ГлавнаяРазноеСцепление как работает

Устройство сцепления автомобиля и принцип его работы. Сцепление как работает


Как работает сцепление - Как отремонтировать ВАЗ

В статье постараемся раскрыть главные принципы работы сцепления автомобиля, составные части и какие выделяют их виды.

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.

Что такое сцепление?

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.

Еще одной функцией, которую исполняет сцепление ? это возможность плавно трогать с места автомобиль. Постольку поскольку вал двигателя вращается, а вал трансмиссии пребывает в фиксированном неподвижном положении, начало движения машины без сцепления невозможно, так как оно помогает валам плавно притереться друг к другу, и в то же время обеспечивает плавное ускорение оборотов, которое обеспечивают валы, и наконец-то привести в движение автомобиль.

Если же случайно (или не случайно) слишком быстро и резко рассоединить те двое валов, то неподвижный вал трансмиссии заклинит вращающийся вал двигателя и Ваш автомобиль просто-напросто заглохнет (в лучшем случае), или же в механизме сцепления будут поломки, на которые понадобятся немалые материальные затраты. В основном, на современных автомобилях устанавливается механические сцепления.

Из чего состоит сцепление

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.

Момент вращения двигателя передается от маховика на детали ведущей части, последние в свою очередь передают крутящий момент на ведущий вал КПП. Момент трения обеспечивается благодаря нажимному механизму, который благодаря плотному сцеплению ведомой и ведущей части, дает долгожданный результат движения.

Немаловажным считается выключение сцепления. Так один диск, на котором расположены периферическим образом пружины, расположено в чугунном картере, тот в свою очередь располагается в блок-картере двигателя.

В ведущую часть входит кожух сцепления и , 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.

По обе стороны ведомого диска размещены фрикционные накладки, изготовлены из медно-асбестового состава (или же иного металлоасбестового состава), которые выдерживают необычайно высокую температуру и известны своими фрикционными свойствами. Со ступицей ведомый диск соединен заклепками либо же через пружины. Эти пружины являются составной частью пружинно-фрикционного гасителя вращающихся колебаний (то есть демпфера).

Сцепление с механическим приводом

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.

В этот же самый момент ведомый диск разгружается от той силы, с помощью которой этот ведомый диск прижимается к корзине (она же маховик). При заданной последовательности сцепление отсоединяется. Именно после этого, водитель автомобиля свободно может переключать передачу. Плавно отпуская педаль сцепления, водитель соединяет ведомый диск с корзиной. В результате таких манипуляций, вращающийся момент передается на ходовую часть и автомобиль приводиться в режим езды.

Как видим все усилия передаются через механические составные, никаких вспомогательных элементов нет.

Сцепление с гидравлическим приводом

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.

Один достаточно большой диск располагается на остром конце ведущего вала и сделанного из стали кожуха. Кожух закрепляется за маховиком. Внутри кожуха имеется пружина с радиальными лепестками. Они являются, скажем, так, выжимными рычажками. На оси располагается управляющая педаль. Она же приподнята к кузову, а именно к кронштейну. Толкач основного цилиндра прикреплен к педали сцепления при содействии шарнира. Педаль попускается тогда, когда сцепление выключается и передача переключается.

Диагностика сцепления в домашних условиях

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.

  • Читайте статью про на автомобиле ВАЗ 2110

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.

  • Читайте про на автомобиле ВАЗ

Видео про принцип работы сцепления и коробки передач:

portalvaz.ru

Как работает сцепление автомобиля: устройство и принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля

Механизм сцепления имеется в любом автомобиле, независимо от того, какой тип коробки передач в нем установлен. На него постоянно воздействуют огромные нагрузки, узел постоянно испытывает удары. Конечно, больше всех страдает сцепление, которое установлено в автомобиле с МКПП, нежели с АКПП. Для того чтобы понять принцип работы сцепления, необходимо рассмотреть его конструктивные особенности. Но обо всем по порядку.

Основные характеристики

Внешний вид механизма сцепления

Механизм необходим для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к коробке передач. Причем у сцепления два состояния – в одном крутящий момент передается, а в другом нет (при нажатии на педаль в салоне). В большинстве автомобилей установлена конструкция, в основе которой два диска – ведущий (корзина) и ведомый. Также можно провести разделение по типу привода: фрикционные, гидравлические, электромагнитные.

