Як працює гідравлічне зчеплення

Привід зчеплення. Механічний і гідравлічний привід зчеплення

як працює гідравлічне зчеплення

Прочитавши статтю «Зчеплення автомобіля», ви познайомилися з призначенням, пристроєм і принципом дії зчеплення. У даній статті ми більш детально розглянемо окремий вузол зчеплення автомобіля – привід зчеплення .

Як відомо, зчеплення призначене для еластичного від’єднання і подальшого приєднання силового агрегату до трансмісії. Однак при несправності приводу, зчеплення повністю втрачає свою функціональність.

 

З цього можна зрозуміти, що привід призначений для забезпечення функціонування зчеплення, а саме – для дистанційного впливу на натискний диск (кошик зчеплення) за допомогою натискання педалі в салоні автомобіля.

Різновиди приводу зчеплення

На більшості легкових автомобілів з механічною КПП встановлюється два види приводу зчеплення;

  • механічний (тросовий);
  • гідравлічний.

Механічний привід встановлюється переважно на легкових автомобілях, оснащених силовими агрегатами малої потужності. Даний вид приводу відрізняється гранично простим пристроєм і дешевий при виробництві. Крім того, механічний привід вельми простий в обслуговуванні та ремонті, тому що містить мінімальну кількість конструктивних елементів.

Пристрій механічного приводу

Як вже було сказано, механічний привід має гранично простий пристрій і складається з наступних конструктивних елементів:

  • педаль приводу зчеплення;
  • трос;
  • пристрій регулювання;
  • важільний привід;
  • вижимний підшипник.

Основним елементом механічного приводу є гнучкий трос, укладений в оболонку. Педаль приводу розташована в салоні автомобіля і за допомогою гнучкого троса пов’язана з важільним пристроєм (вилка зчеплення).

У поєднанні троса і вилки зчеплення є регулювальний пристрій, призначене для виставлення вільного ходу педалі.

Робота механічного приводу гранично проста: водій впливаючи на педаль, призводить в рух важеля пристрій, який в свою чергу переміщує по направляючої вижимний підшипник, тим самим виключаючи зчеплення.

Пристрій гідравлічного приводу

Гідравлічний привід має більш складний пристрій в порівнянні з механічним. У його будові також присутні педаль і вилка зчеплення, проте гнучкий трос замінений наступними елементами:

  • головний циліндр;
  • бачок для рідини;
  • робочий циліндр;
  • гідравлічна магістраль.

 

Незважаючи на більшу кількість конструктивних елементів і більш складний пристрій, гідравлічний привід більш досконалий, ніж механічний. Головною особливістю гідравлічного приводу є відсутність троса, який є механічним елементом, схильним до зносу і поломок.

Головний циліндр зчеплення з’єднаний за допомогою штока з педальним вузлом. З’єднувальний шток має регульовану конструкцію, за допомогою якої забезпечується регулювання вільного ходу педалі. Робочий циліндр найбільш часто розташовується безпосередньо на корпусі картера зчеплення і також за допомогою штока пов’язаний з важільним механізмом.

Бачок для рідини може розташовуватися безпосередньо на головному циліндрі зчеплення або в будь-якому іншому зручнішому місці. При роздільному розташуванні, бачок з’єднується з головним циліндром за допомогою гнучкого гумового патрубка або жорсткої металевої магістралі. Також варто відзначити, що на деяких автомобілях гідропривід зчеплення і гідравлічна гальмівна система мають загальний бачок для рідини.

Головний циліндр зчеплення з’єднаний з робочим за допомогою жорсткої металевої магістралі, наповненою робочою рідиною. Принцип роботи гідравлічного приводу аналогічний дії гідравлічної гальмівної системи і в його основі лежить властивість несжимаемой робочої рідини. Зусилля з педалі зчеплення передається на вилку вимикання через рідину, в якості якої виступає гальмівна рідина.

Конструктивно, головний циліндр зчеплення має аналогічний пристрій з головним гальмівним циліндром. Основними конструктивними елементами головного циліндра є:

  • корпус;
  • шток (штовхач);
  • резервуар (бачок) для рідини;
  • поршень;
  • ущільнювальні манжети.

Робочий циліндр також має аналогічний пристрій. У конструкції робочого циліндра є клапан для видалення повітря з системи.

