Система сцепления автомобиля и принцип работы

Варианты исполнения

E KM. Поскольку теперь он управляется электроникой и гидравликой, необходимость в педали отпала. Блок управления получает данные от датчиков на коленчатом валу, топливной системы и педали газа. Это, в свою очередь, управляет системой сцепления.

Эта система позволяет экономить 10% топлива. Переключение передач происходит плавно и без толчков.

Система электронного сцепления. К важным характеристикам этого типа относится то, что автомобиль продолжит движение в гору или по городу, если вы не нажмете на педаль газа.

Виды сцеплений

В автомобиле используются различные виды сцеплений.

Муфты в автоматической коробке передач многочисленны. Планетарные шестерни включаются и выключаются этими сцеплениями. Гидравлическая жидкость под давлением приводит в действие каждое сцепление. При снижении давления пружины размыкаются.

В автомобильном кондиционере используется электромагнитная муфта. Даже при работающем двигателе она позволяет компрессору отключиться. Когда электрический ток проходит через магнитную катушку, муфта включается. Муфта отключается, если ток прекращается (например, если вы выключаете кондиционер).

В некоторых автомобилях вентилятор охлаждения может располагаться внутри двигателя. Для управления им используется вязкостная муфта. Она срабатывает в зависимости от температуры жидкости. Муфта крепится к ступице вентилятора, которая вращается внутри радиатора.

Вязкостная муфта, используемая во всех дорожных автомобилях, и этот тип муфты концептуально схожи. Когда двигатель автомобиля нагревается, вязкость жидкости сцепления повышается, увеличивая скорость вращения вентилятора. Когда автомобиль холодный, жидкость сцепления не нагревается, и вентилятор вращается медленно.

Самоблокирующиеся дифференциалы или виброузлы, улучшающие тягу, широко распространены в автомобилях. Управление автомобилем затруднено, поскольку при повороте одно колесо вращается быстрее, чем другое. Сцепление и самоблокирующийся дифференциал работают вместе.

Центробежные муфты для остановки цепи бензопилы. Центробежная сила автоматически включает эти муфты. Коленчатый вал двигателя связан с входным барабаном. Цепь приводится в движение выходным барабаном.

Гидравлическое

Между гидравлическим приводом и механическим приводом находится механическое сцепление, называемое гидравлическим сцеплением. Главные и рабочие цилиндры являются основными частями. При нажатии на педаль сцепления шток главного гидроцилиндра выдвигается. Через трубку рабочий цилиндр получает созданное давление и перемещает ручку выключения сцепления и подшипник.

Двухдисковое

Так подключаются мотоциклы, тракторы и большие грузовые автомобили.

При более высоких крутящих моментах он используется. Детали, используемые в системе, имеют более длительный срок службы.

Здесь используются два ведомых диска, а в «корзине» две рабочие поверхности. Конструкция включала синхронную систему управления «толкай-тяни».

Из чего состоит устройство сцепления автомобиля?

Следующие компоненты находятся как в механической коробке передач, так и в автомобильном сцеплении:

1. Маховик. Именно на него передается крутящий момент, вызванный приводной линией.
2. Нажимной диск и ведомый диск. Эти детали плотно соприкасаются или отходят друг от друга в зависимости от давления на педаль в автомобиле. Выжимной подшипник. Помолвочный клатч.
3. Сцепление. Отвечает за отсоединение дисков при нажатии на педаль.
4. Привод.

Конструктивные особенности и принцип работы

Противопоказания

1. Механическое сцепление работает за счет сил трения.
2. Гидравлический тип соединяет вал двигателя с валом коробки передач посредством потока жидкости.
3. Электромагнитный тип работает за счет магнитного поля.

Подумайте о приводах для сцепления отдельно.

Механическое

Механическое сцепление обычно имеет один или несколько фрикционных дисков, соединенных пружинами. В качестве привода механического сцепления используется трос.

Коленчатый вал двигателя прикручен к маховику. Диск, который используется в качестве ведущего, является приводным диском.

Чтобы избежать скручивающих нагрузок на вал, в современной технике часто используется двухмассовый маховик. Две его части соединены в одной точке пружинами, которые помогают стабилизировать силовое взаимодействие между ними.

