Сцепление автомобиля
23.05.2010
Система сцепления
Задача сцепления - контролируемо передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, сцепление рассоединяет двигатель и коробку передач или коробку передач в блоке с ведущим мостом. Когда водитель отпускает педаль, создается соединение между двигателем и коробкой передач/ коробкой передач в блоке с ведущим мостом, и автомобиль движется. Сцепление должно быть рассчитано таким образом, чтобы это соединение (включение) и рассоединение (выключение) было плавным и могло происходить постепенно.Оно не должно резко переходить из выключенного состояния во включенное. Чтобы автомобиль мог двигаться, двигатель должен разогнаться до получения достаточной мощности. Невозможно мгновенно довести частоту вращения колес до частоты вращения двигателя. Переключение передач в движущемся легковом автомобиле создает аналогичную ситуацию. Ведущие колеса не вращаются с той же самой частотой, что и двигатель. Чтобы обеспечить плавное переключение передач, сцепление немного проскальзывает, сначала сцепляясь легко и постепенно все сильнее и сильнее. Таким образом ведущие колеса начинают двигаться медленно и постепенно набирают скорость до тех пор, пока наконец все не начинают вращаться с одинаковой скоростью, а сцепление входит в жесткое зацепление.
Элементы сцепления
Размер элементов сцепления зависит от типа автомобиля, в котором они используются. В больших автомобилях большой грузоподъемности используются элементы, рассчитанные на тяжелые условия работы, поэтому сцепление может влиять на нагрузку автомобиля. В типичном сцеплении используются семь основных элементов сцепления.
Элементы сцепления:
• Маховик
• Ведомый диск сцепления в сборе
• Нажимной диск в сборе (крышка, диск, внутренние пружины и рычаги)
• Вилка выключения сцепления
• Подшипник выключения сцепления
• Направляющий подшипник
• Гидравлический или механический привод
Маховик
Маховик - это основание, к которому крепится сцепление. Он крепится болтами к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Поверхность маховика механически обрабатывается, чтобы получить ровную поверхность трения. Масса маховика рассчитывается на демпфирование импульсов зажигания двигателя.
Ведомый диск сцепления
Ведомый диск сцепления получает крутящий момент двигателя и передает его посредством шлицевой ступицы к первичному валу коробки передач. Диск имеет с обеих сторон фрикционный материал, разделенный канавками. Эти поверхности контактируют с маховиком и нажимным диском. Канавки обеспечивают более плавное расцепление и облегчают прохождение воздуха над диском для его охлаждения. Для поглощения пульсаций двигателя используются демпфирующие пружины, размещенные в ступице.
Нажимной диск
Нажимной диск в сборе крепится болтами к маховику двигателя. При зацеплении сцепления он надавливает на ведомый диск сцепления, плотно прижимая его к маховику. Одна сторона нажимного диска чисто механически обработана. Эта сторона прижимает ведомый диск сцепления к маховику. С другой стороны нажимного диска располагается кожух сцепления. Кожух крепится болтами к маховику и является опорой для пружины (пружин) задействования нажимного диска, используемых для обеспечения поджатия нажимного диска к ведомому диску сцепления и маховику.
Типы нажимного диска
Хотя все нажимные диски выполняют одну и ту же функцию, типы нажимных дисков варьируются.
Нажимной диск с диафрагменнои пружиной
В нажимном диске с диафрагменнои пружиной для надавливания нажимного диска на фрикционный диск и маховик используется конический элемент, изготовленный из пружинной стали. Внутренняя часть пружины имеет прорези, которые образуют на поверхности пружины лепестки, которые работают как рычаги выключения сцепления.
Когда сцепление выключается, подшипник выключения воздействует на лепестки диафрагменнои пружины, что заставляет внешний обод пружины перемещаться в сторону от маховика. Затем снимается воздействие на нажимной диск, который отводит ведомый диск от маховика.
Многие автомобили с нажимными дисками диафрагменного типа имеют автоматическую регулировку сцепления. При замене сцепления прежде, чем устанавливать на автомобиль нажимной диск, должно быть настроено устройство автоматической регулировки.
Нажимной диск с цилиндрическими пружинами
Автомобили большой грузоподъемности требуют приложения большего усилия к ведомому диску сцепления. В этих автомобилях часто использует нажимной диск с цилиндрическими пружинами. На таком нажимном диске между кожухом сцепления и нажимным диском установлено несколько цилиндрических пружин.
Некоторые нажимные диски с цилиндрическими пружинами имеют нагруженные рычаги выключения сцепления, которые позволяют центробежной силе вращающегося сцепления увеличивать силу, которую нажимной диск прикладывает к ведомому диску сцепления.
Вилка выключения сцепления
В некоторых типах сцеплениях для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на пальцы или рычаги нажимного диска и его отвода от них используется вилка выключения сцепления. Она крепится к шаровому шарниру на коробке передач и использует для активизации и отпускания нажимного диска механический рычаг.
Вилки выключения сцепления обычно используются на коробках передач с сцеплением с механическим приводом. Однако, вилки выключения сцепления также используются в комбинации и с некоторыми типами сцепления с гидравлическим приводом.
Подшипник выключения сцепления
Подшипник выключения сцепления - это герметичный шариковый подшипник, который для выключения сцепления воздействует на лепестки диафрагменной пружины или рычаги выключения сцепления нажимного диска.
Подшипник выключения сцепления крепится или к рычагу выключения сцепления или к гидравлическому цилиндру. Когда водитель выжимает педаль сцепления, подшипник выключения сцепления воздействует на лепестки или рычаги выключения сцепления, отжимая их внутрь. Усилие с нажимного диска снимается, и сцепление выключается. Часто подшипник выключения сцепления устанавливается в специальном держателе.
Многие подшипники выключения сцепления рассчитываются на работу в контакте с лепестками нажимного диска даже в том случае, когда педаль сцепления полностью отпущена.
Направляющий подшипник
Во многих автомобилях используется направляющий подшипник. Он устанавливается или в центре маховика или в задней части коленчатого вала. Его назначение - поддерживать первичный вал коробки передач, разрешая ему при этом вращаться независимо от коленчатого вала.
В некоторых переднеприводных автомобилях направляющий подшипник в системах сцепления не используется.
Привод сцепления
Соединение между педалью сцепления и подшипником выключения сцепления называется приводом сцепления. Имеются два основных типа привода сцепления:
• Механический привод с устройством автоматической регулировки
• Гидравлический привод
Ручной привод
В некоторых автомобилях используется тросовый привод с устройством автоматической регулировки. Привод этого типа соединяет педаль сцепления с вилкой выключения сцепления. В верхней части педали сцепления, где к ней подсоединяется трос, располагается устройство автоматической регулировки, которое регулирует длину троса по мере износа ведомого диска сцепления.
При работе сцепления имеется незначительный предварительный натяг подшипника выключения сцепления, создаваемый подпружиненной собачкой храповика. Эта собачка входит в храповое колесо (сектор), ось вращения которого совпадает с осью поворота педали сцепления. Когда сцепление расцепляется, собачка зацепляет зуб на секторе. По мере износа сцепления слабина в тросе позволяет собачке перемещаться в следующий зуб сектора, автоматически устраняя слабину троса и поддерживая правильность регулировки сцепления.
Гидравлическая система
В сцеплении с гидроприводом для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска используется гидравлическое давление. Аналогично системе тормозов гидропривод сцепления имеет главный цилиндр, систему гидравлических трубопроводов и рабочий цилиндр.
Когда водитель выжимает педаль сцепления, рычаг, соединенный с главным цилиндром, толкает поршень главного цилиндра в его канале вниз.
• К тормозной жидкости, содержащейся в главном цилиндре, прикладывается давление. Главный цилиндр посылает это давление к рабочему цилиндру.
• Поршень рабочего цилиндра, выдвигаясь, преобразует это давление в механическое усилие.
• Это механическое воздействие заставляет подшипник выключения сцепления нажимать на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска, тем самым выключая сцепление.
Работа сцепления
В большинстве легковых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности используется однодисковое сухое сцепление. В основном, эта система имеет один диск, плотно зажимаемый между двумя другими дисками. Средний диск -ведомый. Мощная пружина или комплект пружин заставляет два движущихся элемента идти навстречу друг другу. Они плотно зажимают средний диск до такого состояния, при котором они начинают вращаться вместе как единый элемент.
В качестве одного из движущихся элементов используется маховик двигателя. Поверхность маховика, к которой прижимается ведомый диск, очень чисто механически обработана.
Другой движущийся элемент называется нажимным диском. Нажимной диск - это тяжелое чугунное кольцо, который имеет одну гладкую сторону. Нажимной диск крепится к кожуху сцепления, который крепится болтами к маховику, и поэтому они вращаются вместе.
Ведомый диск сцепления - это плоский стальной диск с фрикционным материалом, нанесенным на каждую из сторон. Диск имеет шлицевое соединение с первичным валом коробки передач. Т.к. ведомый диск сцепления имеет внутренние шлицы, он устанавливается на первичный вал коробки передач и должен вращаться при его вращении. Поскольку шлицы прямые, ведомый диск сцепления может перемещаться на первичном вале вперед и назад.
Когда водитель выжимает педаль сцепления (сцепление выключается), нажимной диск отжимается от маховика. Т.к. ведомый диск сцепления больше не прижат к маховику, двигатель уже не приводит в движение ведомый диск сцепления, а соответственно и первичный вал коробки передач.
Выключение сцепления позволяет первичному валу коробки передач останавливаться, и таким образом автомобиль можно остановить без выключения двигателя. Если автомобиль движется, отмена приложения крутящего момента к первичному валу позволяет обеспечить плавность переключения передач, потому что зубчатые колеса коробки передач/ коробки передач в блоке с ведущим мостом не нагружены.
Когда педаль сцепления отпускается (сцепление включается), нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику. Это действие заставляет ведомый диск вращаться вместе с маховиком и приводить в движение первичный вал коробки передач.
Кузовные детали
Комментарии
Пока нет комментариев