Додаткове обладнання в приводі зчеплення

Гідравлічний і механічний приводи забезпечують достатній комфорт для водія, враховуючи невелику жорсткість диафрагменной пружини натискного диска легкового автомобіля.

Однак на вантажних автомобілях зчеплення має великі розміри і відповідно потрібно набагато більше зусилля на педалі, для приведення в дію кошика.

 

Для полегшення зусилля на педалі в таких випадках встановлюється пневматичний (вакуумний) підсилювач, принцип дії якого аналогічний вакуумного підсилювача гальм.

РЕКОМЕНДУЄМО ТАКОЖ ПРОЧИТАТИ:

Гидромуфта зчеплення принцип роботи – Спецтехніка

як працює гідравлічне зчеплення

Зчеплення є елементом трансмісії, безпосередньо передає крутний момент від двигуна до наступним елементам трансмісії за допомогою сил тертя. Як правило, конструкція зчеплення передбачає короткочасне роз’єднання трансмісії від двигуна.

Крутний момент, який приймає від двигуна, в зчеплення не перетвориться, але при прослизанні ведучих і ведених елементів відбуваються втрати енергії двигуна на тертя і нагрів деталей зчеплення, т. Е. Знижується загальний ККД трансмісії.

У механічної трансмісії зчеплення забезпечує плавне рушання автомобіля, безударное перемикання передач, запобігає вплив на двигун і на трансмісію великих динамічних навантажень, що виникають при різкій зміні частоти обертання колінчастого вала двигуна або ведучих коліс автомобіля.
Гаситель крутильних коливань, присутній в конструкції сучасних зчеплень, перешкоджає появі ударних і вібраційних навантажень при роботі двигуна і трансмісії автомобіля.

***

Класифікація зчеплень

За характером роботи розрізняють постійно замкнуті і постійно розімкнені зчеплення.

Постійно розімкнуті зчеплення здійснюють зв’язок між двигуном і трансмісією тільки після досягнення колінчастим валом двигуна певної частоти обертання.

 

Зазвичай включення таких зчеплень здійснюється за допомогою спеціального механізму, що використовує сили інерції, що виникають при обертанні деталей (див. Далі відцентрові зчеплення).

Найбільш широке застосування в автомобільній трансмісії знайшли постійно замкнуті зчеплення, в яких при нормальному положенні елементів здійснюється жорсткий зв’язок двигуна з трансмісією.

За характером зв’язку між провідними і відомими елементами розрізняють наступні типи зчеплень:

  • фрикційні, передають крутний момент у включеному стані за рахунок сил тертя;
  • гідравлічні (гідромуфти), в яких для здійснення зв’язку двигуна з трансмісією використовується кінетична енергія рідини (рис. 1, а);
  • електромагнітні, що працюють на принципі магнітного взаємодії провідних і ведених елементів (рис. 1, б), в тому числі порошкові, в яких використовується сила тертя, що виникає при русі порошку заліза (ферронаполнітеля) в магнітному полі.

Гидромуфта є різновидом гідротрансформатора, однак вона не має реакторного колеса, тому не здатна збільшувати крутний момент, який приймає від двигуна, а лише передає його від провідного елементу до веденого, при цьому може трансформувати крутний момент від нуля до максимуму.

Ступінь трансформації залежить від кількості і якості масла в гідромуфті, а також від частоти обертання насосного колеса (колінчастого вала двигуна). Гідромуфти мають невисокий ККД – втрати потужності через прослизання коліс муфти при передачі максимальної потужності можуть досягати 3″code-block code-block-3″ style=”margin: 8px 0; clear: both;”>

 

Інертність роботи гідромуфти призводить до динамічних навантажень на трансмісію і двигун при перемиканні передач, тому гідромуфти зазвичай використовують в комбінації з фрикційним зчепленням.

В електромагнітному зчепленні струм, що підводиться до електромагніту, створює магнітне поле, яке змушує його переміщатися в бік якоря.

При цьому створюється зусилля на нажимном диску, яке тим більше, чим більше кутова швидкість обертання колінчастого вала двигуна.

При перемиканні передач електромагніт знеструмлюється спеціальним контактором і зчеплення вимикається.

З електромагнітних зчеплень найбільш часто використовуються порошкові, так як в них силове взаємодія деталей значно вище, але і вони не набули широкого поширення на автомобілях.

За кількістю ведених дисків фрикційні зчеплення можуть бути однодисковими (рис. 2, а), дводисковими (рис.

2, б) або багатодисковими (з числом ведених дисків більше двох).

Багатодискові зчеплення застосовуються дуже рідко, коли необхідно передати дуже великий крутний момент, наприклад, на великовантажних автомобілях.

Станом поверхонь тертя розрізняють сухе зчеплення, у якого для створення сил тертя використовується сухе тертя між ведучими і веденими елементами, і мокре зчеплення, коли для створення сил тертя ведучі та ведені диски занурені в рідину.

Автомобілі марок «ВАЗ», «ЗІЛ», «ГАЗ», оснащені сухими однодисковими зчепленнями, а автомобілі марок «Урал» і «КамАЗ» – сухими дводисковими зчепленнями. В планетарних коробках передач як блокувальних фрикціонів або гальмівних фрикційних використовують багатодискові мокрі зчеплення.

За способом створення натискного зусилля розрізняють:

  • відцентрові зчеплення, в яких притиснення провідних і ведених елементів здійснюється за рахунок відцентрових сил (рис. 3, а);
  • зчеплення з центральною пружиною, в яких притиснення провідних і ведених елементів здійснюється однією або кількома гвинтовими пружинами, розташованими концентрично осі обертання зчеплення (рис. 3, б);
  • зчеплення з мембранної пружиною, в яких притиснення ведених і ведучих дисків здійснюється за допомогою тарельчатой ​​пружини спеціальної форми (рис. 3, в);
  • зчеплення з периферійними пружинами, в яких притиснення ведених і провідних елементів здійснюється за допомогою циліндричних пружин, розташованих по перефирии (рис. 2).

 

Відцентрові зчеплення встановлювалися раніше на деяких зарубіжних вантажних автомобілях і ряді вітчизняних автомобілів. У них нажимное зусилля створюється за рахунок відцентрових сил, утворених при обертанні важків.

Відцентрові зчеплення є нормально роз’єднаними, т. Е. При малій частоті обертання валу двигуна або при непрацюючому двигуні таке зчеплення вимкнено (зв’язок між двигуном і трансмісією переривається).

Зчеплення з центральної циліндричної пружиною використовувалося в автомобілях марки «Татра».

Зчеплення з центральної конічної пружиною завдяки конструкції натискного механізму може передавати досить великий крутний момент при невеликих габаритних розмірах.

Зусилля пружини передається нажимному диску через важелі, забезпечуючи його рівномірний притиснення до веденим елементам. Оскільки нажимная пружина не стикається з натискним диском, вона менше нагрівається і довше зберігає пружність.

Зчеплення з центральної конічної пружиною використовується на деяких марках вантажних автомобілів.

За типом приводу розрізняють зчеплення з механічним і гідравлічним приводами. Механічний привід містить тільки механічні елементи. У гідравлічному приводі зусилля передається за допомогою гідравлічної системи.

За наявністю і типом підсилювачів приводу розрізняють зчеплення:

  • з пружинним підсилювачем (сервопружіной);
  • з пневматичним підсилювачем, що працюють з використанням стисненого повітря;
  • з вакуумним підсилювачем, що використовують для роботи розрідження у впускному трубопроводі двигуна;
  • з гідравлічним підсилювачем, що використовують для роботи рідина під тиском.

***

Вимоги, що пред’являються до зчеплення

З урахуванням умов роботи, місця в схемі передачі енергії трансмісією автомобіля до зчеплення ставляться такі вимоги:

