Общее устройство и принцип работы сцепления

Устройство сцепления автомобиля и принцип его работы

• Сцепление – это важнейший элемент трансмиссии автомобиля. С помощью сцепления происходит кратковременное отсоединение двигателя от трансмиссии, плавное их соединение при переключении скоростей. Устройство сцепления также предохраняет детали трансмиссии от чрезмерных нагрузок и гасит колебания. Размещено оно между двигателем и КПП.
•   Сцепление в зависимости от конструкционных особенностей разделяется на виды: 
• - фрикционное;
• - гидравлическое;
• - электромагнитное.

Во фрикционном  устройстве сцеплении передача крутящего момента происходит за счет сил трения. В гидравлическом – с помощью жидкостного потока. Ну, а   электромагнитное управляется электромагнитным полем.    Наиболее распространено фрикционное сцепление, которое, в свою очередь, разделяется на такие виды:   1) 1-дисковое; 2) 2-дисковое; 3) многодисковое.

Современные авто имеют, как правило, сухое 1-дисковое сцепление.    В Устройстве 1-дискового сцепления:   а) маховик; б) картер сцепления; в) ведомый диск; г) нажимной диск; д) диафрагменная пружина; е) подшипник выключения сцепления; ё) муфта выключения; ж) вилка сцепления.

Схема 1-дискового сцепления. Маховик расположен на коленчатом вале двигателя. На маховик возложена функция ведущего диска сцепления. Сейчас обычно используется двух массовый маховик, состоящий из 2-х частей, которые соединены пружинами. Одна из этих частей соединена с коленвалом, другая – с ведомым диском. Благодаря такой конструкции рывки и вибрации коленчатого вала сглаживаются. В картере сцепления, который крепится болтами к двигателю, находятся конструктивные элементы сцепления.    Ведомый диск прижимается к маховику нажимным диском, также нажимной диск освобождает ведомый от давления при необходимости. При помощи тангенциальных пластичных пружин нажимной диск соединен с корпусом (кожухом). В момент выключения сцепления тангенциальные пружины также выполняют роль возвратных.   

При воздействии диафрагменной пружины на нажимной диск создается  усилие, необходимое для передачи крутящего момента. Наружными краями данная пружина крепится к краям нажимного диска, а внутренний ее диаметр представляет собой упругие металлические лепестки, края которых взаимодействуют с подшипником выключения сцепления. Диафрагменная пружина с помощью распорных болтов (или опорных колец) закреплена в корпусе.    Корпус, нажимной диск и диафрагменная пружина представляют собой целостный конструктивный блок, за которым закрепилось название «корзина сцепления», которая жестко соединена с маховиком болтами. Исходя из характера работы, различаются 2 вида корзины сцепления: нажимного и вытяжного действия. Нажимного действия более распространена, в этой корзине сцепления при выключении лепестки диафрагменной пружины перемещаются к маховику. А в вытяжном наоборот – от маховика. Для вытяжного типа характерна минимальная толщина, поэтому он применяется в стесненных условиях.

Ведомый диск находится между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска может перемещаться по шлицам первичного вала КПП. В ступице ведомого диска находятся демпферные пружины, которые гасят вращательные колебания и обеспечивают плавное включение сцепления.    На обеих сторонах ведомого диска расположены фрикционные накладки, изготовленные из стеклянных волокон, медной, латунной проволок, запрессованных в смесь из смолы и каучука. Подобный состав способен одноразово выдержать температуру до 400°С, а накладки ведомого диска могут обладать еще большей теплостойкостью. Спортивные авто имеют т.н. керамические сцепления, накладки ведомого диска которого сделаны из керамики: углеродного волокна и кевлара. Самые теплостойкие – металлокерамические накладки, способные выдерживать температуру до 600 °С.   Подшипник в устройстве сцепления автомобиля выключения (в простонародии – выжимной подшипник) представляет собой передаточное звено между сцеплением и приводом. Он находится на оси вращения сцепления и самым прямым образом воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник находится на муфте выключения, его перемещение по муфте происходит с помощью вилки сцепления.  

Схема 2-дискового сцепления   На грузовых авто и легковых, где двигатель достаточно мощный, применяется 2-дисковое устройство сцепления автомобиля. Такое сцепление способно передать значительный крутящий момент при неизменяющемся размере, и также предоставить большой ресурс конструкции. Подобные плюсы возможны благодаря 2-м ведомым дискам, между которыми находится приставка – в итоге получаем 4 поверхности трения. 

Принцип действия сцепления.   1-дисковое сухое сцепление постоянно находится в состоянии «включено». Привод сцепления обеспечивает его функционирование.    Когда водитель нажимает на педаль сцепления, привод перемещает вилку, которая, в свою очередь, воздействует на подшипник сцепления. Подшипник в свою очередь давит на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки прогибаются во внутрь а точнее в сторону маховика, а внешний край пружины отходит от нажимного диска, освобождая его. В это время тангенциальные пружины отжимают нажимной диск - и передача крутящего момента от мотора к КПП прерывается.    Когда водитель отпускает сцепление, диафрагменная пружина прижимает и нажимной диск к ведомому диску и с помощью его  - приводит в контакт нажимной диск с маховиком. Сила трения обеспечивает передачу крутящего момента от мотора к коробке передач.