Принцип устройства сцепления: Что такое сцепление: типы и основные функции

Сцепление автомобиля – назначение, типы сцепления, устройство, принцип работы.

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Оно 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, гидравлическое, электромагнитное.

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.

В зависимости от количества дисков различает следующие виды фрикционного сцепления: однодисковое, двухдисковое и многодисковое.

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. Конструкция однодискового сцепления включает маховик, нажимной и ведомый диски, диафрагменную пружину, подшипник выключения сцепления с муфтой и вилкой. Все конструктивные элементы сцепления размещаются в картере. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

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.

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.

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Оно 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.

Сцепление автомобиля — принцип работы и классификация

В любом автомобиле основным узлом является силовая установка – она обеспечивает преобразование энергию сгорания топлива в механическую энергию – вращение коленчатого вала. Вся работа силовой установки направлена только на получение этого вращения.

Но для движения автомобиля получение вращения недостаточно. Условий движения автомобиля очень много – ему нужно начать движение, где должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие, после набрать скорость, где уже тяговое усилие не так важно, но требуется высокая скорость вращения, а также автомобиль должен менять скорость движения быстро меняя скорость вращения и тяговое усилие.

Двигатель автомобиля этого обеспечить не может, поскольку скорость вращения коленчатого вала находится в определенном диапазоне и силовой установкой менять скорость и тяговое усилие никак не получится.

Сцепление – зачем оно?

Поэтому в конструкцию автомобиля входит еще один немаловажный элемент – трансмиссия. Именно она обеспечивает передачу вращения от силового агрегата на ведущие колеса. При этом, входящая в состав трансмиссии коробка передач позволяет менять тяговое усилие и скорость вращения, подающиеся на ведущие колеса. Классическая механическая коробка передач состоит из валов и шестерен разных диаметров. Ввод в зацепление определенных шестерен позволяет изменять усилие и скорость.

Но вращение от двигателя подается на трансмиссию постоянно. Это вращение делает невозможным во время движения выводить из зацепления одни шестерни и вводить другие. Поэтому в конструкцию трансмиссии включен еще один элемент – сцепление.

Сцепление предназначено для кратковременного разъединения силовой установки и КПП. В результате работы сцепления коробка отсоединяется от мотора, то есть, вращение коленчатого вала перестает подаваться на коробку, что позволяет вводить без проблем нужные шестерни.

На легковых авто с механическими КПП распространение получило однодисковое сухое сцепление. Состоит такое сцепление из ведущего диска, помещенного в корзину, ведомого диска, выжимных рычагов или диафрагмы, выжимного подшипника и привода. Все это закрывает сверху картер сцепления.

Принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы такого сцепления довольно прост: корзина вместе с ведущим диском жестко закреплена на маховике коленчатого вала. Сам диск может перемещаться относительно корзины, но он подпружинен. Между ведущим диском и маховиком помещен ведомый диск. На этот диск нанесены фрикционные накладки, значительно повышающие трение. По центру ведомого диска расположена ступица. В ней проделано отверстие со шлицами. В ступицу входит ведущий вал коробки передач, а шлицевое соединение обеспечивает надежное, но подвижное соединение – диск может перемещаться по валу, но при этом вращение будет передаваться постоянно.

Когда необходима передача вращения от мотора на КПП, сцепление отпущено. В таком положении ведущий диск за счет давления пружин поджимает ведомый диск к маховику. Наличие фрикционных накладок обеспечивает значительную силу трения, ведомый диск не проскальзывает относительно ведущего диска и маховика. А поскольку ведомый диск связан с валом КПП шлицевым соединением, то производится передача вращения.

Нажимной диск (в просторечии – корзина сцепления) справа, и ведомый диск, слева. Нажимной диск крепится болтами к маховику двигателя

Чтобы отсоединить КПП от мотора, водитель нажимает на педаль сцепления. При помощи привода он воздействует на выжимной подшипник. Тот, перемещаясь, начинает давить на выжимные рычаги или диафрагму, в результате чего ведущий диск отходит внутрь корзины, преодолевая усилие пружин. Он перестает поджимать ведомый диск к маховику, из-за чего передача вращения прекращается, что дает возможность переключить передачу на КПП.

