приводом, что означает, что компьютер подбирает обороты и передачи, когда водитель решает переключить передачу.

            Каждое сцепление весит менее 1,5 кг и обычно работает с температурами до 500 градусов, хотя при пробуксовке сцепления (которое создает трение на дисках) они могут значительно возрасти.

            Он состоит только из небольшого числа компонентов; корзина, внутренний и внешний диски сцепления, пружины, ступица и закрывающая пластина.

          2 из 5

            Сцепление Formula 1 отличается от вашего дорожного автомобиля и даже от гоночного сцепления. Поскольку он имеет первостепенное значение для передачи нескольких сотен лошадиных сил от двигателя к коробке передач, он подвергается большим нагрузкам.

            Таким образом, конструкция крошечного компонента весом в один с небольшим килограммом совершенно уникальна. Он по-прежнему состоит из относительно небольшого количества компонентов, но он меньше половины размера обычного сцепления, имеет особую углепластиковую конструкцию и может (временами) подвергаться воздействию почти 1000 градусов тепла.

            Также уникальное расположение «педали» сцепления. Конечно, вместо «педали» следует читать «лопасть», потому что, когда водителю приходится (редко) вручную использовать сцепление, он делает это с двойным лопастным рычагом на задней стороне рулевого колеса.

            Трюковые компьютеры, используемые для включения и выключения сцепления, дополняют техническую спецификацию, которая делает все другие типы сцепления устаревшими.

          3 из 5

            Сцепление приводится в действие вручную только тогда, когда водителю необходимо выйти из состояния покоя.Следующий слайд вначале описывает точную процедуру.

            Позвольте Крэйгу Скарборо объяснить в видео выше, начиная с 48 минут.

            Так же, как сцепление дорожного автомобиля, оно прерывает передачу от двигателя к коробке передач, и вам это нужно всякий раз, когда автомобиль останавливается. Это действительно крошечное оборудование должно передавать мощность двигателя, а также KERS.

            Конечно, следующие слайды будут посвящены отдельным областям работы сцепления — мы не совсем подсовываем объяснение талантливым Скарбам!

          4 из 5

            Race Starts

            На рулевом колесе расположены два лепестка сцепления, по одному с каждой стороны. У одного заданное положение, у другого — полностью вдавленное.

            Затем он полностью отпускается как можно быстрее, в то время как второй постепенно отпускается, пока водитель не почувствует значительную тягу, чтобы правильно взять управление правой ногой (в отличие от рудиментарного подхода «мальчик-гонщик», когда сцепление выключено, дроссель включен) .

            На прогревочном круге инженеры часто просят водителей выполнить поиск точки прикуса. Когда вы ведете свой дорожный автомобиль, вы постепенно отпускаете сцепление, пока не почувствуете, что оно «кусается», а затем вы увеличиваете обороты и постоянно отпускаете сцепление, пока не тронетесь с места.

            Это, естественно, становится автоматическим процессом, и BPF — это способ использовать компьютерный трюк F1 для точного определения последовательности запуска.

            BPF регистрирует точку захвата муфты, так что последовательность запуска может быть как можно более быстрой. Тот же процесс применяется, когда водитель выезжает с места на пит-стопе или после вращения.

            Переключение передач

            Когда водитель переключает передачу, он сам не включает сцепление.

            Водитель щелкает переключателем, и ЭБУ выключает зажигание.Муфта нажата электронным способом и переключает передаточные числа. С момента появления коробок передач с бесшовным переключением все это происходит за 0,005 с …

          5 из 5

            Сцепление играет важную роль в характеристиках автомобиля Формулы-1. Это не из-за общей причины, «каждый компонент ценен» — сцепление может быть разницей между победой и поражением, или квалификацией на поуле или 10-м месте.

            Во-первых, конструкция с несколькими пластинами, небольшая и легкая. Это дает ему минимальное сопротивление, позволяя переключать передачи быстрее.Из-за своего миниатюрного размера он минимально влияет на дизайн автомобиля.

            Очевидно, его ключевая функция — это старт. Вот где это имеет наибольшее значение.

            Если точка наклона настроена идеально, электроника ведет себя нормально, а рефлексы водителя абсолютно правильные, даже пятый или шестой гонщик на стартовой решетке может бросить вызов за лидерство в первом повороте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *