Принцип действия и типы автомобильного сцепления

Что такое автомобильное сцепление

Попробуйте вообразить авто, мотор которой жестко сопряжен с колесами. Думаете, он заведется и поедет, нет. Мало того что завести его будет практически невозможно, так вы еще не сможете и сменить скорость, а для того чтобы остановить авто, придется глушить двигатель. Срок работы коробки переключения передач будет равен примерно неделе, а может быть и меньше. Такая же участь касается и двигателя, он прослужит дольше, но какой в нем будет толк без КПП. Мы уверены, что такой вариант не устраивает абсолютно никого из наших водителей.

Для того чтоб избежать приведенных выше страшных вещей, и придумали сцепление. Основной задачей любого сцепления выступает медленное подключение мотора к коробке смена передач в момент движения с места и смены передачи. Попросту говоря сцепление – выключатель крутящего момента. При резком торможении двигателем оно способно проскальзывать и защитить мотор от ударных нагрузок, тем самым продлив срок его службы.

Виды сцепления

Комплект сцепления

Главный признак, по которому делятся сцепления, это количество фрикционов, есть однодисковые модели и многодисковые. Самым большим успехом в наши дни пользуется первый тип. Так же устройства разделяются на сухие и влажные, это зависит от того в какой среде работает сцепление, в обычной или масляной ванне. Устройство сухого типа чаще всего распространено и пользуется у изготовителей автомобилей огромным спросом.

По типу работы сцепления разделяются на гидравлические, механические, электронные и смешанного типа. Далее мы подробнее поговорим о каждом из их видов. Так же сцепление делится по типу нажатия на диск.  Есть сцепления двух видов – круговое и сцепление с центральной диафрагмой. Сцепление изготавливают из картера (корпуса), выжимного подшипника, главной направляющей,  вилки привода, выжимной пружины, ведомого диска, маховика, нажимного диска, первичного вала,  троса включения и  педали.

Конструкция сцепления

В основу аппарата монтируют выжимные пружины, они присоединены к выжимной плите, и оснащены круглой формой. Сама прижимная плита имеет сопоставимый с маховиком мотора диаметр и хорошо полирована в месте соприкосновения с диском. В тот момент того как сцепление выжимается выжимной подшипник нажимает на пружины и отключает диски один от другого. Нажимной диск закреплен на маховике неподвижно. Между плитой и диском есть ведомый фрикционный диск. Он оснащается фрикционными накладками, благодаря которым вращающий момент способен плавно отдаваться между дисками за  счет силы трения. Диск оснащается шлицами, через которые и передается усилие на вал коробки передач.

По кругу ведомого диска монтируются демпферные пружины, которые гасят вибрацию и мелкие удары. Сами фрикционные накладки изготавливают из разных материалов, главными свойствами которого являются износостойкость и большой коэффициент трения. Накладки и шлицы ставятся на диск с помощью заклепок.

Выжимной подшипник это обычный подшипник одна из сторон, которого имеет площадь, через которую осуществляется нажим на корзину. Размер подшипника такой же, как и размер пятки корзины. Устройство смонтировано на ведущем вале коробки передач. Но его крепление прикреплено к корпусу КПП. Выжимной подшипник наделен направляющей канавой, в которой стоит вилка, она и осуществляет движение выжимного и приближение его к опорной плите корпус сцепления. Иногда саму вилку ставят за счет применение стопора. Выжимной подшипник способен не только жать на пятку сцепления, но и тянуть за нее. Последняя ситуация зачастую наблюдается в авто от Пежо.

Сцепление комплект ДЕО Матиз

Как мы уже говорили в начале рассказа, привод механизма сцепления может быть электрическим, механическим, гидравлическим и комбинированного типа. В механической системе чаще всего применяется обычный трос, который двигается внутри кожуха. Кожух упирается в специальные пятки возле выжимной педали и самого подшипника.

Сцепление гидравлического типа оснащается двумя цилиндрами и магистралью с тормозной жидкостью. Когда водитель нажимает педаль, в первом цилиндре создается давление, которое по трубке передается в выжимной цилиндр и передает усилие на вилку и соответственно на подшипник. У всей системы предусмотрен расширительный бачок, жидкость из которого подается в магистраль под собственным весом. Бачок необходим для компенсации температурных расширений и сужений тормозной жидкости и ее утечки.

Система же оснащенная электронным приводом оснащается мотором, который вступает в силу, когда педаль сцепления выжимается. Сам двигатель осуществляет наматывание троса, такого же, как и в сцеплении механического типа. Сама педаль сцепления установлена в автомобиле ближе к двери, в тех машинах, где КПП является автоматической, тапкой педали нет. Хотя сам механизм сцепления все равно присутствует, об этом мы напишем немного ниже.

Принцип действия сцепления

Коробка передач с двойным сцеплением

Самым широко применяемым и популярным типом сцепления есть однодисковый сухой механизм, нормально включенный. Сила предается от двигателя к коробке передач сквозь ведущий диск, фрикционный ведомый диск и естественно прижимную плиту. Когда диск зажимается мпромеж плоскостью маховика двигателя и плитой корзины, вращающий момент начинает передаваться. В положении спокойствия диски прочно сжаты через расположенные по кругу прижимные пружины.

С диска сцепления на первичный вал коробки переключения передач усилие передается через шлицы ведомого диска. Когда педаль сцепления нажимается и диск отпускает ведомый, усилие плавно перестает подаваться на КПП. Двигатель продолжает вращаться, а коробка передач останавливается.

Сцепление двух дискового типа работает по такому же принципу, за исключением того что ведомых дисков там, как и ведущих, два. Ведомые диски разделяются между собой синхронизационными втулками. Работает устройство аналогично однодисковому сцеплению.

Устройство автомобиля: принципы работы сцепления.

Коробки автоматического типа в большинстве оснащаются многодисковыми сцеплениями в масляной ванне, хотя существуют варианты и в сухом исполнении. Единственное, на чем следует остановить внимание, это тот факт, что выжим механизма происходит не педалью, которой нет, а специальным серво приводом, с помощью которого происходит и смена передач. Сервоприводы для смены передач бывают электрическими и гидравлическими. В первом случае это шаговый мотор, во втором цилиндр и гидра насос. Если система имеет гидравлический тип, ее управление осуществляется автоматическим распределителем, если же электрический, блоком управления.

В коробках передач роботизированной системы два сцепления работаю по очереди. Сцепления выжимаются попеременно и контролируются компьютером.

Ниже мы поговорим о выжиме диска сцепления электрическим и гидравлическим сервоприводом. Сервопривод срабатывает в тот момент, когда сигнал с датчика говорит о достижении двигателем необходимой частоты вращения. Сервопривод отключает двигатель от коробки передач, посредством выжима сцепления. Во время задержки блок управления оценивает поведение двигателя, а именно изменение его частоты вращения и определят нужно ли менять передачу.

Именно эта задержка раздражает многих автомобилистов. Коробки роботизированного типа не страдают такой проблемой. Точно так же работает и гидравлический сервопривод, который осуществляет давление на вилку сцепления посредством выжима цилиндра. Когда включается необходимая передача, распределитель стравливает давление, цилиндр отпускает диск и сцепление включается.

Особое сцепление используется в вариативных автомобилях. Вариатор представляет собой шкив, периметр которого меняется от сужения или раздвигания щек, которое происходит в зависимости от изменения оборотов. Таким образом, меняется и передаточное отношение ремня вариатора. Вариатор довольно редко встречается на наших дорогах, так как он еще не доработан до конца, но, несомненно, за ним большое будущее.