Гидравлический привод сцепления – виды, устройство и принцип работы

Привод сцепления служит для дистанционного управления сцеплением. Наибольшее распространение получили механический и гидравлический приводы.

Применение на автомобиле того или иного привода определяется типом сцепления, компоновкой автомобиля и рядом требований по обеспечению легкости и удобства управления.
Так, полный ход педали сцеплении не должен превышать 190 мм, а усилие на педали – 150 Н для легкового автомобиля и 250 Н для грузового автомобиля. Поэтому общее передаточное число в существующих конструкциях привода сцепления находится в пределах от

***

Механический привод сцепления

Механический привод сцепления прост по конструкции и надежен в эксплуатации, но обладает меньшим КПД по сравнению с гидравлическим приводом, поскольку в шарнирных сочленениях составляющих привод тяг, рычагов, в оболочках гибких валов теряется много энергии из-за сил трения. Поэтому такой тип привода применяется, как правило, если сцепление находится вблизи от органов управления (педали сцепления).

Существуют тросовый и рычажный механические приводы сцепления.

Тросовый привод (рис. 1, а) применяется на легковых переднеприводных автомобилях. Педаль 14 имеет верхнюю опору на кронштейне 16 и соединена с наконечником 10 троса. Трос заключен в оболочку 1, имеющую два наконечника. Верхний наконечник 12 оболочки выведен в салон автомобиля и упирается в упорную пластину 11, а нижний наконечник 2 оболочки закреплен в кронштейне 3 на картере сцепления.
Нижний наконечник 5 троса через поводок 8 соединен с рычагом 9 вилки выключения сцепления.
Регулировка хода педали осуществляется шайбами 6.

При нажатии на педаль сцепления трос перемещается внутри оболочки и перемещает рычаг вилки выключения сцепления, которая в дальнейшем воздействует на муфту выключения сцепления.

Рычажный привод грузового автомобиля (рис. 1, б) обеспечивает передачу усилия на сцепление при его выключении следующим образом.
При воздействии на педаль 14, закрепленную на валу 20, поворачивается рычаг 18, связанный с противоположным концом вала. Рычаг вала перемещает прикрепленную к нему на оси тягу 19, которая связана с рычагом 17 вилки выключения сцепления. Вместе с вилкой перемещается прижатая к ней с помощью пружины муфта выключения сцепления. После выбора зазора между подшипником выключения сцепления и рычагами начнется выключение сцепления.

Зазор в сцеплении должен быть равен 3…4 мм, что соответствует 35…50 мм свободного хода педали сцепления. Регулировка зазора осуществляется изменением длины тяги 19 (рис. 1) с помощью регулировочной гайки 22.
Отсутствие зазора или его недостаточная величина в приводе такой конструкции может привести к неполному включению сцепления и, как следствие, к пробуксовке сцепления. Увеличение зазора больше нормы приводит к неполному выключению сцепления, в результате чего возникает шум и треск зубчатых колес при переключении передач.

***

Гидравлический привод сцепления

Гидравлический привод выключения сцепления позволяет передавать усилие на большое расстояние с высоким КПД, снизить усилие на педали сцепления в результате наличия передаточного числа гидравлической части привода и способствует плавному включению сцепления из-за сопротивления перетеканию жидкости в элементах гидропривода. Он удобен для применения на легковых автомобилях, а также на грузовых автомобилях с опрокидывающейся кабиной.

Гидравлический привод (рис. 2) состоит из педали 6 сцепления с оттяжной пружиной, главного цилиндра 3, соединенного трубкой 2 с бачком 1, рабочего цилиндра, трубопроводов и шлангов для подачи рабочей жидкости от главного цилиндра к рабочему цилиндру и вилки выключения сцепления с пружиной 11.

При нажатии на педаль сцепления поршень 16 главного цилиндра перемещается влево и после перекрытия компенсационного отверстия 20 вытесняет жидкость через нагнетательный клапан 16 и трубопроводы в рабочий цилиндр. Поршень 14 рабочего цилиндра перемещает толкатель 9, который воздействует на вилку выключения сцепления 7.

При отпускании педали жидкость перетекает из рабочего цилиндра в главный цилиндр через обратный клапан 19 под действием усилия нажимных пружин сцепления и оттяжной пружины вилки 11. Обратный клапан устанавливается для создания небольшого избыточного давления в трубопроводах, которое исключает попадание воздуха в привод в результате возможного повышения давления окружающей среды при выключении сцепления и ускоряет время срабатывания привода при выключении сцепления.

