Зачем нужно сцепление

Зачем нужно сцепление

Вы сидите за рулем своего автомобиля. Чтобы завести его, правой ногой вы нажмете на педаль тормоза до упора, левой – на педаль сцепления и повернете ключ в замке зажигания, а чтобы тронуться с места – включите первую передачу и начнете плавно отпускать педаль сцепления, а затем так же плавно отпускать педаль тормоза и плавно нажимать на педаль газа. К тормозу и газу вопросов нет, даже тем, кто сел за руль впервые, понятны процессы, которые запускаются нажатием этих педалей. Но почему всякий раз, чтобы завести или остановить машину, а также переключить скорость, нам необходимо выжимать педаль сцепления? В чем заключается основная задача сцепления и почему в конструкции автомобиля без него не обойтись, мы расскажем вам в данной статье.

Что такое сцепление

• два ведущих диска – маховик и корзина сцепления;
• один ведомый диск – диск сцепления со шпицами;
• первичный вал с зубчатой шестерней;
• вторичный вал с зубчатой шестерней;
• выжимной подшипник;
• педаль сцепления.

Краткая историческая справка

Работая над созданием первых автомобилей, инженеры обнаружили необходимость в устройстве, которое передавало бы крутящий момент от мотора к колесам, но с разной амплитудой вращения, чтобы автомобиль приходил в движение плавно. Без такого устройства всякий раз при желании сбросить или увеличить скорость, нужно было бы полностью глушить двигатель. И это устройство изобрел немецкий инженер Карл Бенц в 1885 году. Сцепление тогда состояло из двух шкивов, соединенных кожаным ремнем. Водитель раздвигал шкивы рычагом, что позволяло размыкать и смыкать сцепление.

Следующим этапом совершенствования устройства было изобретение конусного сцепления немецкими инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом в 1889 году. В конструкции конусного сцепления кожаный ремень заменила пружина.
На смену такой конструкции пришла другая – многодисковая, которая работала в жидкой среде (в керосине или масле). Затем на диски стали надевать накладки «Ferodo», и автомобильная промышленность перешла на сухое однодисковое сцепление.
Прототип современного диафрагменного сцепления разработали автомеханики американской корпорации «General Motors» в 1936, однако из-за войны их массовое производство началось лишь в 1965 году и продолжается в наши дни.

Принцип работы сцепления

Ведущий диск – маховик – жестко вмонтирован в коленчатый вал двигателя. К маховику, в свою очередь, болтами прикручена корзина сцепления. Ведомый диск сцепления прижимается к поверхности маховика благодаря диафрагменной пружине, которой оснащена корзина сцепления.

Когда машина заведена, двигатель провоцирует вращательные движения коленчатого вала и, соответственно, маховика. Через подшипник в корзину сцепления, маховик и ведомый диск вставлен первичный вал коробки передач. Вращения не передаются от маховика к первичному валу напрямую. Для этого в конструкции сцепления существует ведомый диск, который вращается с валом на одной скорости и перемещается по нему вперед-назад.

Положение, в котором шестерни первичного и вторичного валов не входят между собой в зацепление называется нейтральным. В таком положении автомобиль может только катиться, если дорога имеет наклон, но не ехать. Как передать вращения на вторичны вал, который опосредовано приведет в движение колеса? Это можно осуществить с помощью педали сцепления и коробки передач.
С помощью педали водитель изменяет положение диска на валу. Это работает так: когда водитель нажимает на педаль сцепления, выжимной подшипник давит на диафрагму – и диски сцепления разжимаются. Первичный вал в этом случае останавливается. После этого водитель перемещает рычаг на коробке передач и включает скорость. В этот момент зубчатые шестерни первичного вала зацепляются с зубчатыми шестернями вторичного вала. Теперь водитель начинает плавно отпускать педаль сцепления, прижимая ведомый диск к маховику. А поскольку первичный вал соединен с ведомым диском, он тоже начинает вращаться. Благодаря зацеплению между зубчатыми шестеренками валов вращение передается на колеса. Таким способом двигатель соединяется с колесами, и автомобиль начинает движение. Когда машина уже на полном ходу, можно полностью отпустить сцепление. Если в таком положении добавить газ, поднимутся обороты двигателя, а вместе с ними и скорость автомобиля.

Однако сцепление необходимо не только для того, чтобы машина трогалась с места и разгонялась. Без него не обойтись и при торможении. Чтобы остановиться, нужно выжать сцепление и плавно нажать на педаль тормоза. После остановки – выключить передачу и отпустить сцепление. При этом в работе сцепления происходят процессы, обратные тем, которые происходили в начале движения.
Рабочая поверхность у маховика и корзины сцепления выполнена из металла, а у ведомого диска сцепления – из специального фрикционного материала. Именно этот материал обеспечивает пробуксовку диска и позволяет ему проскальзывать между маховиком и корзиной сцепления, когда водитель придерживает сцепление в начале движения. Именно благодаря пробуксовке дисков автомобиль плавно трогается с места.

Когда водитель резко бросает сцепление, корзина моментально сжимает ведомый диск, и мотор не успевает так быстро завести машину и начать движение. Поэтому двигатель глохнет. Такое часто случается с начинающими водителями, которые еще не прочувствовали положения педали сцепления.
А у нее есть три основных положения:

• верхнее – когда водитель на нее не нажимает;
• нижнее – когда водитель полностью выжимает ее, и она упирается в пол;
• среднее – рабочее – когда водитель плавно отпускает педаль, и ведомый диск сцепления соприкасается с маховиком.

Если бросить сцепление на высоких оборотах, то машина начнет движение с пробуксовкой. А если удерживать его в полувыжатом положении, когда машина только начинает движение, и постепенно добавлять газ, то трение ведомого диска о металлическую поверхность маховика будет слишком интенсивной. В таком случае движения автомобиля сопровождаются неприятным запахом, и тогда говорят, что сцепление «горит». Это может привести к быстрому износу рабочих поверхностей.

Функции сцепления

• размыкать и смыкать механическую цепь, которая передает крутящий момент от двигателя автомобиля к его колесам;
• компенсировать вибрации и нагрузки от неравномерной работы двигателя;
• уберегать от механических повреждений и перегрузки трансмиссию при торможении.

Виды сцеплений

• фрикционные (механические);
• электромагнитные;
• гидравлические.

По количеству ведомых дисков сцепление бывает однодисковым и многодисковым. А по виду трения – сухим и мокрым.

Устройство автомобильного однодискового сцепления

Схема устройства двухдискового сцепления

• Фрикционная поверхность маховика двигателя — синий цвет слева
• Два ведомых диска — коричневый цвет
• Промежуточный ведущий диск — голубой цвет
• Нажимной ведущий диск — зелёный цвет
• Нажимные пружины — серый цвет
• Кожух — синий цвет справа

• Вилки
• Рычаги выключения сцепления
• Выжимной подшипник
• Вилка выключения сцепления
• Отжимные пружины

Нужно ли сцепление автомобилям с автоматической коробкой передач и электрокарам

Сцепления в классическом понимании в автомобилях с автоматической коробкой переключения передач (АКПП) нет. То есть, у водителя нет ни педали сцепления, ни дисков, которые работают на силе трения. Функции сцепления в автомобилях с АКПП выполняет специальный гидротрансформатор, который конвертирует крутящий момент. В электромобилях регулировка движения осуществляется системой управления, которая переключает машину, из-за чего коробка передач и сцепление им не нужно.

Выводы

Итак, в данной статье мы ознакомили вас с принципом работы сцепления, объяснили, какие функции оно выполняет в конструкции автомобиля. Как и любая деталь, сцепление имеет свойство изнашиваться. Точный срок годности данного механизма определить невозможно, поскольку он напрямую зависит от ловкости и аккуратности водителя. Также сцепление страдает от неровного дорожного покрытия с глубокими ямами и от пробок, поскольку водителю приходится часто сбрасывать скорость, а то и вовсе тормозить, а затем снова трогаться. Поэтому если вы слышите в салоне неприятный запах, есть повод заехать на СТО и произвести техосмотр.

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Автомобильное сцепление: устройство, принцип действия, классификация, виды, преимущества и недостатки

Владельцы автомобилей с МКПП, знают, что для качественной работы механической коробки передач нужно, чтобы безотказно функционировал еще один важный узел — сцепление. При поездках водители задействуют его постоянно, когда необходимо переключить передачу.

Что такое сцепление?

Сцеплением является один из компонентов автомобильной трансмиссии. Благодаря ему выполняется краткосрочное отсоединение работающего мотора от приводов трансмиссии. После переключения скорости сцепление плавно включает данную связку обратно в работу.

Где находится сцепление?

Схематическое место нахождения сцепления — пространство между силовым агрегатом и передаточной коробкой. Данный узел дает возможность избегать высоких силовых нагрузок на агрегаты трансмиссии и подавляет появляющиеся колебания.

Функции сцепления автомобиля

Муфта сцепления — один из самых нагруженных элементов трансмиссии. Ее основные функции следующие:

• Плавно разъединяет и соединяет двигатель и КПП.
• Передает крутящий момент без потерь.
• Компенсирует нагрузки и вибрации от неравномерной работы мотора.
• Снижает нагрузки на элементы силового агрегата и трансмиссии.

Компоненты муфты сцепления

В конструкцию стандартной муфты сцепления, используемой на большинстве авто с МКПП, входят такие основные элементы:

• Вилка сцепления
• Привод сцепления.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Маховик мотора (ведущий диск).
• Корзина сцепления (то есть нажимной диск).
• Муфта выключения сцепления.
• Ведомый диск сцепления.

На ведомом диске с обоих сторон стоят фрикционные накладки. Его функцией является передача крутящего момента с помощью силы трения. Демпфер крутильных колебаний, который встроен в корпус диска, сглаживает соединение с маховиком, а также гасит нагрузки и вибрации от неравномерности работы мотора.

Диафрагменная пружина и нажимной диск, оказывают воздействие на ведомый диск, в сборе являют собой единый узел, который называется «корзиной сцепления». Что касается ведомого диска сцепления, то он находится между маховиком и корзиной, и соединяется с первичным валом КПП при помощи шлицев, по ним он может передвигаться.

Диафрагменная пружина корзины бывает или вытяжного, или нажимного принципа действия. Отличие основано на направлении приложения усилий от привода сцепления: от маховика или к маховику. Конструкция пружины вытяжного действия дает возможность применять корзину, толщина которой существенно меньше, что делает узел наиболее компактным.

Принцип работы сцепления

Принцип действия сцепления основывается на жестком соединении маховика мотора и ведомого диска сцепления за счет появляющейся силы трения от усилий, создающихся диафрагменной пружиной. У сцепления есть два режима: «выключено» и «включено». Основное время работы маховик прижат к ведомому диску. Маховик передает крутящий момент ведомому диску, а он передает его посредством шлицевого соединения на первичный вал КПП.

Для выключения муфты автомобилист нажимает на педаль, соединенную с вилкой гидравлическим либо механическим приводом. Вилка передвигает выжимной подшипник, а он, нажимая на лепестки диафрагменной пружины, останавливает ее давление на нажимной диск, который освобождает ведомый. В данный момент мотор разъединен с трансмисией.

Когда нужная передача включена, автомобилист отпускает педаль сцепления, вилка перестает оказывать воздействие на выжимной подшипник, а он, в свою очередь, на пружину. Далее нажимной диск прижимает к маховику ведомый. Силовой агрегат соединен с трансмиссией.

Разновидности сцепления

С момента возникновения автотранспортной и специализированной техники, оборудующейся ДВС, было придумано несколько вариантов данного узла. В основном они подразделяются на фрикционные и гидравлические. Также есть электромагнитные, однако по сути они являются разновидностью фрикционного типа. Рассмотрим их подробнее.

гидравлическое сцепление

В таком сцеплении между ведомым и ведущим дисками, которые имеют лопасти, циркулирует жидкость. От количества этой жидкости зависит скорость оборотов ведомого колеса. Если ее удалить полностью, ведомое колесо остановится. Такое сцепление существенно увеличивает плавность хода транспортного средства, однако усложняет его конструкцию.

электромагнитное сцепление

При появлении электромагнитного поля ведомая и ведущая части сцепления электромагнитного типа соединяются между собой либо непосредственно, либо через ферромагнитный порошок, теряющий подвижность под влиянием электромагнитного поля. Такие сцепления использовались на автомобилях, которые предназначены для инвалидов. В наше время электромагнитные сцепления не редко используются в климатических установках ТС.

фрикционное сцепление

Зачастую на автомобилях применяется именно данный тип сцепления. Крутящий момент во фрикционном сцеплении передается с помощью силы трения, которая возникает между прижатыми друг к другу ведомой и ведущей частями сцепления.

В транспорте можно встретить как однодисковые фрикционные сцепления, так и двухдисковые и многодисковые вариации, диски которых могут функционировать в жидкости (так называемое мокрое сцепление) и без нее (то есть сухое сцепление).

В общем фрикционные сцепления можно разделить на следующие критерии:

• По типу привода (управления).
• По типу трения.
• По количеству ведомых дисков.
• По количеству потоков передач вращения.

сухое сцепление

Принцип работы такого сцепления основывается на силе трения, которая возникает в условиях взаимодействия сухих поверхностей: ведомого, нажимного и ведущего дисков, что обеспечивает жесткую связь мотора и КПП. Сухое однодисковое сцепление является наиболее распространенным видом, который используется на автомобилях с МКПП.

мокрое сцепление

Этот тип сцепления предполагает функционирование трущихся элементов в масляной ванне. В сравнении с сухим сцеплением, такая схема способна обеспечить более плавное соприкосновение дисков, узел охлаждается эффективнее благодаря циркуляции жидкости и передает на трансмиссию больший крутящий момент.

Мокрое сцепление, как правило, используется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенностью функционирования такого сцепления является то, что на нечетные и четные скорости коробки передач крутящий момент подается от разных ведомых дисков. Что касается привода сцепления, то здесь он гидравлический и управляется электроникой. Передачи переключаются при постоянной передаче момента на трансмиссию, не разрывая поток мощности. Такая конструкция является более сложной в производстве и дорогой.

по количеству потоков передач вращения

По данному показателю системы можно разделить на однопоточные и двухпоточные. Что касается однопоточных, то в первом случае вращение от ДВС передается лишь на один элемент. Двухпоточное сцепление достаточно часто применяется на спецтехнике. Их отличие от однопоточных заключается в том, что вращение передается на два вала, для этого в конструкцию входит два ведомых диска. Зачастую двухпоточный вариант сцепления применяется на тракторах. Что касается легкового транспорта, то данный тип нашел свое применение в автомобилях с роботизированной КПП.

по количеству ведомых дисков

Однодисковые элементы, как правило, монтируются на грузовые и легковые автомобили, где передающийся крутящий момент находится в пределах 0.7-0.8 кНм. Эксплуатация двохдисковых компонентов актуальна в автомобилях с высоким крутящим моментом. Что касается многодисковых систем, то они применяются в специализированных механизмах, например в автоматических коробках, предохранительных муфтах и т. д.

по типу управления

Для управления узлом используются такие типы приводов:

• Гидравлический. В данном случае усилие передается через два цилиндры — главный и рабочий, которые соединены между собой заполненным жидкостью трубопроводом.
• Механический. Усилие от педали передается на вилку подшипника с помощью системы троса и рычагов.
• Электрический. Используется в системах, где управление сцеплением автоматическое. В данном случае воздействие на детали сцепления ведется через электромоторы с сервоприводами.
• Комбинированный. Сочетает в себе сразу несколько из перечисленных выше типов, например, гидромеханический.

Требования, предъявляемые к сцеплению

Сцепление должно обеспечивать:

• Плавное и беспроблемное включение, что дает возможность уменьшить уровень нагрузок на КПП и улучшить динамику.
• Комфорт и удобство в плане управления.
• Износостойкость поверхностей трущихся компонентов и длительный срок эксплуатации.
• Нормальный отвод тепла, во избежание проблем с перегревом устройства.
• Надежное включение в активированном положении, что уменьшает риск пробуксовки.
• Полное выключение при деактивированном положении.
• Оптимальный вес и габариты.

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

• Печка 2110, плохо греет печка 2110, система отопления ваз 2110, ремонт системы отопления ВАЗ 2110 своими руками
• ВАЗ 2114 печка дует холодным воздухом, печка 2114, плохо греет печка ваз 2114, устройство и ремонт отопления ВАЗ 2114 своими руками, снятие печки ваз 2114
• Как поддомкратить машину. Как правильно ставить домкрат. Виды домкратов для автомобилей.
• Блок предохранителей ВАЗ 2109, блок предохранителей ваз 2109 карбюратор, блок предохранителей ваз 2109 инжектор, старый блок предохранителей ваз 2109, схема блока предохранителей ВАЗ 2109, замена блока предохранителей ВАЗ 2109
• Катализатора выхлопных газов автомобиля, неисправный катализатор, плюсы и минусы катализатора, как поменять катализатор на пламегаситель
• Печка дует холодным воздухом ВАЗ 2114, плохо дует печка ваз 2114, почему плохо дует печка ваз 2114
• Как узнать владельца авто по номеру его машины, проверить авто по номеру машины ГИБДД, проверка авто по гос номеру машины бесплатно
• Как выбрать подержанные шины, полезные советы
• Зима автомобиль дорога, давление в шинах легкового автомобиля зимой, хороший аккумулятор для автомобиля зимой, прогревать ли автомобиль зимой
• Зимой плохо заводится машина. Как правильно заводить машину зимой, нужно ли прогревать машину зимой, полезные советы
• Экономичные машины по расходу топлива, самая экономичная машина по расходу топлива
• Марки шин для легковых автомобилей, расшифровка маркировки шин автомобилей, остаточный протектор шин легкового автомобиля, как подобрать шины по марке автомобиля, рисунок протектора шины автомобиля
• Работа механической коробки передач, работа сцепления механической коробки передач, вождение с механической коробкой передач, полезные советы
• Задняя балка пежо 206 седан, устройство задней балки пежо 206. Задняя балка Пежо 206 неисправность, ремонт задней балки пежо 206
• Дизельное топливо зимой, присадка для дизельного топлива зимой, как выбрать лучшее дизельное топливо
• Дизель зимой не заводится. Как завести дизель зимой, прогрев дизеля зимой.
• Японские шины Бриджстоун, зимние шипованные шины бриджстоун, шины Бриджстоун марки
• Маркировка шин расшифровка для легковых автомобилей, маркировка колесных дисков, как правильно подобрать шины по дискам
• Дизельный двигатель зимой, запуск дизельного двигателя зимой, какое масло заливать в дизельный двигатель зимой, полезные советы
• Светодиодная подсветка автомобиля, подсветка днища автомобиля, подсветка ног в автомобиле, подсветка в двери автомобиля, подсветка автомобиля штраф
• Восстановленные шины, шина наварка, восстановленный протектор шин, можно ли их использовать
• Выбираем зимние шины, что представляет из себя зимняя резина, какое давление в зимних шинах должно быть, маркировка зимних шин, как правильно выбрать зимние шины, лучшие зимние шины 2019
• Рулевая рейка автомобиля, стук рулевой рейки, причины стука и ремонт рулевой рейки своими руками
• Бескамерные шины автомобиля, набор для ремонта бескамерных шин, ремонт бескамерной шины своими руками
• Шины российского производства, российские шины зимние, российские всесезонные шины, воронежские шины Amtel, шины “Матадор Омск шина”, Кама-шины-это шины мирового уровня
• Как открыть автомобиль без ключа. Потерял ключ от автомобиля что делать, ключ от автомобиля внутри машины
• Тихие шины, тихие зимние шины, тихие шипованные шины, какие шины выбрать, обзор шин
• Шины и безопасность, безопасность движения шины, почему необходимо постоянно следить за автомобильными шинами
• Правила безопасного вождения автомобиля в дождь и слякоть, безопасное вождение автомобиля для начинающих
• Преобразователь ржавчины какой лучше для авто, преобразователи ржавчины выбрать, как пользоваться преобразователем ржавчины, советы профессионалов
• Полировка кузова автомобиля своими руками, как выбрать полировальную пасту, полезные советы
• Долговечность двигателя, срок службы двигателя, как продлить срок службы двигателя
• Стук в автомобиле. Стук при движении автомобиля. Что может стучать в автомобиле. Как определить причину стука.
• ABS автомобиля, что такое abs автомобиля, неисправности системы ABS, диагностика ABS
• Обгон автомобиля, когда можно начинать обгон автомобиля, правила обгона ПДД
• Не работает бензонасос ваз 2110, схема бензонасоса ваз 2110, устройство бензонасоса ваза 2110, ремонт бензонасоса ваз 2110,
• Автомобильные антенны для радио, устройство автомобильной антенны, автомобильная антенна своими руками
• Передняя подвеска Калина, устройство передней подвески калина, стук в передней подвеске калина, ремонт передней подвески Калина
• Амортизатор масляный, лучшие масляные амортизаторы, прокачка масляных амортизаторов, как правильно прокачать масляный амортизатор
• Неисправности сцепления, буксует сцепление, причины неисправности сцепления, как устранить

Источник https://autoxs.ru/stati/pro-avto/1025-zachem-nuzhno-sceplenie.html

Источник https://prosedan.ru/avtomobilnoe-sceplenie-ustrojstvo-princip-dejstviya-klassifikaciya-vidy-preimushhestva-i-nedostatki