устройство, принцип работы, как правильно пользоваться механизмом сцепления

Содержание статьи

Сцепление — это механизм, соединяющий трансмиссию автомобиля с его двигателем. Принцип работы сцепления  в механической коробке передач не сложен, но в автоматических коробках этот узел работает в автономном режиме, без участия водителя.

Зачем нужно сцепление?

Все виды двигателей внутреннего сгорания выдают крутящий момент в ограниченном диапазоне оборотов. Чтобы менять скорость вращения ведущих колес, ДВС должен дополнительно оборудоваться трансмиссией. Она позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне оборотов, изменяя при этом скорость вращения за счет переключения передач.

Но переключение передачи – технически сложный процесс, поскольку для этого требуется временное прекращения подачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию. Но тогда, чтобы плавно переключить скорость, потребуется выключать двигатель.  Назначение сцепления – прерывание сообщения между коробкой передач и двигателем при его работе. То есть, этот узел прекращает передачу крутящего момента с двигателя на коробку передач при непрерывно работающем моторе.

Конструкция и принцип работы сцепления

Основная часть сцепления — это  диск, который с обеих сторон покрыт фрикционным материалом с повышенным коэффициентом трения. Его устанавливают на маховике, и когда на диск действует внешнее усилие, он вращается вместе с маховиком.

К диску сцепления подключается ведущий вал трансмиссии, через который на коробку передач передается крутящий момент. Привод сцепления, состоящий из корзины, нажимного диска и кожуха, и создает это прижимное внешнее усилие. При этом кожух, с которым монтируется корзина сцепления, должен быть прочно прикреплен к маховику, прижимая к диску сцепления нажимной диск. В этом положении крутящий момент от двигателя полностью передается на коробку передач.

Чтобы разомкнуть механизм сцепления или, как его еще называют муфту сцепления, и прекратить подачу крутящего момента на трансмиссию, применяется  специальная диафрагменная пружина. Ее контур всегда остается неподвижным, а лепестки в середине подпуржинены. Она расположена между нажимным диском и кожухом. Если на внутреннюю часть пружины нажать, то она отведет ведомый диск сцепления от основного диска.  Соответственно, подача крутящего момента приостановится. Этот процесс происходит при нажатии водителем педали сцепления. В момент, когда механическая схема сцепления разомкнута, можно переключать передачу. После того как переключение состоялось, педаль отпускается, работа сцепления возобновляется и крутящий момент снова передается на трансмиссию.

В диске сцепления расположено несколько демпферных пружин, предназначенных для выравнивания колебаний и порождаемых ими вибраций, источником которых является работающий двигатель. При этом устройство ведомого диска сцепления таково, что его ступица не жестко крепится на основном диске. То есть крутящий момент передается на диск сцепления, потом на пружины и только после этого на ступицу ведомого диска. Таким образом практически полностью гасятся крутящие колебания, создаваемые двигателем, обеспечивая большую плавность хода.

При нажатии на педаль сцепления усилие передается через главный и рабочий цилиндр, после чего специальная вилка рассоединяет диск и маховик. Главный и рабочий цилиндр сцепления состоят из корпуса, в котором размещаются толкатель и поршень, они заполнены жидкостью, которая по своим свойствам напоминает тормозную. При нажатии педали жидкость под давлением поступает в главный цилиндр, который передает давление в рабочий, где производится воздействие на вилку, разводящую муфту. После отпускания педали, жидкость через клапан опять возвращается в главный цилиндр, и диск соединяется с маховиком. Такая система позволяет уменьшить усилие, прикладываемое к педали за счет разности объема цилиндров.

Правильная работа со сцеплением 

Подача команд на подведение и разведения диска сцепления и маховика подается водителем путем нажатия на соответствующую педаль, которая находится под левой ногой. Принцип работы педали сцепления состоит в том, что через систему механических приводов она отводит диск от маховика. При ее отпускании диск опять соприкасается с маховиком, передавая крутящий момент на трансмиссию.

К первичному валу трансмиссии присоединяется сложный механический агрегат – коробка передач. Она тоже не может работать без сцепления, поскольку делать переключения без ее временного отключения от двигателя очень сложно, а для новичков данная задача вообще неразрешима.

Крутящий момент передается на шестерни первичного вала, который при нажатии на педаль сцепления останавливается.  В нейтральном положении коробки передач это не имеет значения, поскольку даже при двигающемся первичном валу он не входит в зацепление со вторичным валом.

Для передачи крутящего момента на вторичный вал водитель выжимает сцепление, чтобы первичный вал остановился. Затем  он рычагом включает нужную передачу, соединяя шестерни валов, после отпускания педали крутящий момент передается с первичного вала на вторичный.

При управлении автомобилем требуется знать некоторые моменты, которые позволят избежать распространенных ошибок:

1. Устройство и работа сцепления при нажатии на педаль приводят к тому, что крутящий момент перестает передаваться на ведущие колеса и автомобиль, проехав некоторое время по инерции остановится, а двигатель будет работать и никогда не заглохнет.
2. Если в коробке передач включена нейтральная передача, автомобиль не будет двигаться, двигатель при этом тоже не заглохнет.

Педаль сцепления имеет три условных положения, в которых и происходят основные фазы работы системы:

• верхнее положение при не нажатой педали;
• среднее или рабочее положение. На разных автомобилях это положение может находиться выше или ниже от пола, поэтому при пересадке на новый автомобиль его нужно найти;
• нижнее положение при полностью выжатой педали.

Именно в среднем положении происходит соприкосновение диска с маховиком, во избежание излишнего износа деталей, соединять их нужно очень плавно. Главная ошибка новичков, знающих, что сцепление нужно отпускать постепенно: после достижения зацепления диска и маховика они резко бросают педаль, машина несколько раз дергается и глохнет.

Чтобы правильно тронуться, нужно выжать педаль сцепления, включить первую передачу, быстро отпустить педаль до среднего положения и в нем педаль задерживается приблизительно на три секунды. После того как машина проехала около одного метра, педаль полностью отпускается.

При переходе на повышенную передачу сцепление нужно отпускать быстро, причем, чем передача выше, тем быстрее отпускается педаль. Все эти навыки достигаются постепенно в результате многократных тренировок.

Видео:Как работает сцепление?

Начало движения автомобиля на подъеме

Многие водители-новички испытывают серьезные трудности при старте автомобиля на подъеме. Но, зная принцип работы сцепления механической коробки и последовательность действий, они будут делать это намного увереннее. Данную последовательность действий можно использовать, когда в машине плохо работает ручной тормоз:

• изначально выжимаются педали сцепления и тормоза при работающем на холостых оборотах двигателе;
• педаль сцепления медленно и плавно отпускается до тех пор, пока не почувствуется зацеп диска сцепления и трансмиссии, в этот момент автомобиль начинает подрагивать;
• снимается нога с педали тормоза, при этом автомобиль не покатится назад, поскольку сцепление действует, как тормоз;
• нажимается педаль газа, и автомобиль начинает катиться вперед.

Почему частично отпущенное сцепление заменяется собой педаль тормоза? Данный эффект – результат уловленного силового баланса между силой гравитационного притяжения и статической силы трения колес. Их неподвижность обеспечивается балансом силы двигателя, который толкает автомобили вперед и той же силой трения покоя. Но такая работа со сцеплением при остановках повышает износ фрикционного материала диска сцепления.

Заключение

Устройство муфты сцепления и системы переключения передач в любом автомобиле  сложное, несмотря на простоту работы. Поэтому, чтобы избежать поломок, нужно знать принципы их правильной эксплуатации. В этом случае узел прослужит долго, позволяя избежать дорогостоящего ремонта, который потребует специальных навыков и оборудования.

Как работает коробка передач с двойным сцеплением?

Большинство из нас знает, что существует два типа коробок передач: механическая, когда водитель переключает передачи, выжимая педаль сцепления и перемещая рычаг переключения передач, и автоматическая, которая переключает передачи автоматически, используя муфты, гидротрансформатор и планетарную передачу. Но есть еще один тип, который занял место между механикой и автоматом, и объединил достоинства обеих коробок — трансмиссия с двойным сцеплением, также известная, как полуавтоматическая трансмиссия, механическая трансмиссия без сцепления и роботизированная коробка передач.

В мире гоночных автомобилей полуавтоматические трансмиссии, такие как секвентальная коробка передач (или SMG) используются уже давно. Но в мире серийных автомобилей они появились сравнительно недавно — это трансмиссии новой конструкции, называемые коробка передач с двойным сцеплением или прямого переключения.

В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка передач с двойным сцеплением, сравним ее с другими типами коробок, а также расскажем, почему некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Механическая или автоматическая?

Коробка передач с двойным сцеплением сочетает функции двух механических коробок. Для того, чтобы понять это, нужно вспомнить, как работает традиционная механическая коробка передач. Когда водитель хочет перейти на другую передачу, он сперва должен нажать на педаль сцепления. Выжатое сцепление позволяет разорвать связь двигателя и коробки передач, прерывая тем самым поток мощности на трансмиссию. Когда водитель переводит рычаг КПП в другое положение, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой. Устройства, называемые синхронизаторами, уравнивают окружную скорость шестерни и муфты до их соединения, что обеспечивает безударное переключение. После переключения передачи, водитель убирает ногу с педали сцепления, в результате чего восстанавливается связь двигателя и коробки.

Таким образом, в традиционной механической трансмиссии отсутствует непрерывная передача мощности от двигателя на колеса. Вместо этого, передача мощности изменяется от полного значения до нулевого во время переключения передачи, вызывая «сброс газа при переключении» или «прерывание крутящего момента». У неопытного водителя такой эффект может привести к тому, что пассажиров будет кидать вперед-назад при переключении передач.

В коробке передач с двойным сцеплением, в отличие от механики, используется два сцепления, но сама педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика управляют сцеплениями, как и в обычной автоматической коробке. Но в трансмиссии с двойным сцеплением, сцепления работают независимо друг от друга. Одно сцепление отвечает за работу нечетных передач (первая, третья, пятая и задняя), второе — за работу четных передач (вторая, четвертая и шестая). Такое устройство обеспечивает переключение передач без прерывания потока мощности от двигателя на трансмиссию.

Валы трансмиссии с двойным сцеплением

Двойной трансмиссионный вал является основным компонентом коробки передач с двойным сцеплением. В отличие от стандартной механической коробки, в которой все шестерни расположены на одном входном валу, в коробке с двойным сцеплением четные и нечетные передачи расположены на двух входных валах. Разве это возможно? Во внешнем валу есть отверстие, в котором установлен внутренний вал. Внешний вал с осевым отверстием отвечает за работу второй и четвертой передачи, в то время как внутренний вал включает первую, третью и пятую.

На рисунке представлено устройство типовой пятиступенчатой коробки с двойным сцеплением. Обратите внимание, что одно сцепление отвечает за включение второй и четвертой передач, а второе независимое сцепление — за включение первой, третьей и пятой. Такое устройство обеспечивает практически мгновенное переключение передач без прерывания потока мощности. Стандартная механическая коробка не обеспечивает такой плавности, т.к. одно сцепление отвечает как за четные, так нечетные передачи.

Многодисковое сцепление

Из-за сходства с автоматической коробкой передач, Вы можете подумать, что в ней тоже должен стоять гидротрансформатор для автоматической передачи крутящего момента от двигателя на коробку. Но для работы коробки с двойным сцеплением, гидротрансформатор не требуется. Вместо него используются «мокрые» многодисковые сцепления. «Мокрое» сцепление работает в масляной ванне, что обеспечивает смазку компонентов сцепления с целью снижения трения и выделения тепла. Некоторые производители работают над трансмиссиями с двойным сцеплением, в которых используются обычные сцепления, как в механической трансмиссии, но, на сегодняшний день, во всех автомобилях с автоматизированной КПП используются «мокрые» сцепления. Во многих мотоциклах стоит одно многодисковое сцепление.

Как и гидротрансформаторы, «мокрые» многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для управления передачами. Рабочая жидкость поступает в поршень сцепления, как показано на рисунке. При срабатывании сцепления, гидравлическое давление в поршне активирует спиральные пружины, которые толкают диски сцепления и фрикционные диски к корзине сцепления. Зубцы фрикционных дисков имеют размер и форму, совпадающие со шлицами барабана сцепления. В свою очередь, барабан соединяется с комплектом шестерен, который принимает передаточное усилие. Audi в своей трансмиссии с двойным сцеплением использует как маленькую спиральную пружину и большую диафрагменную пружину.

Для выключения сцепления, давление жидкости внутри поршня сбрасывается. Благодаря этому, сжатие пружин поршня ослабляется, и давление на корзину сцепления снижается.

Далее мы рассмотрим преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением.

Преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением

Родстер Audi TT — одна из немногих моделей Audi с коробкой с двойным сцеплением. Мы надеемся, что Вам становится более или менее понятно, почему КПП с двойным сцеплением относят к автоматизированным механическим трансмиссиям. В принципе, коробка с двойным сцеплением работает как обычная механическая КПП: У нее есть входной и промежуточный валы с шестернями, синхронизаторы и сцепление. Но у такой трансмиссии нет педали сцепления, т.к. за переключение передач отвечают компьютеры, сервоприводы и гидравлика. Даже без педали сцепления, водитель может указывать компьютеру, когда переключать передачи, перейдя в ручной режим.

От опыта водителя зависит, насколько Вы будете ощущать преимущества такой КПП. Переход на повышенную передачу занимает лишь 8 мс, благодаря чему многие отмечают, что у машин с такой КПП наиболее динамическое ускорение. Плавный разгон достигается благодаря устранению сброса газа при переключении, что ощущается на автомобилях с механической коробкой и даже на некоторых автоматах. Одним из наиболее важных преимуществ коробок с двойным сцеплением является то, что они позволяют водителю выбирать между ручным переключением передач и автоматическим.

Также к важным достоинствам стоит отнести уменьшенный расход топлива. Благодаря тому, что поток мощности от двигателя на трансмиссию не прерывается, наблюдается значительное понижение расхода топлива. По утверждению некоторых экспертов, расход топлива шестиступенчатой коробки с двойным сцеплением на 10% ниже по сравнению с обычной пятиступенчатой АКПП.

Многие производители автомобилей заинтересованы в развитии технологии трансмиссии с двойным сцеплением. Тем не менее, некоторые производители автомобилей обеспокоены дополнительными затратами, связанными с модификацией производственных линий для выпуска нового типа трансмиссии. Это может привести к повышению цен на автомобили в КПП с двойным сцеплением, что, в свою очередь, может оттолкнуть бережливых покупателей.

Помимо этого, многие производители автомобилей уже занимаются активным финансированием развития других типов КПП. Одним из новых типов КПП является бесступенчатая коробка передач или вариатор. Вариатор — это тип КПП, в которой для бесступенчатого переключения передач используется система подвижных шкивов и ремень или цепь. Вариаторы также устраняют сброс газа при переключении и понижают расход топлива. Но вариаторы не соответствуют требованиям высокого крутящего момента спортивных автомобилей.

Коробки с двойным сцеплением не имеют подобных проблем и идеально подходят для легковых автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе, где механические КПП более популярны благодаря их экономичности, некоторые эксперты предсказывают, что в ближайшее время доля автомобилей с КПП с двойным сцеплением возрастет до 25%. В 2012 г. лишь 1% автомобилей, производимых в Западной Европе, имели вариатор.

Далее мы расскажем об истории трансмиссии с двойным сцеплением и рассмотрим прогнозы на будущее.

Коробка передач с двойным сцеплением: прошлое, настоящее и будущее

Porsche 962 Человек, который изобрел коробку с двойным сцеплением, сделал прорыв в области автомобилестроения. Адольф Кегресс больше известен как инженер, сконструировавший полугусеничный автомобиль, оборудованный резиновой гусеничной лентой, что позволяет эксплуатировать его в различных типах бездорожья. В 1939 г. Кегресс сконструировал прототип коробки с двойным сцеплением, которая, как он надеялся, будет использоваться в легендарном автомобиле Citroën Traction. К несчастью, в связи со сложными условиями в сфере бизнеса, эта идея не получила дальнейшего развития.

Audi и Porsche продолжили работу над коробкой с двойным сцеплением, однако данная технология использовалась только в гоночных автомобилях. В гоночных автомобилях 956 и 962C использовалась коробка Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 г. Porsche 962 выиграл гонку World Sports Prototype Championship (Мировой чемпионат опытных автомобилей) на автодроме в г. Монца — первый автомобиль, оборудованный полуавтоматической КПП PDK с возможностью ручного переключения. Audi также вошла в историю в 1985 г. раллийный автомобиль Sport quattro S1, оборудованный КПП с двойным сцеплением, выиграл в американских соревнованиях по скоростному подъему на гору Пайкс-Пик высотой 4300м в Колорадо.

Volkswagen Jetta 2.0 Однако серийное производство автомобилей с КПП с двойным сцеплением началось лишь недавно. Volkswagen стала пионером в производстве серийных автомобилей с КПП с двойным сцеплением BorgWarner DualTronic. Компания устанавливала КПП с двойным сцеплением на следующие автомобили: Volkswagen Beetle, Golf, Touran, и Jetta, а такде Audi TT и A3; Skoda Octavia; Seat Altea, Toledo и Leon.

Ford стала второй крупной компанией, которая признала КПП с двойным сцеплением, и начала выпуск автомобилей с такой КПП в Европе, благодаря совместному предприятию 50/50 по производству трансмиссий GETRAG-Ford. Компания представила систему силового переключения передач Powershift System, шестиступенчатую КПП с двойным сцеплением, на международной выставке Frankfurt International Motor Show во Франкфурте в 2005 г. Тем не менее, Ford опоздала со своей новой КПП примерно на два года — коробка не была инновационной.

Принцип работы сцепления автомобиля и его устройство

Автоликбез13 октября 2017

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания не соединяется с коробкой передач (трансмиссией) напрямую. Между агрегатами установлен посредник – сцепление, помогающее плавно передать крутящий момент. Узел считается довольно надежным, поскольку редко «хандрит» даже на бюджетных машинах. Но в случае поломки дальнейшее движение становится крайне затруднительным. Чтобы оценить важность данного элемента, предлагается рассмотреть устройство и принцип работы сцепления автомобиля.

Какую функцию выполняет сцепление?

Представьте, что после включения 1-й передачи первичный вал коробки подключается к работающему двигателю напрямую. Гипотетические сценарии развития событий выглядят так:

• мотору не хватит усилия, чтобы справиться с приложенной полной нагрузкой, в результате чего он заглохнет;
• силовому агрегату хватит мощности на преодоление нагрузки, отчего последует сильный рывок машины вперед;
• если в этот момент прибавить оборотов нажатием педали газа, то крутящий момент коленчатого вала может переломать зубья шестерен коробки передач.

Как видите, среди перечисленных вариантов отсутствует плавное движение с места, происходящее на автомобилях в реальной жизни. Причина следующая: без сцепления нормально тронуться с места невозможно. Более того, вы даже первую скорость не включите – прямая стыковка двух валов даст вышеупомянутый рывок. Переключение на высшие передачи тоже исключается.

Отсюда вывод: встроенное между первичным валом коробки скоростей и коленвалом двигателя сцепление нужно для плавного подключения одного агрегата к другому. Благодаря ему сила крутящего момента передается трансмиссии не сразу, а постепенно.

Отпуская крайнюю слева педаль и трогаясь с места, вы чувствуете возрастающее усилие и при необходимости можете прибавить газу, чтобы автомобиль не заглох. Аналогично совершается переход на 2-ю и последующие скорости. В машинах с автоматической коробкой передач (АКПП) нет педали сцепления, поскольку узел – посредник действует без участия водителя – переключение производит гидравлический либо электрический привод.

Принцип действия механизма

В работе узла сцепления задействованы следующие основные детали:

• маховик, жестко закрепленный на коленчатом валу силового агрегата;
• 2 диска – нажимной и ведомый, составляющие фрикционный механизм;
• кожух;
• нажимные пружины;
• подшипник;
• диафрагменная пружина в виде концентрических рычагов;
• вилка;
• рабочий цилиндр гидравлического привода, срабатывающий при нажатии педали.

Примитивнейший механизм, который применялся в прошлом столетии, не включал гидроцилиндр, значительно облегчающий работу водителю. Вместо него стоял механический тросовой привод.

Ведущий диск (он же – корзина) прикручен к маховику болтами и вращается вместе с ним. Нормальное состояние сцепления, когда педаль находится в отжатом положении, – «подключено». То есть, коленчатый вал мотора и первичный коробки передач соединены посредством диска, придавленного к плоскости маховика пружиной. Когда вы нажимаете педаль, узел работает по такому алгоритму:

1. Через тормозную жидкость усилие передается гидроцилиндру, толкающему вилку.
2. Вилка надавливает на подшипник, а он толкает концентрические рычаги, чьи концы упираются в нажимной диск.
3. Концы рычагов отводятся назад и освобождают диск, в результате связь между валами разрывается, при этом вращающийся коленвал не крутит шестерни коробки.
4. Когда нужно тронуться с места, вы постепенно отпускаете педаль. Подшипник высвобождает рычаги, которые под воздействием пружин давят на диск. Последний прижимается к маховику фрикционной поверхностью и автомобиль плавно движется вперед.
5. Алгоритм повторяется при каждом переключении скоростей.

Чтобы сделать стыковку двигателя с трансмиссией более плавной, устройство сцепления предусматривает несколько демпферных пружин внутри ведомого диска. В момент касания фрикционных накладок поверхности маховика они сжимаются и дополнительно сглаживают передачу усилия мотора.

Разновидности узлов

Выше было описано устройство и принцип работы самой распространенной конструкции сцепления сухого типа, устанавливаемого на автомобили с механической коробкой передач. В легковых машинах, оснащенных АКПП, применяются системы «мокрого» типа, где детали фрикционного механизма погружены в жидкость. Это позволяет снизить воздействие силы трения продлить ресурс узла.

Существующие конструкции сцепления делятся на такие разновидности:

• по количеству фрикционных поверхностей: одно– и многодисковые;
• по способу управления: механические, с сервоприводом и гидравлические;
• по рабочей среде – сухие и влажные.

Многодисковая система внедрена вместе с моторами повышенной мощности. Причина следующая: одна группа фрикционных накладок тяжело переносит повышенные нагрузки и довольно быстро изнашивается. Благодаря конструкции с двумя дисками, разделенными проставкой, большой крутящий момент равномерно распределяется на 2 группы накладок (выжим происходит одновременно). Снижение удельной нагрузки дает увеличение срока службы узла.

С действием механического (педального) привода вы уже познакомились. На автомобилях с автоматической коробкой обычно устанавливается привод от гидротрансформатора, включающий сцепление самостоятельно. Принцип работы прост: вместе с повышением оборотов коленчатого вала возрастает давление масла в трансформаторе. Когда оно достигает определенного порога, срабатывает клапан, отжимающий пружины и переключающий скорости автоматически.

Сцепление в автомобиле с роботизированной коробкой включается сервоприводом по команде электронного блока управления. Последний ориентируется на показания датчиков и в нужный момент посылает сигнал приводу выжать сцепление. Выбрать момент переключения на другую скорость может и водитель, посылая импульс посредством рукоятки КПП либо подрулевых лепестков.

Распространенные неисправности

Чаще всего в механизме сцепления возникают следующие неполадки:

• протечка манжеты гидроцилиндра;
• критический износ фрикционных накладок;
• ослабление диафрагменной пружины;
• замасливание и пробуксовка ведомого диска;
• поломка либо заедание вилки.

Только первая неисправность, связанная с утечкой тормозной жидкости, позволяет без проблем добраться до автосервиса. В остальных случаях сцепление может не включиться и ехать дальше не получится.

Совет. Если вам удастся перевести механическую КПП на 1-ю передачу, попытайтесь тронуться со стартера, не касаясь педали сцепления. Это позволит доехать до СТО на малой скорости своим ходом.

Иногда в результате поломки механизма сцепления на АКПП «повисает» включенная передача, что дает возможность добраться в гараж или мастерскую. Но после остановки дальнейшее движение исключено. Если машина с механической коробкой доставляется на сервис методом буксировки, то с автоматической – только эвакуатором.

Разница между принципами тормоза и сцепления

Тормоз и сцепление — это два разных компонента, используемых в автомобилестроении. Эти два элемента служат двум разным целям. Хотя их функции совершенно разные, оба они необходимы для бесперебойной работы автомобильного транспортного средства.

Что такое тормоз? Простой принцип тормозной системы

Тормоза обычно используются для остановки вращающихся колес транспортного средства. Он используется для замедления скорости колеса. В гидравлической тормозной системе используется закон давления Паскаля.По закону Паскаля давление в системе остается постоянным. По этой причине отношение силы к площади необходимо, чтобы оставаться постоянным. Предположим, что F1 и A1 — сила и площадь тормоза соответственно. Итак,

F1 / A1 = F2 / A2

Когда нажимается педаль тормоза автомобиля или любого другого транспортного средства, сила увеличивается, поскольку тормозное масло течет по трубам. Затем эта увеличенная сила прилагается к тормозным колодкам. Эти колодки удерживают ступицу вращающихся колес как зажим.И из-за трения, возникающего между ступицей и тормозными колодками, колесо останавливается. Это гидравлическая тормозная система, объясняемая очень просто. Для большей наглядности посмотрите видео, в котором описывается, как работают гидравлические тормоза и как производится удаление воздуха из гидравлического тормоза.