  • надійна передача крутного моменту від двигуна до коробки передач – забезпечується необхідним запасом моменту зчеплення (моменту тертя) на всіх режимах роботи двигуна, збереженням натискного зусилля в необхідних межах в процесі експлуатації;
  • повнота включення, т. е. відсутність пробуксовування ведучих і ведених елементів зчеплення, що забезпечує надійну передачу крутного моменту двигуна, – досягається в експлуатації наявністю зазору в механізмі виключення і недопущення попадання мастильного матеріалу на поверхні, що труться;
  • повнота ( «чистота») виключення, що забезпечує повне роз’єднання двигуна і трансмісії, – досягається заданою величиною робочого ходу підшипника виключення і відповідно робочим ходом педалі зчеплення;
  • плавне включення, що забезпечує задану інтенсивність зрушення автомобіля з місця або після включення передачі, – досягається конструкцією зчеплення, його приводу і темпом відпускання педалі зчеплення водієм;
  • запобігання трансмісії і двигуна від перевантажень і динамічних навантажень – досягається оптимальним розміром запасу моменту зчеплення, установкою на ньому гасителя крутильних коливань, спеціальними заходами в конструкції ведених елементів;
  • малий момент інерції ведених деталей зчеплення, що знижує ударні навантаження на зуби коліс при перемиканні передач;
  • забезпечення нормального теплового режиму роботи і високої зносостійкості за рахунок інтенсивного відводу теплоти з поверхонь тертя і застосуванням якісних фрикційних матеріалів;
  • хороша врівноваженість з метою виключення «биття» і відповідно динамічних навантажень при роботі зчеплення;
  • економічність і технологічність: малі габарити, маса, низька вартість, простота конструкції і зручність технічного обслуговування;
  • легкість і зручність управління, можливість автоматизації процесів включення і виключення.

 

Фрикційні одно- і дводискові зчеплення найбільш повно відповідають зазначеним вимогам і через простоту конструкції набули найбільшого поширення.

***

фрикційні зчеплення

Олімпіади та тести

Як працює зчеплення, які його типові несправності, і як їх уникнути

як працює гідравлічне зчеплення

У більшості легкових автомобілів з механічною коробкою передач використовується сухе однодискове зчеплення. Його конструкція досить проста: це два взаємно прилеглих диска – провідний (кошик) і ведений, вижимний підшипник і система приводу.

У Однодискова варіанті первинний вал коробки передач входить в шлицевую муфту в центрі відомого диска, а поверхні маховика двигуна, накладок веденого диска і натискного диска кошика щільно прилягають один до одного.

За рахунок цього і забезпечується передача потоку потужності від двигуна до коробки передач, причому справне зчеплення спокійно “перетравлює” всю потужність, що розвивається двигуном.

У побуті провідний диск зчеплення, що включає в себе натискний диск (з гладкою блискучою поверхнею), діафрагменну пружину (пелюстки в центрі) і кожух, називають кошиком

При натисканні на педаль зчеплення вижимний підшипник впливає на пластинчасті пружини кошика, через що поверхні веденого і ведучого дисків роз’єднувати.

Відповідно, відбувається відключення первинного вала від маховика – тобто, фізичне роз’єднання двигуна і коробки передач, що дозволяє перемкнути передачу або включити «нейтралці».

При включенні зчеплення (відпуску педалі) вижимний підшипник перестає тиснути на пластінчие пружини, і диски знову змикаються, а демпферні пружини в центральній частині відомого диска гасять крутильні коливання, що виникають в русі.

Добре видно чотири демпферні пружини веденого диска зчеплення, а також зношені фрикційні накладки

При нормальній роботі зчеплення воно не привертає до себе уваги. Але при його несправності водій, наприклад, не зможе включити передачу або рушити з місця. Які ж можливі проблеми?

Які несправності можуть виникнути при роботі зчеплення?

Отже, з якими ж проблемами в роботі зчеплення можна зіткнутися на практиці? По-перше, це неповне вимикання зчеплення – як кажуть досвідчені водії, воно «веде». При натисканні педалі поверхні маховика і веденого і ведучого дисків в такому разі не розмикаються повністю, і спроби переключити передачу супроводжуються хрускотом і скреготом кареток сіхронізаторов, адже повного роз’єднання коробки передач і мотора не відбувається.

Зворотній неприємність – пробуксовка зчеплення: тобто, його неповне включення.

При цьому поверхні маховика, веденого диска і ведучого диска, навпаки, нещільно прилягають один до одного і прослизають, через що може виникнути характерний запах горілих фрикційних накладок веденого диска, а спроба різко набрати швидкість призводить лише до збільшення оборотів колінчастого вала. Від двигуна на колеса при цьому передається лише невелика частина потужності – до тих пір, поки знос поверхонь не стає критичним.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *