Как работает сцепление вашего автомобиля — принцип работы. Как устроено сцепление автомобиля

Как работает сцепление автомобиля — принцип работы

Доброго времени суток, уважаемые автомобилисты! Не факт, что кто-то из вас, когда-нибудь будет заниматься ремонтом сцепления своими руками. Сегодняшний автосервис и наличие у вас денежных знаков, позволяет произвести качественный ремонт сцепления силами автомастеров.

Но, именно для того, чтобы вы знали: как устроено и принцип работы сцепления автомобиля, выкладывается этот материал. Знали, и не позволили себя обмануть (а это не редкость сегодня, даже в солидных автосервисах), когда вам вместо, например, замены пружины в сцеплении, предложат поменять главный цилиндр сцепления.

Ну, а для тех, кому пытливый ум и мастеровые руки не дают покоя, информация о том, как работает сцепление, тем более пригодится во время его ремонта или обслуживания.

Классическое устройство сцепления автомобиля

Механизм сцепления автомобиля выполняет задачу по кратковременному отключению и подключению двигателя от трансмиссии во время переключения передач, и для передачи крутящего момента во время движения от двигателя на вал коробки переключения передач.

Для того, чтобы понять как работает сцепление в автомобиле, мы, естественно, должны иметь представление о том, из чего оно состоит.

Основные детали сцепления

• ведомый диск – его задача: осуществлять плавное соединение маховика двигателя с ведущим валом коробки переключения передач. Соединение осуществляется посредством усилия, которое передается выключением привода на нажимной диск. Кроме этого, плавное переключение передач, при помощи ведомого диска, увеличивает срок службы шестерен коробки передач.
• нажимной диск занят тем, что прижимает к маховику ведомый диск.
• Кожух сцепления (корзина) – объединяет в себе все детали сцепления, и крепится к маховику.

Принцип действия сцепления с механическим приводом

В рабочем, включенном положении, когда педаль сцепления отпущена, ведомый диск находится в зажатом состоянии, между нажимным диском и маховиком. Передача крутящего момента на ведущий вал, происходит за счет сил трения на ведомый диск.

При нажатии на педаль сцепления, в корзине перемещается трос привода и происходит поворот рычага, относительно места крепления. В этот момент, свободный конец вилки давит на выжимной подшипник, который перемещаясь к маховику, давит на пластины, отодвигающие нажимной диск. В этот момент ведомый диск освобождается от усилия, которое прижимает его к маховику, и происходит отсоединение сцепления.

Водитель, беспрепятственно производит переключение передачи, и плавно отпуская педаль сцепления, вновь включает сцепление ведомого диска с маховиком. Сцепление включено.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

В гидравлическом приводе, уже исходя из названия, понятно то, что усилие от педали сцепления к самому механизму, передается жидкостью, которая находится в гидроцилиндрах привода и трубопроводах.

Устройство гидравлического сцепления немного отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала КПП, и стального кожуха, который прикреплен к маховику, устанавливается один ведомый диск.

Внутри кожуха располагается пружина с радиальными лепестками. Которые служат выжимными рычагами. Управляющая педаль подвешена к кронштейну кузова на оси. К самой педали при помощи шарнира подсоединен толкатель главного цилиндра. После выключения сцепления и переключения передачи, педаль отпускается, и пружина возвращает её в исходное включенное положение.

Вот, собственно, таким образом и происходит работа сцепления. Несложного механизма, без которого было бы сложно управлять автомобилем.

Успехов вам при управлении автомобилем.

Как работает сцепление автомобиля: устройство и принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля

Механизм сцепления имеется в любом автомобиле, независимо от того, какой тип коробки передач в нем установлен. На него постоянно воздействуют огромные нагрузки, узел постоянно испытывает удары. Конечно, больше всех страдает сцепление, которое установлено в автомобиле с МКПП, нежели с АКПП. Для того чтобы понять принцип работы сцепления, необходимо рассмотреть его конструктивные особенности. Но обо всем по порядку.

Основные характеристики

Внешний вид механизма сцепления

Механизм необходим для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к коробке передач. Причем у сцепления два состояния – в одном крутящий момент передается, а в другом нет (при нажатии на педаль в салоне). В большинстве автомобилей установлена конструкция, в основе которой два диска – ведущий (корзина) и ведомый. Также можно провести разделение по типу привода: фрикционные, гидравлические, электромагнитные.

Для чего нужно сцепление

В момент начала движения необходимо разделить КПП и коленвал двигателя. Если без этого включить первую скорость, то автомобиль, если и тронется, то очень резко. Также имеют место и удары по шестеренкам коробки передач. При выключении сцепления есть возможность включить первую скорость (например, в процессе трогания с места) и, плавно отпуская педаль, начать движение. Причем крутящий момент в процессе отпускания педали будет передаваться не в полном объеме. Это позволяет начать движение максимально плавно.

Выключение сцепления также помогает производить переключение скоростей в процессе движения. Согласитесь, достаточно сложно включить третью скорость, не разъединив диски. Конечно, проделать это можно, вот только стоит задуматься о том, какие нагрузки будет испытывать коробка в момент смены передач. А нагрузки могут быть значительными, особенно большие возникают в процессе торможения двигателем, при быстром отпускании педали сцепления, при езде по неровной дороге, а также во время снижения оборотов коленчатого вала.

Общее устройство сцепления

Классификация механизма сцепления

Существует несколько общепринятых классификаций системы сцепления:

По типу связей ведомой и ведущей частей

Разновидностей сцепления несколько, причем его можно классифицировать по определенным признакам. От этих признаков может зависеть и то, как работает сцепление автомобиля, но, по большому счету, различия имеются небольшие. Как было сказано ранее, можно провести разделение по типу связи элементов:

1. Электромагнитный.
2. Фрикционный.
3. Гидравлический.

По принципу образования усилий нажима

Можно и по этой характеристике провести классификацию, тогда выделяем несколько видов:

1. Центробежные.
2. Полуцентробежные.
3. Конструкции с установленной пружиной в центре.
4. Конструкции с вмонтированными периферийными пружинами.

Тип привода

Здесь разделение не столь богатое, можно выделить всего два вида:

1. Гидравлический – с двумя рабочими цилиндрами.
2. Механический – использование тросика.

По количеству дисков

Также можно провести разделение и по числу ведомых дисков:

Все те типы, которые были рассмотрены выше, кроме центробежного, замкнутые. Другими словами, сцепление всегда включено, выключается во время перемены скоростей МКПП, при остановке автомобиля.

Огромной популярностью сегодня пользуются конструкции фрикционного сцепления. Их используют не только в системах легковых автомобилей, но даже и на грузовиках, автобусах различного класса. Сцепление с двумя дисками в легковушках почти не применяется, но его можно встретить в тягачах, способных везти на себе десятки тонн груза. Многодисковые тоже применяется в основном на большегрузном автотранспорте. Поэтому в автомобилях вы его почти не встретите, зато в мотоциклах его применяют достаточно часто. Стоит отметить, что электромагнитный тип сцепления не прижился ввиду его сложности и высокой стоимости обслуживания. Гидравлическое автопроизводители тоже не любят использовать. Пару десятилетий назад еще можно было встретить автомобили с таким типом сцепления, но они, как правило, имели в конструкции и фрикционный элемент.

Как работает механический привод сцепления

Работает узел одинаково, независимо от того, сколько дисков установлено, какое число валов, по какому принципу происходит образование усилия нажима. Но сейчас речь пойдет о механическом приводе сцепления. Гидравлику рассмотрим немного позже и найдем преимущества, недостатки и отличия. Покуда вы не нажмете на педаль, ведомый диск будет плотно прижат ведущим к маховику. Весь крутящий момент передается на первичный вал коробки от коленвала. При выжимании педали приводится в движение тросик, который тянет рычаг вилки. Последняя приводит в движение выжимной подшипник, который воздействует на лепестки корзины.

При надавливании подшипника на лепестки корзины происходит смещение ведомого диска, между ним, маховиком и ведущим диском, образуется зазор. В результате этого разрывается связь между коробкой и двигателем. Если посмотреть на механизм в процессе работы, можно увидеть, что маховик с корзиной продолжают вращаться, тогда как ведомый диск (расположенный внутри корзины) остается неподвижным. Теперь можно включить первую скорость и плавно отпустить педаль. Медленное отпускание педали – это плавное наращивание оборотов первичного вала с нуля. Когда бросите ее полностью, число оборотов первичного вала КПП будет равно числу оборотов коленвала двигателя. Только в системах с механическим приводом есть тросик. Но его функции может выполнять и жидкость.

Сцепление с механическим приводом

Как работает гидропривод сцепления

Как было сказано ранее, вместо тросика используется жидкость (например, тормозная). Отличий достаточно много, так как в конструкции вместо одного троса использованы цилиндры и трубопроводы. Давайте рассмотрим особенности и устройство сцепления автомобиля с гидроприводом. На первичном валу КПП установлен диск (ведомый). Крепится он при помощи шлицевого соединения. На маховике болтами прикручена корзина, в конструкции которой присутствует радиальный лепесток с пружиной. Педаль в салоне прикреплена к кузову и имеет связь при помощи шарнира с главным цилиндром сцепления. Если быть точнее, то педалью вы приводите в движение поршень в этом цилиндре.

Аналогичной конструкции механизм находится в районе рычага вилки, только называется он рабочим цилиндром. Они связаны трубкой, способной выдержать большое давление. Когда нужно произвести переключение скоростей, вы нажимаете на педаль. Поршень в главном цилиндре сжимает жидкость, создает давление в трубопроводе и толкает поршень рабочего цилиндра. Последний приводит в движение вилку сцепления, которая с помощью выжимного подшипника давит на поверхность корзины и отсоединяет коленвал от первичного вала КПП. При отпускании педали она возвращается в начальное положение под действием пружины.

Конструкция цилиндров очень похожа. Они состоят из нескольких частей:

1. Цельнометаллический корпус.
2. Поршень (по виду похож на наперсток).
3. Толкатель – стержень из цельного металла.
4. Резиновые уплотнительные кольца.
5. Отверстия для прокачки с конусообразными штуцерами.

При нажатии на педаль усилие передается через толкатель на поршень. За счет того, что поршень плотно зажат в цилиндре (во многом благодаря уплотнительным кольцам), начинает создаваться давление в трубке. Далее эта жидкость начинает воздействовать на поршень рабочего цилиндра. По сути, тот же тросик, только жидкий.

Сцепление с гидравлическим приводом

При отпускании педали сцепления поршень рабочего цилиндра под действием пружины возвращается в исходное положение, а вся жидкость перемещается обратно к главному цилиндру. После уменьшения давления происходит закрывание клапана. В гидравлической системе привода начинает образовываться избыточное давление. В результате этого все зазоры, которые имеют место в системе привода сцепления, держатся на одном уровне.

Отличия приводов

Касательно механического привода, то его преимущество в том, что нет надобности его обслуживать. При появлении дефектов на тросике его просто меняют, благо стоимость небольшая. Но вот комфорт при езде на механике хуже. Страдает и плавность включения. С этой стороны если смотреть, то гидравлика обеспечивает плавное выключение узла. Но конструкция сложная, нужно следить за тем, чтобы в системе всегда находилась жидкость. А в случае ремонта, конечно, вы потратите намного больше денег.

Вместо заключения

Вот и провели классификацию, рассмотрели принцип работы сцепления автомобиля, теперь можно и выдать пару рекомендаций. Надежное сцепление – это залог исправности всего автомобиля. Не бросайте резко педаль, отпускайте ее плавно, это позволит увеличить срок службы всех механизмов. Также не следует долгое время держать педаль в выжатом положении.

Интересное по теме:

Сцепление автомобиля | Принцип работы, устройство, элементы конструкции, ремонт – на промышленном портале Myfta.Ru

Один из главных элементов машины – это механизм сцепления автомобиля. Он предназначен для кратковременного отключения от двигателя при переключении передач и предохранения от перегрузок. Одним словом, это выключатель. Находится эта система посередине коробки передач и двигателя.

Существуют такие типы приводов: фрикционное, гидравлическое, электромагнитное. Принцип работы автомобильного сцепления — трение между дисками, где все находится на своём валу. Трение происходит, так как поверхность каждого диска имеет неровности. И чем больше этих неровностей, тем больше показатель коэффициента трения и труднее скользить по поверхности.

Данная система может удержать силу, которая зависит от шероховатости дисков и от силы пружин.

Если нажать соответствующую педаль, то гидравлический поршень начнет толкать вилку, что двигает выжимной подшипник и пружины нажимного диска. Пружины нацеливаются в выжимной подшипник диска и растягиваются в возможности прижать диски друг к другу. Пружины существуют для того, чтобы поглощать удары, если они происходят, при резком старте с места.

Принцип, где ведущий диск с прижимным вместе с пружинами двигают ведомый диск, и он сквозь шлицевое соединение вала передает трансмиссию. Для отключения ведущего диска от ведомого нужно нажать на педаль, и она переведет тягу вправо и тогда повернется вилка.

Она и двигает выжимным подшипником, а он, в свою очередь, двигает отжимными рычагами. Рычаги ведут прижимной диск в правую сторону, сжимая пружины и отключает ведомый от ведущего диска — сигналы больше не передаются. Это и есть устройство сцепления автомобиля.

Сцепление складывается из деталей: картера и кожуха, ведущего диска, дисков ведения и нажима вместе с пружинами.

Когда диск ведения соединен с валом коробки передач и плотно прижат с маховиком диска нажима, то через большое трения, что происходит меж маховиком с диском нажима и ведения и составляют в целом работу двигателя. Процесс актуальный, даже если педаль не нажата, то есть едет машина или находится на месте неважно.

Чтобы автомобиль поехал, надо нажать на диск ведения, что соединен с ведущим колесом, к маховику, то есть запустить систему в движение или в состояние монолита. Это тяжело, так как скорость оборотов маховика составляет от 20 до 25 оборотов в секунду, а также скорость оборота колес равно ноль.

Когда сцепление включено, то машина может ехать с нормальной скоростью. Чтоб правильно выключить его, достаточно полностью нажать на педаль и плавно отпустить, в ином случае машина задергаться или хуже того – заглохнет.

