Для чего нужно сцепление в автомобиле с механической коробкой передач

На первом уроке практического вождения автомобиля новичка знакомят с расположением педалей в машине. В процессе обучения и дальнейшей практики вождения способность автоматически, не задумываясь, манипулировать органами управления авто, к которым относятся и педали, во многом определяет профессионализм водителя. Но на первых порах желательно не только знать, как расположены педали в машине, но и понимать, что происходит при их нажатии в механизмах – так легче выработать те качества, которые впоследствии можно охарактеризовать, как вы «чувствуете» свой автомобиль. И если вы их выработаете, то, может быть, это когда-нибудь спасёт не только вашу, но и другие жизни. Несмотря на то, что современные авто обладают системами активной безопасности, полагаться на них полностью не стоит. Более того, в авиации чрезмерное оборудование пассажирских самолётов, так называемой «защитой от дурака», приводит к тому, что в критической ситуации пилот не способен принять решение, которое бы могло избежать катастрофы. И даже, если бы такое решение было принято, автоматика просто блокирует действия пилота, лишая его способности управлять техникой.

Коробка автомат расположение педалей

На первом уроке практического вождения автомобиля новичка знакомят с расположением педалей в машине. В процессе обучения и дальнейшей практики вождения способность автоматически, не задумываясь, манипулировать органами управления авто, к которым относятся и педали, во многом определяет профессионализм водителя. Но на первых порах желательно не только знать, как расположены педали в машине, но и понимать, что происходит при их нажатии в механизмах – так легче выработать те качества, которые впоследствии можно охарактеризовать, как вы «чувствуете» свой автомобиль. И если вы их выработаете, то, может быть, это когда-нибудь спасёт не только вашу, но и другие жизни. Несмотря на то, что современные авто обладают системами активной безопасности, полагаться на них полностью не стоит. Более того, в авиации чрезмерное оборудование пассажирских самолётов, так называемой «защитой от дурака», приводит к тому, что в критической ситуации пилот не способен принять решение, которое бы могло избежать катастрофы. И даже, если бы такое решение было принято, автоматика просто блокирует действия пилота, лишая его способности управлять техникой.

Как работает автомобильное сцепление?

Понятная наука: сцепление машины с дорогой

За счет чего автомобиль держит дорогу? Что такое сцепление с дорогой?

Главное требование для любой машины — это ее способность сцепляться с той поверхностью, по которой она едет. Чем сильнее сцепление, тем лучше и тем безопасней машина ведет себя на поворотах.

Чем выше предел сцепления, тем быстрее едет машина. Однако дело не только в характере езды. Высокий предел сцепления при нормальной скорости позволяет удерживать контроль над автомобилем в непредвиденной ситуации.

 

Смотрите также: Что нужно знать о шинах, накаченных азотом

 

Многие водители особо не задумываются о сцеплении, пока не столкнутся с ситуацией, когда хорошее сцепление оказывается крайне важным для движения. Вообще, это интересная тема для обсуждения и мы попытаемся рассказать о ней просто, но с научной точки зрения.

ШИНЫ

Единственное, что связывает машину с дорогой — это шины. Конечно, если только от машины что-нибудь не отвалится и не будет тащится за ней по дороге.

Поэтому шины крайне важны для сцепления, и этому есть две причины. Во-первых, они сами по себе обеспечивают сцепление с дорогой. Во-вторых, от них зависят все остальные части машины, которые влияют на сцепление. Главное, чтобы на шины не была наложена чрезмерная нагрузка.

Необходимо соблюдать баланс. Самые лучшие шины не должны хорошо сцепляться с дорогой, если другие части машины не позволяют им этого сделать. С другой стороны, даже если машина идеально отлажена, она не сможет обеспечить хорошее сцепление с дорогой, если шины не справляются со своей функцией.

ТИПЫ ШИН

Разным машинам нужны разные шины. Разработать универсальные шины для современных дорог очень сложно, потому что они должны будут обеспечить отличное сцепление и с сухой, и с мокрой дорогой, экономить топливо и контролировать выброс CO2, а также не быть слишком шумными.

Для внедорожников и раллийных автомобилей нужны шины с особым рисунком, чтобы обеспечивать сцепление с дорогой с поврежденным покрытием. Для снежной погоды нужны узкие шины с высоким профилем.

