Автомобиль состоит из множества сложных механизмов и узлов. Каждый элемент играет свою незаменимую роль. Если исключить общецепную муфту, автомобиль будет дергаться и двигатель будет подвергаться большим нагрузкам. Коробка передач в таких условиях эксплуатации прослужит не более трех суток.
Сцепление: общие сведения и назначение, функции
Сцепление является составной частью трансмиссии и располагается между двигателем и коробкой передач автомобиля, обеспечивая ступенчатое переключение передач, контроль крутящего момента и временное прерывание связи между рулевым колесом и трансмиссией.
Принцип работы сцепления основан на силе трения, а точнее скольжения. Система сцепления состоит из привода и прямого механизма.
Когда требуется резкое торможение, именно сцепление может защитить узел от перегрузки.
Управление в автомобилях с МКПП осуществляется за счет педали сцепления. С его помощью можно соединить и разорвать связь между двигателем и коробкой передач. Если педаль резко отпустить, пружина быстро вернет ее в исходное положение.
Вождение автомобиля с механической коробкой передач с постоянно выжатым сцеплением приведет к перегреву и быстрому износу элементов. Дрифтинг разрешен в экстремальных условиях, для увеличения скорости.
В стандартном виде сцепление отсутствует на гидромеханических коробках передач и вариаторах. Хотя в гидромеханических коробках для плавного переключения передач используются фрикционы. Соблюдать классическую сборку можно только в МКПП, где процесс переключения управляется сервоприводами (гидравлическими или электронными). Очень часто в механических коробках передач используется два сцепления для упрощения процесса и устранения задержек переключения: когда одно сцепление работает, другое ждет переключения следующей передачи.
Устройство и составляющие сцепления
Устройство сцепления можно условно разделить на две части: механизм и привод. В целом конструкция узла включает в себя:
- Прижимная пластина или корзина. Он является основой для других конструктивных элементов сцепления. Он имеет непосредственный контакт со спусковыми пружинами, направленными к центру. Размер платформы пропорционален двум спицам руля ДВС. Зона зажима отличается наличием шлифовки только с одной стороны. Диск имеет тесную связь с маховиком двигателя.
- Ведомый диск. Он расположен в пространстве между зажимной зоной и рулевым колесом. Он имеет непосредственный контакт с коробкой передач через шлицевую муфту и фрикционные накладки. Сцепление окружено конструктивно амортизирующими пружинами, поглощающими все вибрации.
- Фрикционные накладки. Они располагаются в основании и изготавливаются из различных композиционных материалов.
- Выжимной подшипник. Визуально разделен на две части, одна из которых имеет круглое основание для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен в корпусе оси. Существует два типа подшипников: втягивающий или нажимной. Первый парень попал в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько стопорных пружин.
- Тяга и педаль сцепления. В автоматических коробках сохраняется только механизм.
Принцип работы и механизм
Вся работа сцепления основана на трении между дисками. Ведущий диск является частью двигателя внутреннего сгорания, а ведомый диск является элементом трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, пружины сжимают диски. В результате за счет поверхностей трения диски перекрываются и продолжают вращаться с той же угловой скоростью. Абразивный индекс диска зависит от прочности лепестков пружины.
Когда водитель выжимает сцепление, ведущая база перемещает вилку, что впоследствии влияет на качение. Последний движется до конца. Пружины в этот момент готовы давить на два диска, а это значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком двигателя. Все удары по трансмиссии, когда водитель резко отпускает педаль, когда автомобиль начинает движение, поглощаются и смягчаются пружиной отдельного типа.
Принцип работы приводов
Привод напрямую влияет на исправность всего узла и требует дистанционного управления из салона. В общей системе выделяют три основных вида:
- Механический привод сцепления. Это один из самых распространенных. Усилие передается по кабелю на вилку. Конструкция находится под кожухом корпуса, который находится перед педалью и вилкой.
- Гидравлический. Он предполагает наличие основного и рабочего цилиндра, которые под высоким давлением соединяются трубками. После того, как водитель нажимает на педаль, шток активируется. Получившийся поршень имеет прочную гильзу и передает давление жидкости на рабочий цилиндр. Последний имеет отдельный шток, который давит на вилку. Жидкость, используемая в системе, помещается в отдельный бак.
- Электрический привод. По принципу работы он аналогичен механическому приводу. Разница лишь в том, что мотор включается при нажатии на педаль.
Нажатие на педаль сцепления позволяет воздействовать непосредственно на нажимной диск автомобиля.
Виды сцепления и классификация
Сегодня автолюбители различают множество классификаций сцепления. Вы можете найти однодисковые или многодисковые механизмы. Также сцепление бывает сухим и мокрым, на это влияет среда, в которой работает узел. Наиболее распространено однодисковое сухое сцепление. Отдельную классификацию выделяют по типу рабочего привода и по принципу прижатия корзины.
По характеру силы трения различают два типа: сухое и мокрое. Сухой: обеспечивается функциональной работой передачи вращения между двумя шкивами. Мокрое сцепление работает путем передачи энергии путем сжатия компонентов, содержащихся в масле автомобиля.
Отдельно есть разница в количестве шкивов:
- Один диск. Системы, характерные как для легковых, так и для грузовых автомобилей. Пункт применим к автомобилям, у которых крутящий момент находится в диапазоне от 0,7 до 0,8 кНм.
- Многодисковая система. Подходит для тяжелых автомобилей с высоким крутящим моментом. В конструкции предусмотрено наличие двух рабочих дисков, корзины и синхронной системы управления прессованием.
Если говорить о расположении пружин на дисках, то можно отметить два варианта: размещение демпфирующих пружин по периферии и наличие централизованной диафрагмы.
Особенности сцепления АКПП
В большинстве случаев автомобили с АКПП оснащаются сцеплением мокрого многодискового типа, хотя можно встретить и варианты с сухим сцеплением. Управление усилием срабатывания, а также переключение передач происходит за счет работы сервопривода. Приводы гидравлические и электрические. Сервоприводы управляются ЭБУ или гидравлическим клапаном.
Больше всего возмущения вызывает работа электрических сервоприводов при переключении передач. Перед включением механизма сцепления исполнительный механизм анализирует частоту вращения двигателя и только после этого отключает ДВС от трансмиссии. Гидравлический сервопривод реагирует на давление, создаваемое распределителем и масляным насосом при достижении определенной скорости. Затем включается механизм сцепления.
Характеристики керамического и металлокерамического сцепления
В последнее время любители экстремально быстрой езды открыли для себя керамические и металлокерамические сцепления. Керамика значительно выигрывает, если она установлена на мощном агрегате, который любит трогаться со скользкой, сгоревшей резиной. Сцепление из металлокерамики выдерживает значительные нагрузки и является лучшим выбором для райдеров.
Диски изготовлены с добавлением углеволокна, кевлара и керамики. Этот состав позволяет увеличить передачу крутящего момента на 10–15 % без увеличения аэродинамической нагрузки на корзину. Эти диски обычно служат в четыре раза дольше, чем обычные диски. Выпускают модели с 3, 4 и 6 лопастями, отлично выдерживающими термические и механические нагрузки. Некоторые водители жалуются на слишком резкое переключение передач с керамическим сцеплением, но
мнения по этому вопросу среди автомобилистов до сих пор.
Чтобы детально понять принцип работы автомобильного сцепления, теорию необходимо подкрепить практикой. Если такой возможности нет, можно посмотреть наглядный пример на видео в сети:
