Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Функции сцепления

Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:

1. Плавное разъединение и соединение двигателя и коробки передач.
2. Передача крутящего момента без проскальзывания (без потерь).
3. Компенсация вибраций и нагрузок от неравномерности работы двигателя.
4. Снижение нагрузок на элементы двигателя и трансмиссии.

Элементы муфты сцепления

Конструкция муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• — ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления — нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция — передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название «корзина сцепления». Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. — гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Элементы двухдискового сцепления

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Принято считать, что в строении автомобиля разбираются в основном мужчины, однако в случае, когда женщина садится за руль, она также должна знать составные части каждого элемента автомобиля. Кроме этого ей должны быть известны и принцип их действия. Одной из важных механизмов в автомобиле считается сцепление. Однако, что делает сцепления, и какие функции оно исполняет? Об этом мы поговорим в этой статье.

Под сцеплением подразумевается специальный механизм автомобиля, работа которого преимущественно основана на силе трения скольжения. Данный механизм предназначен в основном для передачи крутящего момента. Механизм сцепления относят к компоненту трансмиссии определенного транспортного средства, которая предназначена для подключения/отключения соединения двигателя с коробкой передач.

Принцип действия сцепления

Рассмотрим, что делает сцепление подробней. В основном сцепление служит для разобщения на небольшой промежуток времени коленчатого вала от силовой передачи транспортного средства. Это необходимо для переключения шестерён в коробке передач, а также для торможения автомобиля до полной его остановки. Также сцепление даёт возможность автомобилю плавно начинать движение с места.

Существует множество разных типов сцепления. Для чего они нужны, рассмотрим кратко дальше. Большинство популярных типов сцепления основано на нескольких фрикционных дисках, которые должны быть плотно сжаты друг с другом. Плавность включения/выключения передачи обеспечивает вращающийся ведущий диск, который присоединяется к коленчатому валу двигателя, таким образом, чтобы он размещался относительно ведомого диска, который в свою очередь должен быть присоединён через шлиц с коробкой передач.

Сила, которая передается от педали сцепления, влияет на механизм с помощью механического или гидравлического привода. Процесс нажатия на педаль сцепления разводит диски сцепления, что сопровождается освобождением пространства, при этом отпускание педали приводит к сжатию ведомого и ведущего дисков.

Классификация

Чтобы ясней усвоить для себя для чего нужно сцепление нужно также рассмотреть и их классификацию. Это позволит понять небольшие различия между данными видами, а также его использование в разных видах автомобилей.

• По способу управления данный механизм подразделяется на сцепления с гидравлическим, механическим, электрическим и с комбинированным приводом.
• По виду трения различают сухие сцепления (как правило, это фрикционные накладки, которые работают в воздушной среде) и сцепления, работающие в масляной ванне (соответственно их называют «мокрые»).
• По режиму включения бывают замкнутые и замкнутые непостоянно сцепления.
• Одно-, двух- и многодисковые сцепления классифицируют по числу ведомых дисков.
• По расположению и по типу нажимных пружин бываю сцепления с расположением в несколько цилиндрических пружин, которые размещаются по периферии нажимного диска и с диафрагменной пружиной, которая находится по центру.

Сцепление в "автоматах"

В самом классическом виде механизм сцепления в гидромеханических и других вариаторных автоматических коробках передач должен отсутствовать, а присутствует он только в роботизированных трансмиссиях или в кулачковых коробках передач. В коробках передач с роботизированным управлением, при выжимании сцепления, переключаются передачи с помощью электропривода, а для большей плавности во время переключения используются коробки передач, где размещено два сцепления. Они работают по очереди, то есть одно сцепление в работе, при этом другое должно быть наготове.

Автомобильное сцепление необходимо для того, чтобы краткосрочно отсоединить коленчатый вал двигателя от коробки передач, и для их постепенного совмещения, которые нужны при переключении передач, и в тот момент, когда авто трогается с места. Из этой публикации можно более подробно узнать, для чего служит сцепление автомобиля, а также чаще всего встречающиеся его неисправности и рекомендации по эксплуатированию.

Самый распространённый вид сцепления на легковых и грузовых авто - это одно-дисковое сцепление фрикционного типа .

Такое сцепление включает в себя привод и механизм выключения. Привод располагается нане вращающихся деталях автомобиля, которые установлены на раме, а механизм - на маховике двигателя

Главными составляющими механизма сцепления служат : нажимной и ведомые диски, а также отжимные рычаги, которые соединены с нажимным диском.

Составляющими привода сцепления являются:

• вилки,

• педали,

• тяги,

• муфта, содержащая выжимной подшипник и возвратную пружину.

Включенным называется сцепление , при котором педаль сцепления отпущена, а между маховиком и нажимным диском, пружинами зажат ведомый диск. В таком раскладе, когда работает двигатель, от нажимного диска и маховика за счет сил трения крутящий момент передаётся на ведомый диск, а затем на ведущий вал. Если нажать на педаль сцепления, вся тяга передвинется и повернет вилку. Конец вилки, который свободен, надавливает на муфту, из-за чего происходит перемещение к маховику и нажим на рычаги, которые и отодвигают нажимной диск. При всём этом действии ведомый диск освобождается от усилия, которое сжимает его, отходя от маховика, и сцепление выключается.

Основные неисправности сцепления.

• Если сцепление выключается не полностью , то можно предположить, что это происходит из-за свободного хода педали сцепления, либо перекоса нажимного подшипника. Чтобы устранить эту неисправность, нужно удалить воздух из гидропривода, а такжеотрегулировать свободный ход педали.

• Если сцепление включается не полностью , то это происходит из-за того, что в авто малый свободный ход педали, или износились фрикционные накладки ведомого диска. Для того чтобы исправить данную поломку, нужно хорошо отрегулировать свободный ход педали, промыть или поменять диски, пружины.

• Сцепление включается резко из-за заедания в механизме привода, задирах на рабочей поверхности диска и проблем с фрикционными накладками ведомого диска. Для того чтобы исправить эту неисправность, необходимо избавиться от задиров на рабочей области дисков и поменять ведомый диск.

• В приводе выключения подтекает тормозная жидкость из цилиндров (главного или рабочего) и в трубках соединения. Для исправления данной неисправности нужно установить, где происходит утечка, и заменить неисправные узлы, а затем прокачать весь гидропривод.

Эксплуатация сцепления.

Во время использования автомобиля нужно следить за уровнем в бачке, который питает жидкостью гидравлический привод сцепления. В случае, когда уровень оказывается ниже нормы, необходимо долить тормозную жидкость. В обратном случае, если уровень опуститься до нуля, тогда всё усилие надавить на педаль будет направляться «в никуда».

Сниженный уровень тормозной жидкости или неправильность регулирования сцепления

приводит к проблемам с включением передач , т.е. для того чтобы включить передачу, необходимо будет приложить немалые усилия, либо же они вообще включаться не будут.

Если же вам, каким-то образом, удастся включить первую передачу при полностью нажатой педали сцепления, автомобиль начнет медленно двигаться самопроизвольно, несмотря на то, что в этот момент двигатель и ведущие колеса отделены. Такая неисправность называется - сцепление ведет.

Но это, вовсе, не все проблемы, которые связаны со сцеплением. Из-за того что, при каждом нажатии на педаль сцепления, все поверхности ведомого диска сильно трутся с железным маховиком и таким же железным нажимным диском, происходит износ боковых поверхностей ведомого диска. Это естественный процесс, однако,настает момент, когда этот износ оказывается, настолько велик, что не происходит зажима между маховиком и нажимным диском с нужной силой, а буксуя, не происходит передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Это описание так же имеет своё название - сцепление буксует .

Учитывая то, что многие водители далеко не мастера вождения, износ диска происходит раньше, чем 80 тыс. км пробега. Определить начальную стадию критического износа довольно просто. Нужно двигаться со скоростью 40-45 км/ч на четвертой передаче. Если при нажатии на педаль газа вы замечаете, что машина продолжает движение с неизменной скоростью, а обороты увеличиваются, то смело можно покупать диск и искать подходящий автосервис.

Если прослушивается «шелест» в области сцепления , и наблюдается его полное пропадание при выжатом сцеплении, то вам следует заменить выжимной подшипник.

К износу сцепления и других агрегатов автомобиля ведут резкие ускорения и старты автомобиля. Также значительно уменьшает срок службы сцепления удерживание педали сцепления в нажатом виде на время остановки перед красным сигналом светофора. Грамотно ожидать разрешающий сигнал необходимо на нейтральной передаче, и полностью отпущенной педали сцепления.

Система управления сцеплением работает в автомобиле, как часть его трансмиссии. Нужно вспомнить, что идея временного разрыва передаточной цепи энергии вращения от мотора машины к колесам была предложена Карлом Бенцем и является обязательным атрибутом механической коробки передач.

