Какие бывают виды приводов сцепления и их принцип работы
Привод сцепления на автомобиле предназначен для краткосрочного отсоединения коленчатого вала двигателя от коробки передач, а также для их совмещения, которые необходимы для переключения передач, а также, для того, чтобы автомобиль мог тронуться с места и начать движение.
На сегодняшний день в автомобилях применяются следующие виды приводов сцепления:
- привод сцепления механический;
- гидравлический привод сцепления;
- электрогидравлический привод.
Последний из вышеназванных приводов сцепления в отличие от первых двух применяется в автомобилях крайне редко и используется в роботизированных коробках передач. Поэтому более конкретно на нем останавливаться не будем, и давайте рассмотрим первые два.
Привод сцепления механический
Данный привод, как правило, применяется в небольших легковых автомобилях. Отличается он от других приводов сцепления своей невысокой стоимостью и простотой конструкции, которая состоит из:
- педали сцепления;
- троса привода сцепления;
- рычажной передаче;
- механизма отвечающего за регулирования свободного хода педали сцепления.
Схема механического привода сцепления:
1 — контргайка; 2 — регулировочная гайка; 3 — нижний наконечник троса; 4 — защитный чехол троса; 5 — кронштейн крепления троса; 6 — нижний наконечник оболочки троса; 7 — оболочка троса; 8 — поводок троса; 9 — уплотнитель; 10 — верхний наконечник оболочки троса; 11 — верхний наконечник троса; 12 — кронштейн педали сцепления; 13 — пружина педали сцепления; 14 — педаль сцепления; 15 — упорная пластина.
В его конструкции основным элементом является трос, который соединяет между собой «вилку» выключения и педаль сцепления. При нажатии водителем на педаль сцепления через трос, который в свою очередь заключен в специальную оболочку, передается соответствующее усилие на рычажную передачу. В свою очередь рычажная передача обеспечивает выключения сцепления путем перемещения вилки сцепления.
Привод сцепления механический также оснащен механизмом, отвечающим за регулировку свободного хода педали сцепления. Данный механизм включает в себя на конце троса регулировочную гайку. Необходимость данного механизма в первую очередь обусловлена постепенным, вследствие износа, изменением положения педали сцепления.
Гидравлический привод сцепления
Данный привод по своей конструкции напоминает гидравлический привод тормозной системы автомобиля. В нем также в качестве «рабочей» жидкости используется тормозная жидкость, а сам привод состоит из:
- педали сцепления;
- главного и рабочего цилиндров;
- бачка с «рабочей» жидкостью;
- соединительных трубопроводов.
Схема гидравлического привода сцепления:
1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 — подшипник выключения сцепления с муфтой; 5 — бачок гидропривода сцепления; 6 — шланг; 7 — главный цилиндр гидропривода выключения сцепления; 8 — сервопружина педали сцепления; 9 — возвратная пружина педали сцепления; 10 — ограничительный винт хода педали сцепления; 11 — педаль сцепления; 12 — трубопровод гидропривода выключения сцепления; 13 — шаровая опора вилки; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 16 — шланг; 17 — рабочий цилиндр гидропривода выключения сцепления; 18 — штуцер прокачки сцепления.
Главный и рабочий цилиндры выполнены в качестве поршня с толкателем, которые в свою очередь размещены в корпусе. При нажатии водителем на педаль сцепления поршень главного цилиндра начинает двигаться с помощью толкателя вследствие чего «рабочая» жидкость отсекается от бачка. Далее «рабочая» жидкость поступает в рабочий цилиндр по соединенному трубопроводу.
Именно под воздействием «рабочей» жидкости и происходит движение толкателя с поршнем. Толкатель в свою очередь оказывает воздействие на «вилку» сцепления и тем самым обеспечивает выключения сцепления.
Для того чтобы удалить из привода воздух, на рабочем и главном цилиндрах установлены специальные штуцеры.
Работа сцепления с гидравлическим приводом — видео:
Также на некоторых автомобилях применяется вакуумный либо пневматический усилитель привода. Его установка облегчает управление автомобилем.
- Сцепление автомобиля — как устроено и как работает
- Основные неисправности сцепления автомобиля. Причины и методы устранения
- Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа
- Дроссельная заслонка – назначение, типы приводов, устройство и принцип работы
- Саморегулирующееся сцепление. Как избежать частого выхода из строя системы сцепления?
Какие виды приводов сцепления бывают
Сцепление автомобиля служит для плавного соединения коленвала двигателя с валом коробки передач для того, чтобы передать крутящий момент дальше по трансмиссии на колеса.
А почему возникает необходимость такого плавного соединения? — Дело в том, что двигатель, который является источником движения и крутящего момента для автомобиля имеет определенную частоту вращения. И эта частота оборотов двигателя намного больше чем та, которая нужна для вращения колес. Значит нужно понизить обороты в связке двигатель-колеса. Для этой цели служит коробка перемены передач (КПП). А вот для того чтобы плавно соединить КПП с двигателем, или наоборот совсем отсоединить КПП от двигателя используется сцепление.
Виды сцепления
- одно и двухпоточное. На легковых автомобилях применяют однопоточное сцепление. двухпоточное используется на тракторах и спецтехнике для вращения вала отбора мощности;
- по трению: мокрое (в масле) и сухое (в воздушной среде);
- постоянно замкнутое (применяемое на легковых автомобилях) и непостоянно замкнутое;
- по количеству имеющихся ведомых дисков: 1-дисковые (наиболее распространенные), 2-дисковые и многодисковые.
- от того, какие используются пружины, могут быть такие типы: с диафрагменной (по центру) пружиной и с цилиндрическими (по окружности) пружинами.
В настоящее время чаще всего на автомобилях встречается однодисковое сцепление сухого типа.
Конструктивные особенности и принцип работы
Механическое сцепление делает свою работу, используя силы трения.
Гидравлический тип соединения вала мотора с валом коробки происходит благодаря потоку жидкости.
Электромагнитный тип работает за счёт магнитного поля.
Электромагнитный тип сцепления можно понять из принципа работы электромуфты вентилятора.
Гидравлический тип сцепления наиболее часто используется в связке с АКПП.
Механический тип сцепления рассмотрим ниже.
Типы привода сцепления
Механизмом сцепления нужно управлять, чтобы подключение/отключение трансмиссии от двигателя происходило в нужный момент. Для управления сцеплением есть разные конструкции: Механические, Гидравлические, Пневматические и Электрические.
Механический привод сцепления широко использовался в начале и в середине 20 века. Основное его преимущество — дешевизна и простота. А минусом является большое количество трущихся деталей, которые могут выйти из строя.
Принцип действия механического привода прост: при нажатии на педаль с помощью рычажной передачи трос натягивается и тянет за собой вилку выключения сцепления, которая через муфту и подшипник сжимает пружину — сцепление выключается. Возврат педали производится пружиной. Регулировка свободного хода педали, а также компенсация износа фрикционных накладок на дисках производится с помощью регулировочной гайки, расположенной на конце троса.
Механический привод выключения сцепления
Гидравлический привод сцепления пришел на смену механическому.
В гидравлическом приводе сцепления используется принцип передачи усилия с помощью несжимаемой жидкости. Устройство привода не очень сложное. Состав привода: Педаль сцепления, Главный цилиндр, Рабочий цилиндр, Магистраль гидропривода и Бачок с рабочей жидкостью.
Гидропpивод выключения сцепления автомобилей семейства УАЗ–31512:
1 – кpышка; 2 – фильтp-сетка; 3 – бачок; 4 – гидpотpубка; 5 – главный цилиндp пpивода сцепления; 6 – пеpепускное отвеpстие; 7 – компенсационное отвеpстие; 8 – шайба; 9,18,21,26 – пpужины; 10 – внутpенняя манжета; 11 – штуцеp; 12 – поpшень главного цилиндpа; 13 – наpужная манжета; 14 – защитный колпак; 15 – толкатель главного цилиндpа; 16 – ось педали; 17 – вилка; 19 – педаль; 20 – муфта; 22 – шаpовая опоpа; 23 – вилка выключения сцепления; 24 – гидpошланг; 25 – pабочий цилиндp; 27 – колпачок; 28 – пеpепускной клапан; 29 – манжета; 30 – поpшень pабочего цилиндpа; 31 – толкатель; 32 – колпак; 33 – контpгайка; 34 – ввеpтная часть толкателя
Гидpопpивод выключения сцепления автомобилей семейства УАЗ–3741:
1 – бачок; 2 – главный цилиндp; 3, 5 – гидpотрубки; 4 – соединительная муфта; 6 – педаль; 7 – гидpошланг; 8 – pабочий цилиндp; 9 – пружина
На некоторых автомобилях применяется вакуумный либо пневматический усилитель привода. Его установка облегчает управление автомобилем.
Конструкция механического сцепления
Сцепление автомобилей УАЗ–469:
1 – нижняя часть каpтеpа сцепления; 2 – маховик; 3 – ведомый диск; 4 – нажимной диск; 5 – пеpедний подшипник; 6 – коленчатый вал; 7 – первичный вал; 8 – игольчатый подшипник; 9 – каpтеp сцепления; 10 – палец оттяжного pычага; 11 – оттяжной pычаг; 12 – ось оттяжного рычага; 13 – pолик оттяжного pычага; 14 – вилка оттяжного pычага; 15 – pегулиpовочный винт; 16 – оттяжная пpужина муфты; 17 – муфта выключения сцепления; 18 – подшипник выключения сцепления; 19 – нажимная пpужина; 20 – кожух сцепления; 21 – теплоизолиpующая шайба; 22 – пробка; 23 – шланг смазки подшипника; 24 – кронштейн масленки; 25 – корпус масленки; 26 – крышка масленки; 27 – зубчатая шайба
Структура механического сцепления обычно представляет собой один и более фрикционных дисков, которые сжаты с маховиком или между собой пружинами.
Маховик болтами крепится к коленвалу мотора. Он используется в качестве ведущего диска.
Сейчас распространено использование двухмассового маховика, который стабилизирует крутящие нагрузки на вал. Обе части его соединяются одна с другой пружинами.
Корзина бывает нажимного (лепестки сдвигаются внутрь, к маховику) и вытяжного вида (например, на некоторых французских моделях). Для каждого вида применяется свой выжимной подшипник. Крепление корзины к маховику производится болтами.
Нажимной диск с установленными pычагами выключения сцепления
Ведомый диск входит в шлицы вала коробки и способен по ним смещаться. Дисковые демпферные пружины выполняют функцию сглаживания колебаний в момент переключения передач.
Ведомый диск сцепления:
1 – фрикционные накладки; 2 – заклепки; 3 – пpужина ведомого диска; 4 – стальной диск; 5 – демпфеpная пpужина; 6 – ступица; 7 – фpикционные кольца; 8 – pегулиpовочные кольца; 9 – ведомый диск; 10 – упоpный палец; 11 – балансиpовочный гpузик
Конструкция ведомого диска сцепления более подробно:
Фрикционные накладки крепятся заклепками к основанию ведомого диска. Выполнены они из композитного вещества: чаще — из кевларовых нитей или углеродного волокна, иногда – из керамики. Особо прочные – это металлокерамические накладки. Они рассчитаны выдерживать температуру вплоть до 600°С кратковременно.
Выжимной подшипник закреплен на защитном кожухе и имеет выжимную площадку. Находится на первичном вале.
Выжимной подшипник
Принцип работы механического сцепления
К коленвалу двигателя крепится маховик и выполняет функцию ведущего диска. К маховику прикреплен «бутерброд», собранный в корзину, из нажимного и ведомого диска (ведомый диск соединен с КПП). Нажимной диск придавлен диафрагментарной пружиной к ведомому диску (с фрикционными накладками), а тот к маховику. Таким образом крутящий момент посредством силы трения передается на КПП.
Чтобы выключить передачу крутящего момента надо разъединить (выключить) сцепление маховика с ведомым диском. Для этого нужно нажать на диафрагменную пружину и отвести нажимной диск от ведомого. Делается это посредством выжимного подшипника и привода сцепления.
Виды фрикционных накладок
Органика — Фрикционный материал, который применяется на 95% всех типов используемых на сегодняшний день сцеплений. Органические накладки дешевы и неприхотливы. Именно по этим причинам они используются автомобильными производителями для авто ориентированных на комфортную повседневную эксплуатацию. Многие тюнинговые бренды сцеплений имеют в своей линейке усиленную органику, которая отличается от заводской более качественными составляющими фрикционного материала, термостойкость которого не превышает 250°С. Но усиленными данные сцепления можно назвать не столько из-за более качественного состава, а скорее из-за того, что в комплект входит корзина с повышенной прижимной силой.
FiberTuff — Новый инновационный фрикционный материал, накладки которого состоят из смеси керамического наполнителя, углеродного волокна и кевлара, разработанные как износостойкая, высокопрочная и стойкая к высоким рабочим температурам альтернатива органическим накладкам. По фрикционным качествам, накладки FiberTuff очень похожи на органические накладки. Но способны выдерживать на 10-15% больше крутящего момента, чем органика (без увеличения прижимной силы). Срок службы данного состава превосходит органический в 2-4 раза. Термостойкость увеличена до 400°С. При использовании данного сцепления, отмечается улучшение четкости включения сцепления.
Kevlar — фрикционные накладки изготовленные из кевларового волокна — полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевлар применяется также для изготовления бронежилетов и кузовов суперкаров, вроде Ferrari Enzo — деталей весьма прочных и очень легких. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей органические накладки. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа — накладки очень чувствительны к чистоте и качеству установки , а затем требуется деликатная обкатка в течение минимум 1000 км. Термостойкость кевларовых накладок достигает 370°С. Диск сцепления с такими накладками хорошо подходит для продолжительной жесткой эксплуатации машины.
Металлокерамика — бывает разная: алюминиевая, чугунная, медная. В большинстве производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 600°С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их агрессивность к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Поэтому рекомендованы для использования только на спортивных и гоночных автомобилях.
Carbon — сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность маховика выполнены из углерода. Он обеспечивает необходимый коэффициент трения (поскольку коэффициент трения углерода по чугуну очень низкий) и максимальную износостойкость. Этот механизм обладает неимоверным температурным пределом (2500°С). Долговечность в 5 раз выше «органики». Единственный недостаток — высокая стоимость.
Привод сцепления: типы и причины неисправности
Привод сцепления считается важнейшей деталью любого автомобиля. Какая-либо неполадка в приводе может стать результатом ситуации, когда эксплуатировать далее авто невозможно.
Трансмиссионная система – это основной узел автомобиля, для правильной работы которого должно исправно работать сцепление.
Цель привода сцепления
Когда возникают проблемы со сцеплением, то для начала акцентируем внимание на установленный привод. Привод сцепления – система, необходимая для того, чтобы включать или отключать сцепление с помощью отжима диафрагменной пружины. На сегодня встречаются такие типы как:
Механический – часто используемый в легковых автомобилях. Важными плюсами считают простату конструкции, правильную функциональность и взаимозаменяемость частей системы, и плюсом недорогая стоимость при ремонте.
Гидравлический привод сцепления – действует по принципу тормозной системы в автомобиле, то есть срабатывают нагнетательные цилиндры и рабочая жидкость в системе трубопроводов.
Электрогидравлический тип передачи движения к вилке переключения можно установить в машинах для управления работы сцепления с с КПП робот.
Механический привод включает в себя следующие запчасти:
Педаль сцепления, которую можно найти в салоне автомобиля.
Трос привода. Именно с помощью него будет происходить передача движения от педали к механизму включения сцепления, а именно к вилке переключения.
Механизм регулирования хода педали сцепления.
Гидравлический тип привода имеет следующие элементы:
Главный исполнительный цилиндр.
Емкость для хранения рабочей жидкости.
Конструкция привода сцепления функционирует через гидравлику с помощью применения рабочей жидкости и 2-х цилиндров. Когда вы нажимаете педаль главный исполнительный цилиндр, состоящий из корпуса, штока и поршня, смещает жидкость по трубкам к рабочему цилиндру, где под действием давления передвигается поршень со штоком, и, в свою очередь, поворачивает вилку переключения сцепления.
Электрогидравлическая система похожа на простой гидравлический привод. Исключением можно считать только то, что цилиндр начинает работать за счет подачи команды от компьютера автомобиля и работы специального сжимающего механизма.
Основные проблемы, которые могут встречаться
Частым минусом приводов сцепления можно назвать поломку одного из элементов системы по причине износа.
В механическом приводе сцепления часто ломается трос, который связывает педаль сцепления и вилку переключения. Если трос подвержен износу, то он может порваться или получить другие повреждения, в результате чего произойдет ухудшение работы сцепления или полного выхода из строя.
Привод сцепления должен быть рабочим, поэтому мы советуем вовремя обращаться в профессиональный автосервис, где опытные мастера смогут сделать грамотную диагностику и отремонтировать отдельные элементы привода.
Привод сцепления можно приобрести в магазинах компании «АВТОмаркет Интерком». У нас широкий ассортимент, доступные цены и возможность купить товар оптом и в розницу.
Привод сцепления
Привод сцепления используется для отжимания диафрагменной пружины, то есть выключения сцепления. На современные транспортные средства устанавливаются следующие виды приводов сцепления: электрогидравлический, гидравлический, механический.
Гидравлический и механический приводы получили наибольшее распространение. Что касается привода электрогидравлического типа, то он применяется в роботизированной коробке передач (например, Easytronic) для автоматизации управления сцеплением.
Механический привод
Преимуществом данного вида привода являются простота конструкции и дешевизна обслуживания. Он используется на небольшом легковом автотранспорте.
Привод объединяет несколько элементов: педаль сцепления, рычажную передачу и приводной трос. Механизм регулирования свободного хода педали находится на тросе.
Основным элементом конструкции данного привода является трос. Для защиты от внешних факторов трос заключен в оболочку. Основной функцией троса является соединение сцепления с вилкой выключения. Когда водитель давит на педаль сцепления, усилие через трос переходит на рычажную передачу, которая перемещает вилку сцепления, тем самым, обеспечивая выключение сцепления.
Механизм регулирования свободного хода педали имеет специальную регулировочную гайку, расположенную на конце троса. Потребность в регулировке обусловлена изменением положения педали сцепления, которое происходит из-за постепенного стирания фрикционных накладок.
Гидравлический привод
По конструкции данный привод сцепления напоминает гидравлический привод тормозной системы. За основу берется свойство несжимаемости жидкости. Рабочей жидкостью выступает тормозная жидкость.
Гидравлический привод сцепления отличается более сложной конструкцией, которая включает следующие элементы: педаль сцепления, бачек рабочей жидкости, два цилиндра (главный и рабочий), соединительные трубопроводы.
Главный и рабочий цилиндры имеют аналогичную конструкцию, которая включает корпус и размещенные в нем поршень с толкателем. Когда нажимается педаль сцепления, толкатель передвигает поршень главного цилиндра, что приводит к отсечке рабочей жидкости от бачка. Последующее движение поршня заставляет рабочую жидкость поступать в рабочий цилиндр по трубопроводу. Под давлением жидкости осуществляется движение поршня с толкателем. Далее толкатель воздействует на вилку сцепления, обеспечивая таким образом выключение сцепления.
На главном и рабочем цилиндре имеются штуцеры (клапаны), которые предназначены для вывода воздуха из системы гидропривода.
Чтобы облегчить управление, некоторые модели авто оснащаются вакуумным или пневматическим усилителем привода сцепления.