Принцип работы двухдискового сцепления

Особенности устройства двухдискового сцепления

На многих полноприводных колесных и быстроходных гусеничных ТС устанавливается фрикционное сухое двухдисковое, постоянно замкнутое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин.

Особенностями такого сцепления, устанавливаемого на автомобилях КамАЗ, «Урал» и других ТС, являются наличие устройства (не требующего регулировки в процессе эксплуатации) для автоматической установки среднего ведущего диска в среднем положении при выключении сцепления, термостойкая накладка ведомого диска с большим сроком службы и определенная форма кожуха, обеспечивающая фиксацию нажимных пружин.

К ведущим частям сцепления относятся маховик 27, средний ведущий диск 2, нажимной диск 4, кожух 77с втулками 3 и болтами 19. Средний ведущий и нажимной диски имеют на нажимной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы на цилиндрической поверхности маховика и передают на ведущие диски вращающий момент от двигателя. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 2 и 4.

К ведомым частям относятся два ведомых диска 7. Ведомые диски стальные, снабжены фрикционными накладками 22, изготовленными из асбестовой композиции; они соединяются со своими ступицами через диски 24 гасителя крутильных колебаний с пружинами 25 и фрикционными кольцами 26.

Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах ведомого вала 23 сцепления, являющегося одновременно ведущим валом коробки передач (или переднего делителя передач).

Между кожухом 17 и нажимным диском 4 установлены на-жимные пружины 16 с теплоизолирующими прокладками 18, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным и средним ведущими дисками и маховиком с суммарным усилием 10 500… 12 200 Н (1050… 1220 кгс).

Выключающее устройство сцепления состоит из рычагов выключения 6, соединенных наружными концами с нажимным диском 4, а в средней части — с опорными вилками 5, которые установлены в кожухе 17, пружины 7 с петлей 9, упорного кольца 14 рычагов выключения и муфты выключения 72 с подшипником 10, оттяжной пружиной 77 и шлангом смазки 8, установленных на цилиндрической части крышки подшипника ведущего вала коробки передач, и вилки выключения 75, установленной на валике 75 в картере 20 сцепления.

Рис. Устройство двухдискового сцепления

Средний ведущий диск 2 имеет рычажный механизм 27, автоматически устанавливающий диск 2 в среднее положение при выключении сцепления, освобождая передний ведомый диск 1. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении имеются зазоры, что обеспечивает чистоту выключения сцепления.

Принцип работы двухдискового сцепления

Сцепление передает тем больший крутящий момент, чем больше площадь его поверхностей трения, сила давления пружин и коэффициент трения фрикционных накладок. Коэффициент трения зависит от материала поверхностей, и величина его ограничена. Сила давления пружин не может быть слишком большой, так как при этом затрудняется выключение сцепления; кроме того, давление на трущиеся поверхности может оказаться чрезмерно высоким, а их размеры ограничиваются размерами маховика. Вследствие этого иногда для передачи больших крутящих моментов в автомобилях применяют сцепление не с одним, а с двумя ведомыми дисками.

Ведущая часть двухдискового сцепления состоит из маховика с шестью пальцами, на которых укреплен кожух сцепления и надеты ведущие диски. Все детали ведущей части сцепления вращаются вместе, как одно целое. К заднему ведущему диску винтами прикреплено теплоизоляционное кольцо, в которое упираются пружины.

Ведомая часть сцепления включает два ведомых диска со ступицами и первичный вал коробки передач, на который ведомые диски надеты на шлицах.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Двухдисковое сцепление:
1 — маховик; 2 и 4 — ведомые диски; 5 — ведущие диски; 6 — кожух; 7 — педаль; 8 — рычаг выключения; 9 — муфта выключения сцепления; 10 — вилка; 11 — пружина; 12 — палец; 13 — первичный вал коробки передач

Нажимной механизм сцепления состоит из двенадцати пружин, помещенных между задним ведущим диском и кожухом.

В механизм выключения двухдискового сцепления входят те же детали, что и в однодисковом сцеплении. Опорой для шести рычагов служат передние края щелей, прорезанных в кожухе. Задний ведущий диск связан с рычагами выключения болтами.

При нажатии на педаль сцепления вилка, поворачиваясь на оси, передвигает муфту вперед по направлению к маховику. Муфта нажимает на внутренние концы рычагов, перемещая их вперед; вследствие этого наружные концы рычагов отводятся назад и за болты оттягивают задний ведущий диск. Передний ведущий диск отжимается от маховика тремя пружинами (на рисунке они не показаны). Таким образом, ведомые диски освобождаются, и сцепление выключается. Чтобы избежать зажатия заднего ведомого диска между ведущими дисками, в кожух сцепления ввернуты три установочных винта, в которые при выключении сцепления упирается диск.

Муфта и подшипник выключения смазываются жидким маслом, поступающим по трубке из масленки, установленной на кожухе сцепления.

Журнал Автомобилисты

Как устроено и работает сцепление

Как работает сцепление

Давайте рассмотрим, как работает сцепление. На сегодняшний день получило широкое распространение сухое однодисковое, включенное постоянно сцепление. То есть, получается, что когда автомобиль находится на стоянке, или во время постоянной езды (с определенной постоянной скоростью), то сцепление по умолчанию всегда включено и работает как связь между коробкой перемены передач (механической или автоматической) и маховиком двигателя. Получается, что принцип работы сцепления состоит в постоянном соединении маховика силового агрегата и КПП, а при необходимости – их разъединении.

Продолжим отвечать на вопрос как работает сцепление. Посмотрим, что же происходит во время полного выжима педали привода сцепления. Когда происходит нажатие на педаль сцепления водителем, то через привод, усилие передается на выжимной подшипник, таким образом, передается усилие на специальные выжимные пружины. И вся рабочая поверхность сцепления отжимается от диска корзины сцепления. Благодаря высвобождению диска, на первичный вал КПП останавливает вращение, в то время как силовой агрегат продолжает свою работу.

В заключение отвечая на вопрос – как работает сцепление следует рассказать, что же происходит, во время того как педаль не нажата. Когда сцепление находится в рабочих положениях, в шлицевую муфту поступает первичный вал. Под воздействием выжимных пружин на прижимном диске корзины сцепления происходит полное соприкосновение, при котором маховик прижимается к диску сцепления. Благодаря этому крутящий момент, который создается на двигателе, полностью передается с помощью диска сцепления на коробку перемены передач.

Принцип работы сцепления для чайников можно свести к следующему — в результате работы сцепления происходит плотный прижим друг к другу рабочих поверхностей трех составляющих:

1. Маховик;
2. Накладок самого диска сцепления.
3. Прижимных поверхностей корзины сцепления

Принцип работы сцепления, которое постоянно выключено, прямо противоположно описанному выше. Однако такой вид сцепления не получил широкого распространения, и поэтому мы не будем останавливаться на более детальном рассмотрении этого вопроса.

Принцип действия сцепления сводится к тому, что в определенные моменты оно не работает, при этом, постоянно сцепление включено и работает вместе с маховиком и кпп.

Принцип работы двухдискового сцепления

Принцип действия сцепления различных типов сходно, как и их устройство. Однако, функционируют они по-разному. Давайте рассмотрим, как работает двухдисковое сцепление.

В первую очередь следует обратить внимание, на то, что двухдисковое сцепление всегда используется на сильно нагруженном механически транспорте. То есть, когда идет большая нагрузка на силовой агрегат автомобиля и нужна более сильная связь между двигателем и сцеплением.

Такими транспортными средствами могут быть:

• Бронетанковая техника;
• Грузовые автомобили;
• Тяжелые мотоциклы;
• Спорткары.

Работает двухдисковое сцепление следующим образом: с помощью выжимного подшипника возникает усилие, которое передается на выжимные рычаги, которые оттягивают нажимной диск. Затем, нажимной диск отключается от первого ведомого диска, и происходит отжим пружин. Эти пружины отсоединяют промежуточный ведущий диск, и тот, в свою очередь отходит от второго – фрикционного диска. Это происходит за счет того, что используются другие отжимные пружины. Когда происходит обратное движение, то отжимные пружины равномерно прижимают промежуточный диск к второму ведомому диску и прижимают нажимной диск к первому ведомому. Для равномерного хода нажимных дисков, сделаны шпильки, которые ввернуты в маховик. Прижимные или нажимные диски перемещаются по этим шпилькам. К этим же шпилькам прикреплена сама корзина сцепления, а также на них одеты отжимные пружины.

