Где находится сцепление в машине

Назначение и общее устройство сцепления автомобиля

Сцепление служит для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач, а также для плавного их соединения при трогании автомобиля с места и после включения передачи.

Действие сцепления основано на использовании сил трения, возникающих между трущимися поверхностями. Сцепления, применяемые на автомобилях, по форме трущихся между собой деталей называются дисковыми. По числу ведомых дисков сцепления разделяются на однодисковые и двухдисковые. Устройство однодискового сцепления показано на рисунке.

Рис. Схема устройства однодискового сцепления: 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — ступица ведомого диска; 3 — ведомый, диск; 4 — маховик; 5 — нажимной (ведущий) диск; 6 — нажимной рычаг выключения; 7 — масленка; 8 — нажимной подшипник; 9 — коробка передач; 10 — педаль сцепления; 11 — вилка выключения; 12 — нажимная пружина; 13 — оттяжная пружина педали; 14 — фрикционные накладки; 15 — ведущий вал коробки передач

При работе двигателя и включенном сцеплении, т. е. когда педаль 10 сцепления не нажата, а ведомый диск 3 с приклепанными к нему фрикционными накладками 14 плотно зажат нажимными пружинами 12 между маховиком 4 двигателя и нажимным (ведущим) диском 5, коленчатый вал с .маховиком, нажимной диск, ведомый диск и связанный с ним через ступицу 2 ведущий вал 15 коробки передач 9 вращаются как одно целое и передают крутящий момент от двигателя коробке передач.

Для выключения сцепления, т. е. для отсоединения коробки передач от двигателя, необходимо полностью выжать педаль 10. При этом связанная с педалью системой рычагов и тяг вилка 11 подает нажимной подшипник 8 вперед, подшипник нажимает на длинные концы рычагов 6 выключения и заставляет их короткие концы отойти назад. Связанный с рычагами выключения нажимной диск 5 также отходит назад и сжимает нажимные пружины 12. Вследствие этого прекращается нажим на ведомый диск 3 и он перестает вращаться и передавать крутящий момент от двигателя коробке передач.

Как только водитель снимает ногу с педали сцепления, нажимные пружины 12, разжимаясь, передвигают нажимной диск 5 вперед. При этом ведомый диск 3, оказавшись снова зажатым между нажимным диском 5 и маховиком 4, начинает вращаться вместе с ними, сцепление вновь включается и крутящий момент от двигателя передается коробке передач.

Надежность работы сцепления при максимальной нагрузке обеспечивается достаточной силой трения между дисками. Эта сила создается нажимными пружинами и применением для ведомых дисков специальных фрикционных накладок, способствующих увеличению трения между соприкасающимися поверхностями. Работа сцепления в момент его включения и выключения связана с некоторой пробуксовкой ведомого диска, что вызывает его нагрев. Чтобы избежать чрезмерного нагрева и коробления диска вследствие нагрева, наружная часть диска делается в виде отдельных секций (рис. а).

Плавность включения сцепления достигается не только постепенным опусканием педали при включении, но и применением пружинящего ведомого диска. Упругость диска обеспечивается тем, что каждая из секций несколько изогнута. Фрикционные накладки приклепываются к такому диску так, чтобы одна из них соединилась с секциями, имеющими выгиб назад. Вследствие этого при включении сцепления изогнутые секции постепенно выпрямляются и сила трения между трущимися поверхностями возрастает плавно.

Рис. Ведомый диск сцепления: а — с радиальными разрезами на секции; б — с приклепанными пружинными пластинами; в — с волнистыми секциями; 1 — секция диска; 2 — пружинящая пластина; 3 — волнистая секция; 4 — фрикционные накладки

Чтобы увеличить плавность включения сцепления, в некоторых конструкциях сцеплений передняя фрикционная накладка приклепывается непосредственно к диску, имеющему отдельные секции, а задняя — к волнистым пружинящим пластинам, которые в свою очередь приклепаны к диску (рис. б). В других конструкциях фрикционные накладки приклепываются к упругим волнистым секциям, соединенным с диском заклепками (рис. в).

