Что такое сцепление автомобиля для чайников

Как работает сцепление в автомобиле?

Сцепление — это механизм, соединяющий трансмиссию автомобиля с его двигателем. Принцип работы сцепления в механической коробке передач не сложен, но в автоматических коробках этот узел работает в автономном режиме, без участия водителя.

Зачем нужно сцепление?

Все виды двигателей внутреннего сгорания выдают крутящий момент в ограниченном диапазоне оборотов. Чтобы менять скорость вращения ведущих колес, ДВС должен дополнительно оборудоваться трансмиссией. Она позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне оборотов, изменяя при этом скорость вращения за счет переключения передач.

Но переключение передачи – технически сложный процесс, поскольку для этого требуется временное прекращения подачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию. Но тогда, чтобы плавно переключить скорость, потребуется выключать двигатель. Назначение сцепления – прерывание сообщения между коробкой передач и двигателем при его работе. То есть, этот узел прекращает передачу крутящего момента с двигателя на коробку передач при непрерывно работающем моторе.

Конструкция и принцип работы сцепления

Основная часть сцепления — это диск, который с обеих сторон покрыт фрикционным материалом с повышенным коэффициентом трения. Его устанавливают на маховике, и когда на диск действует внешнее усилие, он вращается вместе с маховиком.

К диску сцепления подключается ведущий вал трансмиссии, через который на коробку передач передается крутящий момент. Привод сцепления, состоящий из корзины, нажимного диска и кожуха, и создает это прижимное внешнее усилие. При этом кожух, с которым монтируется корзина сцепления, должен быть прочно прикреплен к маховику, прижимая к диску сцепления нажимной диск. В этом положении крутящий момент от двигателя полностью передается на коробку передач.

Чтобы разомкнуть механизм сцепления или, как его еще называют муфту сцепления, и прекратить подачу крутящего момента на трансмиссию, применяется специальная диафрагменная пружина. Ее контур всегда остается неподвижным, а лепестки в середине подпуржинены. Она расположена между нажимным диском и кожухом. Если на внутреннюю часть пружины нажать, то она отведет ведомый диск сцепления от основного диска. Соответственно, подача крутящего момента приостановится. Этот процесс происходит при нажатии водителем педали сцепления. В момент, когда механическая схема сцепления разомкнута, можно переключать передачу. После того как переключение состоялось, педаль отпускается, работа сцепления возобновляется и крутящий момент снова передается на трансмиссию.

В диске сцепления расположено несколько демпферных пружин, предназначенных для выравнивания колебаний и порождаемых ими вибраций, источником которых является работающий двигатель. При этом устройство ведомого диска сцепления таково, что его ступица не жестко крепится на основном диске. То есть крутящий момент передается на диск сцепления, потом на пружины и только после этого на ступицу ведомого диска. Таким образом практически полностью гасятся крутящие колебания, создаваемые двигателем, обеспечивая большую плавность хода.

При нажатии на педаль сцепления усилие передается через главный и рабочий цилиндр, после чего специальная вилка рассоединяет диск и маховик. Главный и рабочий цилиндр сцепления состоят из корпуса, в котором размещаются толкатель и поршень, они заполнены жидкостью, которая по своим свойствам напоминает тормозную. При нажатии педали жидкость под давлением поступает в главный цилиндр, который передает давление в рабочий, где производится воздействие на вилку, разводящую муфту. После отпускания педали, жидкость через клапан опять возвращается в главный цилиндр, и диск соединяется с маховиком. Такая система позволяет уменьшить усилие, прикладываемое к педали за счет разности объема цилиндров.

Правильная работа со сцеплением

Подача команд на подведение и разведения диска сцепления и маховика подается водителем путем нажатия на соответствующую педаль, которая находится под левой ногой. Принцип работы педали сцепления состоит в том, что через систему механических приводов она отводит диск от маховика. При ее отпускании диск опять соприкасается с маховиком, передавая крутящий момент на трансмиссию.