Корзина представляет собой выжимной и вытяжной тип, лепестки которого скользят внутрь по направлению к маховику. Для каждого типа выжимного подшипника используется свой тип. Маховик крепится болтами к крюкам.

Приводной диск входит в пазы коробки передач и перемещается вдоль пазов. Во время переключения передач демпфирующие пружины диска работают как гаситель колебаний.

В основании ведомого диска закреплены фрикционные накладки. В качестве композитного материала в них часто используется углеродное волокно или кевларовые нити, но может применяться и керамика. Металлокерамические накладки невероятно эластичны. Они могут выдерживать кратковременное воздействие температуры до 600 C.

Выжимной подшипник имеет выдвижную площадку и установлен на защитном кожухе. внутри основного вала.

Мокрого трения

Механизмы сцепления работают в среде, в которой присутствует масло.

На мотоциклах с поперечной передачей двигатель может располагаться в другом месте.

Это результат элементов конструкции самих мотоциклетных двигателей. В этой конструкции имеется только один картер, как и в коробках передач.

Принципы работы стержень, проходящий через полый вал коробки и отражающий движение тросов рычага сцепления вперед.

На конце стержня в выжимном подшипнике находится шарик. Он воздействует на гриб. При извлечении дисков ослабляется сжатие между пакетом и коробкой.

Мокрое сцепление

Эта конфигурация сцепления отличается плавным контактом дисков, улучшенным охлаждением и трением диска в масляной ванне. Трансмиссия получает больший крутящий момент.

На роботизированном оборудовании применение такой муфты целесообразно. Различные ведомые диски обеспечивают вращающий момент для четных и нечетных передач. Гидравлика комбинируется с мокрым сцеплением. Поток мощности не прерывается при переключении передач. Устройство более дорогое, сложное в изготовлении и более современное.

Назначение и классификация приводов сцепления

Уникальной системой управления в автомобиле, которой управляет механическая коробка передач, является привод сцепления. Вилка выключения сцепления и цепь управления диском соединены приводом педали, который передает на них усилие пружины.

В настоящее время существует два основных типа приводов, в зависимости от того, как передается усилие на вилку и что представляет собой привод сцепления.

Механический;- Гидравлическим.

Еще одним вариантом являются комбинированные приводы (электрогидравлические, электромеханические и другие). Здесь перечислены основные категории приводов сцепления.

Накладки дисков сцепления

Вещество, которое удерживает диски на месте, влияет на срок службы сцепления. Стандартные материалы состоят из стекла, металлического волокна и резины, спрессованных вместе. Накладки ведомого диска могут выдерживать температуру 300-500 C, поскольку фрикционный механизм сделан для создания вращательного усилия и не передает энергию через пружину ведомого диска (300-400 градусов Цельсия).

Накладки из керамики и металлокерамики выдерживают более высокие нагрузки. Например, металлокерамический фрикционный материал устойчив к износу и может выдерживать температуру 600 градусов Цельсия.

В различных транспортных средствах используются сцепления для облегчения регулировки и эксплуатации. Недорогая и высокоэффективная сухая муфта служит основой однодискового сцепления. Этот вариант могут использовать бюджетные, средние и дорогие легковые и грузовые автомобили.

Новые разработки

Механическая связь между рулем и колесами будет полностью устранена компанией Nissan. Название этой системы — steer-by-wire.

В Европе разрабатываются двухмассовые маховики с маятниковой системой. В этой области должно быть три или четыре самоопределяющиеся части. Они должны более эффективно гасить вибрации из-за противофазного движения. Они могут быть размещены как внутри, так и снаружи маховика, в зависимости от того, где они находятся. Немцы создали совершенно новую схему сцепления.

Особенности некоторых видов

Наиболее распространено мокрое (или сухое, в зависимости от ситуации) многодисковое сцепление, используемое автоматической КП. Привод (сервопривод), а не педаль, управляет попеременным движением.

Приводы могут быть гидравлическими (гидравлический клапан, гидроцилиндр) или электрическими (электронный блок, шаговый мотор).

Теория работы. Сервопривод получает сигнал от блока управления. Механизм трансмиссии включает и выключает вал двигателя. Переключение происходит после того, как автоматическая трансмиссия определит нужную передачу.

Роботизированные трансмиссии работают на электричестве. Некоторые модели имеют второе сцепление, которое включается попеременно.

Как он функционирует? Давление масла в распределительном валу увеличивается при повышении оборотов двигателя. Этот объем перенаправляется на исполнительный механизм через распределение давления на распределителе, который запускает весь процесс. После переключения передач давление возвращается к исходному значению.

Возможны цепные, тороидальные и клиноременные вариаторы. Наиболее широко используются клиноременные вариаторы. Ремень натягивается при увеличении оборотов двигателя в результате сближения «щек» шкива под действием центробежной силы. Ведомый ремень приводится в движение ремнем.

В тяжелых грузовиках и гоночных автомобилях керамическое сцепление используется при высоких нагрузках. Быстрый захват крутящего момента двигателя делает его приемлемым для легковых автомобилей.

На некоторых моделях автомобилей электромагнитное порошковое сцепление было стандартным. Оно основано на наблюдении, что напряжение подавалось на катушку электромагнита только тогда, когда это было необходимо для того, чтобы порошок, засыпанный между дисками, приобрел необходимую жесткость.

В гоночных автомобилях используются кулачковые коробки передач. На первых порах педаль сцепления не требуется. На первых порах педаль сцепления не требуется.

Принцип работы сцепления автомобиля

Сила трения, создаваемая диафрагменной пружиной, служит основой теории работы сцепления. Как «включено», так и «выключено». По сути, тяга соединена с ведомым диском.

Водитель оказывает механическое или гидравлическое давление на педаль, которая прикреплена к вилке. Давление прекращается последней, поскольку она перемещает выжимной подшипник, который, в свою очередь, воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Это происходит после отсоединения трансмиссии и двигателя.

Пружина и выжимной подшипник не оказывают влияния на вилку. Двигатель и трансмиссия соединяются путем прижатия нажимного диска ведомого диска к маховику.

Принцип работы сцепления и физическое действие, выполняемое узлом

Основная обязанность механизма сцепления заключается в правильном отключении и повторном включении двигателя. В механическом автомобиле включение сцепления приводит к отключению передач трансмиссии.

Трансмиссия имеет множество передач, в то время как двигатель имеет только одну передачу и регулируется скоростью движения трансмиссии. Поэтому при переключении передач сцепление должно быть полностью выжато. Существует вероятность износа коробки передач.

В некоторых автоматических коробках передач имеются индивидуальные настройки сцепления, но они никак не влияют на работу самой коробки передач. Хотя существует множество различных типов сцеплений, принцип работы этого устройства никогда не менялся.

Хотя рабочий механизм сконструирован, лежащий в его основе принцип все еще очень сложен. Если вы прочитаете о первых конструкциях сцепления, использовавшихся сто лет назад, вы заметите, что современные автомобильные компоненты претерпели значительные изменения.

Проверка сцепления

Если дополнительного шума нет, то причина проблемы в сцеплении. Если вы испытываете шум на холостом ходу, который пропадает, когда вы начинаете движение после остановки вилкой сцепления, возможно, проблема в контактах подшипника.

1. Запустите двигатель, включите ручной тормоз и переключитесь в нейтральное положение.
2. Прислушайтесь, нет ли жужжащего звука, когда двигатель работает на холостом ходу, а педаль сцепления не выжата. Если вы слышите шум, проблема, скорее всего, в трансмиссии. Если шум отсутствует, перейдите к следующему шагу.
3. В нейтральном положении начните выжимать сцепление и прислушайтесь. Если вы слышите скрип, проблема, скорее всего, в выжимном подшипнике или вилке. Если шум отсутствует, перейдите к следующему шагу.
4. Выжмите сцепление до упора. Если вы слышите скрип, вероятно, неисправна втулка или подшипник пилота.

Затем мы рассмотрим различные типы сцеплений разлива и их применение.

Распространенные проблемы сцепления

В 1950-х и 1970-х годах сцепление требовало замены каждые 80 000-100 000 километров. В настоящее время во всем мире используется более 130 000 сцеплений. Отказ сцепления происходит после 55 000 километров пробега. Тяжелые грузы, буксируемые тракторными прицепами, и перегруженные автомобили могут не справиться с новым.