Хотя сейчас, наоборот, все стремятся купить широкие шины с низким профилем. Именно поэтому рекомендуют иметь два набора шин: летний и зимний. В гоночных автомобилях используются шины без протектора (если позволяют правила) и без рисунка, чтобы обеспечить максимальную область контакта шины с дорожным полотном и свести к минимуму трение. Однако на мокрой трассе эти шины будут бесполезны и их нужно заменить на шины с рисунком.

СОСТАВ ШИН

Если говорить в общем, то чем мягче резина, тем выше сцепление. Это можно сравнить с макаронами: приготовленные макароны хорошо прилепятся к стене, а вот сырые — нет.

Более мягкая резина быстрее подстраивается к окружающей температуре, но может также быстро перегреться. У драгстеров экстремально мягкие шины, но даже самые мощные из них способны только на четырехсекундный заезд, поэтому для обычных машин это даже не обсуждается.

Шины для обычных дорог должны прослужить на несколько тысяч километров, поэтому резина должна быть жестче. Так как обычный автомобиль не ездит при экстремальных условиях, как гоночный, ему не требуется очень сильное сцепление с дорогой.

ПОДВЕСКА

Правильная настройка пружин и стабилизатора важна не только для комфортной езды, но и для хорошего сцепления. До сих пор многие водители не совсем понимают, что чем мягче подвеска, тем выше сцепление. Мягкое движение и хороший крен в повороте обеспечивают меньшее давление на шины, чем, когда машина практически не наклоняется.

Если это действительно так, почему же подвеска современных автомобилей высокого класса такая жесткая? Дело в том, что если уйти дальше от нерабочего положения машины, то меняется геометрия подвески и ее работа становится менее эффективной.

 

Смотрите также: Большие диски и шины: Плюсы и минусы

 

Следовательно, мы стремимся двигаться как можно меньше, а это приводит к дополнительной нагрузке на шины. Решение — заменить шины на другие. Чем более высокое сцепление обеспечивают шины, тем жестче может быть подвеска.

Есть также нюансы с аэродинамикой, мы обсудим это позже. Крылья машин, участвующих в Формуле 1, наиболее эффективны, когда они расположены под особым углом. Достичь такого угла можно только за счет очень жесткой подвески.

АЭРОДИНАМИКА: ФОРМА КУЗОВА

Раньше было обычным делом, когда у машин был более или менее вертикальный нос и длинный плоский капот. Все бы ничего, ведь скорости были не такие высокие. Однако, когда стали выпускать более мощные машины, то такая форма корпуса стала проблемой.

Воздух поднимался вверх после контакта с носом автомобиля, но после этого практически не касался машины, пока не опускался на лобовое стекло. Над капотом образовывалась большая область с низким давлением, и это было настоящей аэродинамической катастрофой, потому что воздуха, который бы давил на капот и не давал машине приподниматься, было недостаточно.

При высоких скоростях это означает, что шины оказывали очень слабое давление на дорогу. В экстремальных ситуациях, шины не обеспечивали нормального сцепления для поворота. Более низкий нос и капот, расположенный под углом у современных машин были разработаны в первую очередь для экономии топлива, но этот подход помог также решить проблему со сцеплением.

АЭРОДИНАМИКА: КРЫЛЬЯ

В 1960-х, представители мотоспорта совершили большой прорыв в аэродинамике, прикрепив к своим автомобилям крылья. Крылья были разработаны таким образом, что под ними воздух проходил быстрее, чем над ними. Быстродвижущийся воздух менее плотный, чем воздух, который движется медленно, поэтому больше давления оказывается на верх, чем на низ автомобиля. Крылья пришлось убрать.

 

Смотрите также: Аэродинамика автомобиля: Технология появилась в 1800-х годах

 

С тех пор как крылья стали частью шасси, то вся машина тоже немного опустилась. Теперь шины имеют большее сцепление с дорогой, потому что на них можно надавить сильнее, прежде чем они начнут скольжение.

Крылья обеспечивают серьезное аэродинамическое сопротивление, но его недостаточно, чтобы нейтрализовать дополнительное сцепление (при условии хорошей конструкции крыльев). Если с гоночной машины убрать крылья, то она будет в разы быстрее на прямой дороге, но замедлит свое движение на поворотах, от чего серьезно пострадает время прохождения гоночного круга.