К первичному валу трансмиссии присоединяется сложный механический агрегат – коробка передач. Она тоже не может работать без сцепления, поскольку делать переключения без ее временного отключения от двигателя очень сложно, а для новичков данная задача вообще неразрешима.

Крутящий момент передается на шестерни первичного вала, который при нажатии на педаль сцепления останавливается. В нейтральном положении коробки передач это не имеет значения, поскольку даже при двигающемся первичном валу он не входит в зацепление со вторичным валом.

Для передачи крутящего момента на вторичный вал водитель выжимает сцепление, чтобы первичный вал остановился. Затем он рычагом включает нужную передачу, соединяя шестерни валов, после отпускания педали крутящий момент передается с первичного вала на вторичный.

При управлении автомобилем требуется знать некоторые моменты, которые позволят избежать распространенных ошибок:

1. Устройство и работа сцепления при нажатии на педаль приводят к тому, что крутящий момент перестает передаваться на ведущие колеса и автомобиль, проехав некоторое время по инерции остановится, а двигатель будет работать и никогда не заглохнет.
2. Если в коробке передач включена нейтральная передача, автомобиль не будет двигаться, двигатель при этом тоже не заглохнет.

Педаль сцепления имеет три условных положения, в которых и происходят основные фазы работы системы:

• верхнее положение при не нажатой педали;
• среднее или рабочее положение. На разных автомобилях это положение может находиться выше или ниже от пола, поэтому при пересадке на новый автомобиль его нужно найти;
• нижнее положение при полностью выжатой педали.

Именно в среднем положении происходит соприкосновение диска с маховиком, во избежание излишнего износа деталей, соединять их нужно очень плавно. Главная ошибка новичков, знающих, что сцепление нужно отпускать постепенно: после достижения зацепления диска и маховика они резко бросают педаль, машина несколько раз дергается и глохнет.

Чтобы правильно тронуться, нужно выжать педаль сцепления, включить первую передачу, быстро отпустить педаль до среднего положения и в нем педаль задерживается приблизительно на три секунды. После того как машина проехала около одного метра, педаль полностью отпускается.

При переходе на повышенную передачу сцепление нужно отпускать быстро, причем, чем передача выше, тем быстрее отпускается педаль. Все эти навыки достигаются постепенно в результате многократных тренировок.

Видео:Как работает сцепление?

Начало движения автомобиля на подъеме

Многие водители-новички испытывают серьезные трудности при старте автомобиля на подъеме. Но, зная принцип работы сцепления механической коробки и последовательность действий, они будут делать это намного увереннее. Данную последовательность действий можно использовать, когда в машине плохо работает ручной тормоз:

• изначально выжимаются педали сцепления и тормоза при работающем на холостых оборотах двигателе;
• педаль сцепления медленно и плавно отпускается до тех пор, пока не почувствуется зацеп диска сцепления и трансмиссии, в этот момент автомобиль начинает подрагивать;
• снимается нога с педали тормоза, при этом автомобиль не покатится назад, поскольку сцепление действует, как тормоз;
• нажимается педаль газа, и автомобиль начинает катиться вперед.

Почему частично отпущенное сцепление заменяется собой педаль тормоза? Данный эффект – результат уловленного силового баланса между силой гравитационного притяжения и статической силы трения колес. Их неподвижность обеспечивается балансом силы двигателя, который толкает автомобили вперед и той же силой трения покоя. Но такая работа со сцеплением при остановках повышает износ фрикционного материала диска сцепления.

Заключение

Устройство муфты сцепления и системы переключения передач в любом автомобиле сложное, несмотря на простоту работы. Поэтому, чтобы избежать поломок, нужно знать принципы их правильной эксплуатации. В этом случае узел прослужит долго, позволяя избежать дорогостоящего ремонта, который потребует специальных навыков и оборудования.

