Сцепление автомобиля: виды, устройство, принцип работы, основные неисправности

Принципы работы сцепления

Сцепление является неотъемлемой частью трансмиссии, а располагается между двигателем и КПП автомобиля, обеспечивая ступенчатое переключение передач, контроль крутящего момента и временное прерывание связи маховика и трансмиссии.

Принцип работы сцепления основывается на силе трения, а если точнее – скольжения. Состоит система сцепления из привода и непосредственного механизма.

При необходимости резкого торможения именно сцепление может уберечь узел от перегрузки.

Управление в автомобилях с механической коробкой передач происходит за счет педали сцепления. С ее помощью удается соединять и разрывать связь между двигателем и КПП. Если педаль отпустить резко, пружина стремительно вернет ее в исходную позицию.

Езда на транспортном средстве с механической коробкой передач при постоянно выжатом сцеплении спровоцирует перегрев и быстрый износ элементов. Езда с пробуксовкой допустима в экстремальных условиях, для поднятия оборотов.

В стандартном виде сцепление отсутствует в гидромеханических КПП и вариаторах. Хотя, в гидромеханических коробках используются фрикционные муфты для плавного переключения передач. Встретить классическую сборку возможно лишь на РКПП, где процессом переключения управляют сервоприводы (гидравлические или электронные). Очень часто в РКПП используются два сцепления для оптимизации процесса и устранения задержек переключения – когда одно сцепление работает, другое в состоянии ожидания для переключения следующей передачи.

Устройство и составляющие сцепления

Устройство сцепления условно можно разделить на две части: механизм и привод. В целом в конструкцию узла входит:

1. Нажимной диск или корзина. Является основой для других конструктивных элементов сцепления. Имеет непосредственный контакт с выжимными пружинами, которые направлены к центру. Размер площадки пропорционален двум радиусам маховика ДВС. Прижимной участок отличается наличием шлифовки исключительно с одной стороны. Диск имеет плотное соединение с маховиком двигателя.
2. Ведомый диск. Располагается в зазоре прижимного участка и маховика. Имеет непосредственный контакт с КПП при помощи шлицевой муфты и фрикционных накладок. Вокруг муфты конструктивно находятся демпферные пружины, которые принимают на себя всю вибрацию.
3. Фрикционные накладки. Находятся в основании и изготавливаются из различных композитных материалов.
4. Выжимной подшипник. Визуально делится на две части, одна из которых имеет круглую основу для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен на кожухе вала. Существует два типа подшипников: оттягивающего или нажимного принципа. Первый тип нашел свое применение в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько пружин-фиксаторов.
5. Привод и педаль сцепления. В автоматических коробках сохранен только механизм.

Классификация

Сцепление систематизируют по нескольким функциональным устройствам.

По связи ведущих и ведомых частей

По контакту пассивных и активных элементов различают такие категории узлов:

1. Гидравлический. Работа выполняется за счёт потока специальной суспензии. Подобные муфты применяются в автоматических коробках скоростей.
2. Электромагнитный. Для приведения в действие используется магнитный поток. Устанавливается на малогабаритных автомобилях.
3. Фрикционный или типичный. Передача импульса осуществляется за счёт силы трения. Самый ходовой тип для автомобилей с механической коробкой передач.

Важно! По причине сложности устройства электромагнитная и гидравлическая муфты не заработали повсеместного применения.

По типу создания

В данной категории различают такие типы соединительной муфты:

• центробежные;
• частично центробежные;
• с основной пружиной;
• с периферийными спиралями.

По числу руководимых валов выделяют:

• однодисковые — самый распространённый тип;
• двухдисковые — устанавливаются на грузовом транспорте или автобусах солидной вместимости;
• многодисковые — используются в мототехнике.

По типу привода

По разряду привода сцепления классифицируют на:

1. Механические. Предусматривают передачу импульса при нажиме на рычаг через трос на выжимную вилку.
2. Гидравлические. Включают в состав главный и рабочий цилиндры сцепления, которые сопряжены трубкой повышенного давления. При натиске на педаль включается в работу шток ключевого цилиндра, на котором размещается поршень. Он в ответ давит на ходовую жидкость и создаёт пресс, который передаётся к основному цилиндру.

В авто с автоматической КПП педаль сцепления отсутствует. Но это означает только то, что соединительная муфта работает без участия человека.

Существует и электромагнитный тип соединительной муфты, но сегодня он практически не используется в машиностроении ввиду дорогостоящего обслуживания.

Принцип работы и механизм

Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.

Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.

Принцип работы сцепления с механическим приводом

Стоит отметить, что данный узел имеет одинаковый принцип работы вне зависимости от количества ведомых валов и типа создания нажимных усилий. Исключение составляет тип привода. Напомним, он бывает механическим и гидравлическим. И сейчас мы рассмотрим принцип работы сцепления с механическим приводом.

Как же действует данный узел?

В рабочем состоянии, когда педаль сцепления не затронута, ведомый диск зажат между нажимным и маховиком.

В это время передача крутящих усилий на вал производится за счет силы трения.

Когда водитель нажимает ногой на педаль, трос сцепления перемещается в корзине. Далее рычаг поворачивается относительно своего места крепления. После этого свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник.

Последний, перемещаясь к маховику, — давить на пластины, которые отодвигают нажимной диск. В данный момент ведомый элемент освобождается от прижимающих усилий и таким образом происходит отсоединение сцепления.

Далее водитель свободно производит переключение передачи и начинает плавно отпускать педаль сцепления. После этого система вновь включает в связь ведомый диск с маховиком. По мере отпускания педали сцепление включается, происходит притирка валов. Через некоторое время (пару секунд) узел в полной мере начинает передавать крутящий момент на двигатель.

Последний через маховик осуществляет привод на колеса. Стоит отметить, что трос сцепления присутствует только на узлах с механическим приводом. Нюансы конструкции другой системы мы опишем в следующем разделе.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педали к механизму передается посредством жидкости.

Последняя содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах.

Устройство данного типа сцепления несколько отличается от механического.

На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стального кожуха, закрепленного к маховику, устанавливается 1 ведомый диск.

Внутри кожуха есть пружина с радиальным лепестком. Она служит выжимным рычагом. Управляющая педаль при этом подвешивается на оси к кронштейну кузова. К ней также прикреплен толкатель главного цилиндра на шарнирном соединении. После того как происходит выключение узла и переключение передачи, пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение.

В конструкции узла присутствует как главный, так и рабочий цилиндр сцепления. По своей конструкции оба элемента очень схожи между собой. Оба состоят из корпуса, внутри которого присутствует поршень и специальный толкатель. Как только водитель нажимает педаль, задействуется главный цилиндр сцепления. Здесь при помощи толкателя поршень перемещается вперед, благодаря чему давление внутри увеличивается. Последующее его передвижение приводит к тому, что жидкость проникает в рабочий цилиндр через нагнетательный канал. Так вот, благодаря воздействию толкателя на вилку и происходит выключение узла. В то время, когда водитель начинает отпускать педаль, рабочая жидкость поступает обратно. Это действие приводит к включению сцепления. Данный процесс можно описать так. Сначала открывается обратный клапан, который сжимает пружину. Далее идет возврат жидкости из рабочего цилиндра в главный. Как только давление в нем становится меньше усилия нажатия пружины, клапан закрывается, а в системе образуется избыточное давление жидкости. Так происходит нивелирование всех зазоров, которые находятся в определенной части системы.

Особенности сцепления РКПП

Теперь немного о сцеплении, используемом в трансмиссии с роботизированной КПП.

Конструктивно оно очень похоже на двухдисковый двухпоточный тип, но таковым не является. Его называют просто двойным. А все это из-за особенностей конструкции КПП.

В таком узле присутствует два ведомых диска, который зажаты между маховиком и двумя ведущими дисками (один из них промежуточный).

Каждый из ведомых дисков взаимодействует со своим первичным валом КПП (которых в конструкции коробка – два, и расположены они на одной оси, по сути, один вставлен во второй).

Особенность работы такого сцепления заключается в том, что при наличии двух потоков, одновременно они не задействуются.

В роботизированной коробке имеются так называемые ряды парных и непарных передач, и на каждый из них вращение передается от своего диска сцепления.

То есть, если включена непарная передача, то зажатым оказывается только один из ведомых дисков, а второй находится в свободном состоянии (им вращение не осуществляется).

При смене передачи (переход на парную) диски меняются местами, то есть бывший ранее свободным зажимается, а второй – отпускается. Управляется этот тип сцепления электрическим автоматическим приводом.

Элементы муфты сцепления

Конструкция муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• Маховик двигателя – ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления – нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Виды сцеплений

Компрессор автомобильного кондиционера с магнитным сцеплением В автомобиле используются различные виды сцеплений.
Автоматическая КПП включает в себя несколько сцеплений. Эти сцепления включают и выключают планетарные передачи. Каждое сцепление приводится в действие при помощи гидравлической жидкости под давлением. При падении давления пружины разъединяют сцепление.
В автомобильном кондиционере используется электромагнитное сцепление. Оно позволяет компрессору отключаться даже при работающем двигателе. Сцепление срабатывает при прохождении электрического тока через магнитную катушку. Если подача тока прекращается (Вы выключили кондиционер), сцепление разъединяется.
Во многих автомобилях используются вентилятор охлаждения, работающий от двигателя. Такой вентилятор управляется другим типом сцепления — вязкостной муфтой. Она срабатывает в зависимости от температуры жидкости. Муфта устанавливается на ступицу вентилятора в потоке воздуха, проходящего через радиатор. Данный тип сцепления схож с вискомуфтой, которая используется во вседорожных автомобилях. При нагревании вязкость жидкости в муфте повышается, что приводит к повышению скорости вращения вентилятора для соответствия скорости вращения двигателя. В холодном автомобиле жидкость в муфте не нагревается, и вентилятор вращается медленно, что позволяет двигателю быстрее нагреться до рабочей температуры.
Во многих автомобилях установлены самоблокирующиеся дифференциалы или вискомуфты, которые используются для повышения сцепления с дорогой. При повороте одно колесо вращается быстрее другого, что затрудняет управление. Самоблокирующийся дифференциал срабатывает при помощи сцепления. Если одно колесо начинает вращаться быстрее других, активируется сцепление для замедления вращения. Езда по лужам и по льду может привести к пробуксовке.
В бензопилах используются центробежные сцепления для остановки цепи без необходимости глушить двигатель. Такие сцепления срабатывают автоматически посредством центробежной силы. Входной барабан соединен с коленвалом двигателя. Выходной барабан приводит в действие цепь. При повышении оборотов двигателя, фрикционные сегменты прижимаются к внутренней поверхности барабана. Центробежные сцепления также используются в газонокосилках, картах и мопедах. Сцепление есть даже в некоторых игрушках йо-йо.

Распространенные проблемы сцепления

В 1950-е — 1970-е гг. приходилось менять сцепление каждые 80 000 — 100 000 км. Ресурс современных сцеплений составляет более 130 000 км при правильной эксплуатации и обслуживании. В противном случае, сцепление может выйти из строя на 55 000 км. У перегруженных грузовиков и буксирующих тяжелые грузы тягачей могут возникнуть проблемы даже с новым сцеплением.
Основная проблема заключается в износе фрикционного материала диска. Фрикционный материал на диске сцепления схож с фрикционным материалом тормозных колодок — со временем он стирается. При износе большей части фрикционного материала диск начинает проскальзывать, и сцепление не передает мощность от двигателя на колеса.
Износ сцепления происходит только при вращении дисков с разной скоростью. Когда диски прижаты друг к другу, фрикционный материал удерживает диски, и они вращаются с одинаковой скоростью. Износ происходит, если диск сцепления проскальзывает по нажимному диску. Но если Вы водите с частым просказыванием сцепления, износ проходит намного быстрее.
Проблемы со сцеплением также могут возникнуть, если диск сцепления не может оторваться от нажимного диска. Если сцепление выжато не до конца, оно продолжает вращать ведущий вал. Это может привести к включению передачи «с хрустом» или заклиниванию передач. Это может произойти по следующим причинам:

• Трос сцепления растянут или поврежден — Для эффективной работы кабеля требуется достаточное натяжение.
• Протекание или износ главного/рабочего цилиндра сцепления — Протечка не позволяет обеспечить достаточное давление.
• Воздух в гидравлическом трубопроводе — Воздух влияет на работу гидравлики, т.к. занимает пространство и не позволяет обеспечить достаточное давление.
• Неправильно установленный рычаг педали сцепления — Передает слабое усилие на трос или главный цилиндр гидравлической системы.
• Несовместимость деталей сцепления — Не все детали, представленные на послегарантийном рынке, подходят для Вашего автомобиля.

Тугое сцепление — еще одна распространенная проблема. Для полного выключения сцепления требуется определенное усилие. Слишком тугая педаль сцепления может свидетельствовать о неисправности. Причин может быть несколько: заел рычаг педали, трос, поперечный валик или подшипник вилки сцепления. Иногда износ уплотнений и затор в гидравлической системе могут привести к тому, что педаль сцепления становится тугой. Еще одна частая проблема — это износ выжимного подшипника, который также называют подшипник выключения сцепления. Этот подшипник надавливает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Если Вы слышите неприятный звук при нажатии на педаль сцепления, это может свидетельствовать о неисправном выжимном подшипнике.

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.

Диагностика сцепления в домашних условиях

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

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

Продлеваем срок службы

Сцепление – это, пожалуй, один из самых износостойких элементов в конструкции автомобиля. Качественный узел может прослужить 200 и более тысяч километров. Однако чтобы ваша коробка не потребовала ремонта уже на первых неделях езды, нужно знать определенные правила эксплуатации.

При вождении автомобиля с механической трансмиссией, прежде всего, научитесь правильно нажимать на педаль. В то время когда вы приотпускаете ее, происходит включение сцепления. В этот момент пружина нажимного диска подводит ведомый механизм к маховику. Происходит плавное притирание элементов. За счет этого диск немного проскальзывает относительно маховика, последний также начинает вращаться.

На следующем этапе необходимо дать небольшое время узлу для того, чтобы обороты максимально сравнялись. Для этого следует удерживать педаль в средней позиции примерно 2-3 секунды. После этого количество оборотов маховика приблизится к скорости вращения диска. Итак, автомобиль потихоньку набирает ход.

Что же делать далее? Когда маховик с ведомым и нажимным диском стал самостоятельно вращаться с одинаковой скоростью и без проскальзываний, происходит максимально высокая передача крутящего момента. В таком случае необходимость в повторном разъединении КПП и двигателя отсутствует (разве что при экстренном торможении). Как только машина тронулась, а на спидометре уже больше 10 километров в час, педальку можно смело отпускать. Дальше аналогичным путем переключаемся на повышенную передачу вплоть до 5-й (если это позволяют ПДД).

Обратите внимание, что если при трогании с места внезапно сбросить педаль сцепления, машина будет ехать рывками, а через 3-4 секунды заглохнет. Это происходит из-за того, что при резкой притирке дисков мотор передает всю мощь на коробку, тем самым попросту рвет ее. Нагрузка на шестерни увеличивается, соответственно, ресурс механизмов трансмиссии уменьшается. Резко отпускать педаль при трогании не следует, так как это очень вредит вашему автомобилю. Лишь когда машина набирает достаточно большую скорость (это уже 3-5 передача), при переключении на повышенную можно «бросать» педаль сходу.

• https://pricurivatel.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-scepleniya-avtomobilya
• https://scart-avto.ru/remont/kak-rabotaet-stseplenie-v-avtomobile-printsip-raboty-dlya/
• https://principraboty.ru/princip-raboty-scepleniya/
• https://AutoTopik.ru/sceplenie/1335-ustroystvo.html
• https://TechAutoPort.ru/transmissiya/sceplenie-i-mufty/sceplenie.html
• https://exist.ru/Document/Articles/2337
• https://avtonov.info/sceplenie-avtomobilja-naznachenie-i-ustrojstvo
• https://FokSevmash.ru/hodovaya-chast-i-transmissiya/privod-scepleniya.html
• https://www.syl.ru/article/158580/new_stseplenie-avtomobilya-printsip-rabotyi-stsepleniya-avtomobilya—shema

Post Views: 5 402

Как вам статья?

Сцепление автомобиля: виды, устройство, принцип работы, основные неисправности

В статье речь пойдет про сцепление, как основного узла трансмиссии автомобиля, какие виды и классификации бывают, их устройство, принцип работы, основные неисправности.

Двигатель и трансмиссия

В автомобилях основными составляющими являются силовая установка и трансмиссия.

Первый компонент обеспечивает создание вращательного движения за счет преобразования энергии сгорания, второй изменяет значения полученного вращения и передает его на ведущие колеса.

Но если двигатель состоит из ряда механизмов и систем, объединенных в одну конструкцию, то трансмиссия включает в себя несколько отдельных, но взаимодействующих между собой узлов, один из них — сцепление.

Что такое сцепление, назначение

Сцепление автомобиля — это важный компонент системы передачи мощности, который предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии и далее к колесам.

Основная функция — обеспечить плавное и эффективное соединение и разъединение двигателя и трансмиссии при переключении передач и при остановке автомобиля.

1. Плавное соединение: позволяет плавно соединить двигатель с трансмиссией при старте автомобиля с места. Благодаря сцеплению, водитель может плавно увеличивать скорость, предотвращая рывки и нагрузку на двигатель и трансмиссию.
2. Разъединение: во время переключения передач сцепление временно разъединяет двигатель от трансмиссии, позволяя водителю сменить передачу без остановки двигателя. Это снижает износ механических компонентов и делает процесс переключения передач более плавным и комфортным.
3. Управление нагрузкой: позволяет водителю контролировать нагрузку на двигатель и трансмиссию во время езды, особенно при подъеме в гору или при торможении. Это увеличивает эффективность работы двигателя и снижает расход топлива.
4. Защита от перегрузки: в случае перегрузки двигателя или трансмиссии, сцепление может частично или полностью разъединиться, предотвращая повреждения и износ деталей. Это предотвращает возможные поломки и дорогостоящий ремонт.

В целом, сцепление играет важную роль в обеспечении плавной и безопасной езды, защите двигателя и трансмиссии от износа и повреждений, а также в контроле нагрузки и эффективности работы автомобиля.

Устройство

Сцепление состоит из нескольких ключевых компонентов:

1. Маховик — большой металлический диск, соединенный с коленчатым валом двигателя. Он аккумулирует кинетическую энергию и обеспечивает плавность работы двигателя.
2. Корзина — состоит из пружинного диска, диафрагменной пружины и накладок. Прижимает диск сцепления к маховику при работе двигателя, передавая крутящий момент на трансмиссию.
3. Диск — тонкий металлический диск с фрикционными накладками по обеим сторонам, который передает крутящий момент от маховика к трансмиссии.
4. Выжимной подшипник — используется для снятия нагрузки с диафрагменной пружины, позволяя диску сцепления разъединиться от маховика.
5. Вилка сцепления — механический компонент, который взаимодействует с выжимным подшипником и передает силу от педали сцепления.
6. Демпферные пружины: интегрированные в диск сцепления, играют важную роль в поглощении вибраций и смягчении ударов, возникающих при передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии.
7. Диафрагменная пружина: основная функция заключается в прижиме диска сцепления к маховику и обеспечении разъединения при нажатии на педаль. Диафрагменная пружина представляет собой круглую металлическую пластину, которая имеет конусообразную форму и радиально расположенные лепестки.

Как работает сцепление

Когда двигатель работает, диафрагменная пружина наклоняется внутрь и прижимает диск сцепления к маховику с помощью силы натяжения своих лепестков. Это позволяет крутящему моменту от двигателя передаваться на ведущий вал трансмиссии через диск.

Когда водитель нажимает на педаль сцепления, гидравлическая или механическая система активирует специальную вилку, которая, в свою очередь, отжимает выжимной подшипник, который, в свою очередь, нажимает на центральную часть диафрагменной пружины.

Это приводит к снятию нагрузки с диска сцепления и его разъединению от маховика, что позволяет переключать передачи или останавливать автомобиль без выключения двигателя.

Существующие виды

Существует несколько видов сцеплений автомобиля, различающихся по конструкции и принципу работы.

Ниже приведены наиболее распространенные виды:

1. Фрикционное: это наиболее распространенный тип сцепления, используемый в автомобилях с механической коробкой передач. Устройство узла описано выше. Оно обеспечивает плавное соединение и разъединение двигателя и трансмиссии при помощи трения между маховиком и диском.
2. Гидравлическое (гидротрансформатор): используется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Гидротрансформатор состоит из импеллера и турбины, заполненных маслом. Вращение импеллера передает масло на турбину, которая в свою очередь вращает входной вал коробки передач. Это позволяет автоматической коробке передач переключать передачи без участия водителя и обеспечивает плавный ход автомобиля.
3. Электромагнитное: это тип сцепления, используемый в некоторых гибридных и электрических автомобилях. Оно основано на использовании электромагнитных сил для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Может быть управляемо электроникой, что позволяет оптимизировать его работу в соответствии с различными условиями езды.
4. Центробежное: используется в некоторых автомобилях, мотоциклах и скутерах. Автоматически активируется при достижении определенных оборотов двигателя, благодаря центробежным силам, которые прижимают диск сцепления к маховику. Этот тип сцепления не требует активного участия водителя и обеспечивает плавное соединение и разъединение двигателя и трансмиссии.

В зависимости от конструкции, применения и требований к производительности, различные виды сцеплений могут быть использованы в автомобилях, мотоциклах, скутерах и других транспортных средствах.

Выбор определенного типа зависит от многих факторов, таких как мощность двигателя, масса автомобиля, тип коробки передач и предпочтений водителя в плане управления и комфорта.

Кроме того, разработчики автомобилей и транспортных средств постоянно ищут новые технологии и материалы для создания более эффективных и надежных систем сцепления. Это может включать в себя использование более легких и прочных материалов, а также интеграцию электронных и гибридных систем для оптимизации процесса переключения передач и снижения расхода топлива.

Важно отметить, что каждый тип сцепления имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбирать подходящий тип в зависимости от конкретной ситуации и требований к транспортному средству.

Например, фрикционное сцепление предлагает водителю больше контроля над процессом переключения передач и может быть более долговечным при правильной эксплуатации, в то время как гидравлическое и центробежное сцепление обеспечивают автоматическое переключение передач и более плавную езду.

Читайте также:

Гидротрансформатор АКПП, принцип работы, неисправности

Виды фрикционного сцепления

Существует несколько видов фрикционных сцеплений, которые могут отличаться по конструкции, материалам и применению.

Ниже приведены основные виды фрикционных сцеплений:

1. Однодисковое: наиболее распространенный тип, состоящий из одного диска с фрикционным покрытием с обеих сторон. Обычно используются в легковых автомобилях и небольших грузовиках.
2. Двухдисковое: состоит из двух дисков, используется на грузовиках и другой техники, от которой требуется высокая производительность.
3. Многодисковое сцепление: состоит из нескольких дисков и стальных пластин, которые чередуются друг с другом. Могут передавать больший крутящий момент и обеспечивают лучшую устойчивость к износу по сравнению с одно-двух дисковыми сцеплениями. Часто используются в гоночных автомобилях, спортивных машинах и транспортных средствах с большой мощностью.

Вид фрикционного сцепления выбирается на основе требований к производительности, мощности двигателя, массы автомобиля и предпочтений водителя.

Чем сцепление на МКПП отличается от такое же узла на АКПП

Сцепление на механической коробке передач и сцепление на автоматической коробке передач имеют различные конструкции и принципы работы.

Рассмотрим основные отличия:

1. Механическая коробка передач (МКПП) использует фрикционное сцепление, про которое написано выше. Водитель контролирует процесс сцепления и разъединения маховика и диска сцепления, нажимая на педаль сцепления и переключая передачи ручным способом. Сцепление на механической коробке передач требует активного участия водителя в процессе управления автомобилем.
2. Автоматическая коробка передач (АКПП) использует другой тип сцепления — гидравлический муфту, также известный как гидротрансформатор. Состоит он двух половинок (импеллера и турбины), которые полностью заключены в корпусе и заполнены маслом. Импеллер соединен с двигателем, а турбина — с коробкой передач. Вращение импеллера передает масло на турбину, которая в свою очередь вращает входной вал коробки передач. Это позволяет автоматической коробке передач переключать передачи без участия водителя и обеспечивает плавный ход автомобиля.

Основные отличия между сцеплением на механической и автоматической коробке передач заключаются в конструкции, принципе работы и уровне участия водителя в процессе управления автомобилем.

МКПП требует ручного переключения передач и нажатия на педаль сцепления, в то время как АКПП автоматически переключает передачи и использует гидравлическую муфту для сцепления и разъединения двигателя и трансмиссии.

Что такое сухое сцепление

Многие спрашивают, — что такое сухое сцепление?

Это тип сцепления, который работает без погружения в масло или другую охлаждающую жидкость. Является наиболее распространенным видом, используемым в легковых автомобилях с механической коробкой передач.

То есть – это фрикционное сцепление, которое состоит из маховика, прикрепленного к коленчатому валу двигателя, диска сцепления, корзины сцепления с диафрагменной пружиной и выжимного подшипника.

Диск имеет фрикционное покрытие и расположен между маховиком и корзиной.

Когда сцепление активировано, диск прижимается к маховику силой диафрагменной пружины, и крутящий момент двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Основные преимущества сухого сцепления включают:

1. Простота конструкции: оно имеет относительно простую конструкцию, что облегчает его обслуживание и ремонт.
2. Большая эффективность: поскольку детали узла не погружены в масло, оно не испытывает гидродинамического сопротивления, что улучшает передачу крутящего момента и снижает потери мощности.
3. Меньший вес: отсутствие жидкости и закрытого корпуса делает сухое сцепление легче, что может улучшить общую производительность автомобиля.

Однако оно также имеет некоторые недостатки, такие как повышенный шум работы, меньшая способность рассеивать тепло и устойчивость к износу по сравнению с мокрым сцеплением, что может привести к более короткому сроку службы при интенсивной эксплуатации или в условиях высокой нагрузки.

Читайте также:

Что такое коробка DSG, устройство и принцип работы, характеристики, на какие авто устанавливалась, плюсы и минусы по отзывам

Что такое мокрое сцепление

Это тип сцепления, которое находится в специальной жидкости (обычно масле) внутри закрытого корпуса. Эта жидкость используется для смазки, охлаждения и поглощения излишнего тепла, возникающего в результате трения между компонентами узла.

Мокрые сцепления часто используются в мотоциклах, автомобилях с автоматической коробкой передач, а также в некоторых гоночных и спортивных машинах. То есть – это гидравлический вид, про которое мы писали выше.

Обычно состоит из нескольких фрикционных дисков и стальных пластин, которые чередуются друг с другом. Когда сцепление включено, диски и пластины сжимаются вместе, создавая трение, которое передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии.

Когда сцепление отключено, диски и пластины разъединяются, что позволяет переключать передачи без остановки двигателя.

Основные преимущества мокрого сцепления включают:

1. Более эффективное охлаждение: охлаждающая жидкость помогает рассеивать тепло, возникающее из-за трения, что уменьшает износ и продлевает срок службы сцепления.
2. Более плавная работа: обычно работают более плавно, с меньшим количеством шума и вибрации по сравнению с сухими сцеплениями.
3. Более высокая нагрузочная способность: могут передавать больший крутящий момент без перегрева, что делает их подходящими для мощных двигателей и высоких рабочих нагрузок.

Однако мокрые сцепления также имеют некоторые недостатки, такие как больший вес из-за наличия жидкости и закрытого корпуса, а также потеря некоторой мощности из-за трения между дисками и пластинами, погруженными в масло, сложный ремонт, загрязнение масла и необходимость его замены.

Что такое двойное сцепление

Двойное — это особый тип сцепления, используемый в автомобилях с роботизированной или автоматической коробкой передач, вариаторами. Бывает сухим и мокрым.

Система позволяет быстрее и плавнее переключать скорости, снижая прерывания в передаче мощности и увеличивая эффективность работы трансмиссии.

Конструкция двойного сцепления включает два отдельных сцепления, каждое из которых контролирует свой набор передач. Обычно одно — управляет нечетными передачами (1, 3, 5 и т. д.), а другое — четными (2, 4, 6 и т. д.).

Во время движения автомобиля одно сцепление передает крутящий момент на текущей передаче, в то время как другое предварительно включает следующую скорость.

Когда происходит переключение передач, одно сцепление отключается, а другое включается почти одновременно. Это обеспечивает быстрое и плавное переключение передач с минимальными потерями мощности и времени.

Двойное сцепление позволяет автомобилям с вариаторами достигать лучшей производительности и эффективности расхода топлива по сравнению с традиционными АКПП.

Может быть использовано в автомобилях с разными типами двигателей и коробок передач, включая переднеприводные, заднеприводные и полноприводные автомобили, а также в спортивных и гоночных машинах.

Однако, двойное сцепление может быть более сложным и дорогостоящим в обслуживании по сравнению с традиционными сцеплениями и автоматическими коробками передач.

Читайте также:

Что такое вариатор (коробки передач CVT), устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

Саморегулирующееся сцепление SAC

SAC, от англ. Self-Adjusting Clutch — это тип сцепления, который автоматически поддерживает оптимальное положение корзины и выжимного подшипника по мере износа фрикционного диска.

Основная цель этой технологии — обеспечить более долгий срок службы сцепления и стабильное, плавное управление им в течение всего срока эксплуатации.

В традиционных сцеплениях, когда фрикционный диск изнашивается, диафрагменная пружина может перемещаться, что приводит к изменению положения выжимного подшипника и снижению эффективности работы сцепления. Это может привести к пробуксовке, трудностям при переключении передач и другим проблемам.

В саморегулирующемся сцеплении (SAC) используется специальный механизм, который автоматически компенсирует изменение положения диафрагменной пружины и выжимного подшипника. Это достигается благодаря устройству, которое определяет износ фрикционного диска и, если необходимо, перемещает корзину и выжимной подшипник для поддержания оптимального положения.

Преимущества саморегулирующегося сцепления (SAC) включают:

1. Дольше срок службы: благодаря автоматической регулировке, SAC изнашивается медленнее, что позволяет сцеплению работать дольше.
2. Постоянное педальное усилие: SAC поддерживает более стабильное усилие на педаль, что обеспечивает лучший контроль и комфорт для водителя.
3. Уменьшение вероятности неправильной регулировки: SAC устраняет необходимость регулярной ручной регулировки сцепления, что снижает вероятность ошибок и повышает надежность работы системы.

