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.
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.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:
Последний материал является наиболее надежным в плане механических нагрузок и воздействия агрессивной среды.
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.
В качестве рабочей среды чаще всего используют тормозную жидкость. Она заливается в специальный бачок, пода в систему реализуется самотеком.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
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.
Содержание
- Назначение сцепления
- Виды
- Состав узла сцепления
- Нажимной диск
- Ведомый диск
- Выжимной подшипник
- Система привода
- Педаль сцепления
- Принцип работы
- Однодисковое, сухое
- Двухдисковое
Назначение сцепления
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 такое сцепление — детали, принцип работы, диск сцепления и [изображения]
В этой статье мы обсудим что такое сцепление? его принцип работы, детали, требование сцепление в двигателе , и диск сцепления или диск.
Что такое сцепление?
Сцепление — механическое устройство, используемое в трансмиссии автомобиля.
Он включает и отключает систему трансмиссии от двигателя. Он закреплен между двигателем и коробкой передач.
Мощность, вырабатываемая в цилиндре двигателя, в конечном итоге предназначена для поворота колес, чтобы автомобиль мог двигаться по дороге. Возвратно-поступательное движение поршня приводит во вращение коленчатый вал за счет вращения маховика через шатун.
Круговое движение коленчатого вала теперь должно передаваться на задние колеса. Он передается через сцепление, коробку передач, карданные узлы карданного или карданного вала, дифференциал и полуоси, идущие к колесам.
С помощью всех этих частей использование мощности двигателя для ведущего колеса называется силовой передачей. Передача мощности двигателя на ведущие колеса через все эти части называется передачей мощности.
Система силовой передачи обычно одинакова на всех легковых и грузовых автомобилях. Но его конструкция и устройство могут различаться в зависимости от способа привода и типа агрегатов трансмиссии.
Читайте также: 9 разных типов муфт
Основная часть сцепления
Основные части сцепления делятся на три группы
- Приводные элементы
- Ведомые элементы
- Рабочие элементы.
Ведущий элемент
Ведущий элемент имеет маховик, установленный на коленчатом валу двигателя. Маховик закреплен на крышке, которая поддерживает нажимной диск или ведущий диск, нажимные пружины и расцепляющие рычаги.
Вся сборка маховика и крышки все время вращается. Корпус сцепления и крышка снабжены отверстием. Из этого отверстия испаряется тепло, выделяемое трением во время работы сцепления.
Ведомый элемент
Ведомый элемент имеет диск или пластину, называемую диском сцепления. Он свободно скользит по шлицам вала сцепления. Ведомый элемент несет на обеих своих поверхностях фрикционные материалы. Когда ведомый элемент удерживается между маховиком и нажимным диском, он помогает вращать вал сцепления через шлицы.
Приводной элемент
Приводной элемент имеет ножную педаль, рычажный механизм, выжимной или выжимной подшипник, выжимные рычаги и пружины, необходимые для обеспечения правильной работы сцепления.
Функции различных компонентов силовой передачи
Функции различных компонентов системы трансмиссии:
| Сцепление |
Его основная функция — отключение двигателя от двигателя. ведущие колеса. Мгновенно и для постепенного включения привода от двигателя к ведущим колесам при выводе автомобиля из состояния покоя.
| Коробка передач (трансмиссия) |
Помогает изменять передаточное число и, следовательно, крутящий момент между двигателем и ведущими колесами в соответствии с дорожными условиями.
| Универсальный шарнир |
Универсальный 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 |
Карданный вал соединен между коробкой передач и дифференциалом с помощью универсального шарнира на каждом конце. Он передает вращательное движение выходного вала коробки передач на дифференциал.
| Дифференциал |
При поворотах ведущие колеса должны вращаться с разной скоростью. Это делается с помощью дифференциала.
Как работает сцепление в автомобиле
Сцепление — это механическое устройство, используемое в системе трансмиссии автомобиля. Он включает и отключает систему трансмиссии от двигателя. Он закреплен между двигателем и коробкой передач.
- Когда сцепление включено , мощность передается от двигателя на ведущие колеса через систему трансмиссии, и автомобиль начинает движение.
- При выключенном сцеплении мощность не передается на задние или ведущие колеса и автомобиль останавливается при работающем двигателе.
- Выключение сцепления при запуске двигателя, при остановке автомобиля, при переключении передач и при работе двигателя на холостом ходу.
- Сцепление включено , когда автомобиль должен двигаться, и остается включенным, когда автомобиль движется. Сцепление также позволяет непрерывно воспринимать нагрузку.
При правильной эксплуатации предотвращает рывки автомобиля и, таким образом, не создает чрезмерной нагрузки на остальные части системы передачи мощности.
Читайте также: Гидротрансформатор: принцип работы и детали
Принцип работы сцепления
Сцепление работает по принципу трения , когда две фрикционные поверхности соприкасаются друг с другом и прижимаются друг к другу. объединены из-за трения между ними.
Если один вращается, другой тоже будет вращаться.
Трение между двумя поверхностями зависит от площади поверхностей, давления на них и коэффициента трения материалов поверхности. При необходимости две поверхности можно разделить и привести в контакт.
Одна поверхность считается ведущей, а другая — ведомой. Ведущий элемент продолжает вращаться, когда ведомый элемент входит в контакт с ведущим элементом, он также начинает вращаться. Когда ведомый элемент отделяется от ведущего, он перестает вращаться. Так работает сцепление.
Фрикционные поверхности сцепления 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 стержней становятся равными, проскальзывания нет, два стержня находятся в плотном контакте, а сцепление полностью включено.
Приводным элементом сцепления является маховик. Он установлен на коленчатом валу, ведомым элементом является нажимной диск.
Он установлен на валу коробки передач. Диски сцепления находятся между двумя элементами.
При включенном сцеплении двигатель на задние колеса через систему трансмиссии. Когда сцепление выключается нажатием на педаль сцепления, двигатель отсоединяется от трансмиссии. Таким образом, мощность перестает поступать на задние колеса при работающем двигателе.
Требование к сцеплению
| Передача крутящего момента |
Сцепление должно передавать максимальный крутящий момент двигателю.
| Постепенное включение |
Сцепление должно включаться постепенно, чтобы избежать внезапных рывков.
| Тепловыделение |
Сцепление должно рассеивать большое количество тепла, которое выделяется во время работы сцепления из-за трения.
| Динамическая балансировка |
Сцепление должно быть динамически сбалансировано.
Это особенно необходимо в случае муфт высокоскоростных двигателей.
| Гашение вибрации |
Сцепление должно иметь соответствующий механизм для гашения вибраций и устранения шума, возникающего при передаче мощности.
Муфта должна быть как можно меньше по размеру, чтобы занимать минимум места.
| Свободный ход педали |
Для уменьшения эффективной зажимной нагрузки на упорный карбоновый подшипник и его износа. Сцепление должно иметь свободный ход педали.
| Простота в эксплуатации |
Сцепление должно работать легко, требуя от водителя как можно меньше усилий.
| Легкость |
Ведомый элемент сцепления должен быть изготовлен как можно легче, чтобы он не продолжал вращаться в течение некоторого времени после выключения сцепления.
Диск или диск сцепления
Диск сцепления является ведущим элементом сцепления и зажат между маховиком и нажимным диском. Он крепится на вал сцепления через шлицы. Когда он зажат, вращается вал сцепления, и мощность передается от двигателя к трансмиссии через сцепление.
Нажимная пластина состоит из двух комплектов облицовочного или фрикционного материала, установленных на стальных амортизирующих пружинах. Облицовочные и амортизирующие пружины приклепаны к диску основания пружины и стопорной пластине пружины, которые имеют прорези для вставки торсионной пружины.