Зная общую схему сцепления автомобиля, не нужно забывать и про основные правила эксплуатации данной системы. Нужно часто проверять уровень жидкости в ней. Надо всегда правильно использовать ее, чтобы не было неисправимости деталей и в других механизмах.

Как устроено сцепление в автомобиле с механической коробкой, так и обеспечивается переключение передач. Это очень важное действие, Правильно сделанный привод стимулирует правильную работу силовой установки, а также комфортное управление авто.

Сцепление автомобиля имеет два очень важных элемента – диска. Диск сцепления имеет пружины выпуклой формы, служащие амортизатором при резком сбрасывании педали. Это движения передается с помощью троса. Если нажать на педаль, трос двигает выжимной подшипник со специальной вилки. Дальше пружина нажимного диска отводит диски друг от друга и привод выключается. Важно, что элементы прикреплены на ведомом вале.

Как работает сцепление автомобиля — начинается работа сцепления с включения.

Если отпустить соответствующую педаль, то включится система и начнет вращаться маховик и нажимная корзина.

Между маховиком и корзиной есть ведомый диск. Он вращается с разной скоростью.

Нажимная его часть дает давление на диск, тем самым прижав его плоскость к маховику. Сжатые маховик и корзина одновременно вращаются, и машина движется. Если выключить привод, то закончиться работа авто.

Ремонт сцепления автомобиля. Для начала надо, не снимая двигатель, демонтировать коробку передач. Потом нужно нанести метки на кожухе и маховике, чтобы их расположение после сборки не поменялось. После этого повернуть болты крепления кожуха к маховику и снять детали системы.

Но нельзя поднимать их за упорный фланец нажимной пружины. Если уменьшается усилие нажимных пружин, то нужно отрегулировать свободный ход муфты, если коробят ведомые диски, то нужно проверить привод, возможно, в него попал воздух,

Если в приводе машины есть характерные звуки, то это признак поломки, нужно обратиться к специалисту. Причина замены обычно – выход подшипника из строя и если диск сцепления не зажимается корзиной и естественно пробуксовывает или же корзина не полностью освобождает диск и нельзя переключить передачу.

Как устроено сцепление автомобиля

Система сцепления автомобиля служит для плавного соединения коленвала двигателя с валом коробки передач для того, чтобы передать крутящий момент. Это необходимо при движении с места и при переключении передач в пути.

Существует несколько типов сцепления: механическое (фрикционное), электрическое, гидравлическое, а также их комбинированные варианты.

Все сцепления схожи по принципу работы, по сути являются механическими с различными модификациями отвечающих заданным условиям комфорта и эксплуатации. Конструктивно состоит из множества элементов, разнообразие сочетаний которых определяет тип сцепления:

• одно и двухпоточное, представляет собой сочетание двух однопоточных, на легковых автомобилях применяют однопоточное сцепление;
• по трению: мокрое (в масле) и сухое (в воздушной среде);
• постоянно, применяемое на легковых автомобилях и непостоянно замкнутое;
• по количеству имеющихся ведомых дисков: 1-дисковые (наиболее распространенные), 2-дисковые и многодисковые.
• от того, какие используются пружины, могут быть такие типы: с диафрагменной (по центру) пружиной и с цилиндрическими (по окружности) пружинами.

Чаще всего сейчас на автомобилях встречается однодисковое сцепление сухого типа.

Конструктивные особенности и принцип работы

1. Механическое сцепление делает свою работу, используя силы трения.
2. Гидравлический тип соединения вала мотора с валом коробки происходит благодаря потоку жидкости.
3. Электромагнитный тип работает за счёт магнитного поля.

Рассмотрим отдельно каждый вид сцепления и его приводы.

Механическое

Сцепление с механическим приводом

Структура механического сцепления обычно представляет собой один и более фрикционных дисков, которые сжаты с маховиком или между собой пружинами. Привод механического сцепления осуществляется по средствам троса.

Маховик болтами крепится к коленвалу мотора. Он используется в качестве ведущего диска.

Сейчас распространено использование двухмассового маховика, который стабилизирует крутящие нагрузки на вал. Обе части его соединяются одна с другой пружинами.

Корзина бывает нажимного (лепестки сдвигаются внутрь, к маховику) и вытяжного вида (например, на некоторых французских моделях). Для каждого вида применяется свой выжимной подшипник. Крепление корзины к маховику производится болтами.

Ведомый диск входит в шлицы вала коробки и способен по ним смещаться. Дисковые демпферные пружины выполняют функцию сглаживания колебаний в момент переключения передач.

Фрикционные накладки крепятся заклепками к основанию ведомого диска. Выполнены они из композитного вещества: чаще — из кевларовых нитей или углеродного волокна, иногда – из керамики. Особо прочные – это металлокерамические накладки. Они рассчитаны выдерживать температуру вплоть до 600°С кратковременно.

Выжимной подшипник закреплен на защитном кожухе и имеет выжимную площадку. Находится на первичном вале.