Несмотря на свои преимущества, саморегулирующиеся сцепления могут быть сложнее и дороже в обслуживании и ремонте по сравнению с традиционными.

Однако их долгосрочные преимущества могут компенсировать эти недостатки для многих водителей.

Саморегулирующиеся сцепления (SAC) становятся все более популярными, поскольку автопроизводители стремятся улучшить надежность и продолжительность службы своих трансмиссий. Они часто применяются в современных машинах с механической коробкой передач, особенно в автомобилях высокой мощности и тяжелых транспортных средствах, где стабильность и долговечность сцепления имеют особое значение.

Важно отметить, что при замене или ремонте SAC может потребоваться специальный инструмент и опыт, поскольку процесс может отличаться от работы с традиционными сцеплениями.

Если у вас есть SAC, обратитесь к профессиональному автомеханику или автосервису, который имеет опыт работы с такими сцеплениями, чтобы обеспечить правильную установку и регулировку.

Существующие приводы сцепления

Приводы сцепления можно классифицировать в зависимости от их механизма активации и управления.

1. Механический привод: использует трос или шарнирную систему для передачи силы от педали к сцеплению. Этот тип привода прост в конструкции и обслуживании, но может потребовать регулярной регулировки и замены изношенных деталей.
2. Гидравлический: использует жидкость (тормозную или специальную гидравлическую) для передачи силы от педали к сцеплению. Обеспечивает более плавное и точное управление по сравнению с механическим приводом. Однако, гидравлическая система может иметь утечки или завоздушенность, что приведет к снижению производительности сцепления.
3. Вакуумный: использует разрежение, создаваемое двигателем, для управления сцеплением. Вакуумный привод обеспечивает более плавное и точное управление, но может быть сложнее в обслуживании и ремонте.
4. Электронный: использует электромагниты или электродвигатели для управления сцеплением. Этот тип привода обеспечивает высокую точность и скорость управления, но может быть дорогим и сложным в обслуживании и ремонте.
5. Комбинированный тип: пример, гидромеханический.

Современные машины могут использовать различные типы приводов сцепления в зависимости от конфигурации двигателя, коробки передач и других систем автомобиля.

Выбор типа привода обычно зависит от требований к производительности, экономичности и надежности транспортного средства.

Основные неисправности сцепления

Ниже приведены некоторые общие неисправности сцепления, их причины и способы устранения:

1. Трудное или неплавное переключение передач:

• Причина: изношенное или смазанное фрикционное покрытие диска, изношенные компоненты, неправильная регулировка или проблемы с коробкой передач.
• Устранение: замена диска сцепления, корзины или выжимного подшипника, регулировка сцепления или ремонт коробки передач.

2. Сцепление не передает крутящий момент при нажатии на педаль газа:

• Причина: изношенное или смазанное фрикционное покрытие диска, неправильная регулировка сцепления, проблемы с диафрагменной пружиной.
• Устранение: замена диска, регулировка сцепления, замена корзины или диафрагменной пружины.

3. Шум и вибрации при нажатии на педаль сцепления:

• Причина: изношенный выжимной подшипник, проблемы с коробкой передач, неисправность демпферных пружин диска сцепления.
• Устранение: замена выжимного подшипника, ремонт коробки передач, замена диска.

4. Педаль сцепления «тяжелая» или «мягкая»:

• Причина: проблемы с гидравлической системой сцепления (если применимо), изношенные или поврежденные компоненты узла, воздух в гидравлической системе.
• Устранение: замена гидравлического цилиндра, прокачка гидравлической системы, замена поврежденных компонентов сцепления.

5. Не отключается сцепление:

• Причина: неправильная регулировка, изношенный выжимной подшипник, повреждение в гидравлической системе сцепления.
• Устранение: регулировка, замена выжимного подшипника, ремонт гидравлической системы сцепления или замена гидравлических компонентов.

6. Увеличение расстояния между полом и педалью сцепления:

• Причина: износ фрикционного покрытия диска, деформация корзины, неправильная регулировка сцепления.
• Устранение: замена диска, замена корзины, регулировка.

7. Сцепление «сцепляется» на самом верху хода педали:

• Причина: износ фрикционного покрытия диска, неправильная регулировка, деформация корзины.
• Устранение: замена диска, регулировка, замена корзины или узла в целом.

8. Шум при работе двигателя на холостом ходу:

• Причина: изношенный маховик, изношенные или поврежденные детали сцепления, проблемы с двигателем или его креплениями.
• Устранение: замена маховика, замена поврежденных деталей сцепления, проверка и ремонт двигателя или его креплений.

Для устранения неисправностей сцепления может потребоваться диагностика и ремонт специалистом-механиком.

Регулярное обслуживание и замена изношенных компонентов могут предотвратить преждевременный износ и обеспечить надежную работу систем сцепления.

Что такое пробуксовка сцепления

Ситуация, когда сцепление не полностью передает крутящий момент двигателя на коробку передач и в результате на колеса автомобиля называется пробуксовкой.