Эти пружины соприкасаются с фланцами ступицы, расположенными между стопорной пластиной пружины и диском, и служат для передачи крутящего усилия, прилагаемого к накладкам, на шлицевую ступицу. Пружинное действие служит для уменьшения крутильных колебаний и ударов между двигателем и трансмиссией во время работы сцепления.
Облицовка и пластины поворачиваются относительно ступицы до предела сжатия пружин или до предела упоров пружин.
Когда сцепление включено, давление на облицовку сжимает амортизирующие пружины настолько, что толщина блока уменьшается на 1–1,5 мм. Такая конструкция помогает сделать взаимодействие плавным и бесшумным.
Закрытие
Вот и все. Спасибо за прочтение. Если вам понравилась наша статья о сцеплении, поделитесь с друзьями. Если у вас есть вопросы о « принцип работы сцепления » оставить комментарий.
Хотите получать бесплатные PDF-файлы прямо на свой почтовый ящик? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.
Введите адрес электронной почты…
Загрузить эту статью в формате PDF:
Щелкните здесь, чтобы загрузить
Подробнее: Четыре различных типа коробок передач, которые используются в современных автомобилях
Что такое сцепление и как оно работает?
Муфта представляет собой устройство, которое используется для передачи мощности с одного вала на другой.
Он соединяет вал, на котором он установлен, с другим валом, находящимся в движении. Сцепления обычно используются в автомобилях для передачи мощности от двигателя к ведущим колесам. Это сцепление, с помощью которого возможно переключение передач в транспортных средствах.
Содержание
Требования к хорошему сцеплению- Постепенное включение: Сцепление должно включаться постепенно, чтобы избежать внезапных рывков.
- Размер: Размер клатча должен быть таким маленьким, чтобы он мог поместиться в минимальном пространстве.
- Передача крутящего момента: Муфта должна быть сконструирована таким образом, чтобы через нее можно было передавать максимальную мощность.
- Тепловыделение: Он должен быть спроектирован таким образом, чтобы от него происходило максимальное рассеивание тепла.
- Динамическая балансировка: Для высокоскоростных сцеплений необходима динамическая балансировка.
- Наличие педали выключения сцепления: При включении или выключении сцепления должна быть педаль выключения сцепления.
- Простота эксплуатации: Включение и выключение сцепления не должно быть трудным или утомительным для оператора.
- Демпфирование вибрации: Сцепление должно быть сконструировано таким образом, чтобы шум или вибрация, возникающие в трансмиссии, могли быть легко устранены.
В наших автомобилях сцепление находится между маховиком двигателя и коробкой передач. Его основная функция заключается в передаче мощности двигателя на колеса. Теперь у нас возникает вопрос, как происходит эта передача энергии. Итак, чтобы понять это, давайте внимательно рассмотрим детали конструкции сцепления в автомобиле. Посмотрите на диаграмму выше.
Работа сцепления Давайте разберемся с работой сцепления в двухфазном режиме.
Первый во включенном положении, когда педаль сцепления не нажата, т. е. в отпущенном положении, а второй в выключенном положении, когда педаль сцепления нажата. При переключении передач нажимается педаль сцепления, чтобы отсоединить коробку передач от маховика двигателя, иначе произойдет поломка шестерен коробки передач.
Читайте также:
Для чего используется кегератор? Супер…
Пожалуйста, включите JavaScript
Для чего используется кегератор? Превосходные 4 факта о кегераторе, которые вы должны знать!
- Что такое многодисковое сцепление – основные детали, типы и работа
- Что такое конусное сцепление и как оно работает?
- Центробежная муфта – Принцип работы, основные детали Преимущества и недостатки
Зацепленное положение
Теперь считается, что двигатель работает. Сцепление находится в контакте с вращающимся маховиком. В этом положении педаль сцепления не нажата, а сцепление считается включенным.