Устройство сцепления

В настоящее время существует два основных вида сцепления, это:

• Сцепление с одним диском, в котором, для осуществления механической связи между КПП и силовым агрегатом используется один диск;
• Двухдисковое – для механической связи используется два диска.

Однодисковое сцепление состоит из:

1. Педали сцепления;
2. Ведущего (нажимного диска);
3. Ведомого диска сцепления;
4. Накладки, выполненной из фрикционного (обладающего высоким трением) материала;
5. Пружины, которая прижимает ведущий диск к маховику;
6. Нажимной муфты сцепления;
7. Вала педали сцепления;
8. Ведущего нажимного диска;
9. Выжимного упорного подшипника;
10. Рычага включения.

Пневматический усилитель

Некоторые автомобили, которые имеют повышенные нагрузки при работе, имеют пневматический усилитель. К примеру, такой усилитель устанавливают на автомобилях марки КАМАЗ. Данный усилитель предназначен для уменьшения основного усилия, которое прикладывает водитель к педали выключения сцепления.

Стоит также отметить, что существуют различные виды коробок передач – механическая, автоматическая и роботизированная. Отсюда следует различие в сцеплениях, применимых на таких автомобилях. Так, например, на механических КПП, используют одно, сухое сцепление, а на автоматических КПП, используют в основном многодисковое влажное сцепление. На роботизированных КПП используют два сцепления, при этом они работают попеременно.

Существуют также два варианта выжима сцепления:

1. С электрическим актуатором;
2. С гидравлическим актуатором.

Надеемся вы получили представление о том, как работает сцепление в автомобиле и узнали много интересного о видах сцепления, его устройстве и усилителе. Как видно из статьи, работа сцепления не сложна, однако сам механизм сцепления достаточно сложен. Поэтому не следует забывать о своевременном техническом обслуживании сцепления, в частности – его регулировке.

Сцепление и его виды в автомобиле

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:

• фрикционное сцепление;
• гидравлическое сцепление;
• электромагнитное сцепление.

Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.

Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:

• однодисковое сцепление;
• двухдисковое сцепление;
• многодисковое сцепление.

В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:

• маховик;
• картер сцепления;
• нажимной диск;
• ведомый диск;
• диафрагменная пружина;
• подшипник выключения сцепления;
• муфта выключения;
• вилка сцепления.

Схема однодискового сцепления

Схема сцепления

1. Корпус;
2. Тангенциальная пружина;
3. Опорный подшипник;
4. Коленчатый вал;
5. Демпферная пружина;
6. Ведомый диск;
7. Нажимной диск;
8. Маховик;
9. Корзина сцепления;
10. Кольцо;
11. Распорный болт;
12. Диафрагменная пружина;
13. Выжимной подшипник;
14. Направляющая;
15. Первичный вал коробки передач;
16. Вилка выключения сцепления;
17. Рабочий цилиндр

Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая — с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин.

На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца.

Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления — нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот — лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях.

Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний.

На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.

Подшипник выключения сцепления (обиходное название — выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.

Схема двухдискового сцепления

Схема двухдискового сцепления

1. Крышка корпуса
2. Двухмассовый маховик
3. Приводная пластина
4. Ведомый диск 2 с демпферными пружинами
5. Проставка
6. Ведомый диск 1
7. Нажимной диск
8. Сенсорная пружина
9. Регулировочное кольцо
10. Диафрагменная пружина

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции. Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.

Принцип работы сцепления

Однодисковое сухое сцепление постоянно включено. Работу сцепления обеспечивает привод сцепления.

При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки диафрагменной пружины прогибаются в сторону маховика, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. При этом тангенциальные пружины отжимают нажимной диск. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.

При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.