Источник статьи: http://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/kak-rabotaet-stseplenie-v-avtomobile/

Просто о сложном: зачем нужно сцепление и как оно работает

Вроде бы, странный вопрос. Сцепление нужно чтобы переключать передачи! Так-то да. Но подавляющее большинство автовладельцев понимают эту общую фразу лишь в общих чертах зубрёжки из автошколы. Я же предлагаю разобрать вопрос подробно и простыми словами. А значит, для начала нам нужно чуть-чуть теории.

Есть мотор — он создаёт крутящий момент. Есть коробка передач — она нужна чтобы при более-менее одинаковых оборотах мотора передавать разную скорость вращения на колёса (об этом ещё будем говорить). А между ними есть сцепление . Так вот, друзья, если хотите сразу понять всю суть, то запомните простую фразу: сцепление разрывает связь двигателя и коробки . Именно в тот момент, когда вы нажимаете педаль, да. Недаром она раньше называлась педалью выключения сцепления.

Зачем его выключать при переключении передач?

Любое изменение передаточного числа в КПП (проще говоря, смены скорости рычагом) — это прежде всего резкое изменение крутящего момента. Представьте, что. вы размешиваете большой пластмассовой ложкой чай в здоровенной лохани. 🙂 Вы размешиваете всё быстрее и быстрее. А потом вдруг, в одно мгновенье, чай превратился в густой кисель ( сменилась передача ). Что случится с ложкой? Ну если не сломается, то уж точно испытает резкую ударную нагрузку. А может и сломается, как знать! А теперь второй сценарий: у нас есть сцепление. Быстро размешиваем чай, и нам говорят: «сейчас он превратится в кисель, будь готов!» Мы вынимаем ложку из лохани ( нажали сцепление ), чай превращается в кисель ( сменили передачу ), и мы начали плавно опускать ложку обратно в лохань уже с киселём ( плавно отпускаем сцепление ). Рост нагрузки на ложку будет постепенным и она не пострадает, да и рывка в руках, как в первом случае, мы почти не почувствуем.

Не знаю, насколько я смог передать аналогию этим странным примером, но на деле всё примерно так и есть

На большинстве механических коробок при определённом упорстве можно научиться втыкать передачи даже без сцепления. Это как раз тот момент, когда обороты двигателя будут оптимальными для «втыкания» шестерни следующей передачи. Но это нужно, чтобы идеально совпали как обороты, так и нагрузка на трансмиссию, да и «здоровья» тем же синхронизаторам КПП такое баловство не прибавляет. Попробовать можете, но я этого вам не говорил, если что. 🙂

Прочие функции сцепления

• Плавный старт с места . Самый, скажем так, тяжёлый момент для трансмиссии: нужно всю массу машины сдвинуть с места, когда ведомый вал КПП (связанный с дифференциалам и колёсами) неподвижен как гора. И как мы знаем, именно этот момент (а не переключение на ходу, когда всё уже крутится) и является самым стрессовым для новичков. Ведь на старте сцеплением и газом нужно работать наиболее ювелирно.
• Снижение рывков . Сцепление, будучи элементом фрикционным и частично подпружиненным, в определённых (хоть и узких) пределах способно нивелировать удары и рывки, возникающие при различных режимах движения в трансмиссии.

Пара слов об устройстве

Совсем на пальцах: жмём педаль, гидравлическая жидкость ( как в тормозах ) с помощью цилиндров давит на вилку сцепления, а та выводит диск сцепления из зацепа «двигатель-трансмиссия». То есть, происходит то самое выключение сцепления.

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем плавного сцепления и чётких переключений!

