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.
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.
- педали;
- главного и рабочего цилиндра;
- вилки выключения;
- нажимного подшипника;
- трубопроводов.
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.
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.
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.
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.
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.
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 автомобиляСхема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления:
- коленчатый вал;
- маховик;
- ведомый диск;
- нажимной диск;
- кожух сцепления;
- нажимные пружины;
- отжимные рычаги;
- нажимной подшипник;
- вилка выключения сцепления;
- рабочий цилиндр;
- трубопровод;
- главный цилиндр;
- педаль сцепления;
- картер сцепления;
- шестерня первичного вала;
- картер коробки передач;
- 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 сцепленияМеханизм 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 сцепленияКак 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.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Система привода в действие сцепления, как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
|
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:
|
Ведомая часть состоит из:
|
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 6:50 — почему 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!
Принцип работы и устройство сцепления автомобиля
Сцепление одним из важных узлов любого самоходного транспортного средства. Задача данного механизма заключается в плавном включении передачи усилийнепосредственно от маховика к первичному валу КПП в процессе движения авто и переключения скоростей. Сцеплениерешает задачи по корректному отключению или подключению силового агрегата к трансмиссии, а также передаче крутящих моментов. Чтобы уяснитьпринцип работы сцепления автомобиля необходимо подробно разобраться в конструкции этого узла.
Устройство сцепления автомобиля
Нажимной диск (НД) представляет собой плоский элемент выпуклой круглой конфигурации. В основании этого узла смонтированы специальные выжимные устройства в виде пружин.Они соединяются со специальной прижимной площадкой, такой же формы, как и НД. Диаметр последней детали идентичен маховику.Одну из его сторон тщательно отшлифовывают для максимального и эффективного контакта. Пружины установлены по направлению к центру НД.В процессе выжима они воспринимают механическую нагрузку. Нажимной диск надежно зафиксирован на маховике. В промежутке между прижимным узлом и маховиком смонтирован диск сцепления.
Диск сцепления (ВД, его еще называют ведомым диском) выполнен в аналогичной плоской круглой конфигурации. Его конструкция включает набор из фрикционных накладок и лучевого основания. Помимо этого сюда включена шлицевая муфта, которая обеспечивает подключениевала КПП. Плюс к этому, в числе составляющих механизма демпферные пружины, размещенные по кругу поверхности шлицевой муфты. Эти механизмы сглаживают вибрацию, возникающую в процессе включения привода сцепления.
Фрикционные накладки (ФН) прочно монтируются к диску сцепления с помощью стальных или полимерных заклепок. Производители их изготавливают из самых различных материалов: керамики, композиционных материалов, кевлара и так далее. Последний материал является наиболее надежным в плане механических нагрузок и воздействия агрессивной среды.
Выжимной подшипник (ВП) —достаточно сложная деталь.В зависимости от принципа срабатывания он разделяется на устройства нажимного или оттягивающего типа. Одна из сторон ВП выполняется в виде круглой нажимной площадки, размер которой соответствует диаметру пружин,которые смонтированы в центре НД. Данный механизм размещен на первичном вале, торец которого выступает из КПП. Для фиксации ВП в некоторых автомобилях используются стопорные пружины. Подшипник фиксируется на защитном кожухе вала КПП. В действие эту деталь приводит специальная вилка привода. Онакоторая воздействует на оправку, на которой имеются специальные выступы.
Система привода (привод) может быть реализована механическим, гидравлическим, электронным и комбинированным узлом. Последнеерешение представляет собой тандем нескольких предыдущих. На сегодняшний день такие системы пользуются хорошей популярностью. Рассмотрим более подробно три основных вида:
Механический привод. Для передачи усилия в механическом приводе используется специальный трос. Одна часть каната подключена к педали, а другая соединяется с выжимной вилкой. Трос размещается внутри кожуха, надежно зафиксированного возле педали и вилки. Такая конструкция обеспечивает ему необходимую защиту от механических воздействий.
Гидравлический привод. В число основных элементов, выполняющих передачу силы нажатия,входят2 гидроцилиндра, объединенныхтрубопроводом высокого давления. Во время механического воздействия на педаль, в действие приводиться шток ГЦ (главного цилиндра). На его торце имеется специальный поршень, которыйсдавливает гидрожидкость внутри устройства.Впроцессе этого появляется повышенное давление, которое потом передается через шланг к рабочему цилиндру. Его наконечник также оснащен штоком, соединенным с поршнем, толкающим шток.В свою очередь,шток воздействует на вилку. В качестве рабочей среды чаще всего используют тормозную жидкость. Она заливается в специальный бачок, пода в систему реализуется самотеком.
Электронный привод. В данной системе передача усилия производится с использованием электрического силового агрегата. Его включение происходит во время нажатия на педаль, посредством воздействия на трос. В этот моментэлектрическая энергия переходит в механическое перемещение.
Педаль сцепления—элемент, обеспечивающий оперативное управление всей системой. Она смонтирована в салоне и всегда размещена слева. В современных машинах, оснащенных автоматической КПП, она отсутствует. Механизм сцепления в автоматах работает без участия водителя,полностью автономно.
Принцип работы сцепления авто
Передача крутящих моментовреализуется за счет воздействия силы трения на ВД(ведомый диск). Во время включения ВД зажат между НД и маховиком. В процессе нажатия на педаль перемещается трос, который выполняетповорот рычага. В процессе этого действия свободный край вилки воздействует на ВП (выжимной подшипник). Он перемещается к маховику и воздействуетна пластины,которые отодвигаютНД. Таким образом, освобождается диск сцепления, благодаря чему водитель с легкостью переключает скорость. После отпускания педали ведомый диск вновь фиксируется между НД и маховиком.
В гидравлических системах привода происходят идентичные операции, исключением является механизм передачи усилий. Механическое воздействие от педали на ведомый диск передает жидкость, размещенная в цилиндре.
Принцип работы сцепления автомобиля
Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 220
Сегодня трудно представить автомобиль, чья коробка передач была бы напрямую подсоединена к двигателю. При такой конфигурации трогаться с места авто будет рывками, переключение передачи станет невозможным, а для остановки будет необходимо полностью отключить двигатель. При такой работе срок службы коробки передач сократится до нескольких дней или еще сильнее. На двигатель же (ДВС) подобного рода перегрузки тоже окажут сильное влияние: его ресурс сократится в несколько раз. В данной статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, а также его классификацию и конструкцию.
Назначение сцепления
Основная цель которой служит сцепление, зачем нужно – плавное соединение вала коробки передач и маховика двигателя внутреннего сгорания в моменты начала движения и переключения передачи. Говоря простым языком, работа сцепления заключается в роли выключателя крутящего момента. Кроме того, оно способно уберечь от перегрузки и механических повреждений трансмиссию в случае резкого торможения.
Виды
Системы сцепления различаются по следующим признакам:
- по количеству ведомых дисков (однодисковые и многодисковые). Первые имеют большее распространение.
- по среде работы (сухие и влажные). Первые являются самыми популярными и распространенными. Влажной система называется тогда, когда элементы находятся в масляной ванне.
- по приводу в действие механизма (механические, электрические, гидравлические, комбинированные).
- по типу нажатия на прижимной диск (с центральной диафрагмой, с круговым расположением пружин).
Состав узла сцепления
Нажимной диск
Данный элемент, получивший простонародное название «корзина», является основанием выпуклой округлой формы. Выжимные пружины имеют соединение с прижимной площадкой (также округлой).
Ведомый диск
Также имеет округлую форму, конструкция же его состоит из следующих компонентов: основание, шлицевая муфта, фрикционные накладки, демпферные пружины. Последние расположены вокруг муфты и служат цели гашения вибраций. В основу состава фрикционных накладок входит углепластиковый композит, к тому же они могут быть выполнены из керамики, кевлара и т.д. Присоединяются они к основанию с помощью специальных заклепок.
Выжимной подшипник
Одна из его сторон представляет собой нажимную площадку округлой формы. Располагается на первичном валу, выступающем из коробки передач, и крепится на защитном кожухе вала. Вилкой привода подшипник приводится в действие вследствие нажатия на оправку последнего. Принцип работы подшипника может быть либо оттягивающий, либо нажимной.
Система привода
Она может быть механической, электрической и гидравлической.
- В механической системе усилие, оказываемое нажатием на педаль, передается на выжимную вилку тросом, находящимся внутри кожуха.
- В состав электрической системы входит электромотор, к которому подсоединен трос и включающийся нажатием на педаль.
- Гидравлическая система состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубкой высокого давления. Давление на педаль включает в работу шток главного цилиндра, на конце которого располагается специальный поршень. Последний нажимает на тормозную жидкость, создавая давление, передающееся к рабочему цилиндру по трубке. Конструкция рабочего цилиндра аналогична: также имеются шток и поршень. Из-за давления поршень толкает шток, который нажимает на выжимную вилку.
Педаль сцепления
Она располагается возле педалей газа и тормоза, находится всегда слева. В машинах с автоматической коробкой передач этот элемент отсутствует, но сам механизм сцепления имеет место быть.
Принцип работы
Как работает сцепление? Рассмотрим самый популярный на сегодня вариант – постоянно включенное однодисковое сцепление (сухое). Принцип работы сцепления автомобиля заключается в крепком сжатии поверхностей маховика, прижимной поверхности и накладок диска.
Однодисковое, сухое
Благодаря выжимным пружинам, в положении работы нажимной диск очень крепко прижат к диску сцепления, тем самым прижимая его к маховику. В муфту входит первичный вал, крутящий момент на который передается от диска сцепления.
Нажатие активирует работу системы привода: на выжимные трубы нажимает подшипник, а рабочая поверхность «корзины» отделяется от диска сцепления. В результате освобождения диска, первичный вал перестает вращаться, хотя двигатель все еще находится в заведенном состоянии.
Двухдисковое
Как оно работает в случае двухдисковой системы? «Корзина» имеет уже две рабочие поверхности, следовательно и дисков сцепления тоже два. Ограничительные втулки и система регулирования нажатия располагаются между поверхностями ведущего диска. Сам же процесс разъединения вала и маховика полностью аналогичен однодисковому варианту.
Что же касается АКПП, то там чаще всего применяется многодисковое влажное сцепление. Так как педаль отсутствует, выжим обеспечивается сервоприводом, известным также как актуатор.
Сервоприводы делятся на несколько видов: электрические, шаговые и гидравлические. Управляются они или электронным блоком, или гидравлическим распределителем (в зависимости от типа).
Кроме этого, уже созданы роботизированные коробки передач, в которых используются сразу два сцепления, работающие по очереди.
Что еще стоит почитать
Как работают автомобильные сцепления?
Когда я был ребенком, я всегда думал, а нужно ли сцепление? что именно он делает? В детстве я мог представить себе работу тормозов и увеличение скорости, но я никогда не мог понять сцепления! Для меня это был действительно приятный момент, когда я полностью научился понимать сцепление. Итак, вот оно, сегодня мы увидим все, что вам нужно знать о Clutches!
Что такое сцепления?
Муфты — это механические устройства для включения и выключения двигателя и системы трансмиссии транспортного средства по желанию оператора.
Иллюстрация, дающая общее представление о сцеплении!Детали в сцеплении: —
Узел сцепления состоит из множества мелких деталей, но следующие основные детали:
1. Маховик — Маховик, установленный на коленчатом валу, продолжает работать, пока двигатель продолжает работать. Маховик снабжен фрикционной поверхностью ИЛИ фрикционный диск прикручен к внешней стороне маховика.
2. Фрикционные диски — На ведомом валу установлены одинарные или множественные (по требованию) диски, покрытые фрикционным материалом с высоким коэффициентом трения.
3. Прижимной диск — Другой фрикционный диск прикручен к прижимному диску. Прижимная пластина установлена на шлицевой ступице.
4. Пружина и рычаги разблокировки — Используемая пружина представляет собой диафрагменную пружину, которая перемещает фрикционный диск вперед и назад. Пружина убирается с помощью рычагов.
Работа муфт (трение): —
Принцип работы муфт (трение) заключается в том, что крутящий момент / мощность не передаются до тех пор, пока обе фрикционные пластины не соприкасаются друг с другом.
Что нужно иметь в виду, прежде чем разбираться в работе —
- Одна фрикционная пластина прикреплена болтами к маховику, а другая может перемещаться по коленчатому валу.
- Величина передаваемого крутящего момента зависит от того, насколько осевая нагрузка приложена к фрикционному диску.
- Подвижный диск имеет шлицы на коленчатом валу и может двигаться вперед и назад с помощью педали сцепления.
- Чем больше осевая нагрузка, тем больше мощность; меньшая осевая нагрузка, меньшая передача мощности.Это также означает
, если нагрузка = 0, передаваемая мощность = 0 и
, когда нагрузка = максимальная сила пружины, передаваемая мощность = максимальная! - Нагрузка прикладывается прижимной пластиной, так как прижимная пластина соединена с несколькими винтовыми пружинами ИЛИ одинарной диафрагменной пружиной!
Когда мы полностью нажимаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит обратно по валу. Это отключенное состояние, при котором трение не касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна 0 и, следовательно, передача мощности / крутящего момента равна 0!
Обратите внимание, что двигатель все еще работает, но автомобиль не движется!
Когда мы полностью отпускаем педаль сцепления, подвижный фрикционный диск скользит вперед по этому валу. Это состояние зацепления, при котором диск полностью касается маховика.
Это означает, что осевая нагрузка, прикладываемая прижимной пластиной, равна максимальной силе пружины и, следовательно, передаваемая мощность равна максимальной!
Когда 0 <Нагрузка <макс. Сила пружины, возникает состояние, называемое условием проскальзывания .Допустим, есть условие проскальзывания 50%; это означает, что будет передаваться только 50% мощности!
Процент пробуксовки зависит от того, насколько сильно вы нажали педаль сцепления!
Почему изношенные муфты обеспечивают низкую мощность?
Осевая нагрузка , прикладываемая прижимной пластиной, зависит от прогиба пружины . Чем больше прогиб, тем больше сила. Когда диски изнашиваются, пружина прогибается меньше, чем первоначальный прогиб. Следовательно, из-за этого пружина может прикладывать меньшее осевое усилие, чем прежде, что приводит к плохой передаче мощности! Это напрямую влияет на эффективность автомобиля, поэтому диски сцепления необходимо менять соответственно!
Типы сцеплений: —
- Однодисковое сцепление
- Многодисковое сцепление
- Конусное сцепление
- Центробежное сцепление
- Электромагнитное сцепление
- Гидравлическое сцепление
Зачем нам нужно сцепление?
Давайте разберемся в этом на примере, когда мужчине нужно перевезти 100 кг груза из пункта А в пункт Б.
Случай A: —
Предположим, что все 100 кг непосредственно переданы человеку в точке A.
Результат — Человек упадет, потому что он не может выдержать такую большую нагрузку в одном экземпляре.
Случай B: —
Когда человек находится в начале A, ему дается только 5 кг. Затем он направляется к B, так как он легко может нести 5 кг. В дальнейшем через каждые 1 м дистанции добавляется 5 кг.
Таким образом, после 1-метровой нагрузки он будет нести 10 кг; через 2 м нагрузка составит 15 кг и т. д.
Результат — Человек достигнет места назначения; если не пункт B, по крайней мере, он сможет носить его в течение более длительного периода, чем случай A.
Вывод: —
Мы пришли к выводу, что человек не может выдержать тяжелый груз, который прилагается внезапно, тогда как он может нести это для больших расстояний, если нагрузка увеличивается равномерно!
То же самое и с машинами и транспортными средствами; Мотор / двигатель не может справиться с такой большой нагрузкой в одно мгновение. Следовательно, сцепления используются для равномерного увеличения нагрузки, чтобы двигатель продолжал работать, а ваше транспортное средство начало движение .
CASE A — это иллюстрация, на которой человек начинает изучать автомобиль и сразу же отпускает сцепление, из-за чего двигатель не может выдержать такую большую нагрузку и перестает работать, вызывая у человека рывок.
, а СЛУЧАЙ B — это то, как водитель водит машину!
Короче говоря,
- Основная причина, по которой нам нужно сцепление, заключается в том, что оно позволяет двигателю работать, даже когда автомобиль не движется!
- Муфты также позволяют водителю переключать передачи. Это важно, поскольку переключение передач без выключения сцепления может вызвать внезапные нагрузки и удары по шестерням, что в конечном итоге может привести к выходу из строя шестерен и системы трансмиссии! (теперь это кошмар)
- Чтобы добиться плавности при увеличении или уменьшении скорости и избежать остановки двигателя, это только завершение нашей истории! 😀
Анимационные кредиты: — HowStuffWorks
Предлагаемые статьи —
СвязанныеКак работает сцепление автомобиля
Первый этап коробка передач автомобиля с механической коробкой передач — это схватить .
Как работает сцепление
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 весна, на ведомом пластина .
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 вызывает 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 (которая включает диафрагменную пружину), 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.
Ведомая пластина движется по шлицевому валу между прижимной пластиной 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 80 467 до 113 000 километров от сцепления вашего автомобиля.Сцепления теперь могут прослужить более 80000 миль (128 747 километров), если вы будете их осторожно использовать и поддерживать в хорошем состоянии. Если не позаботиться, сцепления могут начать выходить из строя на расстоянии 35 000 миль (56 327 км). Грузовики, которые постоянно перегружены или часто буксируют тяжелые грузы, также могут иметь проблемы с относительно новыми сцеплениями.
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 продолжит 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.
- Негерметичный или неисправный рабочий и / или главный цилиндры 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 ударяет по педали, 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 определенного 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 сцепления, который иногда называют 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.
Определение, типы, работа, преимущества, недостатки, применение [Примечания в PDF]
Люди в значительной степени зависят от автомобилей в их повседневной транспортировке. Поэтому в автомобилях много разработок, которые позволяют использовать максимальные характеристики автомобиля. Часто двигатель называют « Сердце » транспортного средства.
В автомобиле сцепление — это часть, которая устанавливает или нарушает взаимосвязь между двигателем и коробкой передач, в основном сцепление является элементом компонента машины, который передает мощность от двигателя на колеса транспортного средства через коробку передач. .
Сцепление состоит из нескольких частей, таких как поверхность трения, диафрагменная пружина, цилиндрическая пружина, ступица и т. Д.
Среди нескольких типов муфт фрикционные муфты наиболее часто используются в автомобильной промышленности.
В транспортном средстве лопасть сцепления или рычаг сцепления нажимаются для переключения передачи с учетом изменения скорости транспортного средства.
Эти типы подробно описаны в разделе «Типы сцеплений» данной оценки.
Кроме того, в этой оценке кратко описываются принцип работы, преимущества и недостатки. Однако материалы, из которых изготовлено сцепление, также включены в эту оценку.
Итак, давайте начнем с определения сначала,
Определение сцепления:
С точки зрения машиностроения сцепление — это такое устройство, которое инженеры используют для включения, а также для отключения передачи мощности от привода. вал к ведомому валу.
В механизме сцепления ведущий вал напрямую соединен с двигателем, тогда как другой или ведомый вал обеспечивает выходную мощность, которая используется пользователем для работы.
Часто муфты используются для ограничения движения или величины передачи мощности между двумя компонентами.
Типичным примером сцепления является то, что оно используется в автомобилях для включения, а также отключения коробки передач и двигателя автомобиля.
Вот анимационное видео от Learn Engineering, показывающее, как работает сцепление уникальным способом!
Принцип работы сцепления:
Когда две вращающиеся поверхности трения соприкасаются и прижимаются, они объединяются и начинают вращаться с одинаковой скоростью из-за силы трения между ними.
Это основной принцип сцепления. Трение между этими двумя поверхностями зависит от площади поверхности, приложенного к ним давления и материала трения между ними.
Ведущий элемент сцепления — это маховик, установленный на коленчатом валу двигателя, а ведомый элемент — это нажимной диск, установленный на валу трансмиссии.
Некоторые фрикционные диски, иногда называемые дисками сцепления, находятся между этими двумя элементами. Вся эта сборка известна как сцепление.
Функция сцепления:
Следующая функция автомобильного сцепления:
- Его можно отключить. Это позволяет проворачивать двигатель и работать без передачи мощности на трансмиссию.
- При выключении позволяет водителю переключать трансмиссию на различные передачи в соответствии с условиями эксплуатации.
- При включении сцепление на мгновение проскальзывает. это обеспечивает плавное зацепление и снижает удары по шестерням, валу и другим частям автомобиля.
- При включении сцепление передает крутящий момент на колесо без пробуксовки, в идеальном состоянии.
Типы сцеплений:
В машиностроении используются разные типы сцеплений. Многочисленные типы муфт используются инженерами в самых разных целях, хотя у каждого типа есть свои преимущества и недостатки, которые должны быть устранены инженерами, чтобы повысить механический КПД компонента.
Принцип работы различных типов муфт также различается по своей природе, поэтому в этом разделе этой оценки кратко обсуждаются разные типы муфт, чтобы дать подробный обзор.
Различные типы сцепления:
- Фрикционная муфта
- Однодисковая муфта
- Многодисковая муфта
- Конусная муфта
- Центробежная муфта
- Полуцентробежная Сцепление
- Мембранная муфта
- Собачья и шлицевая муфта
- Электромагнитная муфта
- Вакуумные муфты
- Гидравлическая муфта
- Муфта свободного хода 90025
Фрикционная муфта 9000 в большинстве автомобилей используется базовое фрикционное сцепление, которое в основном состоит из некоторых обычных компонентов, о которых люди могли слышать раньше.Инженеры могут использовать фрикционную муфту для включения и выключения трансмиссии и маховика.
Он приводится в действие с помощью механического троса или гидравлического кабеля, который состоит из диска сцепления , нажимного диска и выжимного подшипника.
Он делится на две части. К ним относятся:
- Однодисковое сцепление и
- Многодисковое сцепление
Однодисковое сцепление:
Однодисковое сцепление в основном используется в легких транспортных средствах для передачи крутящего момента от двигателя на первичный вал.Судя по названию этого сцепления, у него просто единственный диск сцепления.
Многодисковое сцепление:
Этот тип сцепления имеет несколько дисков сцепления, которые используются для передачи мощности от вала двигателя на трансмиссионный вал того же транспортного средства.
Он также разделен на два подразделения, это мокрое сцепление и сухое сцепление. Вот классное видео о мокром и сухом сцеплении [Внешняя ссылка]!
Муфта, когда она работает в масляной ванне, называется мокрой муфтой .С другой стороны, сухое сцепление работает без масла.
Принцип работы фрикционной муфты:
В автомобиле разъединение между двигателем и коробкой передач происходит за счет приложения силы к сцеплению, таким образом, пружины сжимаются педалью, а нажимной диск скользит назад.
В этой ситуации диск сцепления освободился между маховиком и нажимным диском. Теперь сцепление может переключать передачи.
Принцип сцепления помогает вращать маховик до тех пор, пока вал двигателя не прекращает вращение.Сцепление отключает коробку передач и двигатель, так как водитель нажал на нее.
Кроме того, когда диск сцепления отпускается водителем, прижимной диск снова возвращается в исходное положение, и сцепление включается.
Однодисковые и многодисковые работают по одному и тому же принципу, хотя разница в том, что однодисковое сцепление используется в легковых автомобилях, тогда как многодисковое сцепление используется в тяжелых автомобилях.
Конусная муфта:
Поверхность трения в муфтах данного типа расположена в виде конуса, поэтому она названа конусной муфтой.
Две поверхности передают крутящий момент за счет трения. Вал двигателя состоит из охватываемого и охватывающего конуса. Он разделен на две категории: внутреннее и внешнее конусное сцепление. 1. Конусы: внутренний конус (зеленый), охватываемый конус (синий) 2. Вал: охватываемый конус скользит по шлицам 3. Фрикционный материал: обычно на охватывающем конусе, здесь на охватываемом конус 4. Пружина: возвращает охватываемый конус после использования управления сцеплением 5. Управление сцеплением: разделение обоих конусов нажатием 6. Направление вращения: Возможны оба направления оси
Преимущества конической муфты:
Вот несколько преимуществ конической муфты:
- По сравнению друг с другом конусная муфта более эффективна, чем однодисковая.
- В случае конусной муфты на поверхность трения действует потенциал нормальной силы.
Недостатки конической муфты:
Хотя есть и недостатки конической муфты, вот они:
- Конусная муфта часто неэффективна для отключения муфты.
- Такая ситуация возникает, когда угол больше 20 °.
- Небольшой износ может произойти из-за большого осевого перемещения.
Центробежное сцепление:
Для включения сцепления в центробежном сцеплении используется концепция центробежной силы. Он приводится в действие автоматически в зависимости от скорости двигателя. Таким образом, в транспортном средстве для движения сцепления не требуется никаких лепестков сцепления.
Водитель может остановиться, а также запустить двигатель, не выключая и не повышая передачу.
ДЛЯ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРЕБУЕТСЯ АТРИБУЦИЯПринцип работы центробежной муфты:
Эта муфта включает в себя груз, который поворачивается в определенном месте. В соответствии с частотой вращения двигателя центробежная сила движется вверх по весу и прилагает усилие к коленчатому рычагу. За счет этого пластина прижимается.
После этого диск прижимает пружину, которая в основном используется для прижатия диска сцепления.
Теперь сцепление включено.
Сцепление остается выключенным до более низких оборотов, близких к 500 об / мин.Наконец, движение гирь контролируется кнопкой Stop (H).
Преимущества центробежной муфты:
Преимущества центробежной муфты:
- Она автоматическая.
- Низкая стоимость, а также низкие затраты на обслуживание.
- Меньше износа.
- Больше контроля над скоростью.
Недостатки центробежного сцепления:
Вот некоторые недостатки центробежного сцепления:
- Иногда двигатели страдают от пробуксовки на более низких оборотах.
- Не может использоваться в высокоскоростном двигателе.
- Пиковая скорость зависит от размера сцепления.
Полуцентробежное сцепление:
Для удержания во включенном положении полуцентробежное сцепление использует усилие пружины наряду с центробежной силой. Полуцентробежное сцепление состоит из диска сцепления, фрикционной накладки, рычагов, нажимного диска, маховика и пружин сцепления.
Принцип работы полуцентробежного сцепления:
Пружина сцепления и рычаги фиксируются на нажимном диске одинаково.При нормальной скорости двигателя сцепление предназначено для передачи крутящей пружины.
При нормальной скорости и низкой мощности передачи давление на нажимной диск отсутствует. Следовательно, сцепление остается включенным.
При высокой скорости и большой мощности трансмиссия оказывает давление на нажимной диск, и сцепление входит в зацепление.
Менее жесткие пружины сцепления помогают избавиться от любого напряжения при работе сцепления.
Когда скорость транспортного средства уменьшается или скорость резко падает, рычаги не оказывают давления на нажимную пластину.
Преимущества полуцентробежного сцепления:
Преимущества полуцентробежного сцепления:
- Менее жесткие пружины сцепления на малых оборотах.
- Нет пятен от работы сцепления.
Недостатки полуцентробежного сцепления:
И недостатки полуцентробежного сцепления:
- При нормальной скорости двигателя сцепление предназначено для передачи крутящей пружины.
- Помогает передаче крутящего момента в высокоскоростном двигателе за счет центробежной силы.
Мембранное сцепление:
Для включения сцепления этот тип сцепления создает давление на нажимной диск. Муфта состоит из диафрагмы на конической пружине. К нажимной пластине крепится заводная или пальцевая пружина.
Принцип работы мембранного сцепления:
Для мембранного сцепления мощность двигателя передается на маховик от коленчатого вала.
Маховик состоит из фрикционной накладки, а сцепление связано с маховиком.
Поскольку на нажимной диск сцепления оказывается давление, из-за чего диск сцепления располагается за нажимным диском.
Мембранная муфта имеет коническую форму. Наружный подшипник идет к маховику после нажатия на педаль сцепления сцепления.
Внешний подшипник прижимает диафрагменную пружину. Таким образом, прижимная пластина толкается назад диафрагменной пружиной.
Это давление отключило сцепление, сняв давление на диск.
Диафрагменная пружина и нажимной диск вернулись в нормальное состояние после сброса давления с педалей сцепления.
Преимущества диафрагменной муфты:
Вот некоторые преимущества диафрагменной муфты:
- В диафрагменной муфте нет необходимости отпускать рычаги, поскольку пружины функционируют как рычаги.
- Винтовая пружина увеличивает давление больше, чем тяжелые лопасти. Чтобы не было необходимости в тяжелых веслах.
Недостатки диафрагменного сцепления:
- Поскольку сцепление представляет собой конус, пружины становятся более жесткими, и для их расцепления требуется большее усилие.
- На более высокой скорости винтовая пружина сталкивается с тенденцией к деформации в поперечном направлении.
Собачья и шлицевая муфта:
Собачья и шлицевая муфта состоит из двух частей. Один — это сцепление Dog, а другое — сцепление Spline.
Сплайн также называют скользящей муфтой. Эта муфта используется для соединения вала с шестерней или для блокировки двух валов.
Принцип работы собачьей и шлицевой муфты:
Собачья муфта состоит из внешних зубцов, а шлицевая муфта состоит из внутренних зубцов.
Две муфты предназначены для совместного вращения друг с другом с одинаковой скоростью, но они никогда не проскальзывают друг от друга.
Для соединения двух валов их необходимо соединить. Скользящая муфта движется назад от шлицевого вала и не контактирует друг с другом, после чего муфта выключается.
Преимущества собачьей и шлицевой муфты:
- Муфты не проскальзывают друг от друга.
- Собачья и шлицевая муфта вырабатывала огромный крутящий момент.
- Никакого трения не происходит, так как они блокируются при вращении.
Недостатки собачьей и шлицевой муфты:
- На более высокой скорости сложно включать или выключать сцепления.
- Для расцепления и зацепления требуется некоторое относительное движение.
Электромагнитная муфта:
Электромагнитная муфта изготовлена из элементов, применяемых в электротехнике.
Это следующие:
Ротор: Ротор — это часть, которая соединяется непосредственно с валом двигателя и помогает непрерывно вращать вал двигателя и ведущий вал.
Обмотка: Обмотка закреплена за ротором. Он не вращается. Он подключен к источнику постоянного тока высокого напряжения, который посредством обмотки преобразуется в электромагнит.
Якорь: Якорь прикреплен к передней части ротора. Крепится к ступице болтами или заклепками.
Ступица: Ступица прикреплена за арматурой. Он прикреплен к ведомому валу болтами и вращается вместе с валом.
Фрикционная пластина: На основе передачи силовой фрикционной пластины вставка пластины между ротором и якорем выполнена.
Блок питания: Блок питания состоит из батареи, выключателя сцепления, провода и т. Д.
Принцип работы электромагнитной муфты:
Высоковольтный источник постоянного тока подается на обмотку от динамо-машины или батареи.
Обмотка создает электромагнитное поле, которое притягивает нажимной диск и включает сцепление.
Для отключения питание должно быть отключено.
Для повторного включения выполнено переключение рычага переключения передач сцепления, поэтому сцепление выключается при переключении передачи удерживанием водителя.
Муфта не включается, когда мощность динамо-машины низкая на низкой скорости.
На нажимном диске есть три пружины для включения сцепления также на низкой скорости.
Преимущества электромагнитной муфты:
- Процесс работы прост.
- Дистанционное направление используется для управления сцеплением, поскольку для него не требуется рычажный механизм.
Недостатки электромагнитной муфты:
- Высокая стоимость.
- Поскольку никакие электрические компоненты не поддерживают высокую температуру, должно быть ограничение на рабочую температуру.
Вакуумные муфты:
Вакуумные муфты работают за счет вакуума. Итак, его название — Вакуумное сцепление.
Состоит из таких частей. Это:
- Переключатель
- Обратный клапан
- Соленоид
- Поршень
- Вакуумный резервуар
- Вакуумный цилиндр
- Батарея
- Вход и выход
Принцип работы вакуумной муфты:
Существует существующий вакуум в коллекторе двигателя (впуск), который управляет вакуумной муфтой.
Коллектор двигателя прикреплен через клапан, который не подлежит возврату с вакуумным резервуаром.
Резервуар прикреплен через клапан, который управляется соленоидом с вакуумным цилиндром.
Есть переключатель на рычаге переключения передач.
Батарея управляет соленоидом.
Рычаг переключает передачу, когда водитель держит его, и работа переключателя завершена.
Давление во впускном коллекторе увеличивается при открытии дроссельной заслонки.Так что обратный клапан закрыт, коллектор изолирует резервуар. В резервуаре постоянно присутствует вакуум.
Преимущества вакуумной муфты:
- Она намного дешевле других муфт.
