Как работает автомобильное сцепление?

Задумывались ли вы, что происходит в машине, когда вы нажимаете педаль сцепления? Водители с большим опытом знакомо устройство этого механизма, поэтому наш обзор будет полезен новичкам.

Рассмотрим немного больше информации о роли, которую играет сцепление для эффективной эксплуатации автомобиля, а также о принципе работы механизма.

Что такое сцепление и какова его роль?

Сцепление является важным компонентом устройства автомобиля, функция которого заключается в подключении (отключении) двигателя к коробке передач. Другими словами, это тип механического устройства, предназначенного для обеспечения кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач во время переключения скоростей.

Кроме того, он обеспечивает передачу крутящего момента и защищает коробку передач от повреждений, вызванных перегрузкой, вибрацией и т.д.

Зачем нужен механизм?

Представьте себе вождение автомобиля с двигателем, напрямую подключенным к коробке передач. Запустить мотор в этом случае будет невозможно, так как стартер будет проворачивать коленвал, но и колеса. Когда во время движения водитель решит остановить машину, ему придется полностью выключить двигатель. Если ездить без сцепления, двигатель вашего автомобиля будет подвергаться огромной нагрузке, и его срок службы составит не более нескольких дней.

Чтобы этого не происходило, автомобили оснащены сцеплением, благодаря которому маховик двигателя плавно соединяется и отсоединяется от входного вала коробки передач во время движения автомобиля. Итак, сцепление является основным элементом, который дает возможность переключать передачи без каких-либо проблем и печальных последствий для двигателя.

Основные компоненты сцепления

Чтобы понять, как работает механизм, нужно иметь представление о том, что включает в себя комплект сцепления. К основным компонентам относятся:

• ведомый диск;
• маховик;
• прижимные пластины;
• выжимной подшипник;
• корпус.

Ведомый диск

Этот диск расположен между маховиком и нажимной пластиной. С обеих сторон на нем имеется фрикционный материал (похожий на материал тормозных колодок).

При включенном сцеплении он плотно зажат, и крутящий момент передается благодаря силе трения. В него вставлен приводной вал коробки, по которому передается крутящий момент.

Маховик

Маховик установлен на коленчатом валу двигателя и выступает в качестве основного диска. Он обычно двухмассовый и состоит из двух частей, соединенных между собой пружинами.

Прижимная пластина

Задача данной детали – создать давление на ведомый диск. В более старых моделях автомобилей это давление создается с помощью винтовых пружин, а в современных моделях давление создается с помощью мембранной пружины.

Выжимной подшипник

Функция этого подшипника состоит в том, чтобы сбросить нагрузку на пружину с помощью троса или гидравлического управления, чтобы передача крутящего момента была прервана.

Корпус

Все компоненты разъема собраны вместе в общем корпусе или так называемой «корзине». В стандартном исполнении корпус крепится к маховику.

Как работает автомобильное сцепление?

Когда автомобиль находится в движении, сцепление постоянно включено. Это означает, что прижимная пластина оказывает постоянное давление на приводной диск. Поскольку этот диск прикреплен к маховику, который, в свою очередь, соединен с коленвалом двигателя, он вращается вместе с ним, чтобы передавать крутящий момент от двигателя автомобиля к коробке передач.

Как только педаль сцепления нажата, усилие передается на выжимной подшипник, что, в свою очередь, приводит к отсоединению нажимного диска от приводного диска. Таким образом, крутящий момент перестает поступать на трансмиссию, и передача может быть изменена.

После переключения скорости педаль сцепления просто отпускается (она поднимается), нажимной диск возвращается на свое место, и сцепление снова включается.

Типы механизмов

Хотя все эти механизмы имеют сходный принцип действия, они подразделяются на несколько групп:

• в зависимости от типа привода;
• по типу трения;
• по количеству дисков;
• по способу зацепления.

В зависимости от типа привода

В зависимости от типа привода сцепления делятся на:

• механические;
• гидравлические;
• электрические.

Механические

Механические сцепления в настоящее время наиболее распространены в автомобилях. Этот тип муфты состоит из одного, двух или более приводных дисков, которые сжимаются между спиральными или мембранными пружинами. Большинство механических сцеплений «сухие» и приводятся в движение нажатием на педаль сцепления.

Гидравлические

Этот тип сцепления использует гидравлическую жидкость для передачи крутящего момента. Гидравлические муфты не имеют механического соединения между приводом и компонентом привода.

Электрические

Разница между электрическим и механическим сцеплением заключается в наличии электродвигателя на муфте. Этот двигатель активируется при нажатии педали сцепления. Мотор перемещает трос, смещает выжимной подшипник и освобождает фрикционный диск, чтобы можно было переключать передачи.

По типу трения

По этому критерию разъемы делятся на «сухие» и «мокрые». Работа «сухих» сцеплений основана на силе трения, возникающей в результате взаимодействия сухих поверхностей: главных, компрессионных, приводных дисков и т.д. «Сухие» однодисковые сцепления наиболее распространены в автомобилях с механическая коробка передач.

В «мокрых» муфтах поверхности трения погружены в масло. По сравнению с «сухими» сцеплениями, этот тип обеспечивает более плавный контакт между дисками, блок охлаждается более эффективно благодаря циркуляции жидкости, и сцепление может передавать больший крутящий момент на трансмиссию.

По количеству дисков

С учетом этого критерия разъемы можно разделить на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Однодисковые сцепления используются в основном в легковых автомобилях, двухдисковые сцепления предназначены в основном для установки в грузовиках и автобусах большой вместимости, а многодисковые сцепления используются в мотоциклах.

По способу зацепления

Пружинный

В этом типе сцепления используются винтовые или мембранные пружины для приложения давления к нажимной пластине, чтобы привести в действие сцепление.

Центробежный

Как следует из их названия, в этом типе механизмов для приведения в действие сцепления используется центробежная сила . В них нет педали, а сцепление активируется автоматически в зависимости от скорости двигателя.

Центробежные типы соединителей используют груз, который направлен на крепежный элемент. Когда частота вращения двигателя увеличивается, центробежная сила активирует рычаг коленчатого вала, который нажимает на прижимную пластину, вызывая сцепление. Этот тип сцепления не используется в автомобилях.

Полуцентробежный

Поскольку центрифуги работают эффективно только тогда, когда двигатель работает на более высоких скоростях, и неэффективны на низких скоростях, существует необходимость в полуцентробежных муфтах, которые используют как центробежную, так и пружинную силу.

Таким образом, когда скорость нормальная, крутящий момент передается силой пружины, а когда она выше, она передается центробежной силой. Данный тип сцеплений тоже не используется в автомобилях.

Электромагнитный

При таком типе разъема приводной диск крепится к электромагнитной катушке. Когда на эту катушку подается электричество, она начинает действовать как магнит и притягивает выжимной диск.

Когда пора обратить внимание на сцепление?

Муфты, как и все другие механизмы, подвергаются большим нагрузкам и имеют определенный срок службы, который варьируется от 30 000 до 160 000 километров в зависимости от марки и модели автомобиля и стиля вождения.

Учитывая это, как только они достигают предела пробега, возникают проблемы, которые указывают, что пришло время заменить сцепление.

Особенностью механизма является то, что до того, как он перестает эффективно выполнять свои функции, муфта «предупреждает», что она не работает должным образом. Если вы знаете основные симптомы, чтобы избежать более серьезных проблем, вы можете своевременно отреагировать.

Симптомы, указывающие на то, что сцепление необходимо заменить

Мягкое нажатие на педаль

Если сцепление работает нормально, вы должны чувствовать небольшое сопротивление при нажатии на педаль. Если вы перестаете ощущать такое сопротивление и когда вы нажимаете педаль, она «тонет», как в миске с маслом, это является ранним признаком того, что срок службы сцепления подходит к концу.

Эффект проскальзывания

Вы заметите этот симптом наиболее четко, если попытаетесь переключить передачи, поднимаясь в гору или выполняя обгон. Само «проскальзывание» происходит потому, что сцепление не может зацепить или полностью расцепить фрикционный диск, когда вы нажимаете или отпускаете педаль сцепления. Этот признак указывает на то, что механизм требует внимания, и замена должна быть сделана как можно быстрее.

Издает нехарактерные звуки или запахи

Когда вы нажимаете педаль сцепления и слышите звук трущихся металлических деталей, в 99,9% случаев это означает, что некоторые из компонентов сцепления изношены. Наряду со звуками царапания металла по металлу, вы также можете почувствовать довольно неприятный запах, что является еще одним свидетельством того, что срок службы сцепления подходит к концу.

Ощущаются сильные вибрации

Если при попытках переключить передачи и выжимании педали вы чувствуете необычные вибрации, это еще один признак изношенного сцепления. Вибрация может быть вызвана диском сцепления, который периодически теряет сцепку с маховиком.

Чтобы продлить срок службы сцепления, нужно минимизировать его перегрузки, позаботиться о его техническом обслуживании (подробно о том, как продлить жизнь сцеплению, рассказывается здесь). Не забудьте также заменить его, если заметите какой-либо из признаков, упомянутых выше.

Вопросы и ответы:

Что происходит при нажатии на сцепление? Когда нажимается педаль сцепления, через привод (тросик или в некоторых авто гидравлика) разводятся диски в корзине, и крутящий момент от маховика не передается на коробку передач.

Как работает сцепление простыми словами? Нажимается педаль – разжимаются диски в корзине – включается нужная передача – отпускается педаль – ведомый диск плотно прижимается к маховику – тяга поступает на коробку передач.