При резком отпускании педали сцепления магистраль пополняется жидкостью через перепускное отверстие 21 и отверстие в поршне 18 главного цилиндра, прикрытое манжетой 19, что также не дает возможности снижения давления в приводе.
Избыток жидкости перетекает в бачок 1 через компенсационное отверстие 20, что позволяет возвратить детали привода в исходное положение.

***

Усилители привода сцепления

k-a-t.ru

Привод выключения сцепления гидравлический | Сцепление

На автомобиле применяется гидравлический привод выключения сцепления с педалью подвесной конструкции (ось качания педали расположена выше ее площадки). Такой тип привода получает все большее распространение на современных легковых автомобилях. Его преимущества по сравнению с механическим приводом сводятся в основном к следующему:

1. Сцепление включается более плавно, что уменьшает динамические нагрузки в трансмиссии, особенно при трогании автомобиля с места, и повышает комфортабельность езды.
2. Значительно улучшается герметизация пассажирского помещения кузова от проникновения в него пыли, грязи и влаги, поскольку (при педали тормоза также «подвесной» конструкции) в наклонном полу кузова отсутствуют люки для прохода рычагов педалей сцепления и тормоза.
3. Не забрасываются грязью и хорошо защищены от пыли главные цилиндры гидроприводов выключения сцепления и ножного тормоза, расположенные достаточно высоко па идете кузова, и элементы механической части приводов, что облегчает техническое обслуживание этих узлов и повышает их долговечность.
4. Нет точек смазки в приводе сцепления, что упрощает обслуживание автомобиля.
5. Появляются значительные компоновочные возможности, так как «подвесные» педали сцепления и тормоза вместе с их главными цилиндрами можно разместить на щите передка кузова в соответствии с особенностями компоновки автомобиля.

Устройство привода выключения сцепления

Штампованная педаль сцепления 21 установлена на сварном кронштейне 12, укрепленном на кузове болтами 11 и шпильками 8 с гайками 7. Педаль сцепления качается на оси 16, которая неподвижно закреплена в кронштейне 12. Педаль фиксируется от проворачивания лыской, входящей в фигурное отверстие в одной из щек кронштейна педали.

Аксиальное перемещение оси ограничено шплинтом 13 и уступом лыски. В ступицу педали вставлены две вращающиеся на оси полиамидные втулки 17, имеющие буртики на одном из торцов.

Втулки имеют высокую износостойкость и не требуют смазки в процессе эксплуатации. На площадку педали надета резиновая накладка 31. Педаль удерживается в исходном (крайнем заднем) положении усилием оттяжной пружины 15. При этом нерегулируемый толкатель 14, шарнирно соединенный с педалью пальцем 19, упирается в ограничительную шайбу 5, зафиксированную в осевом направлении стопорным кольцом.

В исходном положении педали поршень 12 главного цилиндра сцепления под действием пружины 8 упирается торцом в шайбу 14. Между толкателем 14 и поршнем 4 предусмотрен постоянный зазор а = 0,2 — 1,0 мм, который обеспечивается в указанных пределах выбранными размерами этих деталей и ограничительной шайбы 5.

Указанный зазор обеспечивает поршню главного цилиндра возможность занять исходное положение (при включенном сцеплении), гарантирующее сообщение полости а цилиндра с наполнительным бачком 3 через компенсационное отверстие б.

В приводах сцепления и управления ножными тормозами оси педалей, полиамидные втулки, толкатели, накладки педалей и крепежные детали взаимозаменяемы. Главный цилиндр сцепления предназначен для создания давления в системе гидравлического привода сцепления. Цилиндр имеет чугунный корпус 9 внутреннего диаметра 22 мм с фигурным фланцем; во фланец ввернуты две шпильки 18, с помощью которых цилиндр и кронштейн 12 педали крепятся к щиту передней части кузова. Между фланцем корпуса цилиндра и щитом передней части кузова при сборке устанавливают до четырех (по потребности) регулировочных прокладок 6, изготовленных из листовой стали толщиной 0,5 мм каждая. Эти прокладки помогают установить исходное положение педали сцепления, которое должно обеспечивать полный ее ход L до упора в резиновый коврик пола, равный 150—155 мм.