В силовой передаче автомобиля для гашения крутильных колебаний, возникающих при неравномерном вращении коленчатого вала двигателя или при резких изменениях скорости вращения валов силовой передачи, наблюдающихся во время движения по неровным дорогам, ведомый диск сцепления соединяется со своей ступицей не жестко, а через небольшие спиральные пружины. Полное выключение сцепления при нажатии на педаль обеспечивается отведением нажимного диска от маховика двигателя при помощи рычагов выключения или специальных пружин.

Передача тепла нажимным пружинам от нагревающегося во время пробуксовки нажимного диска крайне нежелательна, так как это может привести к отпуску пружин и потере ими упругости. Во избежание этого между пружинами и нажимным диском обычно ставятся теплоизолирующие шайбы.

Для охлаждения сцепления в верхней части его картера предусмотрены вентиляционные отверстия, закрытые сетками.

Выжимную муфту и ее подшипник необходимо периодически смазывать. Смазка подводится к ним через колпачковую масленку, установленную в люке картера сцепления.

Как работает сцепление в автомобиле

Несмотря на то, что сцеплением умеет пользоваться большинство автолюбителей, многие из них не в курсе, как работает сцепление, какие типы применяются, где находятся основные узлы и как с ним работать, чтобы увеличить срок эксплуатации. Давайте разберемся.

Назначение сцепления

Главное назначение сцепления – передача крутящего момента от коленвала к КПП.

• гасить крутильные колебания,
• обеспечить плавность переключения передач,
• кратковременно или долговременно отключать коробку передач от маховика силового агрегата.

Корректное использование сцепления:

• уменьшает нагрузки на агрегаты двигателя;
• снижает моментальную нагрузку на коробку переключения передач;
• в целом увеличивает ресурс двигателя и КПП;
• создает комфортность движения;
• способствует управляемости автомобиля;
• уменьшает потребление топлива.

Из чего состоит сцепление

Если рассматривать сцепление в общем виде, то оно содержит узлы:

• ведомый и ведущие диски;
• нажимной механизм;
• рычаги;
• пружины;
• вилка;
• система управления;
• нажимной подшипник;
• педаль;
• кожух.

Принцип действия основан основано на применении фрикционных механизмов. На них установлены фрикционные материалы, которые аналогичны изделиям, применяемым в тормозных системах. Раньше в состав таких материалов входил асбест. Затем исследования показали, что асбест может вызвать онкологические заболевания при попадании в организм человека. Поэтому стали применять безасбестовые фрикционы. С этой точки зрения при покупке и ремонте фрикционных дисков лучше обращаться к надежным поставщикам, которые реализуют качественные запчасти, в которых асбест отсутствует.

При отпущенной педали крутящий момент силового агрегата передается на нажимной механизм. Силы трения способствуют максимальной передаче мощности на ведомый диск.

Для выключения сцепления необходимо полностью выжать педаль. В этом случае через рычаги, тяги или гидравлическую систему отводится назад ведущий диск. Образуется механический зазор, что не позволяет вступать в действие силам трения. Крутящий момент от двигателя к КПП не передается. Такой режим используется в момент переключения передач, трогания автомобиля с места.

Рабочим режимом сцепления является также приблизительно среднее положение педали сцепления. В этом случае сцепление ведомого диска с ведущим является неполным. При вращении двигателя существует так называемая «пробуксовка» сцепления. В момент переключения передач и трогания с места она позволяет достичь плавности движения, предотвратить экстремальные нагрузки, как на КПП, так и на силовой агрегат. Корректности плавного включения сцепления учат всех водителей транспортных средств с механической коробкой переключения передач на первых занятиях по вождению.

Основные типы

По способам управления системы сцепления классифицируются:

• с рычажной или тросиковой системой (механические);
• гидравлические (управлением по давлению с применением системы цилиндр-поршень-топливопровод);
• электрические (применение электропривода);
• комбинированные (совместное применение перечисленных типов).

По типу применяемого трения:

1. Сухое. Такое сцепление применяется на большинстве автомобилей с механической КПП. Оно легче обслуживается, более простое.
2. Мокрое. Трение происходит в среде специальной жидкости. Может применяться в мощных автомобилях, мотоциклах, так как жидкость хорошо отводит тепло, образовавшееся в процессе трения.