Для чего нужно сцепление

В момент начала движения необходимо разделить КПП и коленвал двигателя. Если без этого включить первую скорость, то автомобиль, если и тронется, то очень резко. Также имеют место и удары по шестеренкам коробки передач. При выключении сцепления есть возможность включить первую скорость (например, в процессе трогания с места) и, плавно отпуская педаль, начать движение. Причем крутящий момент в процессе отпускания педали будет передаваться не в полном объеме. Это позволяет начать движение максимально плавно.

Выключение сцепления также помогает производить переключение скоростей в процессе движения. Согласитесь, достаточно сложно включить третью скорость, не разъединив диски. Конечно, проделать это можно, вот только стоит задуматься о том, какие нагрузки будет испытывать коробка в момент смены передач. А нагрузки могут быть значительными, особенно большие возникают в процессе торможения двигателем, при быстром отпускании педали сцепления, при езде по неровной дороге, а также во время снижения оборотов коленчатого вала.

Общее устройство сцепления

Классификация механизма сцепления

Существует несколько общепринятых классификаций системы сцепления:

По типу связей ведомой и ведущей частей

Разновидностей сцепления несколько, причем его можно классифицировать по определенным признакам. От этих признаков может зависеть и то, как работает сцепление автомобиля, но, по большому счету, различия имеются небольшие. Как было сказано ранее, можно провести разделение по типу связи элементов:

  1. Электромагнитный.
  2. Фрикционный.
  3. Гидравлический.

По принципу образования усилий нажима

Можно и по этой характеристике провести классификацию, тогда выделяем несколько видов:

  1. Центробежные.
  2. Полуцентробежные.
  3. Конструкции с установленной пружиной в центре.
  4. Конструкции с вмонтированными периферийными пружинами.

Тип привода

Здесь разделение не столь богатое, можно выделить всего два вида:

  1. Гидравлический – с двумя рабочими цилиндрами.
  2. Механический – использование тросика.

По количеству дисков

Также можно провести разделение и по числу ведомых дисков:

Все те типы, которые были рассмотрены выше, кроме центробежного, замкнутые. Другими словами, сцепление всегда включено, выключается во время перемены скоростей МКПП, при остановке автомобиля.

Огромной популярностью сегодня пользуются конструкции фрикционного сцепления. Их используют не только в системах легковых автомобилей, но даже и на грузовиках, автобусах различного класса. Сцепление с двумя дисками в легковушках почти не применяется, но его можно встретить в тягачах, способных везти на себе десятки тонн груза. Многодисковые тоже применяется в основном на большегрузном автотранспорте. Поэтому в автомобилях вы его почти не встретите, зато в мотоциклах его применяют достаточно часто. Стоит отметить, что электромагнитный тип сцепления не прижился ввиду его сложности и высокой стоимости обслуживания. Гидравлическое автопроизводители тоже не любят использовать. Пару десятилетий назад еще можно было встретить автомобили с таким типом сцепления, но они, как правило, имели в конструкции и фрикционный элемент.

Как работает механический привод сцепления

Работает узел одинаково, независимо от того, сколько дисков установлено, какое число валов, по какому принципу происходит образование усилия нажима. Но сейчас речь пойдет о механическом приводе сцепления. Гидравлику рассмотрим немного позже и найдем преимущества, недостатки и отличия. Покуда вы не нажмете на педаль, ведомый диск будет плотно прижат ведущим к маховику. Весь крутящий момент передается на первичный вал коробки от коленвала. При выжимании педали приводится в движение тросик, который тянет рычаг вилки. Последняя приводит в движение выжимной подшипник, который воздействует на лепестки корзины.

При надавливании подшипника на лепестки корзины происходит смещение ведомого диска, между ним, маховиком и ведущим диском, образуется зазор. В результате этого разрывается связь между коробкой и двигателем. Если посмотреть на механизм в процессе работы, можно увидеть, что маховик с корзиной продолжают вращаться, тогда как ведомый диск (расположенный внутри корзины) остается неподвижным. Теперь можно включить первую скорость и плавно отпустить педаль. Медленное отпускание педали – это плавное наращивание оборотов первичного вала с нуля. Когда бросите ее полностью, число оборотов первичного вала КПП будет равно числу оборотов коленвала двигателя. Только в системах с механическим приводом есть тросик. Но его функции может выполнять и жидкость.

Сцепление с механическим приводом

Как работает гидропривод сцепления

Как было сказано ранее, вместо тросика используется жидкость (например, тормозная). Отличий достаточно много, так как в конструкции вместо одного троса использованы цилиндры и трубопроводы. Давайте рассмотрим особенности и устройство сцепления автомобиля с гидроприводом. На первичном валу КПП установлен диск (ведомый). Крепится он при помощи шлицевого соединения. На маховике болтами прикручена корзина, в конструкции которой присутствует радиальный лепесток с пружиной. Педаль в салоне прикреплена к кузову и имеет связь при помощи шарнира с главным цилиндром сцепления. Если быть точнее, то педалью вы приводите в движение поршень в этом цилиндре.

Аналогичной конструкции механизм находится в районе рычага вилки, только называется он рабочим цилиндром. Они связаны трубкой, способной выдержать большое давление. Когда нужно произвести переключение скоростей, вы нажимаете на педаль. Поршень в главном цилиндре сжимает жидкость, создает давление в трубопроводе и толкает поршень рабочего цилиндра. Последний приводит в движение вилку сцепления, которая с помощью выжимного подшипника давит на поверхность корзины и отсоединяет коленвал от первичного вала КПП. При отпускании педали она возвращается в начальное положение под действием пружины.

Конструкция цилиндров очень похожа. Они состоят из нескольких частей:

  1. Цельнометаллический корпус.
  2. Поршень (по виду похож на наперсток).
  3. Толкатель – стержень из цельного металла.
  4. Резиновые уплотнительные кольца.
  5. Отверстия для прокачки с конусообразными штуцерами.

При нажатии на педаль усилие передается через толкатель на поршень. За счет того, что поршень плотно зажат в цилиндре (во многом благодаря уплотнительным кольцам), начинает создаваться давление в трубке. Далее эта жидкость начинает воздействовать на поршень рабочего цилиндра. По сути, тот же тросик, только жидкий.

Сцепление с гидравлическим приводом

При отпускании педали сцепления поршень рабочего цилиндра под действием пружины возвращается в исходное положение, а вся жидкость перемещается обратно к главному цилиндру. После уменьшения давления происходит закрывание клапана. В гидравлической системе привода начинает образовываться избыточное давление. В результате этого все зазоры, которые имеют место в системе привода сцепления, держатся на одном уровне.

Отличия приводов

Касательно механического привода, то его преимущество в том, что нет надобности его обслуживать. При появлении дефектов на тросике его просто меняют, благо стоимость небольшая. Но вот комфорт при езде на механике хуже. Страдает и плавность включения. С этой стороны если смотреть, то гидравлика обеспечивает плавное выключение узла. Но конструкция сложная, нужно следить за тем, чтобы в системе всегда находилась жидкость. А в случае ремонта, конечно, вы потратите намного больше денег.

Вместо заключения

Вот и провели классификацию, рассмотрели принцип работы сцепления автомобиля, теперь можно и выдать пару рекомендаций. Надежное сцепление – это залог исправности всего автомобиля. Не бросайте резко педаль, отпускайте ее плавно, это позволит увеличить срок службы всех механизмов. Также не следует долгое время держать педаль в выжатом положении.

Интересное по теме:

http://ktonaavto.ru

legkoe-delo.ru

Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

  Сцепление – это важнейший элемент трансмиссии автомобиля. С помощью сцепления происходит кратковременное отсоединение двигателя от трансмиссии, плавное их соединение при переключении скоростей. Устройство сцепления также предохраняет детали трансмиссии от чрезмерных нагрузок и гасит колебания. Размещено оно между двигателем и КПП.

  Сцепление в зависимости от конструкционных особенностей разделяется на виды: 

- фрикционное;

- гидравлическое;

- электромагнитное.

  Во фрикционном  устройстве сцеплении передача крутящего момента происходит за счет сил трения. В гидравлическом – с помощью жидкостного потока. Ну, а   электромагнитное управляется электромагнитным полем. 

 

Наиболее распространено фрикционное сцепление, которое, в свою очередь, разделяется на такие виды:

 

1) 1-дисковое;

2) 2-дисковое;

3) многодисковое.

 

  Если трение дисков происходит в сухом состоянии, такое сцепление называется сухим. Если диски работают в жидкости – мокрым. 

Современные авто имеют, как правило, сухое 1-дисковое сцепление. 

 

В Устройстве 1-дискового сцепления:

 

а) маховик;

б) картер сцепления;

в) ведомый диск;

г) нажимной диск;

д) диафрагменная пружина;

е) подшипник выключения сцепления;

ё) муфта выключения;

ж) вилка сцепления.

 

  Маховик расположен на коленчатом вале двигателя. На маховик возложена функция ведущего диска сцепления. Сейчас обычно используется двух массовый маховик, состоящий из 2-х частей, которые соединены пружинами. Одна из этих частей соединена с коленвалом, другая – с ведомым диском. Благодаря такой конструкции рывки и вибрации коленчатого вала сглаживаются. В картере сцепления, который крепится болтами к двигателю, находятся конструктивные элементы сцепления.    Ведомый диск прижимается к маховику нажимным диском, также нажимной диск освобождает ведомый от давления при необходимости. При помощи тангенциальных пластичных пружин нажимной диск соединен с корпусом (кожухом). В момент выключения сцепления тангенциальные пружины также выполняют роль возвратных. Если вы хорошо разбираетесь в ремонте автомобиля, то в современном мире цифровых технологий, можно заработать на своих знаниях. Вам стоит создать свой сайт, и делиться со своими знаниями. В настоящий момент это отличная возможность стремиться ка лучшему. после того как у вас уже будет свой сайт/блог на авто тематику, стоит начать заниматься его продвижением. А продвижение сайта желательно доверить лучшим специалистам которые помогут вам добиться максимального результата.

 

При воздействии диафрагменной пружины на нажимной диск создается  усилие, необходимое для передачи крутящего момента. Наружными краями данная пружина крепится к краям нажимного диска, а внутренний ее диаметр представляет собой упругие металлические лепестки, края которых взаимодействуют с подшипником выключения сцепления. Диафрагменная пружина с помощью распорных болтов (или опорных колец) закреплена в корпусе. 

  Корпус, нажимной диск и диафрагменная пружина представляют собой целостный конструктивный блок, за которым закрепилось название «корзина сцепления», которая жестко соединена с маховиком болтами. Исходя из характера работы, различаются 2 вида корзины сцепления: нажимного и вытяжного действия. Нажимного действия более распространена, в этой корзине сцепления при выключении лепестки диафрагменной пружины перемещаются к маховику. А в вытяжном наоборот – от маховика. Для вытяжного типа характерна минимальная толщина, поэтому он применяется в стесненных условиях.

  Ведомый диск находится между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска может перемещаться по шлицам первичного вала КПП. В ступице ведомого диска находятся демпферные пружины, которые гасят вращательные колебания и обеспечивают плавное включение сцепления. 

  На обеих сторонах ведомого диска расположены фрикционные накладки, изготовленные из стеклянных волокон, медной, латунной проволок, запрессованных в смесь из смолы и каучука. Подобный состав способен одноразово выдержать температуру до 400°С, а накладки ведомого диска могут обладать еще большей теплостойкостью. Спортивные авто имеют т.н. керамические сцепления, накладки ведомого диска которого сделаны из керамики: углеродного волокна и кевлара. Самые теплостойкие – металлокерамические накладки, способные выдерживать температуру до 600 °С.

  Подшипник в устройстве сцепления автомобиля выключения (в простонародии – выжимной подшипник) представляет собой передаточное звено между сцеплением и приводом. Он находится на оси вращения сцепления и самым прямым образом воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник находится на муфте выключения, его перемещение по муфте происходит с помощью вилки сцепления. 

 

Схема 2-дискового сцепления

  На грузовых авто и легковых, где двигатель достаточно мощный, применяется 2-дисковое устройство сцепления автомобиля. Такое сцепление способно передать значительный крутящий момент при неизменяющемся размере, и также предоставить большой ресурс конструкции. Подобные плюсы возможны благодаря 2-м ведомым дискам, между которыми находится приставка – в итоге получаем 4 поверхности трения. 
Принцип действия сцепления.

  1-дисковое сухое сцепление постоянно находится в состоянии «включено». Привод сцепления обеспечивает его функционирование. 

  Когда водитель нажимает на педаль сцепления, привод перемещает вилку, которая, в свою очередь, воздействует на подшипник сцепления. Подшипник в свою очередь давит на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки прогибаются во внутрь а точнее в сторону маховика, а внешний край пружины отходит от нажимного диска, освобождая его. В это время тангенциальные пружины отжимают нажимной диск - и передача крутящего момента от мотора к КПП прерывается. 

  Когда водитель отпускает сцепление, диафрагменная пружина прижимает и нажимной диск к ведомому диску и с помощью его  - приводит в контакт нажимной диск с маховиком. Сила трения обеспечивает передачу крутящего момента от мотора к коробке передач.  

vseproaveo.ru