Что такое муфта сцепления?

4683

Сцепление Прежде чем перейти к рассмотрению нашего вопроса, кратко обратимся к истории. Слово муфта взято из немецкого и голландского языков. В русском языке имеет несколько значений. Мы будем рассматривать «механическое устройство», являющееся промежуточным звеном между ведущим и ведомым валами, передающим крутящий момент при помощи сил трения и при необходимости, рассоединяющим их. Отсюда и название – муфта сцепления.

Назначение муфты сцепления

Назначение муфты сцепления на автомобилях заключается в передаче крутящего момента от силовой установки на первичный вал коробки передач. Кроме этого, она обеспечивает следующие функции:

- быстрое и эффективное рассоединение двигателя с трансмиссией автомашины (например, при возникновении необходимости переключения передач во время движения, а также при резком торможении и остановке автомобиля);

- плавное переключение передач во время движения машины;

- плавное трогание с места без рывков и пробуксовки колёс.

Муфта сцепления на современных автомобилях соединяет соосно расположенные вал силовой установки автомашины и первичный вал коробки передач, а также передаёт крутящий момент без изменения момента силы.

Разновидности муфт сцепления

Муфты сцепления классифицируют по следующим признакам:

I. По количеству фрикционных дисков:

-однодисковые;

-двухдисковые;

-многодисковые.

II. По среде в которой работает сцепление:

-сухие (работающие в воздушной среде);

-мокрые (работающие в масляной среде);

III. По способу включения:

-постоянно замкнутые;

-не постоянно замкнутые.

IV. По способу воздействия на нажимной диск:

-при помощи нескольких цилиндрических пружин, равномерно расположенных по периферии нажимного диска;

-при помощи центральной, диафрагменной пружины.

V. По методу управления:

-механический;

-гидравлический;

-электрический;

-комбинированный (гидромеханический).

Муфта сцепления Рассмотрим принципиальные различия между этими муфтами сцепления. Самым простым из них являются однодисковые сцепления, в которых имеется один ведомый диск с наклеенными или приклёпанными на нём с обеих сторон мягкими алюминиевыми заклёпками, фрикционными накладками. Сцепление – сухое, постоянно замкнутое, может иметь на нажимном диске цилиндрические прижимные пружины (обычно шесть штук) или диафрагменную нажимную пружину. Метод управления может быть механическим, гидравлическим, комбинированным (гидромеханическим). Двухдисковое сцепление может быть выполнено подобно однодисковому, и классификация аналогична ему. Отличается наличием двух ведомых дисков с фрикционными накладками и дополнительно между ними установленного ведущего диска.

Данное сцепление устанавливается на автомобилях с большой грузоподъёмностью и мощностью силовых установок, а также на тяжёлых мотоциклах. Многодисковые муфты сцепления нашли применение на легковых автомобилях с автоматической коробкой передач, а также полноприводных автомобилях. Как пример, можно привести:

1. Автомашину «Volkswagen» с многодисковой муфтой «Haldex», которая распределяет крутящий момент между передними и задними колёсами;

2. Двойное сцепление, многодисковое, мокрое, «работающее в масле» - VW T5 2010.

Также применяется многодисковое сцепление в масляной ванне на мотоциклах (ИЖ «Планета», ИЖ «Юпитер» и т.д.).

Устройство и принцип действия муфты сцепления

Наиболее распространённым и простым является однодисковое сухое сцепление с прижимными пружинами. Оно состоит из:

-маховика (деталь двигателя), являющегося ведущим диском сцепления;

-ведомого диска с фрикционными накладками, демпферными пружинами и ступицы со шлицами для перемещения по первичному валу коробки переключения передач;

-нажимного (ведущего) диска, с прижимными пружинами;

- трёх рычагов включения сцепления;

- выжимного подшипника с нажимной муфтой;

- вилки выключения сцепления;

- первичного вала коробки переключения передач. Нажимной диск крепится к кожуху через упругие пластины, позволяющие передавать вращательное движение на ведомый диск и осевое перемещение, позволяющие отпускать или прижимать ведомый диск во время включения-выключения. Кожух жёстко крепится к маховику.

Сцепление Как ранее говорилось, сцепление постоянно находится в рабочем положении, то есть, ведомый диск прижат прижимным диском к маховику. При нажатии водителем на педаль сцепления, через механизмы привода усилие передаётся на вилку выключения сцепления. Поворачиваясь на оси, она нажимает на нажимную муфту и перемещает на первичном валу коробки переключения передач выжимной подшипник. Далее, подшипник, нажимая рычаги включения сцепления, отводит своими наружными концами (преодолевая усилия прижимных пружин) прижимной диск от ведомого диска, после чего зазор между ведомым диском и маховиком увеличивается и сцепление выключается. Крутящий момент от двигателя на коробку переключения передач не передаётся. При отпускании водителем педали, все детали занимают первоначальное положение – сцепление включено.

Рассмотрим однодисковую муфту сцепления с диафрагменной нажимной пружиной. Данное конструктивное решение нашло место на большинстве легковых автомобилей и множестве грузовых. Различие между муфтой с нажимными пружинами и муфтой с дифференциальной пружиной состоит в нажимном механизме. В муфте с дифференциальной пружиной отсутствуют рычаги включения и прижимные цилиндрические пружины. Роль прижимного механизма выполняет диафрагменная пружина, представляющая собой диск с радиальными прорезями к центральному отверстию, образующими лепестки, заменяющие рычаги включения. Диск имеет форму усечённого конуса, лепестками упирается в выжимной подшипник, наружной частью опирается на нажимной диск. Диафрагменная пружина с нажимным диском размещены в кожухе, который крепится к маховику.

Для выключения сцепления, усилие от привода передаётся на вилку. Вилка перемещает муфту выключения с выжимным подшипником, передаёт усилие на диафрагменную пружину, лепестки перемещаются в сторону маховика, наружная часть отводит прижимной диск от ведомого – сцепление выключается. После снятия усилия с вилки, все детали занимают первоначальное положение – сцепление включается.

Двухдисковая муфта сцепления имеет ту же конструкцию, что и однодисковая. Отличается же она наличием двух ведомых дисков и установленным между ними дополнительным ведущим диском. Принцип работы двухдискового сцепления аналогичен однодисковому.

Многодисковая муфта сцепления. Многодисковое сцепление, в связи с внедрением новых технологий, находит всё большее применение, как на легковых, так и на грузовых автомобилях с различными коробками переключения передач (механическими, автоматическими, роботизированными). Кроме этого, такие муфты сцепления применяются в трансмиссиях полноприводных машин для распределения нагрузки между передними и задними колёсами (мостами).

Муфта сцепления Многодисковые муфты сцепления могут быть сухими и мокрыми. Мокрые – с применением масляной ванны, сухие – без масла. Наличие масла обеспечивает более плавное соединение дисков, улучшает отвод тепла и абразивных веществ, передвижение дисков по шлицам во время передвижения. Значительным недостатком является низкий коэффициент трения между дисками. Увеличение коэффициента трения достигается за счёт увеличения количества ведущих и ведомых дисков, увеличения усилия прижимной пружины, применения новых фрикционных материалов.

Многодисковые муфты сцепления включают в себя:

- ведомые диски (3 и больше), изготовленные из тонкой стали, на которую нанесён слой фрикционного вещества (может изготовляться из высокопрочной фрикционной пластмассы). Ведомые диски имеют по внутреннему диаметру пазы или зубья, которые заходят в зацепление с внутренним барабаном, закреплённым неподвижно на первичном валу коробки переключения передач. Ведомые диски постоянно вращаются с внутренним барабаном и первичным валом коробки переключения передач;

- ведущие диски. Устанавливаются между ведомыми дисками и имеют по внешнему диаметру пазы или зубья для зацепления с внешним барабаном;

- кожух, при помощи болтов крепится к маховику;

- маховик;

- внешний барабан – крепится к кожуху и вращается совместно с ним.

Сцепление Остальные детали и принцип работы аналогичны однодисковому сцеплению. Двойная муфта сцепления. В последнее время на автомобилях с полным приводом и роботизированными коробками передач, а также на некоторых с автоматической коробкой передач, применяется двойное сцепление, которое бывает двух видов – мокрое и сухое.

Отличительной особенностью является наличие двух первичных валов коробки переключения передач. Первый вал отвечает за переключение чётных передач (2-4-6), второй – за переключение нечётных (1-3-5). Конструктивно валы выполнены так, что один находится внутри второго, то есть внутренний и наружный. Двойная муфта сцепления выполнена в одном блоке и каждая отвечает за свой вал.

Управление переключением передач – автоматическое, от электронного блока по сигналам датчиков. При одной включённой муфте сцепления, вторая находится в готовности включить необходимую передачу, высшую или низшую, в зависимости от того, скорость автомобиля снижается или увеличивается. Время перехода с одной передачи на другую занимает 8-10 миллисекунд. Мы рассмотрели принцип работы, устройство и разновидности муфт сцепления, наиболее часто применяющихся в современном автомобилестроении. Что такое

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?


Комментарии

Вам также может быть интересно