Принцип работы сцепления механической коробки: Как работает сцепление в устройстве трансмиссии автомобиля

Как работает механизм сцепления в автомобиле – подробное описание для чего оно нужно, устройство, принцип работы

Содержание статьи:

Добрый день, дорогие друзья. В прошлых статьях, когда разбирали принцип работы механической коробки передач, упоминалась такая деталь – сцепление. Говорилось, что это важный элемент автомобильной трансмиссии. Если он такой важный и без него машина не поедет, давайте рассмотрим его детально.

В этом материале хочу рассказать, что такое сцепление и для чего оно нужно в автомобиле. Рассмотрим его устройство и принцип работы. Будет интересно и полезно. Все это приправлю познавательными видео роликами и советами специалистов.

Что это такое и из чего оно состоит?

Автомобильное сцепление – это неотъемлемая часть любой коробки передач. Это целый механизм, состоящий из нескольких деталей. Он обеспечивает передачу крутящего момента (энергии вращения коленвала) от двигателя к ведущим колесам через элементы КПП.

Хочется заметить, что сама коробка передач никак не связана с двигателем, нет жесткой сцепки (ни болтового, ни шлицевого соединения). Взаимодействие коленвала мотора с коробкой происходит только через этот агрегат.

Чтобы переключение передач в коробке происходило плавно, нужно временно прекратить подачу крутящего момента с движка на трансмиссию. Без этого переключаться невозможно. Пришлось бы всегда останавливать двигатель и запускать его заново – это глупо, ни экономично, ни удобно. Именно для этих целей было придумано Карлом Бенцом сцепление в автомобилях. Оно позволяет прерывать передачу энергии на КПП при постоянно работающем моторе.

Благодаря ему, можно плавно переключать скорости, трогаться с места, ехать задом. Оно бережет элементы трансмиссии от чрезмерного износа и повреждения. Помогает тронуться на льду и в гору, о чем говорилось в прошлых уроках.

Устройство и назначение

Рассматривать будем на примере простого однодискового сцепления.

Механизм сцепления состоит:

Корзина (кожух). В ней находятся основные элементы этой конструкции. Она намертво соединена с маховиком двигателя болтами. При вращении коленвала она также вращается с такими же оборотами, как и мотор

Диск сцепления (ведомый). Он с двух сторон покрыт фрикционными накладками из материала с высоким коэффициентом трения. Такой же материал используется для изготовления тормозных колодок. Это та деталь, через которую происходит передача силы вращения от ДВС на коробку. Он единственный из всех частей имеет связь с валом коробки передач. О его конструкции поговорим чуть позже. Устройство берет на себя ключевые нагрузки и удары.

Нажимной диск. Из его названия следует, что он нажимает на что-то. Это что-то – ведомый диск. Он плотно прижимает его к ведущему диску, который находится на маховике мотора.

Два вида пружин – тангенциальная пластинчатая пружина и диафрагменная. Первая служит для прижатия нажимного диска к диску сцепления, вторая – для размыкания их.

Прижимной (выжимной) подшипник и вилка. Первый нужен для передачи усилия на диафрагменную пружину, вилка – для перемещения подшипника в сторону корзины и в исходное положение. Через эту вилку передается степень нажатия педали сцепления водителем. Он находится не в корзине, а насажен на первичный вал трансмиссии.

Выжимной подшипник

Есть два вида подшипников:

1. Механические
2. Гидравлические

Механический

Он расположен внутри муфты. На ней есть крепления для вилки. Сам подшипник сидит на первичном вале КПП. Эта запчасть продается в сборе. Можно встретить экземпляры в пластиковых муфтах. Нареканий со стороны специалистов автосервисов на них не было. Поэтому нет особой разницы, или в металлическом исполнении, или в пластиковом.

Применяются подшипники роликового или шарикового типа. Их используют в тросовых и гидравлических приводах. В тросовых, усилие передается от педали до подшипника при помощи троса. Возможен комбинированный вид, где используются два цилиндра – главный и рабочий.

Сила нажима с педали передается на главный цилиндр. Посредством шланг и трубок, заполненных тормозной жидкостью, она за счет силы сжатия в них выталкивает поршень рабочего цилиндр. Который взаимодействует с вилкой сцепления. Она двигает муфту подшипника.

Гидравлический

Существуют также гидравлические, но используют их редко. Причина – ненадежность конструкции. Со временем резиновые уплотнители изнашиваются, начинают пропускать жидкость. Из-за этого эффективность работы снижается, а он под замену. Отличие от механического:

1. Нет вилки
2. Гидроподшипник не перемещается по первичному валу КПП. Перемещается только поршень, с закрепленным на нем подшипником механического типа.
3. Используется жидкость в качестве рабочей среды. Она находится в его корпусе.

Такие подшипники применяются с гидравлическими приводами. В таких системах также есть цилиндры, заполненные жидкостью. Но усилие передается не на поршень рабочего цилиндра, а на сам подшипник.

Как работает выжимной

Я говорил, что весь механизм сцепления спрятан под кожухом (корзиной), которая вращается с такими же оборотами, как и коленчатый вал. Чтобы без повреждения лепестков диафрагменной пружины передать усилие от педали, нужно применять такую деталь, которая может одновременно вращаться с разными оборотами. Такая деталь – подшипник.

Его внутреннее кольцо вращается со скоростью вращения ведущего вала трансмиссии. Внешним кольцом упирается в лепестки пружины. Оно начинает вращаться с такой же скоростью что и корзины. Поэтому безболезненно для пружины происходит контакт ее поверхности с ним. Если бы вместо него была просто муфта, то при малейшем соприкосновении с лепестками произошло разрушение этих двух элементов.

Принцип работы гидравлического подшипника отличается. Как говорилось выше, в системе нет вилки и рабочего цилиндра. В его качестве служит сам корпус гидроподшипника. Поэтому, вся сила нажатия на педаль передается на него. Внутри находится поршень, который по мере сжатия жидкостей в цилиндрах выдавливается из корпуса. На нем находится обычный подшипник, который и нажимает на диафрагменную пружину. То есть, это более сложно и менее надежно.

Корзина сцепления

Она состоит:

1. Диафрагменной пружины
2. Тангенциальной пластинчатой пружины
3. Нажимного диска
4. Кожуха, к которому все это крепится

Диафрагменная пружина взаимодействует с выжимным подшипником и нажимным диском. Ее задача отодвигать этот диск от ведомого диска.

Тангенциальная пружина – возвращает нажимной диск в исходное положение и прижимает его к ведомому диску.

Нажимной диск – здесь все понятно из названия. Он должен нажимать, обеспечивать максимальное прижатие диска сцепления к маховику двигателя.

Диск сцепления (ведомый)

В его конструкции есть:

1. Стальной диск. С двух его сторон закреплены фрикционные накладки. Они изготавливаются из такого же материала, как и тормозные колодки. Только в случае тормозов они обеспечивают эффективное снижение скорости вращения колес, а в случае со сцеплением – максимальную передачу крутящего момента от двигателя к коробке. Он не имеет прямого контакта с валом трансмиссии.
2. Ступица ведомого диска. Она не закреплена жестко с фрикционным диском. Соединяется по средствам шлицов с первичным валом КПП и может продольно перемещаться по нему. Через нее происходит передача энергии вращения от маховика через фрикционы на ведущие части коробки передач.
3. Демпферные пружины. Они соединяют эти два диска между собой. Нужны для гашения крутильных колебаний при передаче момента от ДВС к элементам трансмиссии, уменьшения вибраций от рабочего мотора. Благодаря им, водитель не чувствует рывков при начале движения транспортного средства в момент включения сцепления, продлевается срок службы механизма в целом.

Принцип работы автомобильного сцепления

Он основан на использовании силы трения между ведущим диском и ведомым. Благодаря этой силе вся энергия вращения коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач, а дальше на колеса автомобиля. В нормальном положении сцепление включено – все диски плотно прижаты друг к другу. Ведущий вал КПП вращается с такой же скоростью, как и коленвал, происходит передача всего момента от мотора к коробке.

Второе положение – выключено. Ведомый диск «отошел» от маховика, между ними появился зазор. В это время разрывается связь, скорости вращения коленвала и первичного вала МКПП отличаются. В таком положении можно переключать передачи, переводить в нейтральное положение, включать заднюю скорость.

Для наглядного восприятия смотрите видео ролик:

Рассмотрим, что происходит в процессе его включении и отключения поэтапно.

Как это работает

В нормальном состоянии оно включено, именно с него будем отталкиваться. Допустим, мы едим и нужно нам переключить следующую передачу. Что при этом происходит внутри агрегата:

1. При нажатии на педаль сцепления водителем, вилка получает импульс через органы управления и двигает муфту с выжимным подшипником к корзине

2. По мере надавливания на педаль, подшипник упирается в лепестки диафрагменной пружины. Она по краям закреплена со стопорным кольцом посредством крючков (зажимов). В момент нажатия она начинает работать как рычаг, выгибаясь по наружному диаметру.

3. Своими внешними краями она зафиксирована с нажимным диском. Под действием давления нажимного подшипника ее внешний контур приподнимается и тянет за собой этот диск. В этом момент степень прижатия нажимного к диску сцепления уменьшается, а значит, сила трения между последним и маховиком ослабевает.

4. Ведомый диск замедляется. Чем сильнее водитель нажмет на педаль, тем дальше отойдут диски друг от друга. В конце концов, ведомый остановится, разорвется связь ДВС-коробка и передача момента прервется

5. Теперь можно смело включать нужную передачу и отпускать педаль, чтобы возобновить связь мотора и трансмиссии.

При включении происходит все наоборот

1. Водитель плавно отпускает педаль. Вилка медленно возвращает нажимной подшипник в исходное положение

2. Степень нажатия на лепестки диафрагменной пружины уменьшается. Она возвращается в исходное положение.

3. Под действием силы упругости тангенциальных пластинчатых пружин, которые в момент выжима сцепления были сжаты, нажимной диск начинает давить на ведомый. Тот сильнее прижимается к маховику.

4. По мере отпускания педали водителем, все диски сильнее прижимаются друг к другу. За счет трения скорости вращения коленвала и фрикционного диска уравниваются. Возобновляется полная передача крутящего момента от двигателя к ведомому валу коробки – сцепление включено.

Смотрите видео, как работает механизм сцепления:

Зная назначения, устройство и принцип работы, можно перейти к вероятным поломкам сцепления и способам их предотвращения. Поговорим в следующих обзорах, что может ломаться и как правильно пользоваться, чтобы продлить срок службы агрегата. Чтобы не пропустить – подписывайтесь!

Как работает сцепление в авто

Сцепление — один из узлов трансмиссии, который соединяет КПП и маховик мотора. В зависимости от типа коробки передач этот трансмиссионный элемент может работать по-разному. Но мы рассмотрим общие особенности этого узла автомобиля и принцип его работы.

Как устроено сцепление

Первым делом нужно разобраться, что входит в понятие «сцепление», ведь это не какой-то самостоятельный узел, а совокупность различных функциональных элементов, каждый из которых выполняет свою определенную работу. Так, в основе любого сцепления лежат 2 механизма — нажимной и ведомый (ведущий) диски (пластины), которые могут сжиматься и разжиматься, в зависимости от влияния привода.

Нажимной имеет больший диаметр по сравнению с ведомым. Он массивен, прочно смонтирован в своем кожухе, и не соединен напрямую с коробкой передач. Ведущий отличается от нажимного небольшой толщиной, меньшим диаметром и располагается на валовых шлицах коробки переключения передач. Эти шлицы позволяют ведомой пластине максимально жестко соединяться с маховиком, а также обеспечивают продольное передвижение вала.

Оба диска постоянно находятся под давлением выжимного подшипника и специальных пружин. Они соединены очень прочно и играют важную роль в передаче крутящего момента колесам от мотора. При разъединении дисков (когда нажимается педаль) крутящий момент перестает передаваться, что приводит к остановке ведомой пластины.

Принцип работы автомобильного сцепления

Для большей наглядности рассмотрим принцип работы сцепления в формате «причинно-следственная связь» на примере механической коробки:

1. Шофер включает зажигание, переключается на «нейтралку», жмет на педаль сцепления и выбирает нужную передачу. Механика в это время работает так: мотор передает крутящий момент, но ведомый диск не касается маховика двигателя — машина остается в неподвижном состоянии.
2. Немного ослабил нажим на педаль, автомобиль начинает движение (медленное). В это время механика реагирует так: ведомый диск соединяется с маховиком мотора под действие нажимной пластины, на которую давит пружина. Так как маховик вращается с высокой скоростью, во время его соприкасания с ведущим диском скорость движения авто увеличивается — крутящий момент передается на колеса.
3. Шофер ничего не делает и продолжает удерживать педаль (не отпускает ее полностью). Механика: ведущий элемент и маховик продолжают вращаться вместе, но скорость вращения диска растет. Спустя некоторое время они синхронизируются, а машина продолжает набирать скорость.
4. Шофер полностью убирает ногу с педали. Механика: ведомый и нажимной элементы, а также маховик синхронизированы по скорости вращения. Крутящий момент от мотора передается сначала на КПП, а затем — на колесную базу. Машина движется плавно, без набора скорости.

Чтобы более детально изучить все трансмиссионные механизмы, кликайте по ссылке. Там вы также сможете найти запчасти для УАЗа: вилки подшипников, бачки главного цилиндра и т.д.

Как работает сцепление в коробке-автомате

Сразу нужно понять, что если в машине нет педали сцепления, это не говорит о том, что в ней вообще не предусмотрен такой механизм. Просто этот трансмиссионный элемент встроен в саму коробку и отличается от того, который установлен в машину с механической КПП. Более того, в техническом плане коробку и мотор можно соединить напрямую, но в такой реализации коробка не прослужит и дня, машину будет постоянно дергать, а чтобы остановиться, придется выключать зажигание.

Если вы — водитель со стажем, тогда вспомните те моменты, когда вы слишком быстро убирали ногу с педали — авто рывком кидало вперед. И если бы не сцепление, то вам бы пришлось ездить так постоянно. Поэтому в абсолютно каждом колесном транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания есть сцепление.

В автоматических коробках тоже используется принцип смыкания-размыкания, но он реализован иначе. Как именно — зависит от конкретного типа АКПП: вариатора, роботизированной коробки или классической автоматики. Если обобщить все виды КПП, то сцепление здесь стоит рассматривать, как механизм, реализованный при помощи турбин, насосов, муфт и воздействия на них потока масла под определенным углом и с заданным давлением.

Твитнуть

Простое руководство по сцеплению механической коробки передач

Вы находитесь здесь

Главная | Простое руководство по муфте механической коробки передач

Работа муфты 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. 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.

05 Ступица со шлицами

Шлицы в центре диска сцепления сопрягаются 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 крепится болтами 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, он 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.

Теги: 

Инфографика

Обслуживание автомобилей

Простое руководство

Рекомендуется для вас

Последние советы и учебные пособия

Советы Марка: Как исправить скрипучие тормоза

22 декабря 2022

2011 Chevrolet Equinox Общие проблемы

Декабрь 18, 2022

Советы: Лучшие инструменты для домашнего механика.

14 декабря 2022 г.

Honda Civic 1996 г. общие проблемы

5 декабря 2022 г.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НА СЦЕПЛЕНИЕ И РУЧНУЮ КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ

Введение

Для преодоления инерции и начала движения автомобильный двигатель развивает мощность, которая передается в виде крутящего момента (крутящего момента) от коленчатого вала двигателя на задние колеса. Плавная и постепенная передача мощности и крутящего момента осуществляется с помощью фрикционного узла сцепления для включения и выключения потока мощности. Коробка передач используется для изменения передаточного отношения для достижения наилучшей скорости и мощности, а также для обеспечения движения транспортного средства в различных условиях запуска, остановки, ускорения, поддержания скорости и движения задним ходом. Различные компоненты, необходимые для подачи мощности на ведущие колеса, включают маховик, нажимной диск, диск сцепления, выжимной подшипник, рычаги управления и трансмиссию.

Ведомый диск сцепления может содержать асбест, который считается канцерогенным. Никогда не чистите поверхности сцепления сжатым воздухом! Избегайте вдыхания пыли с поверхности сцепления! При очистке поверхностей сцепления используйте имеющуюся в продаже жидкость для очистки тормозов.

Принцип работы сцепления

Сцепление — это устройство для включения и выключения питания двигателя, позволяющее останавливать и запускать автомобиль.

Нажимной диск или «ведущий элемент» крепится болтами к маховику двигателя, а диск сцепления или «ведомый элемент» расположен между маховиком и нажимным диском. Диск сцепления соединен шлицами с валом, идущим от коробки передач к маховику, обычно называемому валом сцепления или входным валом.

Когда сцепление и нажимной диск заблокированы за счет трения, вал сцепления вращается вместе с коленчатым валом двигателя. Мощность передается от двигателя к трансмиссии, где она направляется через различные передаточные числа для получения наилучшей скорости и мощности для запуска и поддержания движения автомобиля.

Маховик

См. рис. 2

Маховик расположен в задней части двигателя и прикреплен болтами к коленчатому валу. Он помогает поглощать импульсы мощности, обеспечивая плавную работу двигателя на холостом ходу, и обеспечивает импульс, необходимый для выполнения двигателем рабочего цикла. Задняя поверхность маховика плоско обработана, и к ней крепятся компоненты сцепления.

Прижимная пластина

Приводной элемент обычно называют прижимной пластиной. Он крепится болтами к маховику двигателя, и его основная цель состоит в том, чтобы оказывать давление на диск сцепления, плотно прижимая диск к маховику и обеспечивая передачу мощности от двигателя к трансмиссии. Он также должен быть способен прерывать поток мощности, сбрасывая давление на диск сцепления. Это позволяет диску сцепления перестать вращаться, в то время как маховик и нажимной диск продолжают вращаться.

Нажимная пластина состоит из толстой металлической пластины, винтовых или диафрагменных пружин, рычагов расцепления (пальцев) и крышки.

При использовании спиральных пружин они равномерно распределяются вокруг металлической пластины и располагаются между пластиной и металлической крышкой. Это оказывает равномерное давление на диск, который, в свою очередь, плотно прижимает диск сцепления к маховику. Крышка плотно прикручена к маховику, а металлическая пластина подвижна благодаря внутренним рычагам. Спиральные пружины предназначены для оказания прямого или косвенного натяжения на металлическую пластину, в зависимости от конструкции производителя. Три рычага (пальца), равномерно расположенные вокруг крышки, используются на большинстве нажимных дисков, чтобы ослабить удерживающее давление пружин на диске сцепления, позволяя ему отключать поток мощности.

Когда вместо цилиндрических пружин используется диафрагменная пружина, внутреннее рычажное соединение обязательно отличается, чтобы обеспечить действие «над центром» для освобождения диска сцепления от маховика. Его работу можно сравнить с работой масленки. При нажатии на слегка изогнутый металл на дне банки он выходит за центр и издает громкий «щелкающий» звук; при отпускании снова слышен шум, когда металл возвращается в исходное положение. Щелчка при работе сцепления не слышно, но действие диафрагменной пружины такое же, как и масленки.

T Диск сцепления

T Диск сцепления или ведомый элемент состоит из круглой металлической пластины, прикрепленной к шлицевой ступице. Внешняя часть круглой пластины покрыта фрикционным материалом из формованного или тканого асбеста и приклепана к пластине или приклеена к ней. Толщина диска сцепления и/или накладок может быть изменена для обеспечения более мягкого включения сцепления. Спиральные пружины часто устанавливаются в ступицу, чтобы обеспечить амортизацию крутящего момента при включении сцепления. Шлицевая ступица соединена со шлицевым валом трансмиссии (и вращается) при включенном сцеплении.

Выжимной подшипник

Выжимной (выжимной) подшипник обычно представляет собой узел шарикоподшипника, установленный на втулке и прикрепленный к выжимному или выжимному рычагу. Его цель состоит в том, чтобы оказать давление на диафрагменную пружину или спусковые рычаги в прижимной пластине. Когда педаль сцепления нажата, давление выжимного подшипника или рычага приводит в действие внутренние связи нажимного диска, освобождая диск сцепления и прерывая поток мощности. Выжимной подшипник не находится в постоянном контакте с нажимным диском. Должен сохраняться зазор для регулировки рычажного механизма.

Отключение потока мощности

Механическое включение сцепления  

Педаль сцепления предоставляет водителю механические средства управления включением и выключением сцепления. Педаль механически связана либо с тросом, либо с тягами, которые напрямую связаны с рычагом выжимного подшипника.

Когда педаль сцепления нажата, рычажный механизм перемещает рычаг выжимного подшипника. Рычаг выключения прикреплен на противоположном конце к выжимному подшипнику, который охватывает вал сцепления коробки передач и давит внутрь на пальцы нажимного диска или диафрагменную пружину. Это внутреннее давление действует на пальцы и внутреннюю связь нажимного диска и позволяет диску сцепления отходить от маховика, прерывая поток мощности.

Гидравлическое включение сцепления  

Гидравлическое включение сцепления состоит из главного и подчиненного цилиндров. При нажатии на педаль сцепления (педаль нажата) толкатель контактирует с плунжером и выталкивает его вверх по отверстию главного цилиндра. Во время первого перемещения на 1/32 дюйма (0,8 мм) уплотнение центрального клапана закрывает отверстие в резервуаре для жидкости, и по мере того, как поршень продолжает двигаться вверх по отверстию цилиндра, жидкость проталкивается через выпускную линию в рабочий цилиндр, закрепленный на картере сцепления. Когда жидкость проталкивается по трубе из главного цилиндра, это, в свою очередь, выталкивает поршень в рабочем цилиндре наружу. Толкатель соединен с рабочим цилиндром и перемещается в кармане вилки сцепления. Когда поршень рабочего цилиндра движется назад, толкатель заставляет вилку сцепления и выжимной подшипник отсоединить нажимной диск от диска сцепления. При обратном ходе (педаль отпущена) плунжер движется назад под действием обратного давления муфты. Жидкость возвращается в главный цилиндр, и последнее движение плунжера приподнимает уплотнение клапана над седлом, обеспечивая неограниченный поток жидкости между системой и резервуаром.

Возвратная пружина поршня в рабочем цилиндре предварительно натягивает рычажный механизм сцепления и обеспечивает постоянный контакт выжимного подшипника с пальцами выключения сцепления. По мере износа ведомого диска пальцы диафрагменной пружины перемещаются назад, заставляя двигаться выжимной подшипник, вилку и толкатель. Это движение толкает поршень рабочего цилиндра вперед в его отверстии, вытесняя гидравлическую жидкость вверх в резервуар главного цилиндра, тем самым обеспечивая функцию саморегулировки системы гидравлического сцепления.

Типовые компоненты гидравлической приводной системы сцепления.

Включение потока мощности

Пока педаль сцепления нажата и поток мощности прерван, коробка передач может быть переключена на любую передачу. Педаль сцепления медленно отпускают, чтобы диск сцепления постепенно перемещался к маховикам под давлением пружин нажимного диска. Трение между диском сцепления и маховиком увеличивается по мере отпускания педали и увеличения частоты вращения двигателя. Когда автомобиль движется, потребность в проскальзывании сцепления уменьшается, и педаль сцепления можно полностью отпустить.

Координация между педалью сцепления и акселератором важна, чтобы избежать остановки двигателя, ударов по компонентам трансмиссии, чрезмерного проскальзывания сцепления и перегрева.