Зачем нужно сцепление в машине? Своим появлением в машине узел обязан врожденному недостатку механической коробки - шестерни ведущего вала не могли войти в зацепление под нагрузкой. Для изменения пары передач машины понадобилось хитроумное устройство, способное, когда это нужно, на доли секунды отключать вращающий момент мотора.

Это один из полноценных органов управления машиной, с помощью которого реализуется несколько основных вопросов эксплуатации:

• коробка переключения передач получает вращающий момент от сцепления без рывков и крутильных колебаний, нужно обезопасить трансмиссию от ударов;
• двигатель машины избавлен от ударных нагрузок при торможении или маневрировании;
• отпала необходимость в тяжелом и ненадежном маховике-накопителе, который был нужен для перераспределения энергии двигателя машины.

Важно! Статистический анализ работы систем автомобиля показал, что наибольшей частотой срабатывания из органов управления машиной обладает его сцепление, выполняющее роль замка, замыкающего и размыкающего поток энергии в зависимости от нагрузки. Нужно понимать, какой высокой надежности достигли.

Зачем нужно выжимать сцепление? Устройство сцепления для передачи энергии от маховика мотора машины первичному валу коробки передач использует два диска, в нормальном состоянии плотно прижатых друг к другу мощной диафрагменной пружиной, обеспечивающей надежное соединение. Это нужно для того, чтобы избежать пробуксовки.

При необходимости разорвать поток вращения, водитель нажимает педаль выключения сцепления, и специальный механизм, преодолевая сопротивление пружины, разводит диски на расстояние в несколько миллиметров. Для правильного использования устройства, и чтобы разобраться, как его нужно выжимать в машине, необходима определенная практика и привыкание.

Один из дисков, называемый ведущим, представляет собой толстое и широкое кольцо из специального чугуна с большой боковой поверхностью. Он жестко соединен с маховиком двигателя. Второй диск тонкий, с приклепанными по периметру накладками из материала, обладающего большим коэффициентом трения, жестко насажен на первичный вал коробки передач.

Это частично гарантирует отсутствие проскальзывания между прижатыми дисками. Если усилие и момент на валу превышает допустимую величину, диски начинают пробуксовывать и гореть, но главные узлы мотора остаются целыми.

Кроме дисков, в корзине активно работают:

• привод - гидравлический или тросовый, непосредственно передающий усилие ноги к точке выключения сцепления. Для выполнения этой задачи нужно большое усилие, поэтому выключение выполняют нажатием ноги на педаль, выключить рукой в машине значительно сложнее, а в грузовой машине вообще невозможно;
• выжимной подшипник является промежуточным звеном и нужен, чтобы выполнить одновременно поступающее и вращательное движение при выключении сцепления;
• диафрагменная пружина состоит из нескольких упругих элементов - лепестков, размещенных по периметру венца корзины сцепления, в центре лепестки объединены с выжимным подшипником.

Зачем сцепление выжимают ногою? В старых конструкциях машин руки водителя были перегружены органами управления, для сцепления больше подошла система выключения педалью, выжимаемой ногой.

На заметку! По традиции и привычке управление узлом в современной машине так и осталось ножным, хотя в машинах для инвалидов часто применяют конструкцию с ручным выжимом.

Зачем выжимать сцепление при запуске двигателя. Конструкция предполагает, что в нормальном состоянии оно постоянно включено, даже в состоянии покоя машины. При запуске двигателя, особенно в зимнее время, коленвал мотора и первичный вал коробки создают большое сопротивление вращению. Для облегчения запуска мотора машины нужно выжать педаль сцепления и отключить вал коробки, тем самым уменьшить потери.

Современные системы получили новые материалы, но работают в том же ключе. Многочисленные попытки заменить сцепление привели к появлению разнообразных сложных и очень дорогих агрегатов, значительно уступающих старой схеме. С увеличением степени использования электроники в контроле за работой систем машины в работе узла появились датчики положения педали сцепления.

Зачем нужен датчик сцепления?

По сигналу датчика контроллер ЭБУ узнает о состоянии узла и подает управляющие импульсы для снижения оборотов мотора машины или их увеличения при отпускании педали. Таким образом, значительно снижается эффект «клевка» машины при старте и начале движения.

Важно! Для нормальной работы датчика необходимо опытным путем подобрать ход педали. Это не только оптимизирует работу мотора, но и даст определенный выигрыш в расходе топлива.

Система сцепления предназначена для подключения двигателя транспортного средства к коробке передач. В целом, ее можно назвать связующим звеном между этими двумя силовыми агрегатами. В этой статье мы расскажем вам, в чем заключается принцип работы сцепления, из каких компонентов состоит система и наглядное видео работы устройства.

Как сказано выше, основным предназначением системы является плавное соединение шкива КПП и маховика мотора авто во время переключения скоростей и трогания машины с места.

Иными словами, сцепление выполняет функцию выключателя крутящего момента.

Также стоит отметить, что СС (система сцепления) предотвращает возникновение перезагрузки и повреждений трансмиссии во время аварийного торможения.

Однодисковый агрегат авто

Различают несколько видов СС по различным свойствам:

• по числу ведомых дисков: однодисковые или многодисковые (первый вариант наиболее распространен);
• по принципу функционирования: «мокрое» или «сухое» («сухие» сцепления являются наиболее распространенными);
• по принципу включения маховика системы могут быть механическими, гидравлическими, электрическими или комбинированными;
• по принципу воздействия на прижимной диск.

Нажимной элемент

Этот диск среди отечественных автомобилистов принято называть «корзиной». Данный компонент представляет собой устройство округлой формы. Пружинки «корзины» соединяются с прижимной площадкой, которая также имеет округлую форму.

«Корзина» или нажимной элемент

Ведомый шкив

По своей форме этот компонент также округлый и состоит он из нескольких элементов:

• металлическое основание диска;
• шлицевая муфта;
• углепластиковые накладки, которые также могут быть изготовлены из керамических материалов или кевлара - данные компоненты крепятся к основанию диска посредством специальных устройств;
• специальные толстые пружины, называющиеся демпферными, они располагаются по периметру круглого основания. В частности, они находятся вокруг муфты и предназначены для того, чтобы предотвратить возникновение вибраций.

Ведомый шкив механизма

Выжимной элемент

По сути это подшипник. Одна сторона данного компонента является площадкой, которая находится на первичном шкиве и прикрепляется к защитному кожуху вала. К слову, первичный шкив немного выступает из агрегата КПП.

Выжимной компонент системы сцепления активируется в момент нажатия на оправу. По своему принципу действия подшипник может быть:

Выжимной подшипник механизма

Привод

Система привода по своей конструкции, как сказано ранее, может быть гидравлической, электрической или механической. Рассмотрим принцип работы каждой из них.

• «Гидравлика» состоит из двух цилиндров: главного и рабочего, которые соединяются между собой при помощи патрубка высокого давления. При нажатии на педаль сцепления при помощи давления активируется шток главного цилиндра, с одной стороны которого находится специальный поршень. Данный поршень выжимает тормозную жидкость, в результате чего в системе возникает давление, которое, в свою очередь, передается к рабочему цилиндру через патрубок. Что касается рабочего цилиндра, то его конструкция схожа: на нем также расположен поршень и шток. В результате возникновения давления поршень приводит в действие шток, который воздействует на выжимную вилку.
• Что касается электрического привода, то во время нажатии на педаль активируется специальный электрический моторчик, к которому подключается тросик.
• В системе механического привода усилие, которое возникает при нажатии на педаль сцепления, переходит на выжимную вилку при помощи тросика, который расположен внутри кожуха.

Двухдисковый агрегат авто

Педаль

Как известно, педаль сцепления системы расположен слева от педали тормоза. Если ваше транспортное средство оборудовано автоматической коробкой передач, то педаль сцепления в нем будет отсутствовать. Тем не менее, сам механизм, разумеется, будет.

Как работает?

Если вы не знаете, как работает сцепление, то наша статья поможет вам разобраться в этом вопросе. Рассмотрим принцип работы сцепления автомобиля на деле.

Если сцепление отпущено, то ведомый вал в это время зажат между нажимным диском и маховиком. Когда водитель нажимает на газ, в системе возникает трение, в результате чего крутящий момент перенаправляется от маховика ДВС на силовую скорость транспортного средства.

Когда водитель выжимает педаль СС, детали агрегата начинают функционировать и взаимодействовать между собой. В результате этого ведомый вал освобождается от прижимного усилия. Чтобы это произошло, в работу вступает тросик устройства. На выжимной подшипник воздействует вилка отключения механизма, в результате чего подшипник начинает движение к маховику вдоль вала. После этого подшипник оказывает давление на пластинки нажимной пружины.

В том случае, если лепестки пружины механизма прогибаются в сторону маховика, пружина отгибает наружный край от нажимного диска, таким образом освобождая его. Одновременно тангенциальные пружинки отпускают нажимной диск, в результате чего крутящий момент перестает передаваться от мотора к КПП.

Если водитель отпускает педаль, нажимной диск начинает взаимодействовать с ведомым шкивом посредством диафрагменной пружины. Также стоит отметить, что нажимной диск взаимодействует с маховиком во время отпускания педали. Тогда крутящий момент начинает передаваться от мотора к КПП в результате образовавшихся сил трения.

Схема механизма с обозначением каждого элемента

• 1 - непосредственно оболочка тросика механизма;
• 2 - нижняя часть оболочки, наконечник;
• 3 - устройство крепления тросика педали;
• 4 - защитный чехол тросика;
• 5 - нижняя часть тросика;
• 6 - гайка, позволяющая регулировать положение педали;
• 7 - контргайка;
• 8 - поводок тросика;
• 9 - вилка выключения механизма;
• 10 - защитный кожух устройства;
• 11 - винт крепления;
• 12 - нажимной диск;
• 13 - маховик агрегата;
• 14 - ведомый шкив;
• 15 - первичный шкив силового агрегата;
• 16 - нижняя часть картера устройства;
• 17 - непосредственно сам картер механизма;
• 18 - пружина нажимного устройства;
• 19 - подшипник, предназначенный для выключения во время переключения скоростей;
• 20 - фланец муфты;
• 21 - втулка муфты выжимного элемента;
• 22 - уплотнительная резинка;
• 23 - верхняя часть оболочки тросика;
• 24 - верхняя часть тросика;
• 25 - опорная деталь крепления педали устройства;
• 26 - пружина педали механизма;
• 27 - непосредственно сама педаль;
• 28 - упорная пластина.

Видео от Михаила Нестерова «Принцип работы сцепления»

В этом видео показан принцип работы механизма.

AvtoZam.com

Устройство и принцип работы механизма сцепления автомобиля

Сцепление – это механизм, предназначенный для передачи крутящего момента двигателя к коробке передач, а также плавного соединения и разъединения двигателя с механизмами трансмиссии. С его помощью можно начинать движение на автомобиле, переключать передачи, останавливаться с работающим двигателем, маневрировать при резком изменении скорости.

Механизм сцепления предохраняет детали двигателя и трансмиссии автомобиля от повреждений и перегрузок при быстром включении передач и резком торможении.

А ниже мы расскажем о принципе работы сцепления автомобиля, об устройстве и типах приводов включения и выключения сцепления, и о том, как правильно пользоваться механизмом сцепления на автомобилях с механической коробкой передач.

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в плавном соединении и разъединении между собой двух металлических дисков: один жестко привязан к валу двигателя, а второй – к коробке переключения передач.

Механизм сцепления приводится в действие тросом, ведущим от педали в подкапотное пространство автомобиля непосредственно к самому механизму сцепления. При нажатой педали происходит разъединение двигателя и трансмиссии.

Основными деталями механизма сцепления являются:

• Маховик коленвала;
• Ведущий диск (нажимной);
• Ведомый диск.

Диск, передающий усилие двигателя, называется ведущим (он же нажимной или "корзина" сцепления). Он крепится шарнирными соединениями к штампованному стальному кожуху, который, в свою очередь, жестко соединен болтами с маховиком коленчатого вала. Такой вид крепления позволяет ведущему диску сцепления изменять расстояние до кожуха.

При продольном перемещении "корзина" сцепления прижимает к маховику диск, называемый ведомым. Он соединен с первичным валом коробки переключения передач. В рабочем положении ведомый диск зафиксирован между маховиком и нажимным диском, а при нажатии на педаль сцепления он освобождается.

При отпущенной педали сцепления ведущий и ведомый диски прижимаются сильными пружинами к маховику, образуя жесткую конструкцию. При этом вал коробки передач начинает вращаться со скоростью вращения коленвала, передавая усилие к узлам трансмиссии и далее через приводные валы к колесам. Автомобиль трогается с места.

Но скорости двух валов не могут моментально стать одинаковыми, автомобиль в этом случае «прыгнет» и заглохнет. Поэтому педаль управления сцеплением отпускается плавно, чтобы с помощью сил трения уравнять вращение ведущего и ведомого дисков. Тогда можно нажатием на педаль акселератора изменять скорость вращения коленвала и, соответственно, управлять скоростью движения автомобиля.

Такой вид сцепления называется сухим, дисковым и постоянно замкнутым. Это значит, что для его работы нужны сухие поверхности дисков, при отпущенной педали, соединенных друг с другом.

Принцип работы приводов сцепления

Принцип работы привода сцепления автомобиля, с которым усилие от педали передается на механизм переключения, может быть механическим, гидравлическим или электрическим.

Механический привод сцепления конструктивно самый простой: он представляет собой стальной трос, связывающий тягу педали и рычаг включения сцепления. На нем обычно находится резьбовое соединение, которым можно регулировать длину троса. Недостаток такого привода – большее усилие при нажатии на педаль.

Гидравлический привод комфортнее в работе, особенно если приходится часто пользоваться сцеплением. Его принцип работы похож на работу тормозной системы: при нажатии на педаль поршень давит на жидкость, которая, двигаясь в цилиндре, приводит в движение толкатель рычага включения сцепления. В этом случае ход педали мягче, но нужно следить за состоянием гидравлических шлангов, и контролировать уровень и качество заливаемой в систему гидравлической жидкости.

Электрический привод отличается от механического тем, что трос выключения сцепления приводится в движение от электромотора, который включается при нажатии на педаль. В остальном его устройство мало чем отличается от механического привода.

Как правильно пользоваться сцеплением на автомобиле

На практике работа со сцеплением автомобиля в основном выражается в выработке навыка правильного трогания с места, особенно на подъеме. При оживленном городском движении умелая работа с педалью позволит автомобилю двигаться плавно и не заглохнуть при резком торможении.

При начале движения, нужно, отпуская педаль сцепления, уловить момент соприкосновения дисков, уравновесить скорости их вращения, и дальше плавно отпустить педаль. Ориентир – число оборотов двигателя. Если двигатель работает равномерно, значит, сцепление включается правильно.

Сцеплением следует пользоваться лишь при старте, переключении передач и при остановке автомобиля. Выполнение этого требования продлит срок его службы.

• Резкое или, наоборот, замедленное отпускание педали сцепления при старте приводит к ускоренному износу рабочей поверхности дисков.
• Остановка на светофоре при нажатой педали и включенной передаче не лучшим образом скажется на работе нажимных пружин, подшипника и вилки выключения.

Две главные неисправности механизма сцепления – это недостаточно плотное соприкосновение дисков и недостаточно полное их разъединение.

1. В первом случае сцепление пробуксовывает, а у автомобиля будет наблюдаться плохая динамика разгона. Обычно это является результатом износа ведомого диска, его фрикционных накладок.
2. Во втором случае в результате неполного разъединения дисков при включенной передаче и нажатой педали автомобиль пытается поехать.

Если эти неисправности не устраняются регулировкой привода, то необходим ремонт самого механизма в стационарных условиях.

Видео: принцип работы сцепления автомобиля

unit-car.com

Как это работает: сцепление + наглядное видео

Заказать запчасть со скидкой!

Камера - 25-09-2017 - ул. Болдина (возле бани) и ул. Сов. Пограничников (м-н "Октябрьский")

 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: 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:

Ведомая часть состоит из:

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! 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. 

© 2006–2017 Автомобили Гродно

autogrodno.by

Сцепление автомобиля - принцип работы, устройство

Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.

Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление - это выключатель крутящего момента. Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.

Рассмотрим виды сцепления. По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые. Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным». Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты. Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой.

Схема сцепления автомобиля: 1 - картер сцепления; 2 - подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 - вилка выключения сцепления; 5 - нажимная пружина; 6 - ведомый диск; 7 - маховик; 8 - нажимной диск; 9 - кожух сцепления; 10 - первичный вал коробки передач; 11 - трос; 12 - педаль сцепления; 13 - муфта подшипника выключения сцепления; 14 - пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 - пружина демпфера; 16 - ступица ведомого диска.

В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.

Схема сцепления: 1 - маховик; 2 - ведомый диск сцепления; 3 - корзина сцепления; 4 -выжимной подшипник с муфтой.

1. Нажимной диск, в народе именуемый «корзиной», представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.
2. Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины, которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.
3. Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.
4. Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.
5. Система привода в действие сцепления, как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
   1. Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.
   2. Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.
   3. Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.
6. Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет. Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.

Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».

В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.

При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.

В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.

В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).

В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.

Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.

1. В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.
2. При увеличении оборотов двигателя, масляный насос в АКПП нагнетает масло в распределитель и, по достижении определенного значения давления, распределитель по маслопроводящим каналам предает давление на актуатор. Последний приводит в движение механизм нажатия сцепления. После переключения передачи, давление сбрасывается, и двигатель присоединяется к коробке.

Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.