По количеству ведомых дисков: однодисковые и многодисковые. Увеличение количества дисков необходимо на силовых агрегатах повышенной мощности, например, на транспортных тягачах. Можно с этой целью повышать размеры ведомых и ведущих дисков, но эффективнее и экономичнее увеличить их количество.

По конструкции пружин: с центральной диафрагменной пружиной и периферической (по краю).

По типу включения: с постоянным и периодическим включением. Постоянное включение имеет существенный недостаток, с которым сталкиваются водители, оставляющие автомобиль на длительную стоянку в холодное время года. Во время попытки запуска двигателя после длительной зимней стоянки обнаруживается, что сцепление «залипло». Переключить МКПП в другое положение проблематично. Чтобы «сорвать» сцепление приходится прибегать к чрезвычайным мерам.

Неисправности сцепления

В процессе эксплуатации автомобиля сцепление изнашивается. Наибольшее влияние на скорость износа оказывают следующие факторы:

• уровень профессионализма водителя;
• стиль вождения;
• географические характеристики местности (холмистость, изгибы трассы);
• условия эксплуатации автомобиля (городские, трасса, сельские);
• загруженность транспортного средства;
• неисправность стояночного тормоза, приводящего к необходимости держать автомобиль на сцеплении во время временной остановки на уклоне.

Наиболее характерные неисправности сцепления:

1. Пробуксовка. Она заключается в неполном контакте дисков сцепления, перегреве, износе фрикционного материалов. При отпущенной педали крутящий момент от силового агрегата к КПП передается менее чем на 100%. Первоначально это ощущается при движении на повышенных передачах, когда водитель «подбрасывает газку», а машина движется с прежней скоростью. Если не производить ремонт, при дальнейшей эксплуатации ситуация будет наблюдаться на низких положениях рычага КПП. Двигатель при перегазовке будет идти «вразнос», машина теряет приемистость.
2. Сцепление «ведет». Такое случается при неправильной регулировке сцепления, отказе выжимного подшипника, потере свойств смазочных материалов. При выжатой педали сохраняется механическая нагрузка на двигатель.
3. Отказ системы управления сцеплением.
4. Износ выжимного подшипника. При этом слышен характерный шум.

Диагностика отказов

Спецификой системы является тот факт, что на многих автомобилях возможность компьютерной диагностики отсутствует. Диски действительно трудно оснастить дополнительными датчиками, которые могут указать на высокую степень износа отдельных механизмов или их отказ. Поэтому основными методами контроля до сих пор являются звуковое и динамическое исследование устройств, вторичные признаки в виде изменения хода педали, приемистости автомобиля, наличия посторонних механических изменений.

Сцепление является сложным механизмом автомобиля. При появлении первых признаков неисправности следует немедленно приступать к устранению проблемы. Промедление может грозить дорогостоящим ремонтом двигателя и КПП.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Сцепление автомобиля. Принцип работы сцепления автомобиля — схема

Сцепление автомобиля – это один из главных компонентов трансмиссии. Именно оно принимает на себя весь основной удар при переключении передач, защищает машину от перегрузок и гасит колебания. Как работает сцепление на автомобиле, как оно устроено, какие функции выполняет? Ответы на все эти вопросы – далее в нашей статье.

Характеристика

Сцепление автомобиля – это узел, предназначенный для кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении скоростей.

На большинстве современных автомобилей данный элемент размещается между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания.

Устройство сцепления автомобиля

По своей конструкции данная деталь представляет собой целую систему, состоящую из следующих элементов:

1. Маховик. На него вырабатывается весь крутящий момент мотора. К маховику подсоединяется корзина. Это одна из наиболее стойких к нагрузкам деталь.
2. Нажимной и ведомый диск сцепления. Данные детали тесно взаимосвязаны между собой. Нажимной диск сцепления может как соприкасаться, так и отпускаться от ведомого в зависимости от конкретного положения педали в салоне автомобиля.
3. Вилка выключения. Данная деталь при нажатии педали разжимает диски.

1. Первичный вал КПП. Это элемент, на который передается крутящий момент через сцепление автомобиля от ДВС.

Для чего нужен данный узел?

