Для чего нужно сцепление в машине
Тренируем левую ногу или для чего нужно сцепление в автомобиле - Автомобили и люди
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.
[contents]
Для чего нужно сцепление в автомобиле
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.
Выжимной подшипник
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: двойное сцепление, саморегулирующее сцепление. электронное сцепление.
До новых встреч, друзья, и не забудьте поделиться приобретенными знаниями с друзьями в соц.сетях.
auto-ru.ru
Зачем нужно сцепление в машине
Что такое сцепление или, зачем машине третья педаль.
Сидя на водительском месте, посмотрим под ноги. Там мы видим 3 педали. (Если вы не увидели педалей, значит вы, по привычке, сели на пассажирское место, пересядьте.) Что же это за педали и зачем целых 3, ведь ног у нас 2?
Самая правая – педаль газа. Ее мы нажимаем, если хотим ехать быстрее. Следующая педаль тормоза. Нажимаем, если хотим ехать медленнее или вообще остановиться. И наконец, самая левая – педаль сцепления. Из уроков вождения мы помним, что на педали газа и тормоза следует нажимать правой ногой, а на педаль сцепления только левой. Почему же у нее такая привилегия?
Во-первых, на педали газа и тормоза нельзя нажимать одновременно. Это приведет к лишней нагрузке на двигатель, износу тормозов, а то и к какой-нибудь поломке. Да и смысла в этом нет. Ведь мы хотим либо тормозить, либо ехать быстрее, никак иначе.
Во-вторых, с педалью сцепления часто нужно работать одновременно с работой педалью тормоза или газа. То есть, работают обе ноги. Когда мы трогаемся с места, то нажимаем педаль сцепления, включаем 1 передачу и, плавно нажимая на газ, плавно же отпускаем сцепление. Когда нужно перейти на 2, 3 и так далее скорость, мы опять нажимаем на педаль сцепления, переключаем скорость и отпускаем педаль. Когда нужно остановиться, мы нажимаем на педаль сцепления и выключаем передачу. Заметили закономерность? Педаль сцепления надо всегда нажимать при переключении скорости. Давайте посмотрим, как машина вообще движется и что для этого нужно.
По своей сути, машина это тележка с 4 колесами. Для движения ей нужен двигатель (на схеме фиолетового цвета), который с помощью железной трубы, под названием коленвал, соединяется с задним мостом. В нем специальное устройство, редуктор, (большой шарик) передает вращение на колеса.
Но, ведь, нам нужно не просто двигаться, но иногда на большой скорости, иногда на маленькой, иногда назад, а порой вообще стоять на месте с включенным двигателем. Все двигатели устроены так, что их наибольшая мощность достигается при высоких оборотах (Обычный автомобильный двигатель вращается с очень большой скоростью – от 1 до 8 тысяч оборотов в минуту, хотя обороты более 6-7 тысяч уже опасны для него). Когда долго едем в крутую горку, мощности двигателя может не хватать, для этого надо увеличить мощность за счет уменьшения скорость. Для всего этого служит коробка передач (зеленого цвета). Она устроена так, что на первой передаче уменьшает обороты двигателя примерно в 4 раза и во столько же увеличивает мощность. На 4-й же передачи, когда машина уже разогналась, обороты и мощность передаются как есть.
Но коробка передач – очень сложное устройство с кучей всяких шестеренок, которые соединяются, разъединяются, переключаются с помощью специальной ручки (У нас под правой рукой). Какие-то из них вращаются со скоростью двигателя, какие-то с другой скоростью, третьи вообще стоят. Переключить их не сломав очень сложно. Значит нужно специальное устройство, которое позволит на время отключить коробку от двигателя, переключить передачу и затем обратно подсоединить. Кроме того, из-за высоких оборотов двигателя даже на первой передачи минимальная скорость движения машины примерно 10 км/ч и это устройство должно уметь сделать так, чтобы машина плавно разогналась до этой скорости (Вспомните, сколько раз машина дергалась и глохла, когда вы учились плавно трогаться с места?). Для этого и служит сцепление (красное).
И так, зачем оно нужно и как с ним работать ты разобрались. Осталось понять, как оно устроено. Но не спешите бежать к машине и лезть под капот. Вы его не увидите. Поскольку сцепление находится между двигателем и коробкой передач, то для экономии места, и облегчения изготовления внешний корпус сцепления чаще всего совмещен с корпусом коробки передач. Но вот если вам позволят снять коробку, то в месте крепления ее с двигателем можно увидеть вот такое:
Вот эта вот блестящая «корзинка», прикрепленная к большому диску с зубчиками, и есть корпус сцепления. Внутри нее и спрятана основная часть механизма сцепления. Она так и называется – корзина сцепления.
И так, сцепление состоит из корзинки, ведущего диска, ведомого диска, прижимного диска пружин, рычажков – лепестков (они видны в центре корзинки) и подшипника отключения сцепления или выжимного подшипника. Иногда, лепестки объединяются вместе, образуя единую мембранную пружину вместо лепестков и пружин по отдельности.
Ведущий диск — большой железный диск, к которому крепится корзина, так же называется маховиком и является одновременно и частью сцепления и частью двигателя. Зачем он нужен двигателю? Дело в том, что двигатель внутреннего сгорания работает не равномерно. В момент после воспламенения бензина, он вращается с ускорением за счет расширения сгорающего бензина. Затем начинает затормаживать. Пока не загорится очередная порция бензина. Чем больше цилиндров у двигателя, тем равномернее работает двигатель. 
Тяжелая железка маховика позволяет смягчать и выравнивать это вращение. При этом к внешней, отполированной его стороне прижимается ведомый диск. Ведомый диск состоит из внешнего кольца, внутреннего, в который вставляется ось коробки передач и специальных пружин, соединяющих оба кольца. Эти пружины называются демпферными и служат для смягчения сцепления и дополнительного выравнивания не равномерного вращения двигателя. По обеим сторонам внешнего кольца расположены специальные «фрикционные» (обычно смесь асбеста, железной проволоки и чего-то там еще) накладки, обеспечивающие лучшее сцепление с ведущим и прижимным дисками.
И так. В обычном состоянии, прижимной диск (на схеме желтого цвета), за счет пружин (синие полоски), с силой прижимается к ведомому (оранжевый) диску и прижимает его к маховику. К лепесткам или мембране снаружи приставлен выжимной подшипник (красного цвета). Когда мы нажимаем на педаль сцепления, Специальный рычаг нажимает на выжимной подшипник, а тот на мембрану. Мембрана отодвигает прижимной диск от ведомого и сцепление прекращается. После переключения передачи, мы отпускаем педаль сцепление, мембрана возвращается в исходное состояние и прижимной диск снова начинает давить на ведомый. Поскольку сила, с которой надо давить на мембрану очень большая, то для облегчения очень часто используется гидравлическая система, похожая на тормозную. К педали прикреплен поршень, который мы вдвигаем в цилиндр и тормозная жидкость давит на другой цилиндр, расположенный около корпуса сцепления. А уже тот цилиндр давит на рычаг. Кроме гидравлической системы могут использоваться механическая (мягкий тросик) или электрическая.
Здесь было описано устройство наиболее популярного типа сцепления – фрикционные однодисковые. Иногда в автоматических коробках передач и в больших машинах используются 2-х и более дисковые. В этом случае используются 2 или больше ведомых дисков, перемешанных, как в слоеном пироге, с нажимными дисками. Так же существуют и другие типы сцепления. Но они используются гораздо реже или для автомобилей, работающих в определенных условиях.
Кто-то спросит: «Но что делать, если педалей всего 2 и можно ли обойтись вообще без сцепления?»
Если педалей 2, значит у вас машина с автоматической коробкой передач. В этом случае либо нажатие и отпускание сцепления происходит за счет автоматики (может быть даже 2 сцепления, отдельно для 1,3, 5 и для 2, 4 передач), либо используется более сложная в устройстве коробка передач, которая обходится совсем без сцепления (но это еще не означает, что его там нет вовсе). Но это совсем другая история.
