Содержание
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.
На автоматической коробке
В автоматическом варианте сцепление происходит по «мокрому» типу с помощью трансмиссионного масла, заключенного в гидротрансформатор и двух крыльчаток. Лопасти маховика увлекают за собой поток масла, которое закручивает насосное колесо – вот по такой схеме передается вращение в АКПП. У такого автомобиля отсутствует педаль сцепления, поэтому в целом процесс вождения будет гораздо проще (особенно много поклонников «автоматов» среди женщин).
На механической коробке
В салоне автомобиля сцепление расположено в самой левой позиции из трех (по центру будет тормоз, а самой правой – газ) и с ее помощью водитель управляет подключением двигателя к КП. Ручной режим работы требует больше внимания по сравнению с «автоматом», но для многих пользователей это дело привычки и вопрос цены. Автомобиль с АКПП будет гораздо дороже при покупке и обслуживании, вот почему многие водители выбирают автомобили, где есть педаль сцепления.
Правильное использование педали
Новичку будет полезно узнать, как правильно пользуются автомобильным сцеплением опытные автомобилисты и как работает сцепление в автомобиле. Применяя простые рекомендации в повседневных поездках, он гораздо быстрее достигнет мастерства, если научится правильно переключать передачи и включать нужную скорость, снижая нагрузку на резину и тормозные диски. Это касается таких моментов вождения, как кратковременные остановки (например, на светофоре) и повороты.
Как выжимать
По сути, правильное использование фрикционной муфты подразумевает четкое выполнение двух взаимосвязанных операций – педаль нужно нажать, а затем отпустить. Простые советы подскажут вам, как правильно выжимать сцепление:
- Педаль нажимается до упора и без задержек.
- Так как главное – это опыт, лучше не жалеть времени на тренировки, найдя для этого подходящую площадку и взяв в компанию опытного водителя.
- На первых порах важное значение имеет обувь – чтобы ощущения были более выраженными, она должна быть на тонкой подошве и без каблуков.
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.
Как вы думаете, для чего нужно сцепление в автомобиле с механической коробкой? Для тренировки левой ноги, особенно в пробках или чтобы просто не она без дела не болталась? Шутка)))
Оказывается сцепление есть не только в автомобилях с механической трансмиссией, есть оно и в автоматических коробках передач.
Сейчас вот мы кратко и пробежимся по такому понятию как сцепление, и выясним принцип работы сцепления, для чего оно нужно в автомобиле, как устроено и какие разновидности имеет.
Любая конструкция трансмиссии автомобиля имеет узел, который разрывает связь между двигателем и остальными механизмами, участвующими в движении автомобиля.
Принцип работы сцепления состоит в следующем — для временного разъединения двигателя от трансмиссии. Для их плавного соединения при начале движения и легкого переключении передач, для предохранения деталей трансмиссии от избыточных нагрузок и сглаживания вибраций.
Сцепление расположено между мотором и коробкой передач.
Конструктивные особенности сцепления
По типам сцепления они могут быть гидравлическое, фрикционное, электромагнитное.
- в гидравлическом варианте связь достигается благодаря потоку жидкости;
- во фрикционном ‒ крутящий момент транслируется за счет использования сил трения;
- в электромагнитном – процессом управляет магнитное поле.
Самое распространенное, это как правило, у автомобилей с механическими коробками передач ‒ фрикционное.
На современных легковых авто устанавливают, однодисковое сухое сцепление, которое вместе с маховиком состоит из: нажимного и ведомого дисков, диафрагменной пружины, подшипника (нажимного) выключения, муфты и вилки.
Диск — ведомый
Задача ведомого диска – мягкое соединение двигателя с валом коробки передач. Он расположен между нажимным диском (НД) и маховиком.
Для плавности включения в предусмотрены демпферные пружины, которые гасят крутильные колебания.
С обеих его сторон диска установлены фрикционные накладки из стеклянных волокон и латунной проволоки, запрессованных в состав из каучука и смолы.
Этот материал выдерживает температуру до плюс 400°С.
На спортивных авто применяют керамический вариант, с накладками из углеродного волокна, кевлара и керамики. Существуют и еще более прочные накладки – металлокерамические, они выдерживают температуру до 600°С.
Диск нажимной
При помощи нажимного диска ведомый прижимается к маховику, а при необходимости освобождается от давления.
Нажимной присоединен к корпусу тангенциальными пластинчатыми пружинами. Они, при выключении сцепления, работают как возвратные.
Полученное таким образом плавное переключение передач, продлевает срок службы деталей коробки передач.
На нажимной диск давит диафрагменная пружина, она создает требуемое усилие сжатия для обеспечения передачи крутящего момента.
Наружным диаметром диафрагменная пружина упирается в края НД. Ее внутренний диаметр составляют упругие лепестки, на которые воздействует нажимной (или выжимной, разницы нет) подшипник.
Диафрагменная пружина, нажимной диск и корпус составляют один блок, который принято называть корзиной.
Подшипник выключения, он же выжимной подшипник – расположен на оси вращения и давит при работе на лепестки диафрагменной пружины.
Перемещается он с помощью вилки, связанной с педалью в салоне приводом сцепления.
Классификация
Классифицируют устройство сцепление по нескольким признакам.
- по связи ведущих и ведомых узлов таких как: гидравлические, фрикционные и электромагнитные;
- по состоянию поверхности трения — сухое и мокрое. В первом случае используют сухое трение дисков. Во втором – процесс происходит в жидкости;
- по нажимному усилию могут быть следующие варианты: центробежные, полуцентробежные, с центральной пружиной, с периферийными пружинами;
- по количеству ведомых валов встречаются одно-, двух- и многодисковые системы;
- по типу привода – с механическим или гидравлическим приводом.
