Как работает сцепление и коробка передач: Как работает сцепление в устройстве трансмиссии автомобиля

Как работает сцепление автомобиля c механической коробкой передач

Первым компонентом трансмиссии автомобиля с механической коробкой передач является сцепление.

Как работает сцепление

Сцепление передает энергию двигателя в коробку передач и позволяет отключить ее, если передача отклоняется от стационарного положения или переключается при передвижении автомобиля.

Гидравлическая система сцепления

В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, управляемое жидкостью (гидравлическое) или тросом (механическое, более распространенный тип).

Когда автомобиль передвигается, сцепление включено. Корзина сцепления, прикрепленная к маховому колесу, оказывает постоянное давление на ведущий диск с помощью диафрагменной пружины.

В более старых автомобилях  вместо диафрагменной пружины на корзине сцепления располагалось несколько спиральных пружин.

Ведущий (фрикционный) диск работает на шлицованном ведущем вале, посредством которого энергия передается в коробку передач. С обеих сторон диск обложен фрикционной обшивкой, похожей на тормозную ленту. Обшивка позволяет механизму плавно работать при включенном сцепление.

Когда сцепление отключено (педаль нажата), рычаг воздействует на подшипник выключения сцепления, который находится в центре диафрагменной пружины, ослабляющей силу зажима.

В этом случае внешняя часть корзины сцепления, обладающая большой поверхностью трения, больше не прижимает ведущий диск к маховому колесу, энергия не передается, и можно сменить передачу.

В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, управляемое жидкостью (гидравлическое) или тросом (механическое, более распространенный тип).

Когда автомобиль передвигается, сцепление включено. Корзина сцепления, прикрепленная к маховому колесу, оказывает постоянное давление на ведущий диск с помощью диафрагменной пружины.

В более старых автомобилях  вместо диафрагменной пружины на корзине сцепления располагалось несколько спиральных пружин.

Ведущий (фрикционный) диск работает на шлицованном ведущем вале, посредством которого энергия передается в коробку передач. С обеих сторон диск обложен фрикционной обшивкой, похожей на тормозную ленту. Обшивка позволяет механизму плавно работать при включенном сцепление.

Когда сцепление отключено (педаль нажата), рычаг воздействует на подшипник выключения сцепления, который находится в центре диафрагменной пружины, ослабляющей силу зажима. В этом случае внешняя часть корзины сцепления, обладающая большой поверхностью трения, больше не прижимает ведущий диск к маховому колесу, энергия не передается, и можно сменить передачу.

Рис1 . Сцепление включено

Когда педаль сцепления отпущена, нажимной подшипник извлекается, и диафрагменная пружина снова прижимает ведущий диск к маховому колесу, возобновляя подачу энергии.

Рис2 . Сцепление отпущено

В некоторых автомобилях используется сцепление с гидравлическим приводом. При нажатии на педаль сцепления в салоне автомобиля запускается поршень в главном тормозном цилиндре, который передает давление сквозь трубку, наполненную жидкостью, во вспомогательный цилиндр, расположенный в картере сцепления.

Поршень вспомогательного цилиндра прикреплен к расцепному рычагу.

Составные части сцепления

Современные сцепления состоят из четырех основных частей: опорного диска (включая диафрагменную пружину), корзины сцепления, ведущего диска и подшипника выключения.

Опорный диск прикреплен к маховому колесу, а корзина сцепления оказывает давление на ведущий диск с помощью диафрагменной (в ранних моделях — спиральной) пружины.

Ведущий диск работает на шлицованном вале, расположенном между корзиной сцепления и маховым колесом.

Ведущий диск с обеих сторон покрыт фрикционным материалом, который при полностью включенном сцеплении обеспечивает плотное прижатие корзины сцепления к маховому колесу. Если педаль сцепления нажата частично, фрикционный материал может проскальзывать, обеспечивая плавное переключение передач.

Подшипник выключения оказывает обратное давление на диафрагменную пружину (гидравликой или тросом и рычагом), ослабляет нагрузку и прерывает передачу энергии.

Как это работает: сцепление + наглядное видео

    Сцепление – это механизм в составе трансмиссии автомобиля, предназначенный для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к валу коробки переключения передач. Главной задачей сцепления является кратковременное отключение двигателя от КПП, а также плавное соединение этих агрегатов при работающем двигателе. Сцепление обеспечивает ровное «трогание» автомобиля с места, а также предохраняет детали трансмиссии от перегрузок при резком замедлении вращения коленчатого вала.