Крылья современных автомобилей Формулы 1 имеют очень сложную конструкцию и совершенно непрактичны для использования на дороге. Однако можно нередко увидеть более простые варианты крыльев на мощных машинах и даже на горячих хэтчбеках.

АЭРОДИНАМИКА: ОСНОВАНИЕ КУЗОВА

Следующим шагом в совершенствовании аэродинамики автомобилей Формулы 1 стала переделка основания кузова в одно большое крыло и добавление «юбки», чтобы не выпускать воздух со боковых сторон.

Однако вскоре это было запрещено правилами гонок, так как машины достигали пугающих скоростей. Сегодня нельзя использовать «юбку» и дно автомобиля должно быть плоским.

 

Тем не менее, плоское дно приносит пользу, потому что оно помогает снизить сопротивление под машиной. Это особенно эффективно, если диффузор располагается в задней части днища. Это усиливает скорость воздуха под машиной, уменьшает давление и придавливает машину.

Влияние всех этих переделок на обычную машину будет минимальным, так как очень сложно сделать плоское днище.

Да, на дороге можно встретить машины с чем-то похожим на диффузор (производители называют эту деталь именно так), но обычно он расположен слишком высоко, чтобы быть хоть сколь нибудь эффективным и стоит он там просто для красоты.

ВЕС

Легковесные машины оказывают меньше давления на шины, чем тяжелые автомобили, поэтому они будут иметь более высокое сцепление при прочих равных условиях.

В идеале хотелось бы, чтобы вес приходился на центр автомобиля. В реальности, вес приходится только на один конец, именно здесь шины работают более интенсивно. В таком случае, нужно настраивать подвеску или выбирать шины с учетом этого факта.

Идеальная ситуация — это, когда двигатель располагается перед задними колесами. Это отлично подходит для суперкаров и некоторых недорогих спортивных автомобилей, но совершенно неприемлемо для обычных машин, потому что тогда не останется места для
пассажиров сзади и для багажа.

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ

Еще один аспект, связанный с весом машины — это центр тяжести. Мы можем очень понятно объяснить этот научный факт, если возьмем в качестве примера спичечный коробок или даже карандаш.

Проще всего уронить эти предметы, когда они стоят на одном конце (высокий центр тяжести), чем, когда они лежат всей плоскостью на поверхности (низкий центр тяжести).

Чем ниже центр тяжести, тем сложнее перенести вес с одной стороны машины на другую.

Меньший перенос веса означает меньшую нагрузку на внешние шины, что в свою очередь позволяет машине быстрее ездить на поворотах, так как колеса не успевают потерять сцепление.

Гоночные автомобили, созданные на заказ, очень низкие и все в них располагается, как можно ближе к земле именно по этой причине.

Это невозможно сделать в дорожных машинах, но у спортивных моделей все же есть неоспоримое преимущество перед семейными авто и даже перед SUV.

РАСПОЛОЖЕНИЕ КОЛЕС

Расстояние между правыми и левыми колесами, которое называется колеей, очень важно.

 

Чем оно больше, тем меньше переносится вес автомобиля при движении на повороте. То есть, машина с высоким центром тяжести может переносить значительный вес, если колея достаточно широкая.

Более распространенное название колеи — колесная база, но оно означает расстояние между передними и задними колесами.

Автомобили с длинной базой более устойчивы на динамических поворотах, но менее маневренны при медленном движении. У автомобилей с короткой колесной базой, соответственно, все наоборот.

Большую роль играет взаимосвязь колеи с колесной базой. Автомобиль с короткой базой может иметь характеристики аналогичные машине с длинной базой, если сама машина очень узкая. В идеале, конечно, она должна быть еще и очень низкой.

КУДА УХОДИТ СИЛА

Шины деформируются, когда им передается сила, а точнее крутящий момент. Если речь идет о сцеплении, то решающим является фактор, какие колеса работают, а какие нет.

Переднеприводные автомобили обычно теряют сцепление спереди. Нужно учитывать еще и то, что задние шины уже находятся под напряжением, потому что на них переносится вес двигателя и коробки передач.

Заднеприводные автомобили лучше удерживают баланс, но все же склонны терять
сцепление сзади.

Лучший вариант — это полноприводный автомобиль и не потому что здесь обеспечивается лучшее сцепление, а потому что потеря сцепления менее вероятна.

Да, в полноприводных автомобилях на шины приходится дополнительный вес, но каждая шина принимает на себя только четверть мощности двигателя, а не половину, поэтому давление на шины меньше.

Полный привод идеален для быстрых дорожных автомобилей, раллийных авто и SUV, но не для машин Формулы 1, так как в этом случае придется многим пожертвовать в плане конструкции гоночной машины.

САМОЕ ВАЖНОЕ

Неважно, на какие уловки идет производитель, чтобы обеспечить машине хорошее сцепление, единственным и самым важным фактором остается сам водитель.

Даже если вы небольшой знаток автомобилей, вы можете сохранять высокий уровень сцепления, наблюдая за поведением своей машины, плавно управляя рулем, не включая мощность двигателя на полную без необходимости, выбирая оптимальную скорость на поворотах и внимательно наблюдая за дорогой и условиями езды. Только в этом случае, в любой ситуации вы всегда сможете плавно затормозить без негативных последствий.

Вы не только сами станете более умелым водителем, но и ваша машина будет лучше.

Как легко научиться управлению сцеплением

Последнее обновление: 16 октября 2019 г.

Управление сцеплением может стать настоящим испытанием для освоения. Некоторые учащиеся, кажется, понимают это на своем первом уроке вождения, но для других это приводит в ярость борьбу за то, чтобы машина не заглохла каждый раз, когда они останавливаются или трогаются с места.

Что такое управление сцеплением?

Управление сцеплением — это процесс управления скоростью автомобиля с механической коробкой передач путем частичного включения диска сцепления с помощью педали сцепления. Это может быть либо вместо педали акселератора, либо в сочетании с ней.

Как работает сцепление?

Проще говоря, сцепление представляет собой две металлические пластины, которые можно разъединить при нажатии на педаль сцепления. Когда вы разделяете пластины, вы отделяете двигатель от колес, предотвращая передачу мощности на ваши колеса.

Поскольку двигатель вашего автомобиля постоянно вращается, мощность всегда передается от двигателя к колесам, когда автомобиль находится на передаче. Когда вы останавливаетесь и забываете выжать сцепление, ваш двигатель пытается передать мощность неподвижным колесам, и машина глохнет. Точно так же, если вы попытаетесь тронуться с места, не правильно управляя сцеплением, вам не хватит мощности, и машина заглохнет.

Чем сильнее вы отпускаете лепесток сцепления, тем больше соприкасаются пластины двигателя. Точка, когда пластины соприкасаются и начинают передавать мощность от двигателя к колесам, называется «точкой прикуса». Когда педаль полностью отпущена, пластины сцепятся, и мощность будет легко передаваться.

Если рассматривать педаль сцепления как своего рода клапан, пропускающий или отключающий мощность, становится немного легче использовать ее мягко и плавно.

Если вы хотите узнать больше о том, как работает сцепление, посмотрите это отличное видео от HowStuffWorks… 9

Отпустите ручной тормоз механизм.

Слегка нажмите на педаль акселератора

Медленно поднимайте сцепление, пока автомобиль не начнет двигаться вперед

Давайте разберем это еще

Когда вы будете следовать описанному выше 5-этапному процессу, есть еще несколько вещей о которых вам нужно помнить.

Во-первых, вам нужно убедиться, что машина правильно настроена. Если вы не уверены, ознакомьтесь с нашим руководством по тренировкам в кабине для получения дополнительной информации. Вам также необходимо будет пристегнуть ремень безопасности, прежде чем включить двигатель.

Когда вы впервые нажимаете на педаль акселератора, вы стремитесь установить тахометр где-то около 1500 об/мин.

Прежде чем поднимать сцепление, не забудьте убедиться, что оно безопасно для движения. Когда сцепление начинает двигаться вперед, это происходит потому, что вы заставляете диски сцепления соприкасаться. И это точка укуса. Это так просто!

Повторяйте вышеописанные шаги, пока не освоитесь с положением точки укуса.

Пробуксовка сцепления

Итак, вы разобрались с точкой прикуса, теперь пришло время научиться пробуксовывать сцепление. Проскальзывание сцепления является важным навыком, если вы хотите выполнять такие маневры, как парковка задним ходом или повороты на три точки. К счастью, пробуксовка сцепления не так уж и сложна.

Чтобы потренироваться, все, что вам нужно сделать, это найти точку укуса и дать машине двигаться вперед очень-очень медленно. Старайтесь контролировать скорость автомобиля, слегка регулируя сцепление; нажмите на сантиметр или около того, чтобы замедлить движение, и отпустите его на такое же количество раз, чтобы ускориться. Делая очень маленькие регулировки, подобные этой, полезно представить что-то очень тонкое, например, яйцо, под педалями. Приложите очень мягкое давление и постарайтесь не разбить воображаемое яйцо.

Пока вы пытаетесь не разбить яйцо, которое находится в вашей кладке, продолжайте мягко нажимать на педаль газа. Не поддавайтесь искушению использовать его для ускорения и замедления, вместо этого используйте сцепление.

После того, как вы повторите это небольшое упражнение несколько раз, управление сцеплением станет вашей второй натурой. Вы будете выжимать сцепление, как профессионал, каждый раз, когда совершаете маневр!

Как только вы освоите управление сцеплением, вы сможете управлять своим автомобилем на низких скоростях, что значительно облегчит такие маневры, как парковка задним ходом. Все, что нужно, чтобы освоиться, — это ровная и тихая дорога и немного терпения. Вы можете заняться управлением сцеплением на одном из уроков вождения или найти безопасное место для практики с подходящим штурманом.

Анатомия сцепления вашего автомобиля

Вы здесь

Главная | Анатомия сцепления вашего автомобиля

Дэн — опытный автожурналист с более чем 20-летним стажем. Он был редактором таких изданий, как Fast Ford и Redline, а его последним проектом было превращение старого Renault Trafic в семейный дом на колесах.

Работа сцепления заключается в соединении двигателя с коробкой передач для передачи вращательного движения двигателя на коробку передач (и, в конечном счете, на колеса).

При включении сцепления (педаль сцепления вверху) двигатель и коробка передач соединены, а при выключении сцепления (педаль сцепления внизу) двигатель и коробка передач разъединены, и двигатель может вращаться без движения автомобиля.

01 Маховик

Маховик постоянно прикручен к кривошипу двигателя, и когда двигатель вращается, маховик тоже вращается. Зубья по краю (зубчатое кольцо) входят в зацепление с шестерней стартера, благодаря чему автомобиль заводится (стартер вращает маховик, используя энергию аккумулятора, пока двигатель не включится и не начнет работать на топливе).

02 Поверхность трения

Поверхность маховика представляет собой поверхность трения, на которую воздействует диск сцепления.

03 Диск сцепления

Диск сцепления состоит из диска с материалом с высоким коэффициентом трения по периметру. Поверхности трения находятся на обеих сторонах диска, причем одна сторона воздействует на поверхность маховика, а другая — на нажимной диск.

04 Пружины диска сцепления

Пружины, установленные на внутренней ступице диска сцепления, смягчают включение сцепления. Они работают как гаситель крутильных колебаний, поглощая колебания мощности двигателя. Поскольку пружины работают как амортизаторы, подача мощности более плавная и линейная, чем если бы пружин не было.

Почините СВОЮ машину сегодня с помощью Руководства Haynes в печатном или цифровом виде!

05 Ступица со шлицами

Шлицы в центре диска сцепления совпадают со шлицами на конце входного вала. Затем первичный вал (не показан) передает вращательное движение сцепления на коробку передач. При нажатой педали сцепления диск сцепления отключается и первичный вал не вращается. Но при включенном сцеплении первичный вал будет вращаться с той же скоростью, что и маховик.

06 Нажимная пластина

Нажимная пластина прикручена к маховику и поэтому вращается вместе с маховиком. Диск сцепления зажат между ним и маховиком, но физически не связан с нажимным диском. По сути, нажимной диск представляет собой подпружиненный зажим, предназначенный для зажима диска сцепления при включенном сцеплении.

07 Пружина диафрагмы

Пружина диафрагмы состоит из «пальцев» в центре прижимной пластины. При включенном сцеплении они прижимают нажимной диск к диску сцепления, а диск сцепления к маховику. При выключенном сцеплении они позволяют диску сцепления отделиться от маховика.

08 Выжимной подшипник

Когда вы нажимаете на педаль сцепления, он воздействует на вилку выключения (не показана), которая толкает выжимной подшипник в диафрагменную пружину.