Что такое сцепление автомобиля
Специалисты компании «Авангард Авто» в сегодняшней статье подробно разберут такой важный элемент любого автомобиля, как сцепление. Обо всех нюансах по порядку. О сцеплении, как о техническом узле, говорят многие автомобилисты, но мало кто знает, как на самом деле сцепление выглядит и как оно работает .
Передача крутящего момента
Сцепление автомобиля — это один из главных автомобильных узлов, с помощью которого передается крутящий момент от двигателя к трансмиссии. По сути это фрикционная муфта, смыкающая валы силового агрегата и коробки передач. Существуют технические муфты, которые устанавливаются на механические коробки с ручным управлением, а также муфты аж с двумя сцеплениями для роботизированных преселективных коробок с автоматическим управлением, которые по функциональности почти повторяют гидромеханические автоматы.
Когда новичок садится за руль автомобиля, оснащенного механической коробкой передач, то со сцеплением начинаются его главные проблемы.
Водитель может неправильно действовать педалью акселератора, и машина при старте глохнет с неприятным подергиванием. Или, наоборот, он настолько сильно давит на газ, что избыточный крутящий момент заставляет диски сцепления проскальзывать и раскаляться, из-за чего муфта в целом испытывает повышенный износ. Таким образом сцепление можно вывести из строя буквально за месяц, а при правильном использовании оно служит долгие годы.
Два типа коробок
Инженеры с течением времени разрабатывают новые типы механических коробок. Существует несколько разновидностей конструкции сцепления. Раньше большое распространение получили муфты с тросиком, который крепился на рычаге педали и уходил у такому же рычагу на коробке. Сейчас в основном делают гидравлические приводы.
Они находятся под управлением электроники, которая регулирует давление в гидравлическом механизме и помогает водителю смыкать диски сцепление правильно.В момент соединения дисков сцепления гидравлический механизм создает именно то усилие, которое необходимо для безопасного выравнивания вращения валов двигателя и коробки. Пробуксовки получаются незначительные, из-за чего автомобиль трогается без риска для техники. При этом плавность включения и выключения сцепления обеспечивается за счет незначительного проскальзывания фрикционных дисков.
Ошибки водителей сейчас исправляет электронный блок управления, который в современных автомобилях с механической коробкой регулирует и подачу газа при трогании с места. Он добавляет немного оборотов двигателю, чтобы обеспечить необходимую тягу для плавного старта машины, что очень сильно упрощает эксплуатацию транспортного средства для новичков. Тем самым, от водителя сейчас требуется только выжимать плавно педаль сцепления даже без нажатия акселератора, чтобы начать движение.
Принцип работы сцепления
Конструкция сцепления состоит из нескольких основных элементов:
• Картер и кожух закрывают основной механизм и принимают на себя часть нагрузки;.
• Внутри корзины заключен ведущий диск вместе с маховиком коленчатого вала двигателя;.
• Нажимной диск с пружинами связан через шлиц с коробкой передач;.
• С первичным валом коробки соединен ведомый диск со специальными износостойкими накладками и гасителем колебаний.
В свободном рабочем режиме сцепление сомкнуто очень жестко за счет напряжения пружин, и крутящий момент от мотора передается от коленчатого вала на маховик, затем на кожух и через пластинчатые пружины на ведущий (нажимной) диск. При отжатой педали сцепления, то есть в рабочем режиме ведомый диск плотно примыкает к маховику и нажимному диску.
Для размыкания сцепления водитель должен продавить педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач.
На эту операцию отводится всего несколько секунд. На продолжительные размыкания устройство сцепления не предназначено.Что будет, если долго держать педаль сцепления выжатой?
Некоторые водители при остановке на светофоре не переключают коробку в нейтраль, а пережидают время работы красного света, удерживая автомобиль тормозом и выжимая педаль сцепления. Причем первая передача остается включенной. Это позволяет им сэкономить время при старте. Однако для техники такой алгоритм крайне вреден.
Выжимной подшипник давит на пластинчатую пружину корзины сцепления. Ее лепестки хоть и рассчитаны на частые срабатывания, но держать нагрузку минуты напролет они не должны. Это приводит к износу деталей, к потере эластичности и снижению упругости, что впоследствии ведет к выходу из строя всей конструкции.
Сломаться может вилка или выжимной подшипник, который принимает на себя основную нагрузку.Какие неисправности бывают у сцепления?