Принцип работы

К коленвалу двигателя крепится маховик и выполняет функцию ведущего диска. Кроме этого есть «корзина» (т.е. нажимной диск) и ведомый диск (с фрикционными накладками). «Корзина» придавливает ведомый диск к маховику, что способствует передаче крутящего момента к коробке передач от мотора.

Нажимной диск имеет круглую форму с лучевым основанием и плотно соединен с маховиком. На нем находятся выжимные пружины лепесткового типа, которые взаимодействуют с прижимной площадкой. Размер площадки соответствуют диаметру маховика. Между площадкой и маховиком размещен ведомый диск. Выжимной подшипник давит на выжимные пружины по центру выжимного диска. Движение от надавливания на педаль сцепления переходит через трос далее на выжимную вилку, а она уже смещает выжимной подшипник. По центру диска подшипник давит на выжимные пружины. В итоге площадка выходит с зацепления с ведомым диском.

Гидравлическое

Гидравлическим называется механическое сцепление с гидравлическим приводом. Основные составляющие – это, прежде всего цилиндры: главный и рабочий. Если утопить педаль сцепления, тогда шток главного гидроцилиндра соответственно сместится. Возникшее давление переходит по трубке в рабочий цилиндр, который двигает выжимную вилку, а та смещает подшипник.

Двухдисковое

Таким сцеплением комплектуются тяжелые грузовики, тракторы, танки, некоторые мотоциклы и спортивные кары.

Оно используется, если присутствуют крутящие моменты повышенной мощности. Его установка обеспечивает более продолжительный ресурс применяемых деталей конструкции.

Здесь используются 2 ведомых диска, а «корзина» обладает двумя рабочими поверхностями. В конструкцию добавлена система управления синхронным нажатием.

Мокрого трения

Механизмы этого сцепления выполняют свои функции в масляной среде.

Оно применяется на мотоциклах, которые имеют поперечное расположение мотора.

Это обусловлено конструктивной особенностью самих мотоциклетных моторов. Здесь используется один и тот же картер: как для коробки передач, так и мотора.

Принцип работы. Шток, который пропускается через пустотелый вал коробки, посылает возвратно-поступательное движение от троса рычага сцепления.

Роль выжимного подшипника играет шарик на торце штока. Он воздействует на грибок. В результате отводится нажимной диск, сжатие между пакетом дисков ослабляется, вал коробки перестает крутиться.

Саморегулирующееся

Бывает таких видов: SAC, XTend, SAT.

Self Adjusting Clutch (SAC). Используется дополнительная пружина. В процессе износа накладок ведомый диск начинает увеличивать давление, в результате чего происходит равномерный прижим до полной выработки накладок.

XTend. Механизм расположен посередине между «корзиной» с одной стороны и пружиной диафрагмы с другой.

В процессе износа по клиновидным ползунам сдвигается верхнее установочное кольцо. Уровень износа устанавливается по пружиной защелке. Она фиксируется и смещается до ограничителя.

Сверху и снизу имеются установочные кольца для компенсации постоянного износа накладок.

Self-Adjusting Technology (SAT). Зубчатая планка на опорном кольце сдвигает храповой механизм, используя червячную передачу, по мере износа накладок. Опорное кольцо конической формы. Оно находится между центральной пружиной и «корзиной». Все это фиксирует собачка. Проконтролировать износ можно по выходу зубчатой планки.

Данное устройство можно использовать на машинах, где они не были установлены заводом-изготовителем.

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

Выполнено на основе электронной педали сцепления на базе механической коробки передач. Сцепление переключается электродвигателем автоматически.

Варианты исполнения

EKM. Здесь, в принципе, педаль уже не нужна, т.к. управляют системой блоки: электронный и гидравлический. Данные от датчиков на коленвале, системе подачи топлива, педали газа идут в блок управления, который передает команды гидравлическому блоку. А тот, в свою очередь, руководит механизмом сцепления.

Такая система обеспечивает экономию топлива до 10%. Переключение передач выполняется быстро и плавно.

Electronic Clutch System. Важными характеристиками такого вида являются то, что если прекратить давить на педаль газа во время движения, например, при движении по городу или на спуске, то двигатель не глохнет, торможение двигателем при спуске не происходит (машина двигается накатом).

Особенности некоторых видов

Автоматические КПП чаще всего имеют влажное (иногда, сухое) сцепление многодискового типа. Исходное движение задает не педаль, а актуатор (сервопривод).

Актуаторы бывают электрические (управляющий электронный блок и шаговый двигатель) и гидравлические (гидрораспределитель и исполнительный гидроцилиндр).

Принцип работы. При достижении заданных оборотов вращения двигателя управляющий блок отсылает сигнал на сервопривод. Тот срабатывает и отсоединяет вал двигателя от вала коробки, используя передаточный механизм. После определения автоматикой необходимой передачи выполняется переключение.

Роботизированные КПП работают от электроприводов. Среди них имеются виды с 2-мя сцеплениями, которые включаются поочередно.

Принцип работы. Когда обороты мотора возрастают, в распределителе начинает увеличиваться давление масла. При заданном значении давления распределитель направляет это давление на актуатор, который запускает весь процесс. Давление приходит к исходному значению после переключения передачи, и двигатель вновь начинает крутить вал коробки.

Вариаторы существуют: цепные, тороидальные, клиноременные. Клиноременные популярны больше других. При росте оборотов мотора сходятся «щеки» шкива под влиянием центробежной силы, натягивая ремень. Ремень приводит в движение ведомый шкив.

Керамическое сцепление служит для высоких нагрузок, поэтому используется в гоночных автомобилях и тяжелых грузовиках. Для легкового транспорта оно не оправдано, так как происходит быстрое схватывание крутящего момента мотора.

Электромагнитное порошковое сцепление можно было встретить на определенных моделях автомобилей с ручным управлением. Суть его заключалась в том, что порошок, находящийся между дисками принимал требуемую жесткость тогда, когда подавалось напряжение на обмотку электромагнита. В итоге диски получали сцепление между собой, и вал мотора начинал крутить вал коробки передач. Не получило распространения из-за очень маленького ресурса.

Кулачковые КПП применяются в гоночных машинах. При этом педаль сцепления нужна только на старте. Далее она не участвует в переключении передач.

Новые разработки

Компания Nissan планируют полностью исключить механику между рулем и колесами, ее заменит электроника. Такая система называется «steer-by-wire».

Европейские конструкторы работают над созданием двухмассовых маховиков с маятниковой системой. Здесь должны добавиться самоопределяющиеся в пространстве 3-4 детали. За счет движения в противофазе они должны более эффективно гасить колебания. Существует несколько вариантов размещения таких деталей: внутри или снаружи маховика, а также на корпусе корзины. Немцы уже выпустили первые образцы с таким типом сцепления.

Заключение

Сцепления постоянно совершенствуются, как и другие узлы и системы автомобилей. Причем, каждый вид имеет как достоинства, так и недостатки. Главное, это иметь понятие о том виде сцепления, которое установлено на вашем автомобиле и правильно его эксплуатировать.

Автоликбез 13 октября 2017

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания не соединяется с коробкой передач (трансмиссией) напрямую. Между агрегатами установлен посредник – сцепление, помогающее плавно передать крутящий момент. Узел считается довольно надежным, поскольку редко «хандрит» даже на бюджетных машинах. Но в случае поломки дальнейшее движение становится крайне затруднительным. Чтобы оценить важность данного элемента, предлагается рассмотреть устройство и принцип работы сцепления автомобиля.

Какую функцию выполняет сцепление?

Представьте, что после включения 1-й передачи первичный вал коробки подключается к работающему двигателю напрямую. Гипотетические сценарии развития событий выглядят так:

• мотору не хватит усилия, чтобы справиться с приложенной полной нагрузкой, в результате чего он заглохнет;
• силовому агрегату хватит мощности на преодоление нагрузки, отчего последует сильный рывок машины вперед;
• если в этот момент прибавить оборотов нажатием педали газа, то крутящий момент коленчатого вала может переломать зубья шестерен коробки передач.

Как видите, среди перечисленных вариантов отсутствует плавное движение с места, происходящее на автомобилях в реальной жизни. Причина следующая: без сцепления нормально тронуться с места невозможно. Более того, вы даже первую скорость не включите – прямая стыковка двух валов даст вышеупомянутый рывок. Переключение на высшие передачи тоже исключается.

Отсюда вывод: встроенное между первичным валом коробки скоростей и коленвалом двигателя сцепление нужно для плавного подключения одного агрегата к другому. Благодаря ему сила крутящего момента передается трансмиссии не сразу, а постепенно.

Отпуская крайнюю слева педаль и трогаясь с места, вы чувствуете возрастающее усилие и при необходимости можете прибавить газу, чтобы автомобиль не заглох. Аналогично совершается переход на 2-ю и последующие скорости. В машинах с автоматической коробкой передач (АКПП) нет педали сцепления, поскольку узел – посредник действует без участия водителя – переключение производит гидравлический либо электрический привод.

Принцип действия механизма

В работе узла сцепления задействованы следующие основные детали:

• маховик, жестко закрепленный на коленчатом валу силового агрегата;
• 2 диска – нажимной и ведомый, составляющие фрикционный механизм;
• кожух;
• нажимные пружины;
• подшипник;
• диафрагменная пружина в виде концентрических рычагов;
• вилка;
• рабочий цилиндр гидравлического привода, срабатывающий при нажатии педали.

Примитивнейший механизм, который применялся в прошлом столетии, не включал гидроцилиндр, значительно облегчающий работу водителю. Вместо него стоял механический тросовой привод.

Ведущий диск (он же – корзина) прикручен к маховику болтами и вращается вместе с ним. Нормальное состояние сцепления, когда педаль находится в отжатом положении, – «подключено». То есть, коленчатый вал мотора и первичный коробки передач соединены посредством диска, придавленного к плоскости маховика пружиной. Когда вы нажимаете педаль, узел работает по такому алгоритму:

1. Через тормозную жидкость усилие передается гидроцилиндру, толкающему вилку.
2. Вилка надавливает на подшипник, а он толкает концентрические рычаги, чьи концы упираются в нажимной диск.
3. Концы рычагов отводятся назад и освобождают диск, в результате связь между валами разрывается, при этом вращающийся коленвал не крутит шестерни коробки.
4. Когда нужно тронуться с места, вы постепенно отпускаете педаль. Подшипник высвобождает рычаги, которые под воздействием пружин давят на диск. Последний прижимается к маховику фрикционной поверхностью и автомобиль плавно движется вперед.
5. Алгоритм повторяется при каждом переключении скоростей.

Чтобы сделать стыковку двигателя с трансмиссией более плавной, устройство сцепления предусматривает несколько демпферных пружин внутри ведомого диска. В момент касания фрикционных накладок поверхности маховика они сжимаются и дополнительно сглаживают передачу усилия мотора.

Разновидности узлов

Выше было описано устройство и принцип работы самой распространенной конструкции сцепления сухого типа, устанавливаемого на автомобили с механической коробкой передач. В легковых машинах, оснащенных АКПП, применяются системы «мокрого» типа, где детали фрикционного механизма погружены в жидкость. Это позволяет снизить воздействие силы трения продлить ресурс узла.

Существующие конструкции сцепления делятся на такие разновидности:

• по количеству фрикционных поверхностей: одно– и многодисковые;
• по способу управления: механические, с сервоприводом и гидравлические;
• по рабочей среде – сухие и влажные.

Многодисковая система внедрена вместе с моторами повышенной мощности. Причина следующая: одна группа фрикционных накладок тяжело переносит повышенные нагрузки и довольно быстро изнашивается. Благодаря конструкции с двумя дисками, разделенными проставкой, большой крутящий момент равномерно распределяется на 2 группы накладок (выжим происходит одновременно). Снижение удельной нагрузки дает увеличение срока службы узла.

С действием механического (педального) привода вы уже познакомились. На автомобилях с автоматической коробкой обычно устанавливается привод от гидротрансформатора, включающий сцепление самостоятельно. Принцип работы прост: вместе с повышением оборотов коленчатого вала возрастает давление масла в трансформаторе. Когда оно достигает определенного порога, срабатывает клапан, отжимающий пружины и переключающий скорости автоматически.

Сцепление в автомобиле с роботизированной коробкой включается сервоприводом по команде электронного блока управления. Последний ориентируется на показания датчиков и в нужный момент посылает сигнал приводу выжать сцепление. Выбрать момент переключения на другую скорость может и водитель, посылая импульс посредством рукоятки КПП либо подрулевых лепестков.

Распространенные неисправности

Чаще всего в механизме сцепления возникают следующие неполадки:

• протечка манжеты гидроцилиндра;
• критический износ фрикционных накладок;
• ослабление диафрагменной пружины;
• замасливание и пробуксовка ведомого диска;
• поломка либо заедание вилки.

Только первая неисправность, связанная с утечкой тормозной жидкости, позволяет без проблем добраться до автосервиса. В остальных случаях сцепление может не включиться и ехать дальше не получится.

Совет. Если вам удастся перевести механическую КПП на 1-ю передачу, попытайтесь тронуться со стартера, не касаясь педали сцепления. Это позволит доехать до СТО на малой скорости своим ходом.

Иногда в результате поломки механизма сцепления на АКПП «повисает» включенная передача, что дает возможность добраться в гараж или мастерскую. Но после остановки дальнейшее движение исключено. Если машина с механической коробкой доставляется на сервис методом буксировки, то с автоматической – только эвакуатором.

В статье постараемся раскрыть главные принципы работы сцепления автомобиля, составные части и какие выделяют их виды.

Резкий старт с места, или же большая нагрузка при движении быстро выводят сцепление с рабочего состояния, первым признаком поломки сцепления становится плохое переключение коробки передач, пробуксовка после того, как включили передачу, нажали на газ, обороты двигателя поднялись, а автомобиль не набирает скорость. Все это ведет к одному, пора менять сцепление. Но все же заменить не проблема, но вот для того чтоб не случилась такая беда заново, рассмотрим принцип работы сцепления.

Что такое сцепление?

Сцепление (или как его еще называют «фрикционная муфта») — это механизм автомобиля, который соединяет двигатель с трансмиссией и время от времени дает возможность рассоединять их при переключении передачи, торможения или же во время остановки. Основное задание сцепления — это фрикционное взаимодействие дисков, которые располагаются на обоих валах.

