Принцип работы сцепления

Механическая трансмиссия пользуется успехом уже много лет и до сих пор. Считается, что автомобили с МКПП лучше чувствуются водителем. А некоторые обладатели прав и вовсе не признают автомат. В работе с механической коробкой переключения передач задействуется сцепление. Как им пользоваться начинающие водители изучают ещё в автошколе, но далеко не все понимают, как оно работает. В этой статье мы разберём устройство и основные принципы действия сцепления.

Устройство сцепления

Что такое сцепление? Это механизм, который передаёт крутящий момент от двигателя к колёсам автомобиля посредством коробки передач. Сцепление располагается между двигателем и коробкой передач. В его состав включены следующие элементы:

• педаль сцепления;
• ведущий диск (маховик);
• ведомый диск;
• нажимной диск;
• подшипник с муфтой выключения сцепления;
• корзина сцепления с диафрагменной пружиной;
• вилка сцепления;
• привод.

Все части данной конструкции расположены в картере. В задачи сцепления входит не только передать импульс вращения, но и уменьшить нагрузку на части двигателя. Также функциями сцепления являются снижение интенсивности вибрации при работе двигателя, плавное соединение/разъединение двигателя и коробки передач. Чаще всего в современных авто установлено однодисковое сцепление сухого типа.

Маховик представляет собой ведущий диск, установлен на первичном вале двигателя. Нажимной диск давит на ведомый диск, либо ослабляет давление, а также принимает крутящий момент от диафрагменной пружины. Подшипник выключения служит промежуточным звеном между приводом и сцеплением, установлен на оси вращения сцепления и прямо воздействует на диафрагменную пружину. Передвижение подшипника и муфты выключения регулирует вилка сцепления.

Ведущий диск принимает участие в запуске мотора, тем самым обеспечивается передача импульса вращения на ведомый диск. От последнего вращение передаётся первичному валу коробки передач. Именно благодаря силе трения производится работа трансмиссии.

Виды (типы) сцепления и их краткое описание

Классификация сцеплений авто весьма обширна. С учётом разных конструкций выделяют следующие типы:

1. По типу трения:
   • Сухие – механизм функционирования сцепления указанного типа основан на силе трения, которая появляется в результате взаимодействия сухих поверхностей: маховика (ведущего), нажимного, ведомого дисков. Это поддерживает плотное взаимодействие коробки передач и двигателя. Сухое однодисковое сцепление – одно из наиболее распространённых типов. Чаще всего оно есть в транспортных средствах с механической коробкой передач;
   • Мокрые – данный вид сцепления характерен для взаимодействующих деталей в масле. Конструкция создаёт условия, при которых происходит плавное соприкосновение работающих дисков. Крутящий момент подаётся на коробку передач от отдельных ведомых дисков, а привод гидравлический и управляется электроникой. Эта схема более дорогостоящая в отличие от сухого типа сцепления.
     
2. По способу управления:
   • С механическим приводом – содержит совсем немного составляющих. Главным из них служит трос сцепления. В схему включены педаль сцепления, выжимной подшипник, вилка выключения сцепления и регулирующий механизм;
   • С гидравлическим приводом – в данной конструкции трос заменяется гидравлической магистралью. Сюда включены следующие составляющие: рабочий цилиндр, главный цилиндр, бачок и трубопровод, содержащий тормозную жидкость;
   • С электрогидравлическим приводом – используется в авто с автоматизированной механической коробкой передач;
   • С пневмогидравлическим приводом – используется в грузовых транспортных средствах и автобусах.
     
3. По количеству ведомых дисков: одно-, двух- и многодисковые. В легковых авто часто устанавливают однодисковое сцепление, так как оно больше подходит для двигателя средней или малой мощностей. Двухдисковое сцепление встречается у грузовых автомобилей, где более мощный двигатель и передается больший крутящий момент. Многодисковое сцепление характерно для роботизированной и автоматической коробки передач.
4. По количеству потоков мощности, которые передаются посредством элементов сцепления:
   • Однопоточные – где силовой поток мощности подаётся от двигателя на трансмиссию;
   • Двухпоточные – где от двигателя к трансмиссии движутся 2 силовых потока одновременно.
5. По виду управления:
   • Полностью управляемые – под контролем водителя;
   • Снабжённые автоматическими приспособлениями, которые автоматизируют некоторые процессы;
   • Автоматические – где с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя растёт передающийся крутящий момент.
6. По виду нажимного устройства:
   • Постоянно замкнутые – когда механизм пружинный;
   • Непостоянно замкнутые – где нажимной механизм типа рычаг.

Принцип работы сцепления

Функционирование сцепления обеспечивает привод. При надавливании на педаль сцепления, осуществляется воздействие на выжимной подшипник. Последний находится на оси первичного вала и может двигаться по ней. Подшипник оказывает давление на пружину, а та ослабляет прижатие диска сцепления. В результате ведомый диск отодвигается от маховика, а крутящий момент прекращает поступать на коробку передач.

Первичный вал больше не вращается, следовательно, можно переключить передачу, чтобы шестерни первичного и вторичного валов зацепились. После того как педаль отпустили, первичный вал начинает вращаться. Далее вращение передается на вторичный вал и колеса автомобиля.

Как сцепление работает на автомате

Обычно, при упоминании слова «сцепление» нам сразу представляется авто с механической коробкой передач. А как есть на самом деле? Принцип переключения передач здесь сохранён, но конструкция сама по себе другая. Чтобы автомобиль на АКПП тронулся, необходимо сперва нажать педаль тормоза и переключить рычаг сцепления в положение D (drive). После педаль тормоза отпускается и выжимается газ.

Вместо нажимного и ведомого дисков в автомобиле установлен гидротрансформатор. Скорость вращения маховика передается на турбины гидротрансформатора, который распределяет крутящий момент на колеса. Турбины располагаются в герметичном резервуаре и погружены в масло. Чем больше вращается маховик, тем более мощный крутящий момент получают колеса. Когда одна турбина начинает вращаться, вторая вращается следом. В момент, когда обе турбины двигаются с одной скоростью, между ними происходит жёсткая сцепка.

Этот вид сцепления относится к мокрому. А масло используется для минимизации трения и обеспечения стабильной работы всей конструкции.

АКПП отличается от механической коробки тем, что передачи в них переключаются почти исключая разрыв потока мощности. Одна передача выключилась, а другая практически в это же время включилась. Рывков при переключении почти нет, так как они гасятся гидротрансформатором.

Таким образом, сцепление представляет собой сложную конструкцию, но разобраться в ней по силам. Понимать принципы работы сцепления поможет лучше ориентироваться в случаях неожиданных неисправностей и более осознанно управлять автомобилем. Надеемся, что данная статья была полезна для Вас.