Сцепление как основной элемент системы трансмиссии автомобиля

В данной статье описывается сцепление как основной элемент системы трансмиссии автомобиля, его виды и категории, конструкция, принцип работы и основные неисправности.

Двигатель и трансмиссия

В автомобиле основными компонентами являются трансмиссия и коробка передач.

Первый компонент обеспечивает создание вращательного движения за счет преобразования энергии сгорания, второй компонент изменяет величину получаемых оборотов и передает ее на ведущие колеса.

Однако если двигатель состоит из различных механизмов и систем, объединенных в единую конструкцию, то коробка передач состоит из нескольких отдельных взаимодействующих компонентов.

Назначение сцепления, основные виды

Частью трансмиссии является сцепление. Он является связующим звеном между двигателем и коробкой передач, которая является основным компонентом трансмиссии.

Коробка передач состоит из набора шестерен, установленных на оси, меняющих передаточные числа для вращательного движения.

Передаточное число меняется при включении той или иной скорости, но в условиях постоянного вращения от двигателя невозможно отпустить одну скорость и включить другую.

Для этого необходимо остановить передачу вращения в коробке передач, что осуществляется с помощью механизма сцепления.

Затем передача вращения прекращается двумя способами. На скорости оба компонента двигателя и коробки передач уже вращаются, поэтому нет необходимости плавно снимать коробку передач для продолжения вращения.

Однако при старте с места необходимо плавно увеличивать передаточное число вращения, чтобы избежать рывков и снизить нагрузку на двигатель и коробку передач. Это также обеспечивается сцеплением.

Как правило, сцепление в автомобиле способно прерывать передачу вращения от силового агрегата к трансмиссии на короткий период времени и плавно восстанавливаться.

С момента появления специальных машин с транспортом и двигателями внутреннего сгорания были изобретены различные варианты этого агрегата.

Основное разделение между ними основано на том, что обеспечивает функционирование трансмиссии.

Здесь типы сцепления можно разделить на следующие категории.

• Фрикционные муфты,.
• Трубопровод.

Существуют также электромагниты, но на самом деле они являются лишь разновидностью фрикционных.

Конструкция и принцип действия фрикционного сцепления

Подшипники обеспечивают передачу вращения за счет силы трения. Они являются одними из самых популярных в настоящее время.

Однако существует несколько модификаций с различными конструктивными особенностями. Поэтому фрикционные муфты можно разделить по нескольким критериям.

• Тип трения
• Количество роторных трансмиссий,.
• Количество ведомых дисков,.
• Тип управления.

В целом, все фрикционные муфты работают по одному и тому же принципу, и их различия ограничиваются специфическими конструктивными особенностями.

Чтобы лучше понять работу этого типа сцепления, давайте кратко рассмотрим конструкцию и работу одного из самых распространенных, дискового «сухого» сцепления. Он используется в различных автомобилях с механической коробкой передач.

Два его основных элемента — это ведущая и ведомая записи. Первый жестко связан с двигателем (прикручен к маховику), а второй — с первичным валом коробки передач.

Во время работы инерционный двигатель должен быть смещен на валу. Это означает, что инерционный двигатель соединен с валом не жестко, а с помощью зубчатого соединения.

Главный диск — это относительное имя. Его конструкция включает сам диск, направляющую, обеспечивающую затяжку диска, и корпус, соединенный пружиной.

Этот аксессуар также широко известен как «корзина» или «ferodo» (существительное для компаний, производящих компоненты, включая детали сцепления).

Особенностью конструкции «корзины» является то, что диск может перемещаться в направляющей относительно корпуса, но пружины перемещают диск как можно дальше от корпуса, который уже прочно прикреплен к маховику.

Диск также оснащен элементами (мембранными пружинами или специальными ножками), которые могут перемещаться относительно корпуса.

Подвижный элемент представляет собой круглый диск (с прорезями), установленный на ступице, с обеих сторон которого (с помощью заклепок или клея) размещены специальные фрикционные накладки.

Обратите внимание, что диск и ступица соединены не напрямую, а через специальный демпфер.

Принцип работы данного типа устройства следующий Корпус приводного диска прикреплен к маховику. Поддон для отдыха располагается между корзиной и маховиком.

Инерционное колесо затягивается, так как пружины непрерывно выталкивают приводной элемент из корпуса. Это означает, что вращение постоянно передается при нормальных условиях.

Приводное кольцо установлено на входном валу, на котором находится подшипник выключения и который выступает в качестве основного управляющего элемента.

Этот подшипник соединен с двигателем через баланс. Привод активирует исполнительный механизм для перемещения подшипника во втулку.

Одновременно он начинает толкать отбойную пружину или захват, приводной диск перемещается к корпусу, а выходной диск освобождается. Вращение прерывается.

Этот принцип работы применим практически ко всем типам трения, независимо от их конструктивных особенностей.

Разновидности сцепления

Описанные выше типы являются так называемыми «сухими» типами трения. Другими словами, все компоненты не содержат смазочных материалов. На самом деле, смазочные материалы вообще не могут использоваться, так как они могут повлиять на адгезивные свойства поверхностей взаимодействующих дисков.

Однако существует тип, компоненты которого находятся в масляной ванне, так называемый «жидкий» тип.

Однако этот тип редко используется в автомобилях, хотя встречается в некоторых конструкциях мотоциклов.

В целом, содержание этого сцепления такое же, как и «сухого» сцепления, с той лишь разницей, что картер, в котором находятся компоненты, заполнен маслом.

Что касается количества нитей

По количеству нитей фрикционные муфты можно разделить на однопоточные и двухпоточные.

В первом случае двигатель вращает только один элемент. В приведенном выше уравнении это ведущий вал коробки передач.

Однако двухпоточные сцепления часто используются на специальных автомобилях.

Разница с однопоточным сцеплением заключается в передаче крутящего момента на две оси. Однако в сцепление добавляется дополнительный фрикционный диск.

Чаще всего это встречается на тракторах (вторая нить обеспечивает вращение ВОМ).

В легковых автомобилях этот тип применяется к автомобилям с роботизированными трансмиссиями (подробнее см. ниже).

Это зависит от количества ведомых дисков.

По количеству сцеплений могут быть однодисковые сцепления, двухдисковые сцепления или многодисковые сцепления.

Первый вариант двухдискового сцепления используется в двухпоточном типе. В нем вращение от одного ведомого диска передается на вал коробки передач, а от второго диска — на ВОМ.

Такая конструкция позволила улучшить функциональность машины (например, на тракторах карданный вал можно кодировать с помощью различных механизмов).

Двойные сцепления также являются однопоточными (вращение от двух ведомых дисков передается на один элемент — вал редуктора).

Такие конструкции нашли применение в профессиональных автомобилях (в большинстве случаев этот тип также встречается в спортивных автомобилях и некоторых мотоциклах). Передача высокого крутящего момента необходима из-за высокой производительности двигателя.

С другой стороны, многодисковое сцепление представляет собой пакет сцепления — ведущий и ведомый диски чередуются. Этот пакет помещен в корпус, состоящий из двух барабанов — основного и дополнительного.

В остальном конструкция этого типа сцепления такая же, как и обычного сцепления — диск движения связан с соответствующим барабаном, прижатым пружиной, что создает трение между дисками.

При включении двигателя один из барабанов освобождается, тем самым прерывая поток. Этот тип сцепления встречается только на мотоциклах.

По типу диска.

Для управления устройством используются различные типы приводов.

• Механизированный (мощность передается от педали к вилке через рычаг или тросовую систему); и
• Гидравлические (мощность передается через два цилиндра, соединенных главным, функциональным, заполненным жидкостью проводником), и
• Электрический (используется в системах с автоматическим управлением сцеплением). Детали сцепления приводятся в действие сервомотором), и
• Комбинированное движение (комбинированное движение сочетает в себе различные типы, упомянутые выше, например, трава).

Кроме того, в специальных автомобилях часто используются различные усилители движения.

Особенности сцепления РКПП

Есть несколько слов о сцеплениях, которые в настоящее время используются с роботизированными коробками передач в редукторах.

Он очень похож на двухпоточный двухпоточный тип, но не является таковым. Это просто называется двойным сцеплением. Это связано с конструкцией коробки передач.

Комплекс имеет два ведомых диска, вставленных между маховиком и двумя дисками (один из которых промежуточный).

Каждый ведомый лоток взаимодействует с первичной осью редуктора (их два в конструкции редуктора и на одной оси. Фактически, один вставлен в другой вал).

Особенностью таких муфт является то, что при наличии двух токов они не участвуют одновременно.

Роботизированная коробка передач имеет ряд вращения с парными и непарными шестернями, каждая из которых транслируется своим диском сцепления.

Это означает, что когда непарная передача включена, только один ведущий диск затянут, а другой остается в свободном состоянии (не вращается).

При изменении скорости (на другую скорость) диск заменяется. Это означает, что предыдущий свободный диск пойман, а второй диск освобожден. Сцепление этого типа включается электрически с помощью автоматического привода.

Электромагнитный тип

Электромагнитные муфты могут быть реализованы как еще один тип фрикционных муфт.

Конструктивно оно очень похоже на обычное дисковое «сухое» сцепление. Однако отсутствует элемент, оказывающий давление на лоток привода (пружина).

Напротив, этот диск установлен на электромагните, к корпусу которого прикреплена арматура.

Суть этого типа сцепления заключается в следующем. При подаче напряжения на электромагнит возникает магнитное поле, которое притягивает магнит к якорю. Поскольку он прочно соединен с приводным диском, это сцепление сопровождается перемещением приводного диска и затягиванием приводного элемента.

Этот тип сцепления имеет свойство, называемое мобильным вовлечением. Это означает, что в отличие от обычного типа сцепления, где приводной элемент всегда включен, этот элемент удерживается в выключенном состоянии и становится активным только при подаче напряжения на соленоид.

Гидравлическое сцепление

Второй очень распространенный тип сцепления — гидравлическое сцепление. Он используется в автомобилях с автоматическими коробками передач и переменным

В фрикционном типе сила трения передается на редуктор, в то время как в гидравлическом типе это происходит за счет создаваемого потока жидкости.

Муфта состоит из двух колес (ведущего (насосное колесо) и ведомого (турбинное колесо)), установленных в корпусе, заполненном гидравлической жидкостью.

Между ними находится реактор — еще одно колесо, которое обеспечивает изменение направления движения жидкости.

Суть операции очень проста. Ведущее колесо соединено с маховиком и вращается вместе с ним. Это создает поток жидкости, который набегает на рабочее колесо турбины (соединенное с валом редуктора) и вращает его.

Используемые в конструкции реакторы увеличивают скорость потока и, следовательно, крутящий момент инерционного колеса.

«Слабые места» сцепления

Это основные типы сцеплений, используемых в автомобилях. Невозможно точно сказать, какой тип лучше, поскольку каждый из них имеет свои особые недостатки.

Например, во всех типах фрикционных сцеплений слабым местом является фрикционный диск. Из-за того же трения фрикционная втулка постепенно изнашивается и подлежит замене (обычно заменяется весь диск).

Другие рабочие поверхности также могут быть повреждены, могут сломаться пружины или износиться разжимные подшипники.

Нередко компоненты приводного блока выходят из строя. Чем сложнее конструкция этого сцепления, тем больше вероятность его выхода из строя.

Гидравлические муфты передают мощность без жесткого соединения компонентов (хотя это не совсем верно, поскольку конструкция включает в себя механизм блокировки). Это значительно повышает надежность основных рабочих компонентов.

Однако и у него есть свои «слабые места» — подшипники и уплотнения. Если они выходят из строя, общая производительность сцепления снижается. Ребра колес также могут быть повреждены.

Кроме того, этот тип сцепления очень «боится» отклонений в уровне гидравлической жидкости.

В целом, все неисправности всех типов сцеплений относительно легко устранить, но есть и серьезные проблемы. Доступ к сцеплению для ремонта очень сложен и требует снятия всей коробки передач.