Сцепление автомобиля — как устроено и как работает

Сцепление необходимо для отсоединения двигателя от остальных элементов трансмиссии на непродолжительное время и плавного соединения их во время переключения передач и начале движения автомобиля. Кроме того сцепление защищает детали трансмиссии от ударных нагрузок.

На автомобилях применяют электромагнитные, гидравлические, но чаще всего фрикционные сцепления.

Электромагнитное сцепление

При возникновении электромагнитного поля ведущая и ведомая части электромагнитного сцепления соединяются между собой непосредственно или через ферромагнитный порошок, который теряет подвижность под действием электромагнитного поля.

Подобные сцепления применялись на автомобилях, предназначенных для инвалидов. Сейчас электромагнитные сцепления часто применяются в климатических установках автомобилей.

Гидравлическое сцепление

В гидравлическом сцеплении между ведущим и ведомым дисками, имеющими лопасти, циркулирует жидкость. Скорость вращения ведомого колеса зависит от количества жидкости. Если её полностью удалить, ведомое колесо останавливается. Такое сцепление значительно повышает плавность хода автомобиля, но усложняет его конструкцию.

Фрикционное сцепление

В обычном фрикционном сцеплении крутящий момент передается силами трения, возникающими между прижатыми друг к другу ведущей и ведомой частями сцепления.

В автомобилях можно встретить одно, двух и многодисковые фрикционные сцепления диски которых могут работать как в жидкости (мокрое сцепление), так и без неё (сухое сцепление).

Сухое однодисковое сцепление

Чаще всего в современных автомобилях применяют сухое однодисковое сцепление. Оно состоит из следующих деталей:

  • корзина сцепления;
  • нажимной диск;
  • ведомый диск;
  • диафрагменная пружина;
  • выжимной подшипник;
  • вилка выключения сцепления.
однодисковое сцепление фото

Схема однодискового сцепления:
1 — корпус; 2 — тангенциальная пружина; 3 — опорный подшипник; 4 — коленчатый вал; 5 — демпферная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — нажимной диск; 8 — маховик; 9 — корзина сцепления; 10 — кольцо; 11 — распорный болт; 12 — диафрагменная пружина; 13 — выжимной подшипник; 14 — направляющая; 15 — первичный вал коробки передач; 16 — вилка выключения сцепления; 17 — рабочий цилиндр.

На некоторых автомобилях вместо диафрагменной пружины используют цилиндрические пружины, расположенные по окружности нажимного диска и рычаги, расположенные радиально.

Корзина сцепления в сборе с диафрагменной пружиной и нажимным диском крепится к маховику двигателя и вращается вместе с ним, играя роль ведущей части сцепления. Между маховиком и нажимным диском располагается ведомый диск сцепления, насаженный на шлицы первичного вала коробки передач.

Принцип работы сцепления

Если сцепление включено (педаль сцепления не нажата), нажимной диск под действием диафрагменной пружины прижимает ведомый диск к маховику и через этот «сэндвич» крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач.

При нажатии на педаль сцепления детали привода сцепления перемещают вилку сцепления. Она перемещает выжимной подшипник, который в свою очередь воздействует на центральную часть диафрагменной пружины. Она выгибаясь отводит нажимной диск от ведомого, освобождая его. В результате двигатель оказывается отсоединённым от коробки передач.

На ведомом диске на его периферийной части с обеих сторон закреплены (приклеены или приклёпаны) две кольца из специального фрикционного материала. Центральная часть диска имеет отверстие со шлицами. При их помощи ведомый диск соединяется с первичным валом коробки передач. Периферийная часть соединяется с центральной через демпферные пружины расположенные по окружности. Пружины необходимы для обеспечения плавной работы сцепления и гашения крутильных колебаний.

Нажимной диск соединяется с корзиной сцепления при помощи упругих пластин, расположенных по касательной к внешней окружности диска.

Диафрагменная пружина своей внешней окружностью крепится к нажимному диску, а на её центральную часть (точнее на концы радиальных лепестков) нажимает при выключении сцепления выжимной подшипник.

Маховик двигателя

Маховик традиционно представляет собой плоский диск, закрепленный на конце коленчатого вала. На его внешней окружности напрессован зубчатый венец необходимый для соединения стартера двигателя с коленчатым валом при пуске двигателя.

Но у современных автомобилей конструкция маховика несколько иная. Дело в том, что вибрации в двигателе есть всегда, как бы он не был уравновешен. Они становятся заметнее на малых оборотах двигателя. Вибрации добавляет и трансмиссия.

Сгладить вибрации помогает массивный маховик. Часть работы по обеспечению вращения без рывков берут на себя демпферные пружины ведомого диска сцепления. Но большой вес маховика увеличивает вес двигателя и мешает ему быстро набирать обороты, уменьшая приёмистость автомобиля.

Двухмассовый маховик

Поэтому сейчас применяют, так называемые двухмассовые маховики, состоящие из двух частей, соединённых между собой через упругие элементы. В одном варианте конструкции это два параллельно расположенных диска, соединённых через расположенные по окружности пружины.

Другой вариант – два концентрических диска, соединённых между собой подпружиненными тягами.

Вес маховика уменьшается, он лучше охлаждается, упрощается конструкция и вес ведомого диска сцепления (нет демпферных пружин). Кроме того уменьшаются ударные нагрузки на детали коробки передач, что позволяет уменьшить их прочность и, как следствие, вес.

Двухдисковое сцепление

На автомобилях с мощными двигателями могут применяться двухдисковые сцепления, позволяющие передавать большой крутящий момент при небольших размерах устройства. В сцеплении используются два ведомых диска, установленных последовательно через промежуточный диск. Число поверхностей трения при этом увеличивается до четырёх.

двухдисковое сцепление фото

Схема двухдискового сцепления:
1 — крышка корпуса; 2 — двухмассовый маховик; 3 — приводная пластина; 4 — ведомый диск 2 с демпферными пружинами; 5 — проставка; 6 — ведомый диск 1; 7 — нажимной диск; 8 — сенсорная пружина; 9 — регулировочное кольцо; 10 — диафрагменная пружина.

Видео — сцепление автомобиля:

Ролик отлично дополнил статью. Удачи на дорогах!

Добавить комментарий