Фрикционный материал диска изнашивается, что и является основной проблемой. Хотя он более шероховатый, фрикционный материал диска сцепления аналогичен фрикционному материалу тормозных колодок. Диск будет проскальзывать, и сцепление не будет передавать мощность от двигателя к колесам, если большая часть фрикционного материала изношена.

Только когда диски вращаются медленнее скорости, происходит износ сцепления. Фрикционный материал удерживает диски вместе, когда они прижимаются друг к другу. Если диск сцепления пересекает нажимной диск, происходит износ. Он заживает гораздо быстрее, если вы часто ездите с износом.

Если диски заклинило, сцепление может не включиться. Если сцепление выжато не полностью, приводной вал продолжает вращаться. Вы можете совершить преступление, если испытываете сильную тягу по следующим причинам:

• Растянутый или поврежденный трос сцепления — Для эффективной работы троса необходимо достаточное натяжение.
• Негерметичность или износ главного/ исполнительного цилиндра сцепления — Негерметичность препятствует приложению достаточного давления.
• Воздух в гидравлической линии — воздух влияет на работу гидравлической системы, так как занимает пространство и не позволяет создать достаточное давление.
• Плохо установленный рычаг педали сцепления — Передает малое усилие на трос гидравлической системы или главный цилиндр.
• Несовместимые детали сцепления — Не все детали послепродажного обслуживания подходят для вашего автомобиля.

Тугое сцепление — еще одна частая проблема. Чтобы выключить сцепление, необходимо приложить определенное усилие. Если педаль сцепления слишком тугая, это означает, что проблема существует. Причин может быть несколько, включая заклинивание рычага педали, проблемы с тросом или поперечным роликом.

Гидравлическая система может перегружаться, а изношенные уплотнения могут периодически делать педаль сцепления тугой. Износ выжимного подшипника, также известного как втулка выключения сцепления, является еще одной частой проблемой. Пальцы диафрагменной пружины вдавливаются в диск под действием этого подшипника.

Ресурс сцепления

Механизм сцепления имеет срок службы, который определяется характером эксплуатации автомобиля и манерой вождения водителя. После 100-150 тысяч километров пробега происходит поломка, которая обычно возникает, когда компоненты устройства начинают изнашиваться естественным образом и соприкасаться друг с другом, вызывая проскальзывание дисков.

Благодаря большему количеству рабочих поверхностей двухдисковое сцепление имеет длительный срок службы. Перегрев и смазка приводят к выходу из строя подшипника сцепления.

Саморегулирующееся

Существуют виды SAC, XTend и CAT.

S AC, или саморегулирующееся сцепление. Используется вторая пружина. Главный диск начинает увеличивать давление по мере износа накладок, создавая постоянное зажимное действие до полного износа.

X Tend. С одной стороны, механизм зажат между мембранной пружиной и «корзиной».

При износе верхнее установочное кольцо перемещается под действием клиновидных ползунов. Пружина фиксатора определяет степень износа. Она прекращает смещение после фиксации в нужном положении.

Монтажные кольца имеют защитные кольца с обеих сторон.

Саморегулирующаяся технология (SAT) Червячная передача используется зубчатой рейкой на опорном кольце для смещения храпового механизма. Используется коническое опорное кольцо. Оно расположено между центральной пружиной и «корзиной».

На машинах, которые не были установлены производителем, устройство можно использовать.

Сухое двухдисковое сцепление

При одинаковых размерах компонентов в сборке двухдисковый механизм передает больший крутящий момент. Предполагается, что имеются два ведомых диска и средний выступ между ними. обычно встречается на транспортных средствах с мощными двигателями, таких как грузовые и легковые автомобили.

Сцепление двухмассового маховика

Маховик состоит из двух компонентов, один из которых крепится к двигателю, а другой — к ведомому диску. Компоненты соединены пружинами и могут двигаться независимо друг от друга.

В этом устройстве отсутствует демпфер ведомого диска. О выравнивании вибраций заботится маховик. Кроме того, он снижает нагрузку на трансмиссию и сглаживает вибрации.

Типы сцепления — какой вариант лучше выбрать для себя?

Давайте сразу предположим, что нет никакой разницы, какое сцепление установлено на вашем автомобиле. Надежность одной конструкции несколько выше, чем у другой. У каждого варианта есть свои преимущества и недостатки. Однако в последнее время широкое распространение получили сухие дисковые сцепления. Сухие дисковые сцепления можно классифицировать и по другим признакам.

Типы сцепления можно классифицировать по целому ряду факторов. Это конструкция механизмов, размер и материал. По правде говоря, водителю не важен тип сцепления, установленного под капотом.

Независимо от выбранного вами сцепления, этот выбор был сделан после тщательного тестирования. Чтобы создать лучшую конструкцию, ничего не нужно менять. Лучше отдать предпочтение обеспечению качественного ухода за существующими механизмами. Это увеличит срок службы сцепления и снизит общие затраты на обслуживание вашего автомобиля.

Из-за быстрой потери стандартного варианта при такой эксплуатации сцепления в спортивных автомобилях часто заменяются. Существуют механизмы, специально разработанные для профессионального спорта. Однако спортивное сцепление представляет собой странное на вид и довольно сложное в использовании устройство.

Устройство и принцип работы гидравлического привода сцепления

Гидравлический привод сцепления использует принцип передачи усилия жидкости. Конструкция привода проста:

Главный цилиндр, механизм оператора и линия гидравлического привода являются составными частями.

Как и любой другой гидравлический привод, гидравлический привод работает по очень простой схеме, сжимая жидкость в главном цилиндре при нажатии или отпускании педали. Пружины, освобождающие педали, возвращают вилку и поршень в исходное положение.

В приводах гидравлических сцеплений часто используется одна и та же тормозная жидкость.

Несмотря на более сложную конструкцию, гидравлический привод устойчив к износу и позволяет управлять сцеплением с наименьшими усилиями. Пневматические усилители используются в грузовых автомобилях для поддержки пневматического привода.

Устройство и принцип работы механического привода сцепления

Основной характеристикой механического привода сцепления является то, что усилие педали передается от шарнира к вилке. Ниже перечислены основные части механического привода:

Педаль сцепления;- Рычажный привод, адаптер для регулировки свободного хода педали.

Как только педаль нажата, трос растягивается и тянет за вилку выключения, раскручивая пружины сцепления и отключая сцепление. Пружина выпрямляет педаль.

На мотоциклах и в пассажирских автомобилях, где сцепление легкое и простое в управлении, используется механический привод. Стальной трос механического привода со временем изнашивается, может заклинить или даже оборваться, что является недостатком устройства. Свободный ход педали удлиняется и т.д.

Функции ключевого механизма трансмиссии

Компонентом, на который приходится наибольший вес в узле трансмиссии, является сцепление. Оно расположено посередине между коробкой передач и двигателем. Оно выполняет следующие задачи:

• Плавное отключение при торможении, включение при запуске двигателя и коробки передач
• Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач без потерь
• Компенсация нагрузки и минимизация вибраций, возникающих при работе двигателя
• Снижение нагрузок на компоненты двигателя и коробки передач

Основная функция сцепления заключается в кратковременном прекращении способности двигателя передавать вращение коробке передач.

Электрическое

Конструктивным отличием электрической системы от механической является электромотор. Он включается в момент перемещения педали сцепления вниз. Электромотор двигает трос, и тот уже смещает выжимной подшипник через коромысло.

Электронное

Используя в качестве основы электронную педаль сцепления. Электромотор переключает сцепление автоматически.

Подводим итоги

Теоретически сцепление не имеет никакого значения для водителя. Автомеханикам необходимо дать инструкции о том, как правильно починить этот компонент машины. Вы можете найти инструкцию в официальном издании, если оно у вас уже есть. Однако вы ничего не получите от этих знаний и не извлечете из них никакой пользы в плане понимания того, как работает ваша машина.

Как только сцепление вашего автомобиля начинает работать, лучше всего отправиться на станцию техобслуживания и устранить все неполадки. Многое в вашем автомобиле может пойти не так, чтобы вызвать проблемы. При поломке сцепления сразу же страдает трансмиссия.

Заключение

Как и другие компоненты автомобиля, сцепления подвергаются постоянному совершенствованию. Они имеют свои преимущества и недостатки. Самое главное — понять, как правильно использовать сцепление вашего автомобиля.