Рис. Привод выключения сцепления:
1 — кронштейн крепления соединительной трубки; 2 — соединительная трубка; 3 — главный цилиндр сцепления в сборе; 4 — поршень главного цилиндра сцепления; 5 — ограничительная шайба; 6 — регулировочная прокладка; 7 и 28 — гайки; 8 — шпилька крепления главного цилиндра; 9 — питательный бачок главного цилиндра сцепления; 10 — гайкодержатель; 11 — болт крепления кронштейна педали сцеплении; 12 — кронштейн педали сцепления: 13 — шплинт оси педали сцепления; 14 — толкатель поршня главного цилиндра сцепления; 15 — оттяжная пружина педали сцепления; 16 — ось педалей сцепления и тормоза; 17 — втулка оси педалей сцепления и тормоза; 18 и 33 — шайбы; 19 и 23 — пальцы; 20 и 32 — шплинты; 21 — педаль сцеплении; 22 — вилка выключения сцепления; 24 — наконечник толкателя; 26 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 26 — контргайка; 27 — толкатель вилки; 29 — рабочий цилиндр привода включения сцепления; 30 — шпилька крепления рабочего цилиндра; 31 — накладка педали; 34 — защитный колпак; 35 — стопорное кольцо; 36 — поршень рабочего цилиндра; 37 — уплотнительная манжета; 38 — распорный грибок; 39 — пружина; 40 — клапан выпуска воздуха; 41 — защитный колпачок клапана; 42 — скоба крепления трубки; 43 — прокладка

На верху корпуса главного цилиндра расположен бачок 3, изготовленный из полупрозрачной пластмассы. В бачке содержится определенный запас тормозной жидкости, необходимый для нормальной работы гидравлического привода сцепления. Бачок закрыт пластмассовой резьбовой крышкой 1, в которой имеется отверстие для сообщения внутренней полости бачка с атмосферой, и укреплена отражательная пластина, предупреждающая выплескивание тормозной жидкости через указанное отверстие. На торец питательного бачка опирается фланец сетчатого фильтра 2, выполняющего одновременно функции успокоителя находящейся в бачке тормозной жидкости.

Питательный бачок 3 крепится к корпусу 9 главного цилиндра резьбовым штуцером 4, имеющим на торце шлиц под отвертку. Уплотнительная прокладка 5 после затяжки штуцера гарантирует герметичность соединения бачка с корпусом цилиндра. Через отверстие в штуцере 4 тормозная жидкость из бачка 3 самотеком поступает в корпус 9 главного цилиндра.

На находящийся внутри цилиндра поршень 12 надета резиновая уплотнительная манжета 13, препятствующая вытеканию жидкости из цилиндра. Поршень отлит из цинкового сплава. В головке поршня сделано шесть сквозных отверстий г, прикрытых тонким стальным кольцом-клапаном 11 и внутренней рабочей резиновой манжетой 10. На наружной поверхности манжеты имеются одна кольцевая и шесть продольных канавок. Пружина 8 прижимает манжету к поршню 12, а поршень — к упорной шайбе 14. Другим своим концом пружина упирается в резьбовой штуцер 7, закрывающий внутреннюю полость корпуса цилиндра.

Резиновый защитный колпак 16 предохраняет внутреннюю полость цилиндра от попадания пыли. Колпак плотно надет на проточку в корпусе цилиндра и стержень толкателя 17.

Рабочий цилиндр 29 сцепления укреплен с помощью двух шпилек 30 и гаек 28 с левой стороны картера сцепления. Внутренний диаметр рабочего цилиндра равен 22 мм.

Главный и рабочий цилиндры соединены между собой гнутой медной (6×1 мм) или двухслойной стальной трубкой 2 с омедненной внутренней и наружной поверхностями (6×0,7 мм). Спираль, расположенная в средней части трубки, компенсирует изменение расстояния между концами трубки, неизбежное при изменении положения силового агрегата, подвешенного на резиновых подушках, относительно кузова. Кроме закрепления по концам, трубка имеет две промежуточные точки крепления: на левом брызговике кузова с помощью кронштейна 1 и на картере двигателя с помощью скобы 42. Между крепежной деталью и трубкой проложены резиновые прокладки 43. Концы трубки имеют двойную коническую развальцовку, форма и размеры которой показаны на рисунке. До развальцовки концов на трубку надевают соединительные гайки, которыми она присоединяется затем к главному и рабочему цилиндрам.

Рис. Главный цилиндр привода сцепления:
1 — крышка бачка; 2 — сетчатый фильтр; 3 — бачок; 4 — штуцер бачка; 5 — прокладка штуцера бачка; 6 — прокладка штуцера главного цилиндра; 7 — штуцер главного цилиндра; 8 — пружина; 9 — корпус главного цилиндра; 10 — уплотнительная манжета главного цилиндра; 11 — клапан поршня; 12 — поршень; 13 — уплотнительная манжета поршня; 14 — упорная шайба; 15 — стопорное кольцо; 16 — защитный колпак; 17 — толкатель поршня; 18 — шпилька крепления главного цилиндра

Корпус 3 рабочего цилиндра представляет собой отливку из серого чугуна, имеющую с одной стороны открытую цилиндрическую полость, в которую вставлены литой алюминиевый поршень 7 с уплотнительной резиновой манжетой б, распорным грибком 5 и пружиной 4. Пружина постоянно прижимает сферическую поверхность грибка к уплотнительной кромке манжеты и через нее кромку к зеркалу цилиндра, что значительно улучшает уплотнение рабочего цилиндра, особенно при отсутствии давления в системе (сцепление включено).

Рис. Развальцовка концов соединительной трубки (размеры сечения трубок: стальной — 6 X 0,7; медной 6 X 1,0)

Рис. Рабочий цилиндр привода сцепления:
1 — защитный колпачок клапана; 2 — клапан выпуска воздуха; 3 — корпус цилиндра; 4 — пружина; 5 — распорный грибок; 6 — уплотнительная манжета; 7 — поршень; 6 — защитный чехол; 7 — стопорное кольцо

Ввернутый в корпус 3 цилиндра конический клапан 2 служит для удаления воздуха из системы гидропривода. Резиновый колпачок 1 надет на головку клапана и предохраняет внутренний канал клапана от засорения.

В сферическое углубление поршня 36 вставлен толкатель 27, который регулируется по длине. Толкатель регулируют ввертыванием или вывертыванием его из вильчатого наконечника 24. Положение наконечника фиксирует контргайка 26. Пружина 25 вилки 22 выключения сцепления постоянно прижимает толкатель к сферической поверхности поршня и, при отсутствии давления в системе гидропривода сцепления, перемещает поршень в крайнее переднее положение. Поскольку поршень 36 в цилиндре 29 может перемещаться в направлении, соответствующем выключению сцепления (на рисунке вправо), только под действием давления рабочей жидкости, исключается образование разрежения, а следовательно, и проникновение в цилиндр через неплотности поршня воздуха. Поэтому нет необходимости поддерживать в соединительной трубке 2 и перед поршнем 36 избыточное давление, которое обычно обеспечивается установкой в главном цилиндре двойного клапана, как это делается в гидроприводе тормозов (см. ниже). Все детали главного цилиндра сцепления, за исключением корпуса 9 и штуцера 7 взаимозаменяемы с соответствующими деталями главного цилиндра тормоза. Так как в главном цилиндре сцепления отсутствует двойной клапан, корпус и штуцер этого цилиндра отличаются от корпуса и штуцера главного цилиндра тормоза. Чтобы было легче отличить главные цилиндры сцепления и тормоза, их крепежные фланцы повернуты относительно друг друга на 60°. Защитный резиновый чехол 8 предохраняет внутреннюю полость рабочего цилиндра от грязи.

Работа главного цилиндра сцепления

Главный цилиндр сцепления работает следующим образом. При нажатии на педаль 21 толкатель 14 перемещает поршень 4, сжимая пружину 8.

Как только манжета 10 перекроет перепускное отверстие б, внутри цилиндра в полости а создается давление, и жидкость через отверстие в штуцере 7 и по соединительной трубке 2 проходит в рабочий цилиндр 29, вызывая перемещение поршня 36, толкателя 27 и связанной с ним через наконечник 24 и палец 23 вилки 22 выключения сцепления. Сцепление выключается. При том растягивается оттяжная пружина 25 вилки и сжимаются нажимные пружины 14.

При отпускании педали сцепления последняя возвращается в исходное положение пружиной 75, а поршень 12 главного цилиндра под действием возвратной пружины 8 перемещается вслед за толкателем 17 до упора в шайбу 14. При этом давление в системе падает, и нажимной диск сцепления, переменяясь под действием нажимных пружин, вновь прижимает ведомый диск к маховику. Сцепление включается. Перемещение нажимного диска до его упора в ведомый диск вызывает перемещение связанной с ним через отжимные рычажки пяты и упертого в нее подпятника.

Далее подпятник и связанная с ним вилка выключения сцепления перемещаются под действием оттяжной пружины 25, которая постоянно прижимает шток толкателя 27 к поршню 36 и передвигает последний в крайнее переднее положение. При этом поршень вытесняет жидкость из внутренней полости рабочего цилиндра 29. Жидкость по трубке 2 возвращается в полость а главного цилиндра.

При резком отпускании педали сцепления жидкость, возвращающаяся из рабочего цилиндра в главный, не успевает заполнить пространство, освобождаемое поршнем 12, и в полости а создается разрежение.

Под действием этого разрежения жидкость из полости д (куда она поступает через отверстие в) перетекает в полость а через отверстия г в головке поршня, отодвигая клапан 11 и края манжеты 10. Канавки на поверхности манжеты 10 облегчают проход жидкости из полости д в полость а. В дальнейшем избыточная жидкость но мере поступления ее из трубопровода вытесняется из полости а через компенсационное отверстие б в бачок 3. Перетекание жидкости из соединительной трубки в главный цилиндр сцепления прекращается, как только поршень рабочего цилиндра под действием нажимных пружин и оттяжной пружины вилки выключения сцепления возвратится в крайнее переднее положение.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Привод сцепления — Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема гидравлического привода сцепления:
1 — педаль;
2 — толкатель;
3 — главный цилиндр;
4 — поршень толкателя;
5 — поршень главного цилиндра;
6 — бачок;
7 — трубопровод;
8 — рабочий цилиндр;
9 — поршень;
10 — пружина;
11 — вилка;
12 — опора вилки;
13 — выжимной подшипник

Привод фрикционного сцепления может быть механическим, гидравлическим или электромагнитным. На большинстве автомобилей применяются механические и гидравлические приводы. Электромагнитный привод применяется редко, в основном при необходимости автоматизации процесса управления сцеплением. Для облегчения управления на некоторых автомобилях в приводе сцепления используют пневматические и вакуумные усилители.
автомобилях в приводе сцепления используют пневматические и вакуумные усилители. В качестве привода сцепления небольших легковых автомобилей часто используют механический тросовый привод. Его преимуществами являются простота и дешевизна. Однако износ фрикционных накладок при таком типе привода приводит к изменению положения педали сцепления. Поэтому в конструкции тросового привода обычно предусмотрена возможность ручной или автоматической регулировки.
Гидравлический привод сцепления использует свойство несжимаемости жидкости. В качестве рабочей жидкости используют такую же, что и в гидравлическом тормозном приводе. Привод имеет главный и рабочий цилиндры, соединенные между собой трубопроводом. Плунжер рабочего цилиндра через толкатель действует на вилку включения сцепления, связанную с выжимным подшипником. Для удаления воздуха из привода в цилиндрах гидравлического привода установлены специальные клапаны.
Иногда в гидравлическом приводе сцепления устанавливают демпфирующее устройство, которое гасит колебания, возникающие при взаимодействии выжимного подшипника с элементами выключения сцепления.

Смотрите также:
Устройство сцепления
Сцепление

wiki.zr.ru

Гидравлическое сцепление автомобилей — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

Гидромуфта, в которой крутящий момент передается гидродинамическим (скоростным) напором жидкости, циркулирующей между ведущими и ведомыми деталями, называется гидравлическим сцеплением.

Гидромуфта на автомобилях в качестве самостоятельного сцепления не применяется, так как не обеспечивает полного выключения (ее «ведет»), что затрудняет переключение передач. В связи с этим при использовании гидромуфты последовательно с ней устанавливается фрикционное сцепление, которое предназначено только для переключения передач. При этом в фрикционном сцеплении устанавливаются более слабые нажимные пружины, что облегчает выключение сцепления.

На схеме 1 показана гидромуфта, с которой последовательно включено однодисковое фрикционное сухое сцепление. Ведущее лопастное насосное колесо 1 вместе с корпусом гидромуфты закреплено на коленчатом валу двигателя, а ведомое лопастное турбинное колесо 2 соединено с ведущим диском 3 фрикционного сцепления. Оба колеса находятся в корпусе гидромуфты, объем которого на 80…85 % заполнен рабочей жидкостью – турбинным маслом малой вязкости. Лопасти колес расположены радиально.

Схема 1 – Гидравлическое сцепление

1 – насосное колесо; 2 – турбинное колесо; 3 – ведущий диск

Принцип работы

При вращении коленчатого вала двигателя вращается насосное колесо 1. Жидкость с его лопастей под действием центробежной силы переносится на лопасти турбинного колеса (показано стрелками) и приводит его и ведущий диск 3 фрикционного сцепления во вращение. Таким образом, передача крутящего момента происходит посредством жидкости, и длительное буксование не вызывает усиленного нагрева и повышенного изнашивания деталей гидромуфты.

Достоинства и недостатки

Гидромуфта обеспечивает плавную передачу крутящего момента, снижает динамические нагрузки в трансмиссии и поглощает крутильные колебания, повышает устойчивость работы двигателя при малой скорости движения, облегчает управление автомобилем и повышает его проходимость.

Однако гидромуфта имеет низкий КПД и ухудшает топливную экономичность автомобиля. При установке гидромуфты потери максимальной мощности двигателя составляют до 3 % из-за нагрева рабочей жидкости. Кроме того, применение гидромуфты приводит к увеличению сложности, металлоемкости и стоимости трансмиссии.

Другие типы сцеплений

carspec.info