Все перечисленные варианты (кроме центробежных) – замкнутые, то есть они постоянно выключены или включены водителем для переключения скоростей, во время остановки и торможения автомобиля.
Вот так, пока в общих чертах, для чего нужно сцепление в автомобиле.
В следующих статьях мы более подробно поговорим о наиболее распространенных вариантах конструкций: , .
Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и для изменения величины крутящего момента и его направления. Расскажем про устройство сцепления автомобиля - из чего состоит и как работает.
Сцепление машины нужно для передачи крутящего момента от маховика коленвала двигателя к первичному валу коробки передач. Оно позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, отделяя двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять. Состоит из привода и механизма.
Привод выключения
Когда в машине надо передать усилие, допустим от водителя к некому механизму (тормоза, коробка передач), то для этого существует привод механизмов.Представьте ситуацию, когда необходимо постоянно что-то закрывать и открывать. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, вам придется применить палку или дистанционное управление. Пусть это будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. В этом случае, палка с веревками является «приводом», который передаст усилие на расстоянии.
В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого он приводится в действие. Он может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, может быть механическим, гидравлическим.
Схема гидравлического привода выключения сцепления
1 - коленчатый вал; 2 - маховик; 3 - ведомый диск; 4 - нажимной диск; 5 - кожух; 6 - нажимные пружины; 7 - отжимные рычаги; 8 - нажимной подшипник; 9 - вилка выключения; 10 - рабочий цилиндр; 11 - трубопровод; 12 - главный цилиндр; 13 - педаль; 14 - картер; 15 - шестерня первичного вала; 16 - картер коробки передач; 17 - первичный вал коробки передач.
Привод выключения (гидравлического типа)
состоит из:
- педали;
- главного и рабочего цилиндра;
- вилки выключения;
- нажимного подшипника;
- трубопроводов.
В гидравлическом приводе применяется тормозная жидкость . Перед тем как заливать ее в бачок, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли ее смешивать с жидкостью, которая уже залита в гидроприводе? Как правило, ответ бывает положительным, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.
На переднеприводных авто используется механический привод, где рычаг сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.
Механизм сцепления
Представляет устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Он позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Его элементы заключены в картер, который крепится к мотора. Он состоит из :- картера и кожуха,
- ведущего диска (которым является маховик двигателя),
- нажимного диска с пружинами,
- ведомого диска с износостойкими накладками.
Для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами к вращающемуся маховику, то есть - включить сцепление. Это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 - 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.
Сцепление включено
Как это сделать? Для этого надо всегда правильно отпускать педаль сцепления, только в три этапа.
На первом этапе - приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти.
На втором этапе – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения. Т.е. на две - три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина при этом увеличивает скорость движения.
На третьем этапе - маховик вместе с нажимным и ведомым дисками вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса машины. Это соответствует состоянию – включено, автомобиль едет. Теперь остается только полностью отпустить педаль и убрать с нее ногу.
Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет.
Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.
Сцепление выключено
Действия водителя по выключению - включению сцепления в течение поездки повторяются много раз. Освоив работу с педалью в три этапа, позже это войдет в привычку, которая обеспечит плавность хода автомобиля.
Для того чтобы понять, каково предназначение сцепления в автомобиле, необходимо разобрать принцип его действия в общем составе механизма передачи крутящего момента. Как известно, движение автомобилю придает двигатель. Именно он является источником энергии и крутящего момента. Вращение коленчатого вала двигателя должно передаваться колесам особым образом. Дело в том, что частота вращения элементов двигателя составляет более тысячи оборотов в минуту, в то время как колеса, во-первых, должны иметь возможность вообще не вращаться, во-вторых, в случае вращения иметь частоту на порядок ниже. Для этих целей и служит ходовая часть автомобиля, частью которой является сцепление.
Задача сцепления
Из необходимости применения устройства сцепления следует и его задача – сцеплять и расцеплять двигатель автомобиля с колесами, когда это необходимо. Таким образом, оно служит неким ключом, замыкающим и размыкающим механическую цепь, передающую вращательный момент от двигателя к колесам. На самом деле, физически сцепление связывает двигатель не с колесами, а с коробкой передач, являющейся одним из звеньев цепи. Это сделано для случая переключения коробки на какую-либо другую передачу.
Как известно, коробка переключения передач (КПП) состоит из двух осей. Одна ось соединяется с двигателем, а другая – с колесами. Для того чтобы сменить ступень КПП во время движения, необходимо освободить коробку передач от двигателя. Эту работу выполняет сцепление, в результате чего колеса и двигатель крутятся вхолостую, и появляется возможность ими управлять отдельно. Собственно говоря, одним из вариантов такого управления является также и процесс полного торможения. В момент нажатия на педаль тормоза с целью полной остановки водитель нажимает также на педаль сцепления для развязки двигателя с коробкой передач и, как следствие, со сцеплением.
Устройство сцепления
Вид устройства сцепления, в первую очередь, связан с необходимостью смыкать двигатель и колеса максимально мягко. Именно поэтому резкость отпускания педали сцепления влияет на резкость начала движения автомобиля. Сцепление представляет собой два диска в одном общем корпусе, насаженные на геометрически общую ось. Одна часть данной оси, подключенная к одному из дисков, соединена с колесами, а другая – с двигателем. Один из дисков имеет возможность перемещаться вдоль оси до момента касания со вторым диском, в результате чего и происходит сцепление.