Это может произойти из-за разных причин, таких как износ фрикционного покрытия диска, неправильная регулировка или нарушение работы корзины сцепления или диафрагменной пружины.

Пробуксовка сцепления может проявляться следующими симптомами:

1. Потеря мощности при ускорении, особенно на высоких оборотах двигателя.
2. Возрастание оборотов двигателя без соответствующего увеличения скорости автомобиля.
3. Запах горелой резины или сгоревшей масляной смазки из-за перегрева сцепления.
4. Трудности с переключением передач, особенно при быстром ускорении.

Если вы подозреваете, что у вашего автомобиля проблемы с пробуксовкой сцепления, рекомендуется обратиться к автомеханику для диагностики и ремонта.

Для чего прокачивают сцепление и как это сделать?

Прокачивание сцепления является процессом удаления воздуха из гидравлической системы узла. Этот процесс выполняется для обеспечения правильной работы гидравлического привода.

Основной признак завоздушенности – провал педали сцепления при нажатии на нее.

В гидравлической системе используется жидкость (обычно тормозная), которая передает силу от педали сцепления к выжимному подшипнику или рабочему цилиндру. Воздух в такой системе может привести к снижению производительности сцепления, так как он сжимается, а жидкость нет.

Это может привести к затруднению или к невозможному переключению передач.

Воздух может попасть в гидравлическую систему сцепления по разным причинам, таким как утечки, неправильная замена жидкости или ремонт компонентов системы.

Прокачивание выполняется для удаления воздуха из системы и восстановления правильной работы сцепления.

Процесс прокачивания в большинстве случаев включает следующие шаги (может отличаться в зависимости от модели авто):

1. Найти ниппель для прокачивания на рабочем цилиндре сцепления.
2. Подключить прозрачный шланг к ниппелю и поместить его конец в емкость с чистой тормозной жидкостью.
3. Открыть ниппель.
4. Один человек должен нажимать на педаль сцепления, пока другой следит за выходом жидкости из шланга.
5. Закрыть ниппель, когда в шланге больше не видно пузырьков воздуха.
6. Проверить уровень жидкости в бачке главного цилиндра и при необходимости долить.

После прокачивания сцепления педаль должна стать более твердой и позволять нормальное переключение передач. Если проблема не устранена после прокачивания, обратитесь к автомеханику для диагностики и ремонта.

В заключении, можно сказать, что сцепление автомобиля является ключевым компонентом, обеспечивающим плавное и эффективное взаимодействие между двигателем и коробкой передач.

Существует множество различных типов сцеплений и приводов, каждый из которых имеет свои особенности и применение в автомобилях разных классов и конструкций. Правильная работа узла важна для обеспечения безопасности, производительности и комфорта вождения.

Регулярное техническое обслуживание и своевременный ремонт сцепления помогут продлить срок службы автомобиля и избежать дорогостоящих поломок.

Будьте внимательны к симптомам неисправностей, таким как пробуксовка, трудности в переключении передач или необычные шумы, и вовремя обращайтесь к автомеханику при возникновении проблем.

Получайте новые статьи в реальном времени.

Принцип работы сцепления механической коробки передач

Сцепление — одно из важных механизмов автотранспортного средства, передает крутящий момент от двигателя к коробке передач. Обеспечивает плавное соединение и разъединение трансмиссии и движка. Такие процессы, как переключение передач, остановка при рабочем моторе, маневрирование и движение невозможны без сцепления. Оно защищает детали силового агрегата и других механизмов от нагрузок, которые возникают при торможении и переключении скоростей. Поэтому автолюбители должны знать, как работает сцепление в автомобиле с механической коробкой передач.

Как устроено сцепление

Система состоит из маховика коленвала и двух дисков . В работу вводится с помощью троса, который ведет к педали. При нажатии трансмиссия и двигатель разъединяются. Принцип работы основан на сочетании двух дисков. Один из них установлен на валу мотора, а другой — на КПП.

Ведущий диск передает усилие двигателя. Крепится к металлическому кожуху, который находится на маховике коленвала, шарнирным соединением. Благодаря такой конструкции имеется возможность менять расстояние между диском и элементами механизма. При продольном перемещении происходит соединение дисков. Проскальзывание деталей до момента полного соприкосновения обеспечивает плавное включение.

Принцип работы приводов сцепления автомобиля

Чтобы водитель управлял сцеплением из салона авто, существует привод (механический, электрический и гидравлический). Каждый механизм имеет конструктивные особенности. От этого зависит и принцип работы сцепления легкового автомобиля.

Механический

Особенность этого привода в том, что за передачу усилия отвечает металлический трос , который соединяет педаль и вилку . Схема работы выглядит так: при надавливании на педаль трос натягивается, в результате происходит выключение механизма. В процессе участвует вилка , муфта и подшипник . Все эти детали сжимают пружину, после чего и сцепление выключается.

Механический привод применяется на легковых автомобилях и мотоциклах.

Источник https://zsd-kabinet.ru/ustrojstvo-avtomobilya-principy-raboty-scepleniya

Источник https://autotopik.ru/sceplenie/ustroystvo-printsip-raboty.html

Источник https://driveradviser.ru/ustrojstvo-scepleniya-mehanicheskoj-korobki-peredach.html