Некоторые люди утверждают, что на педаль сцепления надо нажимать, когда заводится двигатель. Это не совсем верно. В этот момент на педаль сцепления вовсе не обязательно нажимать, но иногда приходится. Когда мы поворачиваем ключ в замке зажигания, специальный электрический моторчик, который называется стартер, зацепляется за зубцы на маховике (заметили на фото?) и вращает двигатель, чтобы тот завелся. Если педаль сцепления не нажата, он вращает еще и ось, и часть шестеренок в коробке передач. В обычных условиях, его мощности вполне хватает для этого, но иногда… В сильные морозы, масло в двигателе и коробке передач замерзает и становится густым настолько, что стартер не может все это дело провернуть. В этом случае, нажимая на педаль сцепления, мы отключаем коробку передач от двигателя и тем самым помогаем малышу. Когда двигатель завелся, можно попробовать отпустить педаль. Если при этом двигатель не глохнет, спокойно ждем, когда двигатель и коробка передач прогреются. Если же слышим, что двигателю и так трудно, а при отпускании педали он вообще пытается заглохнуть, то нужно оставить педаль нажатой пока не прогреется масло в двигателе и он не заработает более устойчиво, после этого можно опять отпустить педаль.
Р.S. авторство принадлежит Обнинскому программуле Алексееву А.С.
Другие статьи на тему:
http://mashinki.iskrinki.ru
legkoe-delo.ru
Сцепление, как важный элемент трансмиссии
Сегодня трудно представить автомобиль, чья коробка передач была бы напрямую подсоединена к двигателю. При такой конфигурации трогаться с места авто будет рывками, переключение передачи станет невозможным, а для остановки будет необходимо полностью отключить двигатель. При такой работе срок службы коробки передач сократится до нескольких дней или еще сильнее. На двигатель же (ДВС) подобного рода перегрузки тоже окажут сильное влияние: его ресурс сократится в несколько раз. В данной статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, а также его классификацию и конструкцию.
Назначение сцепления
Основная цель которой служит сцепление, зачем нужно – плавное соединение вала коробки передач и маховика двигателя внутреннего сгорания в моменты начала движения и переключения передачи. Говоря простым языком, работа сцепления заключается в роли выключателя крутящего момента. Кроме того, оно способно уберечь от перегрузки и механических повреждений трансмиссию в случае резкого торможения.
Виды
Системы сцепления различаются по следующим признакам:
- по количеству ведомых дисков (однодисковые и многодисковые). Первые имеют большее распространение.
- по среде работы (сухие и влажные). Первые являются самыми популярными и распространенными. Влажной система называется тогда, когда элементы находятся в масляной ванне.
- по приводу в действие механизма (механические, электрические, гидравлические, комбинированные).
- по типу нажатия на прижимной диск (с центральной диафрагмой, с круговым расположением пружин).
Состав узла сцепления
Нажимной диск
Данный элемент, получивший простонародное название «корзина», является основанием выпуклой округлой формы. Выжимные пружины имеют соединение с прижимной площадкой (также округлой).
Ведомый диск
Также имеет округлую форму, конструкция же его состоит из следующих компонентов: основание, шлицевая муфта, фрикционные накладки, демпферные пружины. Последние расположены вокруг муфты и служат цели гашения вибраций. В основу состава фрикционных накладок входит углепластиковый композит, к тому же они могут быть выполнены из керамики, кевлара и т.д. Присоединяются они к основанию с помощью специальных заклепок.
Выжимной подшипник
Одна из его сторон представляет собой нажимную площадку округлой формы. Располагается на первичном валу, выступающем из коробки передач, и крепится на защитном кожухе вала. Вилкой привода подшипник приводится в действие вследствие нажатия на оправку последнего. Принцип работы подшипника может быть либо оттягивающий, либо нажимной.
Система привода
Она может быть механической, электрической и гидравлической.
- В механической системе усилие, оказываемое нажатием на педаль, передается на выжимную вилку тросом, находящимся внутри кожуха.
- В состав электрической системы входит электромотор, к которому подсоединен трос и включающийся нажатием на педаль.
- Гидравлическая система состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубкой высокого давления. Давление на педаль включает в работу шток главного цилиндра, на конце которого располагается специальный поршень. Последний нажимает на тормозную жидкость, создавая давление, передающееся к рабочему цилиндру по трубке. Конструкция рабочего цилиндра аналогична: также имеются шток и поршень. Из-за давления поршень толкает шток, который нажимает на выжимную вилку.