Удаление воздуха из гидравлических тормозов — это процесс удаления воздуха из тормозной системы. Иногда это делается для удаления захваченного воздуха, когда гидравлические тормоза не работают должным образом или не обеспечивают должной эффективности.

Что такое сцепление? Принцип работы сцепления

Сцепление — это компонент, используемый для отключения передач во время движения. Сцепление находится в коробке передач рядом с коробкой передач. Важным элементом фрикционной муфты является маховик, который соединяется с двигателем с помощью коленчатого вала. Нажимной диск сцепления прикреплен к маховику. Эта пластина соединена с коробкой передач другим валом. А на пластине находится диафрагменная пружина, перед которой расположен выжимной подшипник сцепления.Когда этот подшипник толкается внутрь, пружина также отклоняется, и мощность, вырабатываемая в двигателе, передается на коробку передач.

Для получения дополнительной информации перейдите по этим ссылкам:

Похожие сообщения

БЛОК 4 ТРАНСМИССИЯ 4.1 ВВЕДЕНИЕ 4.2 СЦЕПЛЕНИЕ. Цели. Структура. 4.1 Введение

1 UI 4 Структура передачи RASMISSIO 4.1 Введение Цели 4.2 Сцепление 4.3 Принципы сцепления 4.4 Основные части сцепления 4.5 Типы сцепления 4.6 Однодисковое сцепление 4.7 Многодисковое сцепление 4.8 Регулировка свободного хода педали сцепления 4.9 Работа коробки передач 4.10 Типы коробки передач 4.11 Коробка передач со скользящей сеткой 4.12 Постоянная Ячеистая коробка передач 4.13 Зубчатые дожди 4.14 Виды зубчатых дождей 4.15 Резюме 4.16 Ключевые слова 4.17 Ответы на вопросы и ответы 4.1 Трансмиссия IRODUCIO — это механизм, который используется для передачи мощности, развиваемой двигателем, на колеса автомобиля.Система трансмиссии автомобиля включает сцепление, коробку передач, ось карданного вала и колеса и т. д. Описание различных типов сцеплений и коробок передач дано в следующих разделах этого блока. Термин трансмиссия используется для обозначения устройства, которое расположено между муфтой и карданным валом. Это может быть коробка передач, повышающая передача или гидротрансформатор и т. Д. Цели Изучив этот блок, вы должны уметь понимать систему трансмиссии автомобилей, составлять список компонентов системы трансмиссии, описывать различные функции. типы сцеплений и коробок передач, а также объясните преимущества сцеплений и коробки передач.Сцепление используется для включения или отключения двигателя от трансмиссии или коробки передач. Когда сцепление находится в включенном положении, мощность двигателя или вращательное движение коленчатого вала двигателя 35

2 Automobile Engineering передается на коробку передач, а затем на колеса. Когда сцепление выключено, мощность двигателя не достигает коробки передач (и колес), хотя двигатель работает. Сцепление также используется для переключения передач во время движения автомобиля.Для переключения передач сначала выключается сцепление, затем переключается передача, а затем включается сцепление. Сцепление необходимо выключить для остановки автомобиля, а также во время холостого хода. 4.3 ПРИНЦИП СЦЕПЛЕНИЯ Работает по принципу трения. Когда две поверхности входят в контакт и удерживаются друг напротив друга из-за трения между ними, они могут использоваться для передачи энергии. Если один вращается, то другой также вращается. Одна поверхность соединена с двигателем, а другая с трансмиссией автомобиля.Таким образом, сцепление — это не что иное, как сочетание двух поверхностей трения. 4.4 ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ СЦЕПЛЕНИЯ Он состоит из ведущего, ведомого и рабочего звена. Ведущий орган имеет маховик, который установлен на коленчатом валу двигателя. Диск прикручен к маховику, который известен как нажимной диск или ведущий диск. Ведомый элемент представляет собой диск, называемый диском сцепления. его пластина может свободно скользить взад и вперед по валу сцепления. Рабочий орган состоит из педали или рычага, на который можно нажать для отключения ведущей и ведомой пластин.4.5 УПРАВЛЕНИЕ СЦЕПЛЕНИЕМ Некоторые типы сцеплений, используемых в транспортных средствах, приведены ниже: (d) (e) (f) (g) Фрикционная муфта: это может быть (i) однодисковое сцепление, (ii) многодисковое сцепление или ( iii) конусная муфта. Многодисковое сцепление может быть как мокрым, так и сухим. Мокрое сцепление работает с замесом масла, тогда как сухое сцепление не использует масло. Центробежная муфта. Полуцентробежная муфта. Гидравлическое сцепление. Положительное сцепление. Вакуумная муфта. Электромагнитная муфта. 4.6 СЦЕПЛЕНИЕ SIGLE PLAE 36 Одинарная пластина обычно используется в автомобилях и легких транспортных средствах.Он имеет только один диск сцепления, который установлен на шлицах вала сцепления. На коленчатом валу двигателя установлен маховик. Прижимной диск соединен с маховиком через болты и пружины сцепления. При движении педали сцепления он может свободно скользить по валу сцепления. Когда сцепление находится в включенном положении, диск сцепления остается зажатым между маховиком и нажимным диском. На обеих сторонах диска сцепления предусмотрены фрикционные накладки. Диск сцепления с одной стороны соприкасается с маховиком, а с другой стороны с нажимным диском

3.За счет трения с обеих сторон диск сцепления вращается вместе с маховиком двигателя. Таким образом, сцепление передает мощность двигателя на вал сцепления. Вал сцепления соединен с трансмиссией (или коробкой передач) автомобиля. Таким образом, сцепление передает мощность от двигателя к системе трансмиссии, которая, в свою очередь, вращает колеса двигателя. Когда диск сцепления должен быть выключен, педаль сцепления нажата. Из-за этого нажимной диск отходит назад и диск сцепления отсоединяется от маховика. Таким образом, вал сцепления перестает вращаться, даже если вращается маховик двигателя.В этом положении мощность не достигает колес, и автомобиль также останавливается. Однодисковое сцепление показано на рисунке 4.1. трансмиссия Рисунок 4.1: Однодисковое сцепление 4.6 MULIPLAE CLUCH Многодисковое сцепление состоит из более чем одного диска сцепления, в отличие от однодискового сцепления, которое состоит только из одного диска. Поверхности трения выполнены в случае многодисковой муфты. Благодаря увеличенному количеству поверхностей трения многодисковая муфта может передавать большой крутящий момент. Поэтому он используется в гоночных автомобилях и тяжелых автотранспортных средствах с высокой мощностью двигателя.Диски сцепления в качестве альтернативы устанавливаются на вал двигателя и вал коробки передач. Пластины прочно удерживаются винтовой пружиной и собраны в барабан. Одна пластина скользит по канавкам на маховике, а следующая пластина скользит по шипам, имеющимся на прижимной пластине. Таким образом, каждая чередующаяся пластина скользит по пазам на маховике, а другая — по шлицам прижимной пластины. Если мы возьмем две последовательные пластины, то у одной будут внутренние, а у другой внешние шлицы. Когда педаль сцепления нажата, нажимной диск движется назад против силы винтовой пружины, когда диски сцепления расцеплены, а маховик двигателя и коробка передач разъединены.Однако, когда педаль сцепления не нажата, сцепление остается в включенном положении, и мощность может передаваться от маховика двигателя на коробку передач. его тип сцепления показан на рисунке 4.2. Рисунок 4.2: Многодисковое сцепление 37

4 Автомобильная техника 4.7 РЕГУЛИРОВКА СВОБОДНОГО ХОДА ПЕДАЛИ СЦЕПЛЕНИЯ Сцепление остается в включенном положении, когда педаль сцепления не нажата. Регулировка свободного хода требуется для поддержания заданного свободного хода педали после включения сцепления.Перед выполнением этой регулировки необходимо отрегулировать правильный зазор половицы или ход педали сцепления. Регулировка зазора между половицей выполняется таким образом, чтобы педаль не касалась пола при включенном сцеплении. Регулировка хода педали сцепления выполняется для обеспечения полного выключения сцепления при нажатии педали сцепления. SAQ 1 Опишите функцию сцепления в системе трансмиссии автомобиля. Перечислите различные типы сцеплений и объясните, как работает однодисковое сцепление. Как многодисковое сцепление может передавать больше мощности по сравнению с однодисковым сцеплением.4.8 НАЗНАЧЕНИЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Автомобиль может обеспечивать переменную скорость и крутящий момент через коробку передач. Ниже перечислены различные функции коробки передач: o обеспечение высокого крутящего момента при запуске, ускорении автомобиля, подъеме на гору. o обеспечивать больше, чем скорость движения вперед, обеспечивая более одного передаточного числа. В современных автомобилях предусмотрено пять передач переднего хода и передача заднего хода. Для данной частоты вращения двигателя более высокую скорость можно получить, включив более высокие (4-ю и 5-ю) передачи. Коробка передач обеспечивает передачу заднего хода для движения автомобиля задним ходом.4.9 ВИДЫ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Редукторы селективного типа: (i) (ii) (iii) Коробка передач со скользящим зацеплением Коробка передач с постоянным зацеплением Синхронизирующая коробка передач Коробка передач прогрессивного типа Коробка передач планетарного типа КОРОБКА ПЕРЕДАЧ SLIDIG MESH 38 Это самый простой тип коробки передач из имеющихся коробок передач. В этом типе коробки передач переключение передач осуществляется путем переключения одной передачи на другую. его коробка передач состоит из трех валов; главный вал, вал сцепления и промежуточный вал. В четырехступенчатой ​​коробке передач (которая включает в себя одну передачу заднего хода) промежуточный вал имеет четыре шестерни, жестко связанные с ним.Сцепление

5 вал имеет одну шестерню, а главный вал имеет две шестерни. Две шестерни на главном валу могут скользить в горизонтальном направлении по шлицам главного вала. Однако шестерни на промежуточном валу не могут скользить. Шестерня сцепления жестко закреплена на валу сцепления. Он всегда соединен с ведущей шестерней промежуточного вала. Две шестерни на главном валу могут перемещаться вилкой переключателя с помощью рычага переключения (не показан на рисунках). Эти две передачи являются второй передачей и пониженной / задней передачей соответственно.Эти шестерни могут быть зацеплены с соответствующими шестернями на промежуточном валу с помощью вилки и рычага переключения. Рычаг переключения передач управляется вручную в четырехколесных транспортных средствах для переключения передач. Промежуточная шестерня заднего хода установлена ​​на другом (третьем) валу и всегда находится в зацеплении с шестерней заднего хода на промежуточном валу. нейтральное положение На рис. 4.3 показан редуктор со скользящей сеткой в ​​нейтральном положении. В этом положении двигатель работает, сцепление остается включенным, а шестерня сцепления приводит в движение ведущую шестерню промежуточного вала.Направление вращения промежуточного вала противоположно направлению вращения вала сцепления. В этом положении I, II и III передачи и передачи заднего хода свободны. При этом главный (трансмиссионный) вал не вращается, и автомобильные колеса не вращаются. Таким образом, автомобиль остается неподвижным. Трансмиссия Первая передача Рисунок 4.3: Коробка передач со скользящей сеткой, показывающая нейтральное положение Когда первая передача выбирается рычагом переключения передач, первая передача (большая передача) на главном валу скользит и соединяется с первой передачей на промежуточном валу. Направление вращения главного вала такое же, как и у вала сцепления.На первой передаче малая шестерня промежуточного вала входит в зацепление с более крупной шестерней на главном валу, получается передаточное отношение 3: 1 (приблизительное). Вторая передача Третья передача Когда вторая передача выбирается рычагом переключения передач, вторая передача на промежуточном валу зацепляется со второй передачей (малой шестерней на главном валу) на главном валу. Направление главного вала такое же, как у вала сцепления. На второй передаче достигается снижение скорости порядка 2: 1. На третьей передаче главный вал скользит в осевом направлении по направлению к валу сцепления, так что главный вал напрямую соединяется с валом сцепления.В этом положении главный вал вращается со скоростью вала сцепления. Таким образом, получается передаточное число 1: 1. Можно отметить, что шестерня сцепления напрямую связана с коленчатым валом двигателя, а главный вал соединен с колесами через карданный вал. Передача заднего хода Когда рычаг переключения передач приводится в действие для включения передачи заднего хода, большая (задняя) шестерня главного вала входит в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода. Задний ход 39