Сцепление также помогает плавно начать движение. При постепенном отпускании педали, ведущий диск плавно увеличивает давление на ведомый диск. При малом усилии ведомый диск начинает принимать вращение, но из-за недостаточного поджатия, он проскальзывает. По мере отпускания педали и поджатия ведомого диска, он все больше принимает вращение, а проскальзывание уменьшается.

Видео: Принцип работы сцепления

Чтобы при выжиме педали и последующим переключением передач, при отпускании педали сцепления не было ударных нагрузок при резкой подаче вращения, ступица ведомого диска закреплена на нем не жестко. Она соединяется при помощи демпферных пружин, которые выравнивают возникающие крутильные колебания.

Классификация

Это было описана конструкция и принцип работы однодискового сухого сцепления. Однако их существует несколько видов, со своими определенными особенностями. Вообще даже введена целая классификация типов сцепления.

Эта классификация делит сцепления по типу привода, используемому трению, количеству ведомых дисков, механизму отжатия ведущего диска.

Существует несколько типов привода сцепления. Самый первый и простой привод – механический. В нем задействуется система рычагов и тяг, или же привод может быть тросовый.

Есть привод гидравлический. В таком приводе в качестве рабочего элемента используется жидкость. В конструкцию входят два цилиндра – главный связан с педалью сцепления, а рабочий – с вилкой, которая перемещает выжимной подшипник.

На некоторых грузовых авто применяется пневматический привод, в качестве рабочего элемента которого выступает сжатый воздух. У такого привода педаль сцепления связана с краном управления. При воздействии на педаль, водитель открывает кран, и воздух под давлением поступает в пневматическую камеру, связанную с вилкой.

Есть также и комбинированные приводы, которые совмещают в себе несколько типов описанных выше приводов (к примеру – гидромеханический привод).

Классификация по используемому трению делит сцепления на сухие и в масляной ванне. Сухие, такое как описано выше, работает в воздушной среде. На многих мотоциклах же применяется сцепление, которое помещено в масляную ванну.

Что касается классификации по количеству ведомых дисков, то встречаются однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Однодисковое описано выше. В двухдисковом применяется два ведомых диска и два ведущих диска – промежуточный и ведущий. Принцип работы идентичен однодисковому, разница только в количестве дисков и механизме срабатывания. Существуют многодисковые сцепления, которые получили распространение на мотоциклах.

По механизму отжатия сцепления делятся на рычажные и диафрагменные. В рычажных сцеплениях отжим ведущего диска производится подпружиненными рычагами, на которые и воздействует выжимной подшипник. В диафрагменном  сцеплении роль пружин и рычагов выполняет диафрагма, сделанная из пружинистого металла.

Основные неисправности

Конструкция сцепления не включает значительное количество составляющий, поэтому и ломается оно не так часто. И все же в сцеплении тоже бывают неисправности.

Видео: Как определить износ корзины и маховика

Поскольку самое большое распространение на легковых авто получило однодисковое сухое сцепление, то рассмотрим самые частые неисправности, которые случаются с ним:

1. Пробуксовка сцепления. Обычно возникает такая неисправность из-за неправильной регулировки привода. Из-за поджатия выжимного подшипника, он не позволяет ведущему диску полностью прижать ведомый диск к маховику, в результате чего появляется проскальзывание. Сопровождается такая неисправность характерным запахом жженных фрикционов в салоне, затрудненностью переключения передач. Сильный износ фрикционов, или их повреждение тоже может сопровождаться такими симптомами;
2. Сцепление «ведет». Данная проблема тоже возникает из-за неправильной регулировки. В данном случае выжимной подшипник не способен полностью отжать ведущий диск из-за увеличенного зазора между подшипником и вилкой. Верный признак того, что сцепление «ведет» — это продолжение движения авто после полной остановки и выжима сцепления при включенной 1-й передаче;
3. Гул со стороны картера сцепления. Повышенный шум в данном узле может создавать только один элемент – выжимной подшипник. Шуметь он может либо в результате пробуксовки, либо же из-за чрезмерного износа;

Бывают и другие неисправности, но они встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Так, проблемы со сцеплением могут возникнуть из-за разрушения диафрагмы или пружин выжимных рычагов, значительного износа демпферных пружин и т. д.

Напоследок хочется отметить, что особо сложного обслуживания сцепление не требует. Достаточно периодически регулировать свободный ход привода, а также соблюдать рекомендации по аккуратному вождению.

Различные типы сцепления и принцип их работы

В связи с тем, что сцепление является одним из важнейших компонентов автомобиля, оно изготавливается разных типов для удовлетворения различных требований. В предыдущем уроке сцепление объяснялось как механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Мы также обнаружили, что он имеет два вала, один из которых подключен к двигателю или силовому агрегату (приводной элемент), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.

Прочтите: Что такое сварка трением? Его применения, преимущества и недостатки

Содержание

• 1 Различные типы сцепления:
  • 1.1 Клатч для трения:
  • 1,2 Гидравлическая сцепление:
  • 1,3 Семон-клатч:
  • 1,4.
  • 1.6 Конусная муфта:
  • 1.7 Мембранная муфта:
  • 1.8 Электромагнитная муфта:
  • 1.9 Зубчатая и шлицевая муфта:
    • 1.9.1 Вакуумная муфта:
  • 1.10 Механизм свободного хода:
  • 1.11 Пожалуйста, поделитесь!

Below are the different types of clutch and how they work:

• Friction clutch
• Hydraulic clutch
• Centrifugal clutch
• Semi-centrifugal clutch
• Cone clutch
• Diaphragm clutch
• Electromagnetic clutch
• Кулачковая и шлицевая муфта
• Вакуумная муфта
• Муфта свободного хода

Давайте погрузимся в их объяснение!

Фрикционная муфта:

Фрикционная муфта бывает двух разных типов, а именно; однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.

Диск одинарного сцепления : одинарное сцепление является наиболее распространенным и используемым сцеплением на современных легковых автомобилях. Он помогает передавать крутящий момент/мощность от двигателя на входной вал трансмиссии. Он просто на тарелке, как указано в названии. Эта пластина крепится на шлицах диска сцепления. Пластина представляет собой тонкий металлический диск, который содержит поверхности трения с обеих сторон.

Многодисковый диск сцепления : как следует из названия, многодисковый диск сцепления использует несколько фрикционов для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это передача мощности между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество поверхностей трения определяет способность сцепления передавать крутящий момент. Этот диск сцепления крепится к валу двигателя и валу коробки передач. Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление. Это достигается при нажатии на педаль сцепления. Сцепление используется в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Многократное сцепление бывает двух типов: сухое и мокрое; сцепление называется мокрым, так как оно работает в масляной ванне. Это сухое сцепление, если оно работает без масла. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Гидравлическое сцепление:

Принцип работы гидравлического сцепления такой же, как и у вакуумного сцепления. Их основное отличие состоит в том, что гидравлическое сцепление работает с давлением масла, а вакуумное сцепление работает с вакуумом. Основные части этой системы сцепления включают аккумулятор, клапан управления, насос, цилиндр с поршнем и резервуар.

Принцип работы гидравлической муфты заключается в том, что масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор с помощью насоса. Этот насос работает вместе с двигателем, а аккумулятор подключается к цилиндру через регулирующий клапан. Клапан управления управляется переключателем, установленным на рычаге переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Прочтите: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе

Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, что позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр. Давление масла перемещает поршень вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.

И если водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что приводит к закрытию управляющего клапана и включению сцепления.

Центробежное сцепление:

Центробежные типы сцепления используют центробежную силу для включения сцепления, в отличие от других, которые работают с усилием пружины. Сцепление включается автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя, что устраняет педаль сцепления.

Преимущество этого сцепления в том, что водитель легко останавливает автомобиль на любой передаче, не глуша двигатель. Автомобиль можно легко запустить на любой передаче, нажав педаль акселератора.