Узнать, что сцепление выработало свой ресурс, можно по ряду признаков. Диски стираются и их зацепление становится неплотным. Фрикционные накладки проскальзывают и диски начинают буксовать под нагрузкой. Если ведомый диск начал пробуксовывать, сначала на четвертой передаче, затем на третьей, то пора ехать на сервис. Водитель нажимает на газ, а автомобиль реагирует с ленцой, не столь активно, как прежде.
Часто эта неисправность проявляется после активного буксования в грязи или с снежных сугробах. Буксующие фрикционные диски трутся и горят с выделением едкого запаха. Их пригоревшая поверхность совсем перестает держать момент и сцепление уже не может работать. Автомобиль при добавлении газа не разгоняется и в лучшем случае ползет на второй передаче с невысокой скоростью.
Бывает, что сцепление пробуксовывает и включается не полностью из-за малого свободного хода педали, повреждения вилки или из-за течи масла из сальника вала двигателя.
Если сцепление включается резко с ударом, то скорее всего причина в повреждении механизма привода или в задирах на рабочих поверхностях дисков.
Как выглядит сцепление?
Ремонт сцепления требуется нечасто, но иногда все-таки приходится с ним сталкиваться. Для того чтобы снять корзину сцепления, необходимо сначала вывесить автомобиль на подъемнике и демонтировать коробку передач. Внутри корпуса трансмиссии сразу видна так называемая корзина сцепления.
К примеру, для автомобилей ВАЗ 2108−2115 она включает в себя три основные детали: чугунный нажимной диск, прикрепленный к металлическому литому корпусу, внутри прекрасно видны прорези диафрагменной пружины. Эта деталь легко узнаваема и по ней даже новичок легко различает технический узел. От формы диафрагменной пружины и величины ее лепестков зависит прижимное усилие, которые необходимо развить при выжиме педали сцепления.
Это усилие передается через вилку на выжимной подшипник, который принимает на себя немалую долю нагрузки.
На переключение передачи отводится пара секунд, после чего диски должны вновь смыкаться. Однако если удерживать сцепление в разомкнутом состоянии, технический узел выходит за пределы регламентированных нагрузок и начинается его повышенный износ. Поэтому при каждой остановке необходимо включать нейтральную передачу и полностью отпускать педаль сцепления.Подробнее об узлах и агрегатах автомобиля смогут рассказать сотрудники специализированных сервисов, а также сделать диагностику и ремонт любого из них.
Сцепление
Сцепление — механизм, позволяющий управлять передачей крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля
Трансмиссия
При создании первых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания сразу же выяснилась необходимость в механизме для передачи крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля с учетом определенных условий. Выяснилось, что автомобилю нужен холостой ход и возможность изменить передаточное число для движения на разной скорости.
Сцепление — часть этого механизма, который называется трансмиссией.
Для замены сцепления на Ferrari F50 необходимо отсоединить переднюю часть автомобиля от задней. Стоит такая операция от 18 до 20 тысяч условных единиц
Основной механизм трансмиссии — коробка переключения передач. На заре автомобилестроения она могла быть только механической. Менять передаточное число, не прерывая передачу крутящего момента, невозможно. Механизм, придуманный для осуществления этой задачи, называется сцеплением.
История создания сцепления
Предшественниками современного сцепления были разные механизмы. Одно из первых изобретений принадлежало Карлу Бенцу. На его автомобиле Benz Velo эту функцию выполняли два соединённых кожаным ремнём шкива. Раздвигая эти шкивы рычагом, водитель размыкал и смыкал сцепление. Несколько позже появился дополнительный шкив холостого хода, на который вручную перебрасывали ремень во время стоянки. У водителей было много претензий к этой конструкции.
Намокнув, ремень начинал проскальзывать. Его постоянно нужно было поправлять, чуть ли не на каждом небольшом пригорке он слетал со шкивов. Да и ресурс у него был совсем небольшим. В 1889 году Готлиб Даймлер совместно с Вильгельмом Майбахом придумали конусообразное сцепление.
В автомобилях с двигателями мощностью свыше 300 лошадиных сил используются керамические диски сцепления, устойчивые к перегреву в нечеловеческих условиях работы
Схема сухого однодискового сцепления, отдаленно похожего на современное, была предложена в 1904-м году французской фирмой «Де Дион, Буттон и Трипардо». Подходящих материалов для диска сцепления французы не придумали, и он был не способен передавать крутящий момент без проскальзывания.
Современный вид сцеплению придали инженеры компании «Адам Опель» в 1965 году, установив в корзину сцепления диафрагменную пружину вместо радиальных пружин. Она имеет форму усеченного конуса из десятка упругих лепестков, выполняющих роль рычажков выключения.
Благодаря этому сцепление стало работать значительно мягче. Дальнейшая эволюция заключалась в экспериментах с материалами, из которых делали диск и корзину, и с конструкцией отдельных элементов, таких как выжимной подшипник.
Устройство и принцип работы сцепления
Компоненты традиционного механического сцепления всех автомобилей похожи друг на друга. В их состав входит педаль сцепления, приводной механизм (гидравлический, пневматический, или механический), вилка сцепления, выжимной подшипник, ведомый диск, корзина сцепления, и маховик двигателя. Нажимая на педаль сцепления, водитель толкает вилку сцепления, далее, через выжимной подшипник, усилие передается на лепестки корзины.
Корзина отжимает ведомый диск сцепления от маховика, размыкая передачу крутящего момента.
Особенности эксплуатации сцепления
Ресурс диска, самого нагруженного элемента сцепления, при условии нормальной эксплуатации, составляет минимум сто тысяч километров пробега.
Многое зависит от стиля вождения и привычек водителя. «Сжечь» сцепление можно очень быстро.
Меняется сцепление в сборе, так как это довольно трудоемкая работа, и если после замены, допустим, диска сцепления, появится гул выжимного подшипника, то придется опять снимать коробку передач. При замене сцепления обязательно стоит проверить состояние вилки на предмет трещин и деформаций.
Сложнее всего дается самостоятельная замена сцепления на автомобилях с задним приводом из-за сложности доступа. Верхний винт, крепления картера сцепления иногда приходится отвинчивать наощупь
Основной признак износившегося диска сцепления – необычно медленный разгон автомобиле при быстром росте оборотов двигателя, сопровождаемый запахом гари.
Проверить степень износа сцепления можно разными способами. Самый распространенный — поставить машину на стояночный тормоз и на первой передаче медленно отпустить педаль сцепления, добавив немного газа. Если машина заглохла — все в порядке.
Если продолжает работать и стоять на месте — сцепление буксует, а значит, сильно изношено.
Дальнейшая эволюция сцепления
Сейчас многие производители устанавливают на автомобили полуавтоматические коробки передач. В этом случае в состав трансмиссии также входит механизм сцепления, хотя его конструкция значительно отличается от описанного в этой статье.
Сцепление отсутствует в конструкции электромобилей
Хорошим примером такого механизма может послужить коробка передач DSG компании Фольксваген, оснащенная двойным сцеплением, которое, в зависимости от поколения коробки, может быть как «сухим», так и погруженным в специальное масло с целью увеличения ресурса и борьбы с перегревом.
Анатомия сцепления вашего автомобиля
Вы здесь
Главная | Анатомия сцепления вашего автомобиля
Дэн — опытный автожурналист с более чем 20-летним стажем. Он был редактором таких изданий, как Fast Ford и Redline, а его последним проектом было превращение старого Renault Trafic в семейный дом на колесах.
Работа сцепления заключается в соединении двигателя с коробкой передач для передачи вращательного движения двигателя на коробку передач (и, в конечном счете, на колеса).
При включении сцепления (педаль сцепления вверху) двигатель и коробка передач соединены, а при выключении сцепления (педаль сцепления внизу) двигатель и коробка передач разъединены, и двигатель может вращаться без движения автомобиля.
01 Маховик
Маховик постоянно прикручен к кривошипу двигателя, и когда двигатель вращается, маховик тоже вращается. Зубья по краю (зубчатое кольцо) входят в зацепление с шестерней стартера, благодаря чему автомобиль заводится (стартер вращает маховик, используя энергию аккумулятора, пока двигатель не включится и не начнет работать на топливе).
02 Поверхность трения
Поверхность маховика представляет собой поверхность трения, на которую воздействует диск сцепления.
03 Диск сцепления
Диск сцепления состоит из диска с материалом с высоким коэффициентом трения по периметру.
Поверхности трения находятся на обеих сторонах диска, причем одна сторона воздействует на поверхность маховика, а другая — на нажимной диск.
04 Пружины диска сцепления
Пружины, установленные на внутренней ступице диска сцепления, смягчают включение сцепления. Они работают как гаситель крутильных колебаний, поглощая колебания мощности двигателя. Поскольку пружины работают как амортизаторы, подача мощности более плавная и линейная, чем если бы пружин не было.
Почините СВОЮ машину сегодня с помощью Руководства Haynes в печатном или цифровом виде!
05 Ступица со шлицами
Шлицы в центре диска сцепления совпадают со шлицами на конце входного вала. Затем первичный вал (не показан) передает вращательное движение сцепления на коробку передач. При нажатой педали сцепления диск сцепления отключается и первичный вал не вращается. Но при включенном сцеплении первичный вал будет вращаться с той же скоростью, что и маховик.
06 Нажимная пластина
Нажимная пластина прикручена к маховику и поэтому вращается вместе с маховиком.
Диск сцепления зажат между ним и маховиком, но физически не связан с нажимным диском. По сути, нажимной диск представляет собой подпружиненный зажим, предназначенный для зажима диска сцепления при включенном сцеплении.
07 Пружина диафрагмы
Пружина диафрагмы состоит из «пальцев» в центре прижимной пластины. При включенном сцеплении они прижимают нажимной диск к диску сцепления, а диск сцепления к маховику. При выключенном сцеплении они позволяют диску сцепления отделяться от маховика.
08 Выжимной подшипник
Когда вы нажимаете на педаль сцепления, она воздействует на вилку выключения (не показана), которая толкает выжимной подшипник в диафрагменную пружину. Поскольку диафрагма вращается (поскольку она соединена с прижимной пластиной, которая соединена с маховиком), работа выжимного подшипника состоит в том, чтобы поглощать вращательное движение пружинных пальцев против линейного движения вилки выключения.
Метки:
сцепление
Рекомендуется для вас
Последние советы и руководства
Мир Хейнса: из России с любовью?
7 декабря 2022 г.
Как ездить по льду и снегу
2 декабря 2022 г.
Стоит ли покупать зимние шины?
23 ноября 2022 г.
Как безопасно работать с электромобилем и многое другое: основные моменты YouTube от Haynes
18 ноября 2022 г.
Механическая коробка передач — сцепление между двигателем и трансмиссией и служит средством отсоединения трансмиссии от двигателя. Если бы у автомобиля не было сцепления, трансмиссия всегда вращалась бы с той же скоростью, что и двигатель, и двигатель глох бы, когда автомобиль останавливался.
Сцепление в сборе состоит из трех основных частей; маховик, нажимной диск и диск сцепления. Маховик является частью двигателя и является ведущим элементом узла сцепления. Нажимной диск прикреплен к маховику и использует давление пружины, чтобы прижать диск сцепления к маховику. Диск сцепления прикреплен к трансмиссии и передает вращательный момент двигателя на трансмиссию и, в конечном итоге, на колеса. Диск сцепления удерживается в плотном контакте с маховиком пружинами в нажимном диске.
Нажатие на педаль сцепления приводит в действие рычажный механизм, который сбрасывает давление, удерживающее сцепление на маховике, и позволяет им свободно вращаться друг относительно друга. Рычажный механизм, соединяющий педаль сцепления со сцеплением, может быть механическим или гидравлическим.
Проскальзывание :
Диск сцепления имеет фрикционный материал с обеих сторон. Фрикционный материал аналогичен тому, что используется для тормозных колодок. Когда фрикционный материал изнашивается, результатом является проскальзывание. Проскальзывание также может быть вызвано пропитанным маслом фрикционным материалом, деформированной нажимной пластиной или слабыми пружинами. Для проверки пробуксовки припаркуйте автомобиль, включите стояночный тормоз и выключите сцепление. Переключите коробку передач на третью передачу, включите двигатель. Медленно отпустите педаль сцепления, пока сцепление не сработает. Если двигатель не глохнет в течение нескольких секунд, это признак пробуксовки.
Вибрация
Вибрация – это тряска или дрожь, ощущаемая при включении сцепления. Стук проявляется при включении сцепления и прекращается при полном включении сцепления. Вибрация сцепления обычно вызвана загрязнением фрикционных поверхностей диска сцепления. Загрязнение может быть вызвано попаданием масла или гидравлической жидкости на диск сцепления. Вибрация также может быть вызвана незатянутыми болтами корпуса колокола, сломанными опорами двигателя и поврежденным рычажным механизмом сцепления. Вы можете проверить наличие вибрации сцепления, запустив двигатель, полностью выжав сцепление и переключив коробку передач на первую передачу. Запустите двигатель, а затем медленно отпустите педаль сцепления, чтобы проверить наличие вибрации, как только педаль начнет зацепляться. Не отпускайте педаль полностью, а сразу нажмите на педаль сцепления и уменьшите скорость двигателя, иначе вы можете повредить детали сцепления.
Фрикцион
Фрикцион сцепления возникает, когда диск сцепления не полностью освобождается при полностью выжатой педали сцепления.