Педаль сцепления
Она располагается возле педалей газа и тормоза, находится всегда слева. В машинах с автоматической коробкой передач этот элемент отсутствует, но сам механизм сцепления имеет место быть. 
Принцип работы
Как работает сцепление? Рассмотрим самый популярный на сегодня вариант – постоянно включенное однодисковое сцепление (сухое). Принцип работы сцепления автомобиля заключается в крепком сжатии поверхностей маховика, прижимной поверхности и накладок диска.
Однодисковое, сухое
Благодаря выжимным пружинам, в положении работы нажимной диск очень крепко прижат к диску сцепления, тем самым прижимая его к маховику. В муфту входит первичный вал, крутящий момент на который передается от диска сцепления. Нажатие активирует работу системы привода: на выжимные трубы нажимает подшипник, а рабочая поверхность «корзины» отделяется от диска сцепления. В результате освобождения диска, первичный вал перестает вращаться, хотя двигатель все еще находится в заведенном состоянии.
Двухдисковое
Как оно работает в случае двухдисковой системы? «Корзина» имеет уже две рабочие поверхности, следовательно и дисков сцепления тоже два. Ограничительные втулки и система регулирования нажатия располагаются между поверхностями ведущего диска. Сам же процесс разъединения вала и маховика полностью аналогичен однодисковому варианту. Что же касается АКПП, то там чаще всего применяется многодисковое влажное сцепление. Так как педаль отсутствует, выжим обеспечивается сервоприводом, известным также как актуатор.
Сервоприводы делятся на несколько видов: электрические, шаговые и гидравлические. Управляются они или электронным блоком, или гидравлическим распределителем (в зависимости от типа). Кроме этого, уже созданы роботизированные коробки передач, в которых используются сразу два сцепления, работающие по очереди.
ZnanieAvto.ru
Как правильно пользоваться сцеплением автомобиля
Автомобили с механической коробкой передач оснащены тремя педалями: сцеплением, газом и тормозом. Левая нога водителя работает со сцеплением, правая – поочередно с газом и тормозом.
Сцепление служит для кратковременного разъединения коленчатого вала двигателя и коробки передач с последующим соединением. Это необходимо, чтобы автомобиль трогался с места и водитель имел возможность переключать скорости на ходу. Подробнее о работе данного механизма можно прочесть в статье Устройство сцепления автомобиля.
Рассмотрим, как правильно пользоваться сцеплением, чтобы избежать поломок и ускоренного износа. Главное, что нужно знать – оно должно быть постоянно включено. Используйте сцепление только для начала движения машины, переключения передач и полной остановки. Не следует удерживать педаль, когда автомобиль стоит, поскольку в этом случае сокращается ресурс корзины и выжимного подшипника. Езда на полувыжатом сцеплении приводит к подгоранию дисков.
Принцип работы с педалью сцепления прост – нажали и отпустили. Все движения осуществляются плавно и быстро с небольшой паузой в точке ”схватывания”. Старайтесь постоянно ездить на передаче, хотя на практике так мало кто делает. Типичные ошибки водителей следующие:
- впереди перекресток, загорелся красный, водитель включает нейтральную передачу;
- автомобиль разгоняется до 60 км/ч, водитель выключает скорость и двигается накатом;
- приближается поворот, водитель выжимает сцепление, притормаживает, в повороте включает передачу и двигается дальше.
Между тем постоянная езда на скорости позволяет пользоваться существенными преимуществами:
- автомобиль двигается плавней;
- меньше нагрузка на тормозные диски и резину при торможении;
- больше возможностей для осуществления маневра.
Как правильно пользоваться сцеплением
- Педаль сцепления выжимайте быстро и до упора.
- Отпускайте педаль плавно и без бросков с небольшой остановкой в точке ”схватывания”.
- Не удерживайте сцепление выжатым длительное время.
- Начинайте движение с первой передачи. Зимой можно трогаться со второй передачи на очень скользкой дороге.
- Не перегружайте автомобиль, особенно если планируется поездка по плохой дороге.
- Следите за состоянием комплектующих системы сцепления (корзина, выжимной подшипник, диски).
all-drive.net