6 Automobile Engineering Промежуточная шестерня всегда соединена с задней передачей промежуточного вала.Промежуточная шестерня заднего хода между шестерней заднего хода промежуточного вала и большой шестерней главного вала изменяет направление вращения главного вала. Таким образом, направление главного вала становится противоположным направлению вала сцепления. в результате колеса автомобиля начинают движение назад. (Примечание: промежуточный вал также известен как промежуточный вал.) В современных автомобилях есть пять передних передач и задняя передача. Следовательно, они обеспечивают пять передаточных чисел для гонок вперед и одно — для движения назад COSA MESH GEAR BOX Упрощенная схема коробки передач с постоянным зацеплением показана на рисунке. В этой коробке передач все шестерни на главном трансмиссионном валу постоянно соединены с соответствующими шестернями на промежуточный вал или промежуточный вал.Кроме того, на главном валу предусмотрены две собачьи муфты. Одна кулачковая муфта находится между второй передачей и режущей шестерней, а другая — между первой и задней передачами. Шлицы находятся на главном валу так, что все шестерни работают на нем. 40 Рисунок 4.4: Коробка передач с постоянным зацеплением Зубчатые муфты также могут скользить по главному валу и вращаться вместе с ним. Однако все шестерни на промежуточном валу головокружительно закреплены на нем. Различные передаточные числа (передаточные числа) получаются следующим образом: Для трех передних и одной задней передачи или 3-й скорости получается, когда левое кулачковое сцепление сдвигается влево для зацепления с шестерней сцепления с помощью рычага переключения передач.В этом случае главный вал вращается с той же скоростью, что и частота вращения шестерни сцепления или коленчатого вала двигателя, которая является максимальной скоростью. Полученное передаточное число составляет 1: 1. Вторая передача получается, когда собачий нож (левая сторона) входит в зацепление со второй передачей. В этом состоянии шестерня муфты вращает ведущую шестерню на промежуточном валу, а промежуточный вал — вторую шестерню на главном валу. Все остальные шестерни на главном валу свободны, поэтому не двигаются. Таким же образом первая передача получается, когда кулачковая муфта правой стороны входит в зацепление с первой передачей.Передача заднего хода достигается, когда кулачковая муфта правой стороны входит в зацепление с шестерней заднего хода на основном валу. Преимущество коробки передач с постоянным зацеплением Поскольку все шестерни находятся в постоянном зацеплении, износ шестерен и любое возможное повреждение шестерен не происходит при включении и выключении шестерен. Кроме того, при включении / отключении звук не воспроизводится.

7 SAQ 2 передача (d) (e) Что вы подразумеваете под трансмиссией в автомобиле? Опишите его цель. Перечислите различные типы коробок передач, используемых в автомобилях.Объясните работу коробки передач постоянного зацепления с помощью простой схемы. Напишите любые три различия между коробкой передач с подвижной сеткой и коробкой передач с постоянным зацеплением. Перечислите преимущества коробки передач с постоянным зацеплением по сравнению с коробкой передач со скользящим зацеплением. Как получить передачу заднего хода в коробке передач со скользящей сеткой? 4.12 ПОДЪЕМ ШЕСТЕРНЯ Комбинация из двух или более шестерен, которые зацепляются таким образом, что мощность передается от ведущего вала к ведомому валу, известна как зубчатая передача. ПЕРЕНОС ПЕРЕДАЧ. Здесь представлены три типа зубчатых передач: Простая передача, дождь Простая передача поезд, Составная зубчатая передача и Эпициклическая зубчатая передача.Если оси всех шестерен остаются неподвижными относительно друг друга, зубчатая передача известна как простая зубчатая передача. Простая зубчатая передача показана на рисунке 4.5. Дождь из составной шестерни Рисунок 4.5: Дождь из простой шестерни здесь — это нечто большее, чем просто шестерня на валу (обычно промежуточном валу) в составной зубчатой ​​передаче. Две шестерни перемещаются на промежуточном валу, поэтому обе шестерни имеют одинаковую скорость. Составная зубчатая передача показана на рисунке 4.6. Шестерни 2 и 3 будут вращаться с той же скоростью, что и они установлены на одном валу.Ведомая шестерня также известна как ведомая. 41

8 Автомобильная техника Дождь с планетарной передачей Рис. 4.6: Дождь из составной шестерни Если оси валов, на которых закреплены шестерни, перемещаются относительно фиксированной оси, то зубчатая передача известна как планетарная передача. Соотношение скоростей зубчатых дождей Соотношение скоростей (или передаточное число) отношение скорости водителя к скорости ведомого. Скорость водителя Передаточное отношение скорости = Скорость вызванного дождя Значение Обратно передаточному отношению.1 значение дождя = коэффициент скорости Передаточное отношение простой передачи для дождя Случай-I Когда число передач только две. Рассмотрим рисунок 4.5, на котором показана простая зубчатая передача. Шестерня 1 является ведущей, а шестерня 2 ведомой или ведомой. Пусть 1 — это скорость водителя 2 — скорость ведомого 1 — количество зубьев на шестерне 1 2 — число зубцов на шестерне 2. Скорость водителя Передаточное отношение скорости = Скорость ведомого 1 2 Передаточное число любой пары шестерен по количеству зубов определяется следующим соотношением. Передаточное число = значение дождя = Передаточное число = 1 2

9 Случай-II Когда в простой зубчатой ​​передаче есть промежуточный вал Рис. 4.7 показана простая зубчатая передача с промежуточной шестерней (2). Передача Рисунок 4.7: Дождь с простой передачей и промежуточной передачей Передача 1 — это водитель, который вращается по часовой стрелке. Шестерня 2, расположенная на промежуточном валу, будет вращаться против часовой стрелки, а ведомая шестерня (шестерня 3) будет вращаться по часовой стрелке. Пусть 1, 2 и 3 — количество зубьев на шестернях 1, 2 и 3 соответственно. 1, 2 и — скорости 1, 2 и 3 передач соответственно. Рассматривая ведущую (шестерню 1) и промежуточную шестерню (шестерню 2) в зацеплении, мы можем написать значение дождя =, когда промежуточное звено и ведомый считаются находящимися в зацеплении.(i) и (ii) Передаточное число = (i) … (ii) Hus, отношение скорости ведомого устройства и скорости ведущего равно отношению количества зубьев ведущего и числа зубцов ведомого. Передаточное число = 1 2 Скорость водителя Скорость ведомого 3 = 1 … (iii) Пример 4.1 его уравнение показывает, что передаточное отношение не зависит от количества зубьев промежуточной шестерни. Простая зубчатая передача имеет две шестерни, которые установлены на двух разных валах. 1 — драйвер работает со скоростью 2000 об / мин. Количество зубьев на шестернях 1 и 2 составляет 30 и 60 соответственно.Определите: Передаточное число зубчатой ​​передачи, значение дождя зубчатой ​​передачи, 43