Еще одной функцией, которую исполняет сцепление — это возможность плавно трогать с места автомобиль. Постольку поскольку вал двигателя вращается, а вал трансмиссии пребывает в фиксированном неподвижном положении, начало движения машины без сцепления невозможно, так как оно помогает валам плавно притереться друг к другу, и в то же время обеспечивает плавное ускорение оборотов, которое обеспечивают валы, и наконец-то привести в движение автомобиль.

Если же случайно (или не случайно) слишком быстро и резко рассоединить те двое валов, то неподвижный вал трансмиссии заклинит вращающийся вал двигателя и Ваш автомобиль просто-напросто заглохнет (в лучшем случае), или же в механизме сцепления будут поломки, на которые понадобятся немалые материальные затраты. В основном, на современных автомобилях устанавливается механические сцепления.

Из чего состоит сцепление

Чтоб не ломать сцепление, нужно знать не только как оно работает поверхностно и какие его функции, но и с каких деталей оно состоит. К основным составляющим частям относят ведомую и ведущую части, механизм отключения и нажимную систему.

Момент вращения двигателя передается от маховика на детали ведущей части, последние в свою очередь передают крутящий момент на ведущий вал КПП. Момент трения обеспечивается благодаря нажимному механизму, который благодаря плотному сцеплению ведомой и ведущей части, дает долгожданный результат движения.

Немаловажным считается выключение сцепления. Так один диск, на котором расположены периферическим образом пружины, расположено в чугунном картере, тот в свою очередь располагается в блок-картере двигателя.

В ведущую часть входит кожух сцепления и маховик, последний в свою очередь крепится к маховику коленчатого вала за счет шести специальных болтов. Нажимной диск размещается в средней части кожуха. Вращающий момент нажимного диска передается от маховика через три выступления, которые имеются в диске и входят в окна кожуха. Ведомый диск, ступица, ведущий вал коробки смены передач являются основными и обязательными составными ведомой части сцепления.

По обе стороны ведомого диска размещены фрикционные накладки, изготовлены из медно-асбестового состава (или же иного металлоасбестового состава), которые выдерживают необычайно высокую температуру и известны своими фрикционными свойствами. Со ступицей ведомый диск соединен заклепками либо же через пружины. Эти пружины являются составной частью пружинно-фрикционного гасителя вращающихся колебаний (то есть демпфера).

Сцепление с механическим приводом

Выжав педаль сцепления, мы знаем, что нужно переключить передачу, но как принцип работает внутри корзины, мало кто знает. В это время между маховиком и нажимным диском зажимается ведомый диск. Когда нажимается сцепная педаль, трос привода смещается в корзине и при этом происходит поворот рычага, который отвечает за крепление. В то же время свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Он в свою очередь, перемещаясь к корзине, давит на диски. После этого маневра диски начинают двигать нажимной диск.

В этот же самый момент ведомый диск разгружается от той силы, с помощью которой этот ведомый диск прижимается к корзине (она же маховик). При заданной последовательности сцепление отсоединяется. Именно после этого, водитель автомобиля свободно может переключать передачу. Плавно отпуская педаль сцепления, водитель соединяет ведомый диск с корзиной. В результате таких манипуляций, вращающийся момент передается на ходовую часть и автомобиль приводиться в режим езды.

Как видим все усилия передаются через механические составные, никаких вспомогательных элементов нет.

Сцепление с гидравлическим приводом

Судя с названия этого вида сцепления, думаю, Вам, итак, стало ясно, что в гидравлическом приводе все усилия, начиная с педали сцепления и заканчивая собственно механизмом, транспортируются с помощью такой себе жидкости. Она в свою очередь размещается в гидроцилиндрах и трубках, которые соединяют все нужные в механизме элементы. Механизм строения гидравлического сцепления не очень совпадает с механическим сцеплением.

Один достаточно большой диск располагается на остром конце ведущего вала и сделанного из стали кожуха. Кожух закрепляется за маховиком. Внутри кожуха имеется пружина с радиальными лепестками. Они являются, скажем, так, выжимными рычажками. На оси располагается управляющая педаль. Она же приподнята к кузову, а именно к кронштейну. Толкач основного цилиндра прикреплен к педали сцепления при содействии шарнира. Педаль попускается тогда, когда сцепление выключается и передача переключается.

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.

• Читайте статью про регулировку привода сцепления на автомобиле ВАЗ 2110

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.

• Читайте про ремонт сцепления на автомобиле ВАЗ

Видео про принцип работы сцепления и коробки передач:

http://roadpart.ru/raznoe/kak-ustroeno-sceplenie-avtomobilya.html
Источник http://avsu-pitanie.ru/info/kak-ustroeno-sceplenie-avtomobilja/