Гидравлическое сцепление автомобилей — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

Гидромуфта, в которой крутящий момент передается гидродинамическим (скоростным) напором жидкости, циркулирующей между ведущими и ведомыми деталями, называется гидравлическим сцеплением.

Гидромуфта на автомобилях в качестве самостоятельного сцепления не применяется, так как не обеспечивает полного выключения (ее «ведет»), что затрудняет переключение передач. В связи с этим при использовании гидромуфты последовательно с ней устанавливается фрикционное сцепление, которое предназначено только для переключения передач. При этом в фрикционном сцеплении устанавливаются более слабые нажимные пружины, что облегчает выключение сцепления.

На схеме 1 показана гидромуфта, с которой последовательно включено однодисковое фрикционное сухое сцепление. Ведущее лопастное насосное колесо 1 вместе с корпусом гидромуфты закреплено на коленчатом валу двигателя, а ведомое лопастное турбинное колесо 2 соединено с ведущим диском 3 фрикционного сцепления. Оба колеса находятся в корпусе гидромуфты, объем которого на 80…85 % заполнен рабочей жидкостью – турбинным маслом малой вязкости. Лопасти колес расположены радиально.

Схема 1 – Гидравлическое сцепление

1 – насосное колесо; 2 – турбинное колесо; 3 – ведущий диск

Принцип работы

При вращении коленчатого вала двигателя вращается насосное колесо 1. Жидкость с его лопастей под действием центробежной силы переносится на лопасти турбинного колеса (показано стрелками) и приводит его и ведущий диск 3 фрикционного сцепления во вращение. Таким образом, передача крутящего момента происходит посредством жидкости, и длительное буксование не вызывает усиленного нагрева и повышенного изнашивания деталей гидромуфты.

Достоинства и недостатки

Гидромуфта обеспечивает плавную передачу крутящего момента, снижает динамические нагрузки в трансмиссии и поглощает крутильные колебания, повышает устойчивость работы двигателя при малой скорости движения, облегчает управление автомобилем и повышает его проходимость.

Однако гидромуфта имеет низкий КПД и ухудшает топливную экономичность автомобиля. При установке гидромуфты потери максимальной мощности двигателя составляют до 3 % из-за нагрева рабочей жидкости. Кроме того, применение гидромуфты приводит к увеличению сложности, металлоемкости и стоимости трансмиссии.

Другие типы сцеплений

• Сцепление автомобиля
• Однодисковые сцепления с периферийными пружинами
• Сцепление ВАЗ — однодисковое с диафрагменной пружиной
• Сцепление с конической пружиной
• Центробежное сцепление автомобилей
• Двухдисковые сцепления — устройство и схема
• Двухдисковые сцепления КамАЗ и МАЗ
• Электромагнитное сцепление
• Неисправности и техническое обслуживание сцепления

Устройство сцепления автомобиля — автошкола Реал в Куровском

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и для изменения величины крутящего момента и его направления. В этой статье расскажем про устройство сцепления автомобиля — из чего состоит и как работает.

Сцепление автомобиля предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленчатого вала двигателя к первичному валу коробки передач. Сцепление позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, как бы отделять двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять.

Сцепление состоит из: привода и механизма сцепления.

Привод выключения сцепления

Дальнейшее изучение автомобиля невозможно без понимания термина — привод. Попробуем с ним разобраться.

Когда в автомобиле надо передать усилие, допустим от водителя к некому механизму, то могут возникнуть проблемы. Для того чтобы автомобиль исправно работал, а водитель находился на своем месте, существует привод механизмов.

Представьте ситуацию, когда вам необходимо постоянно что-то закрывать и открывать, а сами вы передвигаться не можете. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, вам придется применить палку или дистанционное управление. Пусть это будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. В этом случае, палка с веревками будут являться «приводом», который передаст усилие на расстоянии.

В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого он приводится в действие. Привод может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, может быть механическим, гидравлическим.

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления
1 — коленчатый вал, 2 — маховик, 3 — ведомый диск, 4 — нажимной диск, 5 — кожух сцепления, 6 — нажимные пружины, 7 — отжимные рычаги, 8 — нажимной подшипник, 9 — вилка выключения сцепления, 10 — рабочий цилиндр, 11 — трубопровод, 12 — главный цилиндр, 13 — педаль сцепления, 14 — картер сцепления, 15 — шестерня первичного вала, 16 — картер коробки передач, 17 — первичный вал коробки передач.

Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из :

• педали,
• главного цилиндра,
• рабочего цилиндра,
• вилки выключения сцепления,
• нажимного подшипника,
• трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который передает усилие на механизм сцепления. Когда водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

В гидравлическом приводе сцепления применяется тормозная жидкость. Перед тем как заливать ее в бачок привода, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли ее смешивать с жидкостью, которая уже залита в гидроприводе сцепления автомобиля? Как правило, ответ бывает положительным, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.

На переднеприводных автомобилях используется механический привод, где педаль сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.