Работа центробежной муфты совершенно иная, так как она состоит из грузов A, вращающихся вокруг B. Грузы отлетают под действием центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на коленчатые рычаги, которые прижимают диск C. Движение диска C давит на пружину E, которая сильно прижимает диск сцепления D на маховике к пружине G. Это приводит к включению сцепления.

Пружина G помогает выключать сцепление на низких скоростях около 500 об/мин, а стопор H ограничивает перемещение грузов.

Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей

Читать: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полуцентробежное сцепление:

Полуцентробежное сцепление также использует центробежную силу вместе с силой пружины, которая помогает ему включаться. позиция. Сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления. Рычаги и пружины расположены одинаково на прижимной пластине. Эта пружина предназначена для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, в то время как центробежная сила помогает передавать крутящий момент при более высокой частоте вращения двигателя.

Работа полуцентробежного сцепления происходит и при нормальных оборотах двигателя, при малой передаче мощности пружины удерживают сцепление включенным. Утяжеленные рычаги не оказывают никакого давления на прижимную пластину. А при высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы летят, что позволяет рычагам оказывать давление на плиту. Это держит сцепление крепко включенным. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления. Полуцентробежная система сцепления

Конусная муфта:

В конусной муфте фрикционные поверхности имеют коническую форму с двумя поверхностями для передачи крутящего момента. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу сцепления, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения.

Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом под действием силы пружины при включении сцепления. Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в сторону силы пружины, которая отключает сцепление.

Одним из больших преимуществ конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила. Некоторые ограничения также возникают в конусной муфте, например; мужская шишка имеет тенденцию связываться с женской шишкой, что затрудняет отсоединение. Небольшой износ повлияет на осевое перемещение охватываемых конусов, что затруднит включение сцепления.

Читайте: Все, что вам нужно знать об автомобильном сцеплении

Мембранное сцепление:

Мембранная муфта содержит диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина используется либо в виде короны, либо в виде пальца, которая прикреплена к прижимной пластине.

В муфте мощность двигателя передается от коленчатого вала на маховик с фрикционной накладкой. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что он оказывает на него давление.

В работе диафрагменной муфты диафрагма представляет собой коническую форму пружины, которая позволяет внешнему подшипнику двигаться к маховику при нажатии. Маховик, нажимающий на диафрагменную пружину, толкает прижимной диск назад. Это позволяет ограничить давление на пластину и отключить сцепление. А если педаль сцепления отпустить, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение и сцепление включится.

Преимущество сцепления в том, что нет рычагов выключения, потому что пружина уже заняла свое положение. Водителям не нужно сильно давить на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии. Это связано с тем, что давление винтовой пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.

Электромагнитная муфта:

Электромагнитная муфта приводится в действие электрически, но муфта передается механически. Эта муфта не имеет механической связи для управления их включением, поэтому происходит быстрая и плавная работа. Он использует дистанционное управление для управления сцеплением на расстоянии.

Электропитание обеспечивается аккумуляторной батареей, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка позволяет электричеству проходить через нее, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.

В электромагнитном сцеплении имеется переключатель выключения сцепления на уровне передачи, который позволяет водителю управлять рычагом переключения передач при переключении передач. Этот переключатель приводится в действие путем отключения подачи тока на обмотку, что вызывает расцепление частей электромагнитной муфты 9.0003

Зубчатая и шлицевая муфта:

Зубчатая и шлицевая муфты используются для соединения шестерни и вала или блокировки вала вместе. Основными частями сцепления являются кулачковая муфта с внешними зубьями и скользящая втулка с внутренними зубьями. Валы предназначены для вращения друг друга с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывают. Говорят, что муфта включена, когда два вала соединены. Муфта выключается, когда скользящая втулка движется назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала. Эти типы сцепления в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач, которые помогают блокировать различные передачи.

Прочтите: Вещи, которые вам нужно знать о механической коробке передач

Вакуумная муфта:

Эта муфта использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для своей работы. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана. Резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Этот соленоид получает питание от батареи для своей работы, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Соленоид активирует и поднимает клапан, соединяющий одну сторону вакуумного цилиндра и резервуара. Этот механизм открывает проход между вакуумом и резервуаром. Разный уровень давления позволяет поршню вакуумного цилиндра двигаться вперед и назад. Движение поршня передается на сцепление через рычажный механизм, заставляющий его расцепляться. Если рычаг переключения передач не задействован, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным благодаря усилию пружин.

Механизм свободного хода:

Муфта механизма свободного хода также известна как пружинная муфта, односторонняя муфта или обгонная муфта. Мощность передачи передается в одном направлении, как и при передаче велосипеда. Муфта свободного хода расположена за коробкой передач. Главный вал передает мощность от главного вала на выходной вал, который приводит в движение выходной вал, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче. На маховике имеется ступица и внешнее кольцо. Эта втулка имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом коробки передач. На внешней поверхности ступицы расположены 12 кулачков, предназначенных для удержания 12 роликов в сепараторе между ними и внешней обоймой. Внешнее кольцо соединено шлицами с внешним валом повышающей передачи.

Вот и все для этой статьи «различные типы сцепления и их работа». Я надеюсь, что знания достигнуты, если это так, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Принципы работы сцепления

Несоблюдение правил техники безопасности при работе с Системами сцепления может привести к серьезным травмам\проблемам со здоровьем, например. Проблемы с дыханием у персонала.
Даны инструкции по надлежащим процедурам безопасности, применимым к работе с системами сцепления, которые включают безопасное использование:

• Автоподъемники,
• Опорные балки двигателя,
• Домкраты коробки передач,
• Использование подходящей защиты для глаз,
• Латексные перчатки,
• Защитная обувь
• Безопасное удаление пыли сцепления,
• Использование подходящей маски для лица во избежание проблем с дыханием,
• Работа с соответствующими инструментами сцепления,
• Предотвращение утечки жидкости сцепления,
• Помощь при снятии и установке коробки передач с использованием рекомендованных отраслевых методов ручного обращения и т. д.

См. оценки рисков, связанных с двигателем, экологическую политику и паспорта безопасности материалов (MSDS). Автомобильное сцепление передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии, а водитель использует расцепляющий механизм для управления потоком крутящего момента между ними.

В большинстве легковых автомобилей используется однодисковый фрикционный диск с двумя фрикционными накладками, прикрепленными к центральной ступице со шлицами для приема входного вала трансмиссии.
Фрикционные накладки зажаты между плоской поверхностью маховика двигателя и подпружиненной нажимной пластиной, прикрученной болтами к ее внешнему краю.

3.2 Однодисковые муфты сцепления

В большинстве легковых автомобилей для передачи крутящего момента от двигателя к первичному валу коробки передач используется однодисковая муфта. Маховик является приводным элементом сцепления. Блок сцепления установлен на обработанной задней поверхности маховика, так что блок вращается вместе с маховиком. Блок сцепления состоит из фрикционного диска с двумя фрикционными накладками и центральной шлицевой ступицы.
Узел нажимной пластины, состоящий из штампованной стальной крышки, нажимной пластины с обработанной плоской поверхностью, сегментированной диафрагменной пружины, выжимного подшипника и рабочей вилки.
Фрикционный диск зажат между обработанными поверхностями маховика и прижимной пластины, когда прижимная пластина прикручена болтами к внешнему краю поверхности маховика.

Прижимное усилие на фрикционных накладках обеспечивается диафрагменной пружиной. В разгруженном состоянии он имеет выпуклую форму. Когда крышка прижимной пластины затягивается, она поворачивается на своих опорных кольцах и расплющивается, оказывая усилие на прижимную пластину и облицовку.
Входной вал трансмиссии проходит через центр нажимного диска. Его параллельные шлицы входят в зацепление с внутренними шлицами центральной втулки на фрикционном диске.
При вращении двигателя крутящий момент теперь может передаваться от маховика через фрикционный диск к центральной втулке и к трансмиссии. Группа торсионных пружин, расположенных между ступицей сцепления и накладкой, гасит удары и вибрации трансмиссии.