- Обеспечивает минимальный ход привода.
Недостатки вакуумной муфты:
- Состоит из множества компонентов.
- Иногда инженеры обнаруживают в машине медлительность.
Гидравлическое сцепление:
Принцип работы вакуумного и гидравлического сцепления практически одинаков.
Хотя существенная разница между ними заключается в том, что гидравлическая муфта работает под давлением масла, с другой стороны, вакуумная муфта работает за счет вакуума.
Принцип работы гидравлической муфты:
Масло перекачивается в гидроаккумулятор из резервуара через насос инженером. Связь между гидроаккумулятором и цилиндром осуществляется регулирующим клапаном.
Двигатель автомобиля управляет насосом. Переключатель управляет клапаном.Кроме того, инженеры используют рычажный механизм для установления соединения между поршнем и сцеплением.
Водитель транспортного средства нажимает на рычаг переключения передач транспортного средства и открывает переключатель клапана, чтобы включить поток масла. Из-за давления масла поршень транспортного средства начинает двигаться вперед и назад, что приводит к включению и выключению сцепления.
Преимущества гидравлической муфты:
- Толкать намного легче.
- Обеспечение эквивалентного количества жидкости.
Недостатки гидравлической муфты:
- Иногда из-за использования жидкостей кремниевого типа может иметь место утечка.
- Может повредить уплотнения.
Обгонная муфта:
Ее часто называют обгонной муфтой, односторонней муфтой и пружинной муфтой. Мощность передачи, создаваемая этими типами сцепления, в основном передается в одном направлении.
Механизм свободного хода устанавливается инженерами за коробкой передач двигателя.
Принцип работы муфты свободного хода:
Ступица вышеупомянутой муфты вращается по часовой стрелке, а затем ролик поднимается вверх по кулачкам.
Это движение происходит из-за заклинивания. После этой ситуации за ступицей следует внешний гонщик.
Гонщик вращается в том же направлении и с той же скоростью, что и ступица. Ступица соединена с главным валом, а внешнее кольцо соединено инженером с выходным валом.
Преимущества муфты свободного хода:
Обгонная муфта может обеспечить лучшую экономию топлива.
Износ меньше, чем у ручного сцепления.
Недостатки муфты свободного хода:
Если инженеры пытаются добиться торможения двигателя, муфта свободного хода подвергается большему износу.
Материал сцепления:
Для изготовления дисков сцепления было использовано очень много материалов.
В прошлом асбест использовался в качестве материала для изготовления дисков сцепления. В наши дни производители используют сложную органическую смолу для облицовки проволоки из меди, а также используют керамический материал.
При транспортировке тяжелых грузов или гонках, как правило, использовались керамические материалы.
В современном мире асбест классифицируется как ненадежный, и, как правило, эти муфты не характерны для современных современных муфт.
Полуметаллические материалы:
Этот тип материала содержит от 30% до 65% стали, железа и меди.
Эти муфты обладают высокой термостойкостью, их трудно сломать и они достаточно долговечны. Пластины надежные, но не очень хороши для работы на высоких скоростях.
Органические материалы:
Это наиболее распространенный тип материала, который мы использовали чаще всего.
Муфты из этих материалов могут использоваться в любых транспортных средствах различного размера.
Этот материал содержит большое количество меди, поэтому может эффективно передавать тепло.
Керамические материалы:
Муфты этих типов содержат одновременно органические и неорганические материалы, в том числе стекло, резину, кевлар и углерод.
В этой муфте коэффициент трения относительно высок и составляет от 0,33 до 0,4. Этот тип сцепления используется в большинстве случаев интенсивного применения, например, в грузовиках и гоночных автомобилях.
Заключение:
Сцепление является важным компонентом двигателя, поскольку оно способно не только передавать движение от одной части машины к другой, но также может отключаться и зацеплять как ведомый, так и ведущий элемент.
Таким образом, важность использования сцепления во всем мире заключается в том, что водитель может контролировать скорость двигателя.Скорость вращения должна контролироваться человеком, чтобы поддерживать безопасную и безопасную среду.
В дополнение к этому, согласно приведенной выше оценке, можно сказать, что сцепление является обязательной вещью для разделения двигателя и колес автомобиля.
Двигатель автомобиля постоянно вращается, а колеса не вращаются.
Следовательно, разработка сцепления действительно необходима для обеспечения передачи между колесом и двигателем.
Более того, краткое описание сцепления и принцип его работы, а также недостатки и преимущества очень важны для понимания принципа работы сцепления и его полезности в повседневной жизни.
Итак, это все о Clutch. Надеюсь, вам понравилась эта статья, если вам понравилась, тогда не забудьте поделиться этой статьей со своим кругом друзей.
ПОДРОБНЕЕ О СЦЕПЛЕНИИ
Центробежное сцепление
Однодисковое сцепление
Гидравлическое сцепление
Многодисковое сцепление
Ссылки [Внешние ссылки]:
Кредиты СМИ:
Принцип работы сцепления Факты
Чтобы стать опытным водителем, они являются частями автомобиля, и вам необходимо владеть любой из этих частей — сцеплением.Как водитель, вы должны знать, как на самом деле работает эта деталь, чтобы вы могли двигаться плавно.
Большинство водителей в наши дни заметно не понимают, как работает эта автомобильная деталь, что является рискованной отправной точкой из-за ее важности для вождения.
Конечно, от вас не ожидается, что вы будете знать все о том, как работают сцепления, прежде чем приступить к вождению, поскольку для этого могут потребоваться некоторые механические знания, но это не заставит вас понять некоторые важные аспекты работы этих сцеплений.
Фактически, это позволит вам позаботиться о предупреждающих знаках, а также уведомить, когда вашему автомобилю необходимо внимание механика.
Принцип работы сцепления
Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит, когда вы нажимаете педаль сцепления? Без сцепления в автомобиле у нас не было бы возможности отключать мощность двигателя или даже переключать передачи автомобиля.
Итак, вопрос теперь в том, как эти муфты действительно работают?
Муфты используются для крепления 2 подвижных валов, которые движутся с разной скоростью.Это позволяет нам разблокировать мощность двигателя и плавно трогаться с места, при этом двигатель работает отлично.
Итак, прежде чем мы узнаем, как на самом деле работает сцепление, давайте сначала разберемся с различными частями, из которых состоит сцепление.
Из чего состоит сцепление?
Несколько основных компонентов объединены в сцепление. Первый — это маховик, прикрепленный к двигателю, созданный для того, чтобы противостоять любым изменениям скорости во время движения автомобиля.
У нас также есть диск сцепления, который прикреплен к коробке передач. Затем нажимной диск, который заботится о трении в диске сцепления и маховике, он также контролирует большую часть количества энергии и силы тяжести в двигателе.
Когда центральная часть диафрагменной пружины вдавливается, несколько штифтов на внешней части пружины заставляют ее оттягивать нажимной диск далеко от диска сцепления.
Это освобождает сцепление от вращающегося двигателя.Подшипник сцепления — еще один компонент, который обеспечивает плавность переключения передач и устраняет ненужный шум.
Затем у нас есть корпус сцепления и вилка выключения, которые прикладывают силу к нажимному диску, заставляя пальцы нажимного диска высвободиться. Корпус раструба включает в себя все элементы сцепления, а последним компонентом сцепления является коробка передач.
Как на самом деле работают сцепления?
Все автомобили имеют коробку передач с несколькими вращающимися валами.Муфты имеют 2 вращающихся вала, один из которых приводится в движение двигателем, а другие валы приводятся в движение другими устройствами.
Ваше сцепление соединено с валами, чтобы они могли вращаться одновременно. Валы соединяются с муфтами, что позволяет им вращаться с различной скоростью.
Давайте возьмем практический пример, чтобы лучше проиллюстрировать эту концепцию, возьмем, например, сверлильный станок, в котором один из валов приводится в движение шкивом, а другие смещения приводят в движение сверлильный патрон.
По сути, муфта выполняет функцию связывания этих двух валов вместе, чтобы гарантировать, что они закреплены и вращаются с одинаковой скоростью, или чтобы они были разъединены, чтобы вращаться с разными скоростями, чтобы гарантировать плавное функционирование системы.