 

    UPD: добавлено отлично видео!

 

 

 

 

 
Различают следующие типы сцепления автомобиля:

 

 

По связи ведущих и ведомых частей	По числу ведомых дисков	По приводу	По созданию нажимного усилия
Фрикционное	Однодисковые	Механические	С периферийными пружинами
Гидравлическое	Двухдисковые	Гидравлические	С центральной пружиной
Электромагнитное	Многодисковые		Центробежное
			Полуцентробежное

 

    Гидравлические и электромагнитные типы сцепления не получили широкого распространения ввиду сложности конструкции, поэтому в этой статье рассмотрим принцип работы и устройство наиболее распространенной конструкции однодискового фрикционного сцепления

.

 

 

    Устройство однодискового сцепления:

 

Ведущая часть состоит из: Маховик Ведущий (нажимной диск) Кожух Пружины Коленчатый вал

 

Ведомая часть состоит из: Ведомый диск Первичный вал КПП           Выжимной подшипник Пружины

 

     Механизм в собранном виде можно посмотреть на следующем рисунке, на котором ведомый и ведущий диски соприкасаются поверхностями с высоким коэффициентом трения.

 

 

 

 

 
     Ведущая часть при заведенном двигателе постоянно находится во вращении, так как жестко связана с коленчатым валом.

    Сцепление включено: как видно на рисунке выше, ведущий и ведомый диски плотно прижаты друг другу, поэтому весь крутящий момент ведущей части сцепления полностью передается на ведомую (и далее на КПП, на колеса). Благодаря высокому коэффициенту трения, диски вращаются с одной скоростью и «проскальзывание» между ними отсутствует (в случае приемлемого состояния контактирующей поверхности).

 

 

    Сцепление выключено: выключение происходит при нажатии на педаль сцепления. Далее поступательное движение педали передается приводом (механическим или гидравлическим) на выжимной подшипник. Этот подшипник движется вдоль первичного вала коробки передач и упирается в ведомый диск, который срабатывает как «рычаг» (рисунок ниже), благодаря своей конструкции,  и диски выходят  из зацепления. Теперь вращение на ведомую часть сцепления не передается.

 

 

 

 

 

 

 
     После снятия усилия с педали сцепления, ведомый диск возвращается в исходное состояние под действием пружин. Снимать ногу с педали необходимо плавно, что бы ведомый диск постепенно прижимался к ведущему — в этом случае не будет резкого толчка! 

 

Для плавного включения сцепления так же применено конструктивное решение на ведомом диске сцепления. Он состоит из двух частей, способных поворачиваться на малый угол относительно друг друга, благодаря пружинам. На рисунке видно, что одна часть шлицами входит в зацепление с валом коробки передач, а вторая часть диска с подвижной частью сцепления.

 

 

 

Чтобы закрепить материал, предлагаем Вам отличное обучающее видео про фрикционное сцепление, подготовленное еще в СССР:

 

Часть 1.

Советуем смотреть со времени 6:50 — почему важно выжимать педаль сцепления до конца и как происходят удары шестерен в коробке передач (осторожно громкий звук):

 

 

 

 

 Часть 2. Про трение между дисками сцепление. Зависимости от материала и площади.
Советуем смотреть со времени 5:35 до 8:45 — рассказывают почему сцепление усложнили (как улучшили от эллементарной модели). Возможно модель старовата, зато принцип поясняет верно!

 

 

 

 

   Часть 3. Основные моменты: как включается фрикционное сцепление, как устраняется перекос в нажимном диске и как увеличили «полезный ход» педали сцепления:

 

 

 

Еще один наглядный ролик:

 

 

 

 

     Таков принцип работы сцепления автомобиля. Надеемся, что данная информация будет для Вас полезной. Напоследок добавим, что езда накатом при включенной передаче и нажатой педали сцепления — это верный способ быстро вывести из строя сцепление!

 

 

 

    Сцепление на изображениях смоделировал Dima 323F специально для АвтоГродно.

 

 

Как работает сцепление | Функции

Как работает сцепление | Функции | Трансмиссии М&Т

1. Дом
2. org/ListItem»> Трансмиссия
3. Муфты
4. Как работает сцепление

Что такое сцепление

?

Сцепление в современном автомобиле находится между двигателем и коробкой передач. Основной функцией фрикционов является передача или предотвращение передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач .

Три основных компонента

На большинстве автомобилей сцепление состоит из 3 основных частей; прижимная пластина, фрикционная пластина и упорный подшипник. Нажимной диск крепится болтами к маховику двигателя. Фрикционная пластина находится между маховиком двигателя и нажимным диском сцепления. Обычно вилка сцепления либо гидравлическая, либо с тросовым приводом от педали сцепления водителя.

Сцепление

3 Рабочие места

• Для включения привода коробки передач автомобиля
• Для отключения привода коробки передач автомобиля
• Для обеспечения плавного старта с места за счет управления сцеплением, которое частично включается, позволяя сцеплению проскальзывать.

Как работает сцепление

Все дело в трансмиссии!

При выключенном сцеплении (водительская педаль сцепления поднята) поверхность фрикционного диска прижимается к маховику очень прочной диафрагменной пружиной, позволяющей передавать крутящий момент двигателя через фрикционный диск сцепления и, таким образом, передавать крутящий момент на первичный вал коробки передач, который вставлен в середину фрикционного диска.

Когда вы нажимаете на педаль

Когда педаль сцепления нажата до пола, упорный подшипник прижимается к диафрагме нажимного диска, сбрасывая давление на диск сцепления и позволяя ему свободно вращаться маховика двигателя. Привод больше не передается на коробку передач.

Вперед!

Сцепление позволяет не только переключать передачи. Нажатие на педаль сцепления водителя отключает трансмиссию, пока мы выбираем другую передачу. Или, частично включив сцепление, мы можем плавно трогаться с места, изменяя давление на педаль.

Учитывайте отсутствие сцепления

Представьте, если бы вы не могли переключить передачу. Представьте, что сцепление не заедает. Так что в гору не начинается, чем. На самом деле без сцепления автомобили были бы непригодны для использования, так как мы могли бы также не иметь коробки передач и выбирать одну передачу, например 1-ю, 2-ю или, может быть, 3-ю передачу. 1-я передача ограничена примерно 20-30 милями в час. Но на самом деле вы можете заставить свою машину двигаться, удерживая ключ зажигания в положении запуска, пока вы не начнете двигаться достаточно быстро, чтобы рывки сгладились. вы, скорее всего, не будете двигаться ни на какой другой передаче вперед.

Сцепление

Управление

Работа гидравлического сцепления

Когда вы нажимаете на педаль сцепления, поршень главного цилиндра сцепления перемещается внутрь, нагнетая жидкость через трубку. Рабочий цилиндр, расположенный рядом со сцеплением, приводится в действие жидкостью под давлением, толкающей вилку сцепления вперед. Другой конец вилки сцепления прижимает упорный подшипник сцепления к диафрагме нажимного диска сцепления. Диск сцепления, соединенный шлицами с первичным валом коробки передач, теперь свободен, и привод отключен.

Функционирование тросовой муфты

Как и следовало ожидать, педаль сцепления водителя соединена с вилкой сцепления через трос сцепления, который тянет вилку сцепления при нажатии на педаль сцепления. Это прижимает упорный подшипник сцепления к диафрагме сцепления, позволяя диску сцепления свободно вращаться, отключая привод от коробки передач.

Вилка сцепления

Вилка сцепления упирается в упорный подшипник сцепления. Простой, но важный компонент, вилка сцепления, крепится либо к тросу, либо к рабочему цилиндру в зависимости от метода работы. При нажатии на педаль сцепления вилка сцепления отклоняется от конечной точки крепления.

Рычаги сцепления

Несмотря на то, что большинство рычажных механизмов сцепления современных автомобилей являются саморегулирующимися, есть некоторые контрольные признаки, которые подскажут вам, требуется ли регулировка или замена. Например, если сцепление включается и выключается, а педаль находится близко к полу автомобиля или трансмиссия «скрежещет» при переключении передач, возможно, сцепление требует внимания. Чтобы бесплатно проверить сцепление или бесплатно рассчитать стоимость, позвоните нам по телефону: 0114 2363617

. Телефон 0114 2363617 Пролистать наверх

Как работает коробка передач с двойным сцеплением?

Одной из крупнейших автомобильных технологических разработок за последние 20 лет является коробка передач с двойным сцеплением, также известная как коробка передач с двойным сцеплением (DCT). Это было изменение производительности игры (и передачи) — эта изящная технология позволяет водителям молниеносно переключаться, имитируя настоящую секвентальную коробку передач автоспорта, по гораздо более низкой цене и с гораздо более плавной работой.

Они также обладают почти всеми характеристиками обычной автоматической коробки передач с гидротрансформатором, в которой не требуется ручного включения сцепления и рычага переключения передач, что способствует более легкому ежедневному вождению. Но как он все это делает? Что происходит внутри коробки передач с двойным сцеплением, чтобы дать водителям лучшее из обоих миров? Один из лучших способов заглянуть внутрь — это изучить один из самых уважаемых DCT за всю историю: Porsche PDK.

Doppel The Fun

Porsche

Вот краткий урок немецкого: PDK означает Porsche Doppelkupplung, или, точнее, поскольку немцы любят добавлять слова к другим словам, чтобы получить более длинные слова, коробка передач официально называется Porsche Doppelkupplungsgetriebe. Это переводится как коробка передач с двойным (или двойным) сцеплением Porsche. Несколько других автопроизводителей используют аналогичные DCT, например, их коллега из Германии Volkswagen с его коробкой передач с прямым переключением передач (DSG) или BMW, который он просто называет DCT. Чтобы быть немного педантичным, BMW DCT — единственный блок из трех, который является настоящей коробкой передач, что означает, что это коробка передач, отделенная от дифференциала. DSG и PDK технически являются коробками передач.

Коробка передач с двойным сцеплением — это именно то, на что она похожа: коробка передач с двумя сцеплениями. Коробка имеет два сцепления, потому что это по сути два редуктора в одном. Внутри семиступенчатого PDK есть два отдельных карданных вала, расположенных друг над другом, и каждый из них управляется одним сцеплением. На одном карданном валу у вас есть первая, третья, пятая и седьмая передачи. С другой стороны, у вас есть вторая, четвертая и шестая передачи. Когда конкретная передача включается вилкой переключения в одной коробке передач, следующая передача уже предварительно выбрана в другой коробке передач, подключенной к ее сцеплению, но не к карданному валу двигателя, и готова к включению в мгновение ока. Когда вы переключаетесь между передачами, в течение миллисекунд одна муфта размыкается и освобождает одну коробку передач, а другая муфта замыкается, задействуя другую.

Купание в передаче крутящего момента

Porsche

В PDK и большинстве других двойных сцеплений, используемых в автомобилях, ориентированных на энтузиастов, используются мокрые сцепления, то есть они омываются жидкостью коробки передач. Из-за этого они остаются холодными и смазанными, поэтому они изнашиваются значительно меньше, чем сухое сцепление, которое используется в обычной механической коробке передач или сухой трансмиссии с двойным сцеплением. В смысле заводской мощности OEM, теоретически мокрые сцепления могут (ключевое слово: могут) выдерживать более высокую мощность и служить намного дольше, чем их сухие аналоги.

Сцепления PDK также представляют собой пакеты сцепления, а не отдельные диски сцепления, как в обычной механической коробке передач. В Porsche говорят, что межсервисного интервала для их замены нет — согласно руководству по обслуживанию 991 Porsche GT3 2009–2016 годов с PDK, каждые 48 000 миль необходимо менять только жидкость сцепления. Как правило, кажется, что энтузиасты и специализированные магазины рекомендуют интервал VW DSG от 30 000 до 40 000 миль. Однако, как и для большинства компонентов автомобиля, подверженных сильному нагреву и механическому движению, пробег может варьироваться. Сокращение этого интервала для работы на треке никогда не бывает плохой идеей, и на форумах Porsche ведутся бесконечные дискуссии о том, действительно ли сцепления PDK являются компонентами на весь срок службы.

Одним из основных элементов, подверженных износу в DCT, является маховик, представляющий собой двухмассовый узел. При плохом управлении они могут изнашиваться и выходить из равновесия, что приводит к повышенной вибрации, резкому переключению передач или даже к полному выходу из строя. Замена маховика — сложная (и, следовательно, трудоемкая) работа, за выполнение которой магазины обычно берут большие деньги. В противном случае регулярное обслуживание жидкости и фильтров, а также не слишком агрессивное воздействие на трансмиссию могут привести к увеличению срока службы пакета сцепления и маховика.

Возможность настройки

Lamborghini Huracan EVO RWD оснащен быстродействующей коробкой передач DSG. DCT

также настраиваются, то есть вы можете запрограммировать их реакцию. Они могут быть настроены на увеличение или уменьшение скорости переключения передач, удержание передач длиннее или короче, точное определение того, где происходит переключение на диапазоне оборотов, а также выдерживать большую мощность за счет увеличения гидравлического давления, которое поступает на муфты для их приведения в действие. Tunes также предлагает возможность отключить автоматическое переключение на более низкую передачу, которое есть у некоторых DCT на заводе, что означает, что у вас действительно есть полное ручное управление коробкой передач.

Недостатки

Hyundai Veloster N DCT Интерьер

Хотя DCT, как правило, работают без сбоев, у них есть некоторые недостатки. Некоторым требуется больше времени, чем другим, чтобы включить заднюю передачу, которая делает трехточечные повороты, или тянуть Austin Powers в тесных помещениях, что немного больно. По моему собственному опыту, это была одна из немногих вещей, которые немного раздражали в BMW M2 CS. Коробки передач с двойным сцеплением также тяжелее, чем их аналоги с ручным управлением, что может быть проблемой для тех, кто ищет самое легкое шасси или максимально идеальную балансировку веса для работы на гусеницах.

Какими бы плавными ни были DCT, они также могут быть рывками. Незначительные или нерешительные нажатия на педаль газа могут сбить с толку компьютер DCT, заставив его дергаться при выборе и включении передач. Хотя это не обязательно недостаток, а скорее ошибка пользователя. Как и в любой конструкции трансмиссии, в ее работе есть уникальный метод.

Некоторые другие входы могут вызвать преждевременный износ DCT. Ползучее движение вперед, также известное как медленное движение вперед, когда ваша нога не находится на педали газа, увеличивает износ сцепления, которое включает первую передачу. Это действие увеличивает проскальзывание сцепления для обеспечения плавного перехода, поэтому оно немного больше изнашивается. Для тех, кто хочет сделать все возможное, чтобы максимально продлить срок службы компонентов в своем DCT, рекомендуется избегать ползучести. Некоторые современные DCT, такие как блок, установленный в новой Hyundai Elantra N, имеют настройку, которая электронным способом предотвращает сползание, а это означает, что вам нужно нажать на педаль газа, чтобы двигаться вперед.

2020 ACURA NSX

A

Неэксуальный список , доступные в США, с двумя коробками передач с двойным сцеплением

• NC1 ACURA NSX
• Acura ILX
• Audi S3
• Audi RS3
• Audi TT CARTIO to feature a dual-clutch)
• Bugatti Veyron
• F10 BMW M5
• E9X BMW M3
• F8X BMW M3/M4
• F87 BMW M2
• 2011+ BMW 135i
• Ferrari 458 Italia
• Ferrari California
• 2010+ Форд Фиеста
• 2012+ Форд Фокус
• 2020+ Форд Мустанг Шелби GT 500
• 2021+ Hyundai Veloster N
• 2022+ Hyundai Elantra N
• Lamborghini Huracan
• McLaren 570S
• McLaren 620R
• McLaren MP4-12C
• 9000. 9000
• McLaren MP4-12C
93.9000
• . A35
• Mercedes-AMG GLA 45
• Mercedes-AMG GT
• Mitsubishi Lancer Evolution X
• R35 Nissan GT-R
• 997.2+ Porsche 911
• 987.2+ Porsche Boxster
• 987.2 Porsche Cayman
• MK5+ VW GTI
• MK5+ VW Detta GLI

Peter Nels

FAC5+ VW GLI

Peter Nels

FARQ

. составил список часто задаваемых вопросов о коробках передач с двойным сцеплением, включая ответы.

В. Что лучше: DCT или CVT?

А . Это зависит от предпочтений автомобилиста, но для большей производительности, контроля над оборотами и просто общего энтузиазма лучше всего подходит DCT.

В. Коробка передач с двойным сцеплением механическая или автоматическая?

А . Это автоматизированная механическая коробка передач, то есть компоненты в основном аналогичны механической коробке передач, но они приводятся в действие автоматически.

В. Для чего предназначена коробка передач с двойным сцеплением?

А . Его цель состоит в том, чтобы иметь очень короткое время переключения, что повышает производительность и экономию топлива.

В. Каковы недостатки коробки передач с двойным сцеплением?

А . Они могут быть рывками, а также дорогими в обслуживании и замене. Они также тяжелые, и некоторые производители были источником нескольких коллективных исков.

В. Что такое сухое сцепление DCT?

А . Это DCT, в котором не используется сцепление, залитое жидкостью, поэтому оно называется сухим. DCT с сухим сцеплением, как правило, обеспечивают лучшую экономию топлива, хотя и не выдерживают высоких температур или крутящего момента, как их аналоги с мокрым сцеплением.