Данная статья публикуется мной исключительно на канале OVER 9000 Яндекс.Дзен.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/over9000/prosto-o-slojnom-zachem-nujno-sceplenie-i-kak-ono-rabotaet-5c6fdf3015acff00b356b767

Принцип работы сцепления автомобиля для чайников

Данная статья будет полезна начинающим водителям и тем кто мало понимает в технической части автомобиля. Возможно в теории многие представляют работу сцепления, но наглядно как оно там крутиться знают не все. И так, если вы хотя бы раз ездили на автомобиле с механической коробкой передач, то вам приходилось выжимать педаль сцепления. Впрочем нечего сложного нажали на педаль, включили скорость и машина поехала. Но как же устроен сам механизм сцепления, давайте попробуем в это разодраться, простыми словами.

Схема устройства работы сцепления

Для наглядности давайте рассмотрим схему обычного механизма сцепления, из чего оно состоит и какую роль выполняет.

Как видно на картинке к задней части коленчатого вала крепиться маховик.
Маховик — это похожее на диск устройство, которое имеет достаточно внушительный вес и, способен, согласно законам физики, накапливать и отдавать кинетическую энергию. К маховику крепиться корзина и диск сцепления.
Диск сцепления — состоит из двух износостойких накладок, которые приклеены либо приклепаны к металлу. Также на нем есть демпфирующие пружины которые смягчают удары при резком бросании педали сцепления.
Работа диска сцепления заключается в передачи крутящего момента двигателя на коробку передач. «Первичный вал на схеме это и есть коробка передач.» Корзина сцепления — это сложная техническая деталь, состоящая из нажимного диска, тарельчатой пружины в виде лепестков и кожуха. С одной стороны корзина крепиться болтами к маховику, а с другой стороны прижимается выжимным подшипником.

Как работает сцепление в автомобиле

Сцепление автомобиля – это узел, основная цель работы которого это плавное соединение вала коробки передач и маховика. Говоря простым языком сцепление является выключателем крутящего момента двигателя. Кроме того, оно способно уберечь от перегрузки и механических повреждений трансмиссию в случае резкого торможения.

Источник статьи: http://xn—-7sbgz2air6b.xn--p1ai/%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF-%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D1%8B-%D1%81%D1%86%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F/

Сцепление автомобиля. Принцип работы сцепления автомобиля — схема

Сцепление автомобиля – это один из главных компонентов трансмиссии. Именно оно принимает на себя весь основной удар при переключении передач, защищает машину от перегрузок и гасит колебания. Как работает сцепление на автомобиле, как оно устроено, какие функции выполняет? Ответы на все эти вопросы – далее в нашей статье.

Характеристика

Сцепление автомобиля – это узел, предназначенный для кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении скоростей.

На большинстве современных автомобилей данный элемент размещается между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания.

Устройство сцепления автомобиля

По своей конструкции данная деталь представляет собой целую систему, состоящую из следующих элементов:

1. Маховик. На него вырабатывается весь крутящий момент мотора. К маховику подсоединяется корзина. Это одна из наиболее стойких к нагрузкам деталь.
2. Нажимной и ведомый диск сцепления. Данные детали тесно взаимосвязаны между собой. Нажимной диск сцепления может как соприкасаться, так и отпускаться от ведомого в зависимости от конкретного положения педали в салоне автомобиля.
3. Вилка выключения. Данная деталь при нажатии педали разжимает диски.

1. Первичный вал КПП. Это элемент, на который передается крутящий момент через сцепление автомобиля от ДВС.

Для чего нужен данный узел?

Как известно, двигатель вращается постоянно, а вот колеса – нет. И чтобы при каждой новой остановке автомобиля не приходилось глушить мотор, на коробке следует выключать ту или иную передачу, то есть путем нажатия на педаль сцепления активировать «нейтралку». При последующем движении данный узел способен снова совместить вращающийся двигатель и неподвижную КПП, плавно соединяя валы между собой. Благодаря этому происходит мягкое трогание автомобиля с места.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов – фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.

Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту. Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления. После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5d7f7a9d118d7f00accf4ec6/sceplenie-avtomobilia-princip-raboty-scepleniia-avtomobilia-shema-5d81bf3a027a1500ad140c9b