Как работает механическая коробка передач

Двигатель внутреннего сгорания создает крутящее движение или крутящий момент, который передается на ведущие колеса. Однако двигатель не может развивать большой крутящий момент на низких оборотах; он будет развивать максимальный крутящий момент только на более высоких скоростях. Коробка передач с ее различными передаточными числами обеспечивает возможность обеспечения этого низкого крутящего момента для движения автомобиля.

Передаточные числа трансмиссии позволяют двигателю работать наиболее эффективно в различных условиях движения и нагрузки. Использование передаточных чисел позволяет избежать необходимости в чрезвычайно высоких оборотах двигателя на высоких скоростях движения.

Современная трансмиссия обеспечивает как скорость, так и мощность благодаря выбранным размерам шестерен, разработанным для наилучшей универсальной производительности. Мощное (нижнее) передаточное число приводит транспортное средство в движение, а передаточное отношение скорости поддерживает движение транспортного средства. Переключаясь на передачи с разными передаточными числами, водитель может регулировать скорость двигателя в соответствии с дорожными условиями.

Передаточные числа 

Для достижения максимальной производительности и эффективности передаточные числа разрабатываются для каждого типа транспортного средства в зависимости от таких факторов, как размер двигателя, вес транспортного средства и ожидаемая загруженная масса и т. д.

Передаточное число Передаточное отношение можно определить, посчитав зубья на обеих шестернях. Например, если ведущая шестерня имеет 20 зубьев, а ведомая шестерня имеет 40 зубьев, передаточное отношение будет 2 к 1. Ведомая шестерня совершает один оборот на каждые два оборота ведущей шестерни. Если ведущая шестерня имеет 40 зубьев, а ведомая шестерня 20 зубьев, то передаточное число составляет 1 к 2. Ведомая шестерня делает два оборота, а ведущая шестерня — один раз.

Коробки передач, используемые сегодня, могут иметь четыре, пять или шесть скоростей вперед, но все они имеют одну скорость назад. Задняя передача необходима, потому что двигатель вращается только в одном направлении и не может быть реверсирован. Процедура реверсирования должна выполняться внутри трансмиссии.

Сравнивая передаточные числа, можно увидеть, какая трансмиссия передает большую мощность на ведущие колеса при одинаковых оборотах двигателя. Низкая или первая передача пятиступенчатой ​​коробки передач с передаточным числом 3,61 к 1 означает, что за 3,61 оборота входного вала или вала сцепления (соединенного с двигателем сцеплением) выходной вал трансмиссии сделает один оборот. Это обеспечивает большую мощность на ведущие колеса по сравнению с пониженной передачей четырехступенчатой ​​коробки передач от 2,33 до 1,9.0005

Когда коробка передач переключается на высокую передачу в четырехступенчатой ​​коробке передач и на четвертую передачу в пятиступенчатой ​​коробке передач, передаточное число обычно составляет 1 к 1 (прямой привод). При каждом обороте двигателя и входного вала выходной вал вращается на один оборот.

Пятая передача в пятиступенчатой ​​коробке передач обычно является повышающей. Эта передача используется для движения на более высоких скоростях, когда нагрузка на двигатель очень мала. Это передаточное число обеспечивает лучшую экономичность за счет снижения оборотов двигателя для поддержания определенной скорости. Входной вал вращается всего на 0,87 оборота, а выходной вал вращается на один оборот, в результате чего выходной вал вращается быстрее, чем входной вал.

Повышающая передача обычно встроена в коробку передач.

Синхронизированная трансмиссия

Поток мощности, показанный в типичной четырехступенчатой ​​трансмиссии, представляет собой обычную цилиндрическую трансмиссию. Для обеспечения бесшумной работы и включения передач к шестерням главного вала добавляются синхронизирующие муфты. Добавление синхронизаторов позволяет шестерням находиться в постоянном зацеплении с шестернями группы (шестернями, которые обеспечивают соединение между входным и выходным валами), а механизм синхронизирующей муфты блокирует шестерни вместе.