Что касается автомобилей, то муфта соединяет вал колеса с валом в двигателе. Поскольку двигатель движется быстрее, необходимо внести некоторые дополнительные изменения, прежде чем он соединится с колесом при включенной другой передаче.
Когда автомобиль движется, двигатель вращается постоянно, а колеса автомобиля — нет, поэтому требуется сцепление.
Чтобы предотвратить повреждение двигателя движением автомобиля, предполагается, что колеса каким-то образом отсоединяются от двигателя, и именно здесь включается сцепление, чтобы обеспечить работу колеса и двигателя.
Муфта состоит из нескольких фрикционных дисков, которые перемещаются между каждым с маховиком. Сцепление работает в результате фрикционных движений между диском сцепления и маховиком. Эти части взаимодействуют, вызывая эти движения.
Чтобы понять, как работает сцепление, вам нужно иметь некоторые знания о трении, этот процесс кажется немного сложным, но это объяснение, несомненно, дало вам более четкое представление о процессах, которые происходят всякий раз, когда вы переключаете передачи.
Тот же принцип применяется, даже если вы используете автомобиль с ручным или автоматическим управлением.
По сути, это разные типы систем сцепления: мокрые и сухие. Мокрое сцепление покрыто смазкой, которая на самом деле уложена несколькими дисками, которые компенсируют трение, в то время как сухое сцепление работает только с трением, потому что сцепление не было покрыто смазкой.
Учитывая, что на сухое сцепление практически не добавлен защитный слой масла.
Предупреждающие знаки, о которых следует помнить при использовании сцепления
Система сцепления — очень важный компонент вашего автомобиля, поэтому вам необходимо уделять ей постоянное внимание и следить за тем, чтобы она всегда проверялась вашим механиком, который имеет достаточные знания о том, как работают сцепления.
Всегда старайтесь время от времени обслуживать свой автомобиль, чтобы избежать неудобного и опасного вождения. Поскольку сцепление очень важно в работе вашего автомобиля, вы должны быть уверены, когда оно требует вашего внимания.Ниже приведены некоторые моменты, которые помогут вам найти предупреждающие знаки в сцеплении.
При медленном вождении автомобиля с механической коробкой передач в пробке очевидно, что вы можете просто нажать на сцепление при медленном движении вперед.
Если вы сохраните привычку делать это всегда, диск сцепления приведет к тому, что ваш диск сцепления будет продолжать нагреваться, а иногда даже может перегреться. Эта ситуация может привести к появлению запаха гари, который приведет к выходу дыма из-под вашего автомобиля.
Заключение
У нас также есть пробуксовка бывшего в употреблении сцепления.Когда вы перевозите тяжелые грузы на своем автомобиле, шестерня наверняка имеет тенденцию расцепляться.
Когда вы замечаете, что ваш автомобиль иногда соскальзывает с передачи, вас следует предупредить, поскольку безопасность вашего сцепления находится под угрозой и требует внимания механика.
Что такое сцепление | Детали, принцип работы, диск сцепления и [изображения]
В этой статье мы обсудим , что такое сцепление? его принцип работы , детали, требования сцепления в двигателе , и диск сцепления или диск.
Что такое сцепление?
Сцепление — механическое устройство, используемое в системе трансмиссии транспортного средства. Он включает и отключает трансмиссию от двигателя. Он закреплен между двигателем и трансмиссией.
Мощность, производимая в цилиндре двигателя, в конечном итоге направлена на поворот колес, чтобы транспортное средство могло двигаться по дороге. Возвратно-поступательное движение поршня вращает коленчатый вал за счет вращения маховика через шатун.
Теперь круговое движение коленчатого вала должно передаваться на задние колеса. Он передается через сцепление, коробку передач, карданный вал карданного вала или карданный вал, дифференциал и оси, идущие к колесам.
С помощью всех этих частей использование мощности двигателя для ведущего колеса называется передачей мощности. Передача мощности двигателя на ведущие колеса через все эти части называется передачей мощности.
Система силовой передачи обычно одинакова для всех легковых и грузовых автомобилей.Но его конструкция и расположение могут отличаться в зависимости от способа привода и типа агрегатов трансмиссии.
Читайте также: 9 различных типов муфт
Основная часть муфты
Основные части муфты подразделяются на три группы
- Ведущие элементы
- Ведомые элементы
- Рабочие элементы.
Ведущий элемент
Ведущий элемент имеет маховик, установленный на коленчатом валу двигателя.Маховик прикреплен к крышке, которая поддерживает нажимную пластину или ведущий диск, нажимные пружины и рычаги расцепления.
Маховик и крышка в сборе постоянно вращаются. Корпус сцепления и крышка снабжены отверстием. Из этого отверстия испаряется тепло, создаваемое трением во время работы сцепления.
Ведомый элемент
Ведомый элемент имеет диск или пластину, называемую диском сцепления. Он может свободно скользить по шлицам вала сцепления.Приводной элемент несет на своей поверхности фрикционные материалы. Когда ведомый элемент удерживается между маховиком и нажимным диском, он помогает вращать вал сцепления через шлицы.
Рабочий орган
Рабочие органы имеют ножную педаль, рычажный механизм, выжимной или выжимной подшипник, выжимные рычаги и пружины, необходимые для обеспечения правильной работы сцепления.
Функции различных компонентов трансмиссии
Функции различных компонентов системы трансмиссии следующие:
Его основная функция состоит в том, чтобы позволить водителю отсоединить двигатель от ведущих колес.Мгновенно и постепенно включать привод от двигателя к ведущим колесам при движении автомобиля из состояния покоя.
Он помогает изменять передаточные числа и, следовательно, крутящий момент между двигателем и ведущими колесами в соответствии с дорожными условиями.
Карданный шарнир используется, когда два вала соединены под углом для передачи крутящего момента. Карданный шарнир позволяет передавать крутящий момент под углом, а также при постоянном изменении этого угла во время движения автомобиля по дороге.
Карданный вал соединен между коробкой передач и дифференциалом с помощью карданного шарнира на каждом конце. Он передает вращательное движение выходного вала коробки передач на дифференциал.
При поворотах ведущие колеса должны вращаться с разной скоростью. Делается это с помощью дифференциала.
Как работает сцепление в автомобиле
Сцепление — это механическое устройство, используемое в системе трансмиссии автомобиля. Он включает и отключает трансмиссию от двигателя.Он закреплен между двигателем и трансмиссией.
- Когда сцепление включено , мощность передается от двигателя на ведущие колеса через систему трансмиссии, и транспортное средство начинает движение.
- Когда сцепление выключено, мощность не передается на задние или ведущие колеса, и автомобиль останавливается, пока двигатель еще работает.
- Сцепление выключено при запуске двигателя, при остановке автомобиля, при переключении передач и при работе двигателя на холостом ходу.
- Сцепление включено , когда транспортное средство должно двигаться, и остается включенным, когда транспортное средство движется. Сцепление также позволяет непрерывно воспринимать нагрузку.
При правильной эксплуатации он предотвращает рывки автомобиля и, таким образом, позволяет избежать чрезмерной нагрузки на остальные части системы передачи энергии.
Читайте также: Гидротрансформатор: принцип работы и детали
Принцип работы сцепления
Муфта работает на принципах трения , когда две фрикционные поверхности соприкасаются друг с другом и прижимаются друг к другу. объединились из-за трения между ними.Если один вращается, другой также будет вращаться.
Трение между двумя поверхностями зависит от площади поверхностей, приложенного к ним давления и коэффициента трения материалов поверхности. Две поверхности можно разделить и привести в контакт при необходимости.
Одна поверхность считается ведущим элементом, а другая — ведомым числом. Приводной элемент продолжает вращаться, когда ведомый элемент приводится в контакт с ведущим элементом, он также начинает вращаться.Когда ведомый элемент отделен от ведущего, он перестает вращаться. Так работает сцепление.
Поверхности трения муфты сконструированы таким образом, что ведомый элемент скользит по ведущему элементу при первом приложении давления. По мере увеличения давления ведомый элемент медленно доводится до скорости ведущего элемента.
Когда скорости элементов становятся равными, проскальзывания нет, два элемента находятся в плотном контакте, и муфта теперь полностью включена.
Ведущим элементом сцепления является маховик. В нем установлен на коленчатом валу ведомый элемент — прижимной диск. Он установлен на трансмиссионном валу. Диски сцепления находятся между двумя элементами.
Когда сцепление включено, двигатель к задним колесам через систему трансмиссии. Когда сцепление выключается нажатием педали сцепления, двигатель отключается от трансмиссии. Таким образом, мощность перестает поступать на задние колеса, пока двигатель еще работает.
Требования к сцеплению
Сцепление должно передавать максимальный крутящий момент на двигатель.
Сцепление должно включаться постепенно, чтобы избежать резких рывков.
Муфта должна рассеивать большое количество тепла, которое выделяется во время работы муфты из-за трения.
Муфта должна быть динамически сбалансирована. Это особенно необходимо в случае высокоскоростных сцеплений двигателя.
Муфта должна иметь подходящий механизм для гашения вибраций и устранения шума, возникающего при передаче мощности.
Муфта должна быть как можно меньше по размеру, чтобы t занимала минимум места.
Для уменьшения эффективной зажимной нагрузки на угольный упорный подшипник и износа его. Сцепление должно иметь свободный ход педали.
Сцепление должно быть простым в управлении и требовать минимальных усилий со стороны водителя.
Ведомый элемент сцепления должен быть как можно более легким, чтобы он не продолжал вращаться в течение любого времени после выключения сцепления.
Диск сцепления или диск
Диск сцепления является ведущим элементом сцепления и зажат между маховиком и нажимным диском. Он установлен на валу сцепления через шлицы. Когда он зажат, вращает вал сцепления, и мощность передается от двигателя к трансмиссии через сцепление.
Прижимная пластина состоит из двух комплектов облицовочного или фрикционного материала, установленных на стальных амортизирующих пружинах. Облицовочные и амортизирующие пружины приклепаны к основному диску пружины и пластине держателя пружины, которые имеют прорези для вставки торсионной пружины.
Эти пружины контактируют с фланцами ступицы, которые подходят между пластиной держателя пружины и диском, и служат для передачи крутящего усилия, приложенного к облицовкам, на шлицевую ступицу. Пружинное действие служит для уменьшения крутильных колебаний и ударов между двигателем и трансмиссией во время работы сцепления.
Облицовка и пластины вращаются относительно ступицы до предела сжатия пружин или до упора пружин.
Когда сцепление включено, давление на облицовку сжимает амортизирующие пружины в достаточной степени, чтобы уменьшить толщину узла на 1: 1.5 мм. Эта конструкция помогает сделать взаимодействие плавным и бесшумным.
Вот и все
Спасибо за внимание. Если вам понравилась наша статья о сцеплении, поделитесь с друзьями. Если возникнут вопросы по «Принцип работы сцепления », оставьте комментарий.
Подробнее: Четыре различных типа коробки передач, которые используются в современных автомобилях
Сцепление: 9 различных типов сцепления
Из этой статьи вы узнаете , что такое сцепление? 9 Различные типы сцепления с деталями, принцип работы и как работает каждый тип сцепления? Загрузите PDF-файл этой статьи в конце.
Муфта и типы муфт
В муфте один вал обычно соединен с двигателем или другим силовым агрегатом (ведущим элементом), в то время как другой вал (ведомый элемент) обеспечивает выходную мощность для работы.
Сцепления, используемые в автомобилях, почти очень похожи по конструкции и принципу действия. Есть некоторые различия в деталях рычажного механизма, а также в узлах нажимного диска.
Кроме того, некоторые муфты для тяжелых условий эксплуатации имеют два фрикционных диска и промежуточный нажимной диск.Некоторые муфты приводятся в действие гидравлическими средствами. Сухая однодисковая фрикционная муфта практически используется в американских легковых автомобилях.
Различные типы сцеплений, используемых в автомобиле, зависят от типа и использования трения.
В большинстве конструкций муфт используется несколько винтовых пружин, но в некоторых используется диафрагма или пружина конического типа. Тип фрикционных материалов также различается в сцеплениях различных легковых автомобилей.
Типы муфт
Ниже приведены различные типы муфт:
- Фрикционная муфта
- Однодисковая муфта
- Многодисковая муфта
- Влажная
- Сухая
- Конусная муфта
- Внешняя
- Внутренняя
- Центробежная муфта
- Полуцентробежная муфта
- Коническая пружинная муфта или диафрагменная муфта
- Конический палец
- Тип коронной пружины
- Принудительная муфта
- Собачья муфта
- Шлицевое сцепление
- Шлицевое сцепление
Читайте также: Что такое сцепление и как оно работает?
Однодисковое сцепление
Однодисковое сцепление — один из наиболее часто используемых типов сцеплений, используемых в большинстве современных легковых автомобилей.Муфта помогает передавать крутящий момент от двигателя на первичный вал трансмиссии. Как видно из названия, у него только один диск сцепления.
Состоит из диска сцепления, фрикционного диска, нажимного диска, маховика, подшипников, пружины сцепления и гайки-болта.
Однодисковое сцепление имеет только один диск, который крепится на шлицах диска сцепления. Однодисковое сцепление — один из основных компонентов сцепления. Диск сцепления — это просто тонкий металлический диск, имеющий обе боковые фрикционные поверхности.
Маховик прикреплен к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Нажимной диск прикручен к маховику через пружину сцепления, которая обеспечивает осевое усилие для удержания сцепления в включенном положении и может свободно скользить по валу сцепления при нажатии на педаль сцепления.
Фрикционный диск, который закреплен между маховиком и прижимным диском. На обеих сторонах диска сцепления предусмотрены фрикционные накладки.
Рабочий :В автомобиле мы приводим в действие сцепление, нажимая сцепление на педаль для выключения передач.Затем пружины сжимаются, и прижимная пластина движется назад. Теперь диск сцепления становится свободным между нажимным диском и маховиком. Благодаря этому теперь сцепление отключается и может переключать передачу.
Это заставляет маховик вращаться, пока двигатель работает, скорость вала сцепления медленно снижается, а затем он перестает вращаться. Пока педаль сцепления нажата, считается, что сцепление выключено, в противном случае оно остается включенным из-за сил пружины. После отпускания педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение, и сцепление снова включается.
Многодисковое сцепление
Многодисковое сцепление показано на рисунке. В муфтах этих типов используется несколько муфт, обеспечивающих фрикционный контакт с маховиком двигателя. Это позволяет передавать мощность между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество муфт означает большую поверхность трения.
Увеличенное количество поверхностей трения также увеличивает способность муфты передавать крутящий момент. Диски сцепления установлены на валу двигателя и валу коробки передач.
Нажимаются винтовой пружиной и собираются в барабан. Каждая из альтернативных пластин скользит по канавкам на маховике, а другая — по шлицам на прижимной пластине. Следовательно, каждая пластина имеет внутренний и внешний шлицы.
Принцип работы нескольких сцеплений такой же, как у однодискового сцепления. Сцепление приводится в действие нажатием педали сцепления. Множественные сцепления используются в тяжелых коммерческих транспортных средствах, гоночных автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.
Несколько сцеплений имеют два символа сухой и влажный. Если сцепление работает в масляной ванне, оно называется мокрым сцеплением. Если сцепление работает без масла, оно называется сухим сцеплением. Мокрые муфты обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.
Конусная муфта
На рисунке показана схема конической муфты. Он состоит из поверхностей трения в виде конусов. В этой муфте используются две конические поверхности для передачи крутящего момента за счет трения.Вал двигателя состоит из охватываемого и охватываемого конусов. На шлицевом валу муфты устанавливается конус с наружной резьбой и скользит по нему. Он имеет поверхность трения на конической части.
Благодаря силе пружины, когда сцепление включено, поверхности трения охватываемого конуса контактируют с охватывающим конусом. Когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в направлении усилия пружины, и сцепление выключается.
Основным преимуществом использования конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила, по сравнению с однодисковой муфтой.Поэтому нормальная сила, действующая на поверхность трения, равна осевой силе.
Конусные муфты в основном стареют из-за некоторых недостатков.
- Давайте предположим, что угол конуса меньше 20 °, охватываемый конус имеет тенденцию связываться с охватывающим конусом, и становится трудно выключить сцепление.
- Небольшой износ поверхностей конусов связан со значительным осевым перемещением охватываемых конусов, для чего будет трудно допустить это.
Центробежное сцепление
На рисунке ниже показано центробежное сцепление. Чтобы удерживать муфты во включенном положении, центробежная муфта использует центробежную силу вместо силы пружины. В сцеплениях этих типов сцепление приводится в действие автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя. Вот почему для работы сцепления не требуется педаль сцепления.
Благодаря этому водитель может легко остановить автомобиль на любой передаче без остановки двигателя. Точно так же вы можете завести автомобиль на любой передаче, нажав на педаль акселератора.
Работа центробежной муфты- Она состоит из грузов A, повернутых к B.
- Когда частота вращения двигателя увеличивается, грузы отлетают из-за центробежной силы, управляя уровнями коленчатого рычага, которые прижимают диск C.
- Движение диска C сжимает пружину E, которая в конечном итоге прижимает диск сцепления D на маховике к пружине G.
- Это приводит к включению сцепления.
- Пружина G удерживает сцепление в выключенном состоянии на низких оборотах примерно при 500 об / мин.
- Упор H ограничивает движение грузов за счет центробежной силы.
Полуцентробежная муфта
Полуцентробежная муфта использует центробежную силу, а также силу пружины, чтобы удерживать ее во включенном положении. На рисунке изображено полуцентробежное сцепление. Он состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления.
Конструкция полуцентробежного сцепления:
Полуцентробежное сцепление имеет рычаги и пружины сцепления, которые равномерно расположены на нажимном диске.Пружины сцепления предназначены для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя. В то время как центробежная сила помогает в передаче крутящего момента при более высоких оборотах двигателя.
При нормальных оборотах двигателя, когда передача мощности низкая, пружины удерживают сцепление включенным, а рычаги с утяжелителями не оказывают никакого давления на нажимной диск.
При высоких оборотах двигателя при высокой передаче мощности грузы разлетаются, а рычаги также оказывают давление на диск, удерживая сцепление в надежном включении.
Муфты этого типа состоят из менее жестких пружин, поэтому водитель не может напрягаться при работе со сцеплением. Когда скорость автомобиля уменьшается, грузы падают, и рычаг не оказывает никакого давления на прижимную пластину.
На нажимной диск действует только давление пружины, которого достаточно для удержания сцепления в включенном состоянии. На конце рычага установлен регулировочный винт, с помощью которого можно регулировать центробежную силу на прижимной пластине.
Мембранная муфта
Мембранная муфта состоит из диафрагмы на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты.Пружина может быть пальцевой или коронной, прикрепленной к прижимной пластине.
Пружина с коническим пальцем показана на рисунке. В муфтах этих типов мощность двигателя передается от коленчатого вала к маховику. Маховик имеет фрикционную накладку и соединен с муфтой, как показано на рисунке. Прижимной диск находится за диском сцепления, потому что прижимной диск оказывает давление на диск сцепления.
В диафрагменной муфте диафрагма имеет коническую форму пружины.Когда мы нажимаем педаль сцепления, внешний подшипник движется к маховику, нажимая на диафрагменную пружину, которая толкает нажимной диск назад.
При этом давление на диск снимается, и сцепление выключается. Когда мы отпускаем педаль сцепления, нажимной диск и диафрагменная пружина возвращаются в свое нормальное положение, и сцепление включается.
Преимущества:
- Муфты этого типа не имеют рычагов выключения, поскольку пружина действует как ряд рычагов.
- Водителю не нужно прикладывать такое сильное давление на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии, как в случае с пружиной типа винтовой, в которой давление пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.
Собачка — это тип муфты, который используется для блокировки двух валов вместе или для соединения шестерни и вала. Две части муфты: одна представляет собой собачью муфту с внешними зубьями, а другая — скользящую муфту с внутренними зубьями.
Оба вала сконструированы таким образом, что один вращает другой с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывает. Когда два вала соединены, можно сказать, что сцепление включено. Чтобы выключить сцепление, скользящая муфта перемещается назад по шлицевому валу, чтобы не соприкасаться с ведущим валом.
Собачка и шлицевое сцепление в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач для блокировки различных передач.
Электромагнитная муфта
Муфты этого типа приводятся в действие электрически, но крутящий момент передается механически.Вот почему этот тип сцепления известен как электромеханические сцепления. Спустя год теперь это электромагнитная муфта.
Эти муфты не имеют механической связи для управления их включением, поэтому они обеспечивают быструю и плавную работу. Электромагнитные муфты лучше всего подходят для дистанционного управления, что означает, что вы можете управлять сцеплением на расстоянии.
Муфта имеет маховик, состоящий из обмотки. Электроэнергия обеспечивается аккумулятором. Когда электричество проходит через обмотку, оно создает электромагнитное поле, которое заставляет его притягивать нажимную пластину, чтобы войти в зацепление.При отключении электричества сцепление выключается.
В этой системе сцепления рычаг переключения передач имеет выключатель выключения сцепления, что означает, что когда водитель управляет рычагом переключения передач для переключения передач, переключатель приводится в действие, отключая подачу тока на обмотку, что приводит к отключению сцепления.
Вакуумная муфтаНа рисунке показан механизм вакуумной муфты. Муфты этого типа используют существующее разрежение в коллекторе двигателя для приведения в действие сцепления.Вакуумная муфта состоит из резервуара, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана.
Конструкция и работа:Как показано на рисунке, резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Соленоид работает от батареи, а в цепи есть переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель приводится в действие, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.
Давайте посмотрим, как это работает. При открытии дроссельной заслонки давление во впускном коллекторе увеличивается, за счет чего закрывается клапан обратного клапана. Он разделяет резервуар и коллектор, поэтому в резервуаре постоянно присутствует вакуум.
В нормальном режиме работы шток электромагнитного клапана находится в нижнем положении клапана, как показано на рисунке, а переключатель на рычаге переключения передач остается открытым. На этом этапе атмосферное давление действует на обе стороны поршня вакуумного цилиндра, поскольку вакуумный цилиндр открыт в атмосферу через вентиляционное отверстие.
Когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач, переключатель замыкается. Соленоид активирует и подтягивает клапан вверх, который соединяет одну сторону вакуумного цилиндра с резервуаром. Это действие открывает проход между вакуумным цилиндром и резервуаром. Из-за разницы давлений поршень вакуумного цилиндра перемещается вперед и назад.
Это движение поршня передается посредством рычажного механизма сцеплению, заставляя его отключаться. Когда водитель не управляет рычагом переключения передач, переключатель разомкнут, сцепление остается включенным из-за силы пружин.
Гидравлическое сцеплениеГидравлическое сцепление работает так же, как и вакуумное сцепление. Основное различие между ними заключается в том, что гидравлическая муфта работает от давления масла, а вакуумная муфта работает от вакуума.
На рисунке показан механизм гидравлической муфты. В нем меньше деталей, чем в других сцеплениях. Он состоит из гидроаккумулятора, регулирующего клапана, цилиндра с поршнем, насоса и резервуара.
Работа гидравлической муфты:Масляный резервуар перекачивает масло в гидроаккумулятор через насос.Насос приводится в действие самим двигателем. Аккумулятор подключен к баллону через регулирующий клапан. Управляемый клапан управляется переключателем, прикрепленным к рычагу переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.
Когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, переключатель открывает регулирующий клапан, позволяя маслу под давлением поступать в цилиндр. Из-за давления масла поршень движется вперед и назад, что приводит к выключению сцепления.
Когда водитель покидает рычаг переключения передач, размыкается переключатель, который закрывает регулирующий клапан и включается сцепление.
Механизм свободного ходаМуфты свободного хода, также известные как пружинная муфта, муфта свободного хода или односторонняя муфта. Это самая важная часть любого овердрайва. Передача мощности происходит в одном направлении, как в велосипеде. Узел обгонной муфты часто устанавливается за коробкой передач.
Мощность передается с главного вала на выходной вал от привода выходного вала, когда планетарные шестерни находятся в режиме повышающей передачи.Узел маховика имеет ступицу и внешнее кольцо. Ступица имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом трансмиссии.
На внешней поверхности ступицы находится 12 кулачков, рассчитанных на удержание 12 роликов в обойме между ними и внешним кольцом. Наружное кольцо имеет шлицевое соединение с внешним валом повышающей передачи.
Рабочий:
Когда ступица приводится в движение по часовой стрелке, как показано на рисунке. Ролик движется вверх по кулачкам и своим заклинивающим действием заставляет внешнее кольцо следовать за ступицей.