При нажатии педали сцепления движение передается через рабочий механизм на рабочую вилку и выжимной подшипник.
Выжимной подшипник перемещается вперед и толкает центр диафрагменной пружины к маховику.
Диафрагма поворачивается на своих опорных кольцах, заставляя внешний край двигаться в противоположном направлении и воздействовать на зажимы втягивания нажимной пластины. Прижимная пластина отключается, и привод больше не передается. Отпускание педали позволяет диафрагме повторно приложить усилие зажима и включить сцепление, и привод восстанавливается.

3.3 Прижимная пластина

В легковых автомобилях нажимная пластина обычно представляет собой мембранный тип и обслуживается в сборе.

Он состоит из штампованной стальной крышки, прижимной пластины с обработанной плоской поверхностью, ряда приводных ремней из пружинной стали и диафрагменной пружины.
Эта диафрагма расположена внутри крышки сцепления на 2 опорных кольцах, удерживаемых рядом заклепок, проходящих через диафрагму.
Нажимная плита соединена с крышкой приводными ремнями из пружинной стали, приклепками к крышке с одного конца и с выступающими выступами на плите — с другой.
Втягивающие зажимы удерживают прижимную пластину в контакте с внешним краем диафрагмы. Во время работы сцепления они отодвигают диск от маховика.

3.4 Ведомая / центральная пластина

Ведомая центральная пластина также называется диском сцепления или фрикционным диском.

Ведомая пластина имеет пару фрикционных накладок из армированного проволокой безасбестового состава, закрепленных на волнистых сегментах из пружинной стали, приклепываемых к стальному диску.
Центральная шлицевая втулка из легированной стали является отдельной. Привод передается от диска к ступице через тяжелые винтовые пружины кручения или резиновые блоки. Такая пружинная ступица гасит крутильные колебания двигателя. Он также поглощает ударные нагрузки, воздействующие на трансмиссию при внезапном или резком включении сцепления.
Стопоры ограничивают радиальное перемещение ступицы против усилия пружины. Формованная фрикционная шайба между ступицей и удерживающей пластиной пружины также действует как демпфер.
Волнистые сегменты из пружинной стали заставляют накладки немного расширяться, когда сцепление выключено, а затем сжиматься при включении. Это имеет амортизирующий эффект и обеспечивает плавное зацепление.

3.5   Подшипник выключения сцепления (выжимной подшипник)

Подшипник выключения сцепления может быть упорным радиально-упорным шарикоподшипником, поддерживаемым на держателе. Он скользит по ступице или втулке, выступающей из передней части трансмиссии.

Держатель подшипника находится на вилке выключения сцепления. При перемещении вилки упорная поверхность подшипника соприкасается с пальцами нажимного диска. Это заставляет подшипник вращаться и поглощать вращательное движение пальцев против линейного движения вилки. Подшипник заполнен смазкой при изготовлении и не требует периодического обслуживания в течение всего срока службы.

3.6   Двухмассовые маховики

В современных легкодизельных технологиях мы наблюдаем гораздо большую мощность и прирост крутящего момента, иногда в сочетании с большей экономией топлива.

Преимущества двухмассовых маховиков

Чтобы устранить чрезмерное дребезжание шестерен трансмиссии и сделать вождение комфортным на любой скорости, уменьшите усилие при переключении передач.

Зачем нужен двухмассовый маховик?

Трансмиссии легких грузовиков Автомобили с дизельным двигателем по умолчанию имеют повышенную чувствительность к колебаниям крутящего момента. Это приводит к сильному крутильному резонансу или вибрации, возникающим при эксплуатации автомобиля в пределах нормального диапазона движения.
Обеспечивая демпфирование вибраций, превосходящее нормальное демпфирование при обычном расположении сцепления, автомобиль может эксплуатироваться в течение более длительного времени без долговременных повреждений.
Конструкция двухмассового маховика перемещает демпфер с ведомого диска на маховик двигателя. Такое изменение положения гасит крутильные колебания двигателя в большей степени, чем это возможно при использовании стандартной технологии демпфирования диска сцепления.

Функция и работа

Функция двухмассовых маховиков или двухмассовых маховиков состоит в том, чтобы изолировать торсионные шипы коленчатого вала, создаваемые дизельными двигателями с высокой степенью сжатия. Устраняя торсионные шипы, система устраняет любое потенциальное повреждение зубьев шестерни трансмиссии. Если бы DMF не использовался, крутильные частоты могли бы повредить трансмиссию.

3.7   Рабочие механизмы

Движение накладки педали передается через рабочий механизм на узел сцепления на задней части маховика.
Этот механизм может быть механическим или гидравлическим.
Механические системы могут использовать систему рычагов, но тросовое управление обеспечивает большую гибкость и является более распространенным.

В гидравлическом управлении сцеплением педаль воздействует на главный цилиндр, соединенный гидравлической трубой и гибким шлангом с рабочим цилиндром, установленным на картере сцепления.
Рабочий цилиндр приводит в действие вилку выключения сцепления. В гидравлических системах сцепления важно, чтобы в системе не было воздуха, так как он будет сжиматься и не позволит давлению передаваться на вилку выключения сцепления. Поэтому важно прокачать систему, и это должно быть сделано с использованием заводских процедур.

4.1   Рычаг / механическое преимущество

Механическое преимущество

В физике и технике механическое преимущество (MA) — это коэффициент, на который машина умножает приложенную к ней силу.

Рычаги

В физике рычаг — это жесткий объект, который используется с соответствующей точкой опоры или точкой поворота для умножения механической силы, которая может быть приложена к другому объекту. Это также называется механическим преимуществом (ma) и является одним из примеров принципа моментов.

Сила и рычаги

Приложенная сила (в конечных точках рычага) пропорциональна отношению длины плеча рычага, измеренного между точкой опоры и точкой приложения силы, приложенной к каждому концу рычага.

Три класса рычагов

Существует три класса рычагов, представляющих собой варианты расположения точки опоры и входных и выходных сил.

Рычаги первого класса

Примеры: Рычаги первого класса

• Качели
• Лом (удаление гвоздей)
• Плоскогубцы (двухрычажные)
• Ножницы (двухрычажные)
• Весло для гребли, рулевого управления или гребли

Рычаги второго класса

Примеры: Рычаги второго класса

• Тачка
• Щелкунчик (двухрычажный)
• Лом (разъединяющий два предмета)
• Ручка кусачек для ногтей

Рычаги третьего класса

Примеры: Рычаги третьего класса

• Рука человека
• Щипцы (двухрычажные) (с петлей на одном конце, стиль с центральной осью является первоклассным)
• Основной корпус кусачек для ногтей, в котором рукоятка создает поступающее усилие

Моменты

Принцип моментов гласит, что когда тело находится в равновесии, то сумма моментов по часовой стрелке относительно любой точки равна сумме моментов против часовой стрелки относительно той же точки.

Гидравлическое давление и усилие

Системы гидравлического сцепления используют несжимаемую жидкость, такую ​​как тормозная жидкость, для передачи усилий из одного места в другое внутри жидкости. Большинство автомобилей также используют гидравлику в тормозных системах. Закон Паскаля гласит, что при повышении давления в любой точке замкнутой жидкости происходит такое же увеличение во всех остальных точках сосуда.

Гидравлическое давление передается через жидкость. Поскольку жидкость фактически несжимаема, давление, приложенное к жидкости, передается без потерь по всей жидкости. В тормозной системе это позволяет усилию, приложенному к педали тормоза, воздействовать на тормоза на колесах.
Гидравлическое давление может передавать повышенную силу. Поскольку давление — это сила, приходящаяся на единицу площади, одно и то же давление, прикладываемое к разным площадям, может создавать разные силы — большие и меньшие.

Давление

Давление — это приложение силы к поверхности и концентрация этой силы в данной области. Палец можно прижимать к стене, не оставляя длительного впечатления; однако тот же палец, нажимающий кнопку, может легко повредить стену, даже если приложенная сила одинакова, потому что острие концентрирует эту силу на меньшей площади.

Расчет отношения сил (гидравлика)

В обычном гаражном домкрате плунжер диаметром 10 мм нагнетается в поршень диаметром 50 мм. Это даст соотношение сил 25:1.
Площадь плунжера     = Þr2
= 3,14 х (52)
= 78,5 мм2
Площадь Рама          = Þr2
= 3,14 х (252)
= 1962,5 мм2
Отношение сил             Площадь ползуна                1962,5 = 25 
Площадь плунжера              78,5
Ф.Р = 25:1
В тормозной системе главный и рабочий цилиндры имеют такой размер, чтобы соотношение усилий составляло 4:1 (приблизительно)

4.

3 Трение

Обзор

Трение — это сила, которая сопротивляется движению одной поверхности по другой. В некоторых случаях это может быть желательно; но чаще не желательно. Это вызвано поверхностными шероховатыми пятнами, которые сцепляются друг с другом. Эти пятна могут быть микроскопически малы, поэтому даже кажущиеся гладкими поверхности могут испытывать трение. Трение можно уменьшить, но никогда не устранить.
Трение всегда измеряется для пар поверхностей с использованием так называемого коэффициента трения.

• Низкий коэффициент трения для пары поверхностей означает, что они могут легко перемещаться друг по другу.
• Высокий коэффициент трения для пары поверхностей означает, что они не могут легко перемещаться друг по другу.

Коэффициент трения

Коэффициент трения (также известный как коэффициент трения или коэффициент трения) — это скалярная величина, используемая для расчета силы трения между двумя телами. Коэффициент трения зависит от используемых материалов — например, лед на металле имеет очень низкий коэффициент трения (они очень легко трутся друг о друга), в то время как резина на асфальте имеет очень высокий коэффициент трения (они не легко трутся друг о друга). ). Интересно отметить, что, вопреки распространенному мнению, сила трения не зависит от размера площади контакта между двумя объектами. Это означает, что трение не зависит от размера объектов. Сила трения всегда действует в направлении, противоположном движению. Например, стул, скользящий по полу вправо, испытывает силу трения в левом направлении.

Типы трения

Статическое трение

Статическое трение возникает, когда два объекта не движутся относительно друг друга (например, стол на земле). Коэффициент статического трения обычно обозначается как μ. В начальной силе, заставляющей объект двигаться, часто преобладает статическое трение.

Кинетическое трение

Кинетическое трение возникает, когда два объекта движутся относительно друг друга и трутся друг о друга (как сани о землю). Коэффициент кинетического трения обычно обозначается как μ и обычно меньше коэффициента статического трения.

Трение скольжения

Это когда два объекта трутся друг о друга. Положите книгу на стол и передвигайте ее — это пример трения скольжения.

4.4 Крутящий момент, передаваемый муфтой

Максимальный крутящий момент, передаваемый муфтой, определяется фрикционным материалом накладки, средним радиусом накладки (с обеих сторон) и давлением пружины. пластина. Масло или смазка на накладке, которые уменьшат трение, или слабые или сломанные пружины в нажимном диске могут привести к проскальзыванию сцепления под давлением.

Теперь ясно видно, что средний радиус футеровки А на 10 % больше, чем футеровки В. Это означает, что футеровка А может передавать больший крутящий момент на целых 10 %. Пример ширины футеровки призван развеять мнение, что увеличение площади позволяет передавать больший крутящий момент. Подходящей шириной футеровки является ширина, достаточно узкая, чтобы обеспечить наибольший средний радиус, но не настолько узкая, чтобы допустить быстрый износ или выцветание.

Факторы, влияющие на передачу крутящего момента

Для передачи крутящего момента муфтой без проскальзывания необходимо учитывать четыре фактора.

• Количество поверхностей (S).
• Суммарное давление пружины (P).
• Коэффициент трения (мк).
• Средний радиус.

Крутящий момент = Цилиндр

(с) Две поверхности. Давление пружины (Н). Коэффициент трения (μ), 100 мм = 1 м (радиус)

0002  

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не согласны делиться своими знаниями в целях обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в законе об авторском праве США), отправьте нам электронное письмо, и мы быстро удалить текст.
Добросовестное использование — это ограничение и исключение исключительного права, предоставленного авторским правом автору творческого произведения. В законе США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей. Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, новостные репортажи, исследования, обучение, библиотечное архивирование и стипендию.