Как известно, двигатель вращается постоянно, а вот колеса – нет. И чтобы при каждой новой остановке автомобиля не приходилось глушить мотор, на коробке следует выключать ту или иную передачу, то есть путем нажатия на педаль сцепления активировать «нейтралку». При последующем движении данный узел способен снова совместить вращающийся двигатель и неподвижную КПП, плавно соединяя валы между собой. Благодаря этому происходит мягкое трогание автомобиля с места.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов – фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.

Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту. Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления. После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Как правильно пользоваться автомобильным сцеплением — принцип работы, как выжимать и отпускать педаль

Этому учат начинающих водителей в автошколе, но бывает, что и долгие годы шоферского опыта не приучают бережно относиться к сцеплению в машине – оно быстро изнашивается и требует замены. Для того чтобы понять, как правильно пользоваться автомобильным сцеплением, нужно хорошо представлять себе схему его работы и предназначение отдельных составляющих, например, нажимного диска, который автомобилисты давно окрестили «корзиной».

Что такое автомобильное сцепление

Конструктивно сцепление (фрикционная муфта) в автомобиле предназначено для соединения/разъединения вала двигателя с автоматической или механической коробкой передач. Это позволяет трогаться с места без резких рывков и обеспечивает плавное переключение скоростей на ходу, предотвращая перегрузку составляющих трансмиссии из-за изменения числа оборотов коленчатого вала. Существуют разные конструкции приводов для передачи усилия от педали на нажимные механизмы, такие как механический, гидравлический и электрический.

Где находится­

Поскольку назначение сцепления заключается в передаче крутящего момента с коленвала двигателя к коробке передач, то конструктивно оно находится между двумя этими агрегатами. Конкретное расположение может зависеть от компоновки базовых узлов, переднего или заднего привода трансмиссии, но в любом случае это будет спереди автомобиля под капотом.

Устройство

Являясь соединительным узлом для передачи вращения, конструкция фрикционной муфты в автомобиле не отличается особой сложностью. Основными составляющими являются:

• Нажимной диск – имеет выжимные пружины в основании и предназначен для соединения с маховиком. Из-за лепестковой конструкции получил звание «корзинка» за сходство во внешнем облике.
• Ведомый диск – имеет муфту, лучевое основание и накладки. Специальные демпферные пружины способствуют уменьшению тряски при переключении.
• Выжимной подшипник – находится на первичном валу и приводит в действие вилку привода. Некоторые конструкции могут использовать стопорные пружины для более надежной фиксации.
• Педаль сцепления – с помощью нее водитель из кабины управляет рабочим процессом, передавая указание соединить или разъединить ведущий вал двигателя и коробку передач. В автомобилях с автоматической коробкой передач (АКПП) педали нет, работа системы происходит с помощью специального сервопривода.

Современные производители автомобилей предлагают покупателям разные конструктивные варианты фрикционных муфт. Различия могут касаться:

• количества дисков – одно- или многодисковые системы;
• среды работы – сухие или влажные варианты;
• привода в действие – механические, гидравлические, электрические способы;
• способа нажатия на прижимной диск – сцепление с центральной диафрагмой или пружинами по кругу.

Для чего нужно

Разобраться, как работает устройство сцепления автомобиля, очень просто – пока педаль не нажата, ведущий и ведомый диски соприкасаются, передавая крутящий момент с маховика двигателя на коробку передач, а затем, через карданный вал – на колеса. Нажатие разъединяет диски, вращение перестает передаваться, и водитель может переключить скорость. Затем нужно медленно опускать нажим, чтобы не сжечь фрикционную муфту при слишком резком контакте дисков, причем очень важно не удерживать педаль в нажатом состоянии слишком долго.

Принцип работы

На словах это объясняется просто – фрикционная муфта обеспечивает взаимодействие маховика двигателя и коробки передач, обеспечивая их рассоединение для переключения скоростей. Но сколько же времени уходит у начинающих водителей, чтобы на практике освоить, как правильно выжать педаль, чтобы был плавный и мягкий старт с места без рывков! Не один час пройдет, пока автолюбитель станет ездить хорошо, но не следует забывать, что маневры на дороге могут испортить сцепление вашего автомобиля.