Механизм сцепления

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Механизм сцепления состоит из:

• картера и кожуха,
• ведущего диска (которым является маховик двигателя),
• нажимного диска с пружинами,
• ведомого диска с износостойкими накладками.

Ведомый диск постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе вращается при работе двигателя. Но только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте автомобиль.

Для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами к вращающемуся маховику, то есть — включить сцепление. И это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.

Как это сделать? Для этого надо всегда правильно отпускать педаль сцепления, только в три этапа.

На первом этапе работы по включению сцепления — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти.

На втором этапе – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения, т. е. на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина при этом увеличивает скорость движения.

На третьем этапе — маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса автомобиля. Это соответствует состоянию механизма сцепления – включено, автомобиль едет. Теперь остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет.

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Действия водителя по выключению и включению сцепления в течение поездки повторяются много раз. Однако, освоив работу с педалью сцепления в три этапа, позже это войдет в привычку, которая обеспечит плавность хода автомобиля и комфортность пассажирам.

Также, будет полезно узнать про неисправности сцепления и методы их устранения.

Мембранная муфта: конструкция, детали, схема, работа

Автомобильная муфта представляет собой механизм, обеспечивающий плавное включение и выключение валов силовой передачи, а именно ведущего и ведомого валов.

Нажимая на педаль сцепления, водитель может просто переключать передачи или замедлять автомобиль. При выжатой педали сцепления контакт между ведущим и ведомым валами нарушается, и передача мощности от двигателя к коробке передач прекращается. Мембранные муфты — это один из типов автомобильных муфт, в которых для включения и выключения сцепления используется диафрагменная пружина.

Гидродинамический подшипник: конструкция,…

Пожалуйста, включите JavaScript

Гидродинамический подшипник: конструкция, работа и преимущества гидродинамических подшипников

В этой статье вы познакомитесь с определением, применением, конструкцией, компонентами, схемой , работа, преимущества и недостатки.

Подробнее: Автомобильное сцепление

Содержание

• • 90 021

Что такое диафрагменная муфта?

Как упоминалось ранее, диафрагменное сцепление представляет собой тип автомобильного сцепления, в котором для включения и выключения сцепления используется диафрагменная пружина.

Конструкция этой муфты аналогична конструкции однодисковой муфты, за исключением того, что в диафрагме вместо винтовых пружин используются тарельчатые пружины. Это сцепление имеет больше преимуществ, потому что оно не требует рычагов растормаживания, а пружина функционирует как ряд рычагов. Давление пружины постоянно меняется. Он поднимается до тех пор, пока пружина не достигнет своего плоского состояния, а затем опускается, как только это положение достигается. При использовании этого сцепления водителю не нужно прикладывать такое сильное давление на педаль, чтобы удерживать сцепление вне зацепления, как при использовании сцепления с винтовой пружиной.

Применение диафрагменной муфты распространено в таких автомобилях, как Maruri Suzuki swift, Tata safari storme, Ford Ecosport и Nissan Navara.

Конструкция

Конструкция диафрагменной муфты состоит из следующих компонентов:

Нажимная пластина:

Фрикционная пластина прижимается к маховику этой пластиной в муфте. С одной стороны давления пластина представляет собой диафрагменную пружину.

Маховик:

Коленчатый вал двигателя автомобиля соединен с маховиком, который вращается вместе с ним. Прижимная пластина прижимает фрикционную пластину к маховику во время движения автомобиля, и мощность передается от маховика к выходному валу сцепления за счет трения между фрикционной пластиной и маховиком.

Подробнее: Различные типы сцепления и принцип их работы

Мембрана:

Мембрана представляет собой своего рода пружину круглой формы. Это помогает удерживать давление на фрикционной пластине. Внешняя часть пружины выталкивается наружу и давит на фрикционную пластину маховика, когда выжимной подшипник давит на внутреннюю половину пружины.

Фрикционная пластина:

Эта пластина, которая обычно расположена между маховиком и нажимным диском и включает фрикционный материал с обеих сторон, часто располагается между маховиком и нажимным диском. Когда эти пластины сходятся во время зацепления, фрикционный материал отвечает за передачу мощности.

Вилка выключения:

Вилка выключения нажимает на мембранную пружину, нажимая на подшипник выключения. Рычажный механизм соединяет вилку выключения сцепления с педалью сцепления.

Подшипник выключения:

Диафрагменная пружина сжимается этим подшипником, который приводится в действие вилкой выключения.

Педаль сцепления:

Педаль сцепления — это управляемая водителем педаль, соединенная со сцеплением.

Подробнее: Знакомство с механической коробкой передач

Схема диафрагменной муфты

На приведенном ниже рисунке показаны включенная и выключенная диафрагменная муфта:

Принцип работы

Работу диаграммной муфты легко понять. Для пояснения я объяснил это при включении и выключении.

