Как Работает Сцепление

Передача инфекции 16 ноября 2020 г.

Сцепление автомобиля — чрезвычайно важное устройство, состоящее из множества элементов, благодаря которому можно плавно отсоединить вал коробки передач от коленчатого вала двигателя, чтобы переключить передачи или остановить автомобиль. Благодаря своим элементам вал-шестерня получает крутящий момент от коленчатого вала. Его роль важна, потому что без сцепления двигатель внутреннего сгорания гаснет в неподвижном состоянии. В этой статье мы расскажем о его устройстве, принципе действия и о том, какие типы сцеплений можно встретить в автомобилях.

Скрыть оглавление

Компоненты сцепления

Как работает сцепление

Фрикционная муфта, поскольку в большинстве случаев она соединяет двигатель с коробкой передач в автомобиле, состоит из множества элементов. Основными из них являются диск сцепления, нажимной диск и выжимной подшипник, прижимающийся к диафрагменной пружине. Первый из них установлен на валу сцепления, благодаря чему диск сцепления вращается и перемещается по валу. Другой элемент — маховик, к которому со стороны двигателя прикреплен коленчатый вал, а со стороны коробки передач он соединен с зажимом. Именно через прижимной диск маховик передает крутящий момент от коленчатого вала на фрикционный диск сцепления. После нажатия педали сцепления смещается выжимной подшипник (обычно известный как упорный подшипник), который давит на диафрагменную пружину, в результате чего маховик и фрикционный диск отделяются друг от друга. Затем сцепление выключается.

Как работает фрикционная муфта?

Сцепление используется для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач в автомобиле. Требуется безопасно запустить двигатель и оставить его работать в неподвижном состоянии без передачи тяги на колеса. Кроме того, он позволяет переключать передачи и выравнивать обороты двигателя. На активной стороне, то есть на стороне привода, находится коленчатый вал, к которому крепится маховик. Крутящий момент от двигателя передается на маховик и давление, передаваемое на него через вал, а затем передается на диск сцепления (пассивная сторона). Это, помимо передаваемых оборотов, также выполняет скользящее движение на валу сцепления в зависимости от зацепления педали сцепления, обеспечивая отключение или включение привода. Вал сцепления, соединенный с коленчатым валом, получает крутящий момент от диска сцепления за счет трения. Диск прижимается к маховику благодаря пружине прижимного диска. Затем число оборотов передается на коробку передач и трансмиссию.

Как работает сцепление

Когда педаль сцепления нажимается для остановки автомобиля или переключения передачи, она отключается, то есть фрикционный диск отводится от маховика. Это возможно благодаря тому, что вилка входит в зацепление с упорным подшипником, который, следовательно, оттягивает прижимную пластину. Когда вы отпускаете ногу с педали сцепления, зажим перемещает фрикционный диск обратно к маховику, позволяя всему механизму повторно соединиться.

Насколько важно сцепление в машине?

Фрикционная муфта — это компонент, необходимый в любом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания из-за особенностей его работы. Для загрузки приводного агрегата необходимо достичь необходимой скорости, как минимум, на холостом ходу (примерно 600-1000 об / мин, а в случае холодного двигателя даже выше). Кроме того, чтобы нагружать приводной агрегат, т.е. соединять коленчатый вал с коробкой передач, двигатель должен работать, потому что его вращение не начинается с нуля. Поэтому отключение привода со сцеплением необходимо для плавного пуска двигателя, а также плавности вращения двигателя при пуске и переключении передач.

Электродвигатели из-за разного характера их работы не нуждаются в муфте, потому что этот тип привода не нужно приводить в движение заранее, чтобы нагружать его. Поэтому в этом компоненте нет необходимости в электрических или гибридных автомобилях.

Типы автомобильных сцеплений

Помимо уже описанного фрикционного сцепления, которое является наиболее распространенным типом этого компонента в легковых автомобилях, существуют также гидрокинетические и электромагнитные муфты.

Как работает сцепление

Тип трения делится на несколько подкатегорий в зависимости от нескольких факторов. Принимая во внимание конструкцию узла, мы различаем одно-, двух- и многодисковые муфты. Последние имеют аналогичный принцип работы с традиционным однодисковым сцеплением, но благодаря наличию множества дисков они способны передавать больший крутящий момент и лучше выдерживать трение. Поэтому они используются в грузовиках и внедорожниках.

Еще одним фактором, определяющим разделение фрикционных муфт, являются условия, в которых работает компонент — это могут быть сухие или влажные элементы, работающие в масле. Также важен способ управления устройством и используемые для этого элементы, которые определяют разделение компонентов на гидравлические, пневматические и механические.

По способу включения бывают ручные или электронные механизмы. Наиболее распространенным в легковых автомобилях является механизм трения, однодисковый, сухой и с механическим управлением. К его достоинствам можно отнести простоту и удобство обслуживания, а также относительно хорошую долговечность отдельных элементов. К недостаткам можно отнести ограниченный крутящий момент, передаваемый системой.

Гидрокинетический тип — это преобразователь крутящего момента, используемый в традиционных автоматических трансмиссиях. Передача крутящего момента осуществляется в нем с помощью гидравлической жидкости и происходит между насосом на стороне коленчатого вала и турбиной на стороне системы привода. Этот тип сцепления постоянно работает с проскальзыванием, поэтому производительность компонента может снизиться, а расход топлива может увеличиться. Кроме того, механизм занимает много места, а стоимость замены выше по сравнению с традиционной компоновкой. Благодаря плавной передаче крутящего момента и, как следствие, более мягкому запуску, меньшему износу фрикционных накладок и защите компонентов трансмиссии, они используются в более тяжелых автомобилях и внедорожниках, эксплуатируемых в сложных условиях. Дополнительным преимуществом является бесшумная работа системы.

Последний тип — это электромагнитный механизм, который использует электромагнит для отключения фрикционных дисков. Поскольку для этого типа системы требуется постоянное электроснабжение, это не очень популярное решение. К тому же затраты на обслуживание в этом случае довольно высоки, ведь специфика работы электромагнита обуславливает быстрый износ некоторых элементов. Такой тип сцепления можно встретить на некоторых кроссоверах и внедорожниках. Однако они чаще используются в компрессорах кондиционеров и вентиляторах охлаждения двигателей.

Как пользоваться сцеплением?

В случае сцепления в автоматических трансмиссиях нам не нужно особо беспокоиться, потому что мы не имеем на них влияния. Однако в автомобилях с механической коробкой передач срок службы и производительность этого компонента зависят от нашего поведения во время вождения. Чтобы продлить срок эксплуатации и позаботиться о его состоянии, стоит ввести или изменить несколько привычек. Не забывайте нажимать педаль сцепления при запуске и остановке двигателя. Важно плавное вождение, и при переключении передач педаль должна быть выжата до пола. Не следует постоянно держать ногу на педали, чтобы не работать на полумуфте и, как следствие, быстрее изнашивать фрикционные накладки. Слишком резкое торможение двигателем также разрушительно для компонентов сцепления. Чтобы этот компонент прослужил нам как можно дольше, важно плавно заводить машину и избегать резких ускорений. Внеся эти несколько изменений в нашу повседневную жизнь вождения, мы избежим непредвиденных расходов на ремонт и продлим срок службы отдельных компонентов.