Когда водитель отпускает педаль сцепления, диафрагма возвращается в исходное положение. В результате внешняя часть диафрагмы перемещается внутрь, прижимая нажимной диск к фрикционному диску и маховику. Отсюда и трения между ними. В результате мощность/крутящий момент снова передается от маховика к валу сцепления. В результате сцепление включено.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Выжимной подшипник нажимается, когда водитель нажимает на педаль сцепления через рычаг. Поскольку выжимная вилка давит на выжимной подшипник, выжимной подшипник давит на среднюю часть диафрагмы, чтобы двигаться внутрь. Движение средней части диафрагмы внутрь заставляет внешнюю часть диафрагмы двигаться назад, а прижимная пластина также движется назад. В результате обратного движения нажимной пластины давление на фрикционную пластину уменьшается. В результате отсутствует трение между пластинами и маховиком. В результате нет передачи мощности. Итак, сцепление отключается.

Подробнее: Типы дифференциалов и их функции

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе диафрагменной муфты:

Преимущества и недостатки диафрагменной муфты

Преимущества:

Ниже приведены преимущества схема сцепления в различных вариантах их применения.

• Поскольку механизм сцепления имеет меньшее трение, для его работы требуется меньше усилий.
• На протяжении всего срока службы сцепления ведомый диск подвергается постоянной и равномерной нагрузке.
• Прижимное усилие диафрагменных пружин не меняется на высоких скоростях, в отличие от цилиндрической пружины, которая начинает изгибаться или деформироваться в поперечном направлении.
• Благодаря тому, что он постоянно поддерживает точную балансировку, вредные вибрации в автомобилях полностью исключены.
• Необходимый картер сцепления довольно короткий из-за его компактной формы.
• Скрипы и расслоение исключены за счет стабильного фундамента и отсутствия вибраций.
• В нем меньше вращающихся частей, поэтому нет проблем с шумом при работе.
• Он легче по весу.

Подробнее: Понимание системы автоматической коробки передач

Недостатки:

Несмотря на преимущества диафрагменной муфты, все же существуют некоторые ограничения. Ниже приведены недостатки диафрагменных муфт в различных областях их применения.

• Размер и диаметр диафрагмы увеличены для повышения коэффициента трения.
• Винтовые пружины имеют тенденцию изгибаться в поперечном направлении на более высоких скоростях, чем мембранные пружины.
• Для более тяжелых грузовиков размер сцепления увеличен для увеличения поверхности трения.

Заключение

Конструкция диафрагменной муфты аналогична конструкции однодисковой муфты, за исключением того, что в диафрагме вместо винтовых пружин используются тарельчатые пружины. Это сцепление имеет больше преимуществ, потому что оно не требует рычагов растормаживания, а пружина функционирует как ряд рычагов. Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, приложения, конструкция, компоненты, схема, работа, преимущества и недостатки.

Я надеюсь, что вы получили много полезного от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся!

Как работает автомобильное сцепление » Изучите советы по вождению

В этом учебном пособии простыми словами объясняется, как работает автомобильное сцепление. Получение основ работы автомобильного сцепления на практике часто помогает при обучении использованию педали сцепления. Чтение этого руководства должно помочь плавно трогаться с места на автомобиле с механической коробкой передач и помочь предотвратить остановку.

Нажатие педали сцепления

Начнем с того, как работает автомобильное сцепление и что оно делает, когда мы нажимаем на педаль сцепления. Когда мы нажимаем на педаль сцепления, связь между двигателем и коробкой передач разрывается. Нам нужно выжимать педаль сцепления при остановке автомобиля и для переключения передач.

На схеме показано, что происходит со сцеплением автомобиля при нажатии на педаль

1. Вращающийся вал исходит от двигателя.
2. Вал соединен с маховиком, который постоянно вращается вместе с валом двигателя.
3. Педаль сцепления нажата.
4. Центр диафрагменной пружины вдавлен.
5. Когда центр диафрагменной пружины вдавливается, внешний край диафрагменной пружины перемещается в противоположном направлении.
6. Диафрагменная пружина оттягивает прижимную пластину.
7. Отсоединение диска сцепления от вращающегося маховика. Диск сцепления больше не будет вращаться вместе с маховиком.
8. Вал, идущий к коробке передач, больше не вращается вместе с валом двигателя.

Для справки или для начинающих водителей

При нажатии на педаль сцепления диск сцепления отделяется от маховика, который вращается вместе с двигателем, разрывая связь между двигателем и коробкой передач. Вы можете нажимать на педаль сцепления так быстро, как хотите, без каких-либо побочных эффектов.

Поднятие педали сцепления вверх

Теперь давайте посмотрим, как работает автомобильное сцепление и что оно делает, когда мы поднимаем педаль сцепления вверх. Когда мы поднимаем педаль сцепления вверх, она образует связь между двигателем и коробкой передач. Нам нужно поднять педаль сцепления вверх при трогании автомобиля с места и после переключения передач.

На схеме показано, что происходит со сцеплением автомобиля при поднятии педали

1. Педаль сцепления поднята.