10 Автомобильная техника Скорость второй передачи и решение (d) Направление вращения ведомой передачи, если водитель (шестерня 1) вращается против часовой стрелки. Если 1 = 2000 об / мин, 1 = 30 и 2 = 60 Передаточное число = = 30 = 2 Рисунок 4.8 Пример 4.2 Решение (d) значение дождя = 0,5 передаточное число 2 = передаточное число 2000 = = 1000 об / мин В простой зубчатой ​​передаче две шестерни всегда вращаются в противоположном направлении.Следовательно, направление вращения привода (шестерня 2) — по часовой стрелке. Простая зубчатая передача состоит из трех шестерен, каждая из которых установлена ​​на отдельном валу. Все три шата параллельны. Шестерня 1 — это привод с 30 зубьями и скоростью 600 об / мин. Число зубьев шестерен 2 и 3 составляет 60 и 90 соответственно. Определите: см. Рисунок 4.7. Передаточное число зубчатой ​​передачи, а также направление вращения и скорость ведомого, если водитель вращается по часовой стрелке. Дано 1 = 600 об / мин, 1 = 30, 2 = 60 и 3 = 90 Передаточное отношение скорости водителя = скорость ведомого или передаточное число = 3 30 Гц, передаточное число =

11 1 Передаточное число = 3 передача = 200 об / мин. направление вращения ведомого колеса такое же, как у привода, если количество промежуточных шестерен нечетное.В данном случае это число 1 (только одна промежуточная шестерня), следовательно, направление вращения ведомого колеса — по часовой стрелке. Соотношение скоростей дождя с составной зубчатой ​​передачей См. Рисунок 4.6, на котором показана составная зубчатая передача. здесь одна шестерня (шестерня 1) на ведущем валу. Это называется драйвер. вот две шестерни (шестерни 2 и 3) на промежуточном валу. Шестерни 2 и 3 вращаются с одинаковой скоростью, поскольку они установлены на одном валу. Шестерня 2 находится в зацеплении с приводом, а шестерня 3 зацепляется с ведомой или ведомой шестерней. Пусть 1, 2, 3 и 4 — количество зубьев на шестернях 1, 2, 3 и 4 соответственно.Пусть 1 — скорость водителя (шестерня 1), 4 — скорость ведомого, а 2 и 3 — скорости передач 2 и 3 соответственно. 2 = 3 Рассмотрим шестерни 1 и 2, где шестерня 1 приводит в движение шестерню 3, шестерню 4, следовательно, мы можем написать уравнения умножения. (iv) и (v), мы получаем (2 = 3) Передаточное число, т.е. (iv) … (v) … (vi) … (vii) скорость водителя Уровень зубьев ведомых шестерен Передаточное отношение = = скорость ведомого Произведение зубьев на приводе Пример 4.3 Составная зубчатая передача используется для передачи мощности от вала двигателя к выходному валу.Вал двигателя соединен с шестерней 1, а выходной вал соединен с шестерней 4. Шестерни 2 и 3 установлены на одном валу. Вал двигателя вращается со скоростью 1250 об / мин по часовой стрелке. Определите скорость и направление выходного вала, а количество зубьев на шестернях 1, 2, 3 и 4 составляет 30, 75, 20 и 50 соответственно. Зубчатая передача показана на рисунке

12 Автомобильное инженерное решение Рисунок 4.9: Дождь из составной шестерни Дано 1 = 30, 2 = 75, 3 = 29 и 4 = 50 1 = 1250 об / мин Из рисунка 4.9 видно, что шестерни 1 и 3 являются ведущими шестернями, а шестерни 2 и 4 являются ведомыми шестернями или толкателями. Поскольку шестерни 2 и 3 установлены на одном валу, 2 = 3 и их направление вращения будет одинаковым. Пусть 4 — скорость выходного вала. Это то же самое, что и скорость шестерни 4. Используя формулу: т.е. или скорость первого привода = скорость последнего ведомого = 200 об / мин Направление вращения выходного вала (или шестерни 4) SAQ 1 Produt of no. зубов на последователях Продукт №. зубьев приводов шестерня 1 вращается по часовой стрелке.Таким образом, шестерня 2 будет вращаться против часовой стрелки, поскольку она находится в зацеплении с шестерней 1. Шестерня 3 находится на том же валу, что и шестерня 2, поэтому она также будет вращаться против часовой стрелки. Поскольку шестерня 4 находится в зацеплении с шестерней 3, она будет вращаться в противоположном направлении, то есть по часовой стрелке. Следовательно, направление вращения выходного вала — по часовой стрелке. (d) (e) Что вы подразумеваете под зубчатой ​​передачей? Перечислите различные типы зубчатых передач. Различайте простую зубчатую передачу и составную зубчатую передачу. Что вы имеете в виду под ценой поезда? Как это связано с соотношением скоростей? Определите термин, соотношение скоростей.Какова формула для расчета отношения скоростей простой зубчатой ​​передачи и составной зубчатой ​​передачи. Что такое планетарная зубчатая передача? 46

13 SAQ 2 Простая зубчатая передача состоит из двух шестерен, установленных на двух разных валах. Два вала параллельны. 1-я передача — ведущая, 2-я — ведомая. Скорость передачи 1 600 об / мин. Количество зубьев на шестернях 1 и 2 составляет 20 и 60 соответственно. Определите: (i) (ii) (ii) (iv) скорость или передаточное отношение зубчатой ​​передачи, значение дождя, скорость второй передачи и направление вращения второй передачи, если первая шестерня вращается по часовой стрелке.Простая зубчатая передача состоит из трех шестерен, каждая из которых установлена ​​на отдельном валу. Все три вала параллельны. 1-я передача является приводной и вращается со скоростью 1000 об / мин. Шестерня 1 приводит в движение шестерню 2, а шестерня 2 — шестерню 3. Число зубьев шестерен 1, 2 и 3 составляет 20, 30 и 50 соответственно. Найдите: (i) (ii) (iii) соотношение скоростей зубчатой ​​передачи, скорость ведомого (т.е. шестерни 3) и направление вращения ведомого, если шестерня 1 вращается по часовой стрелке. См. Рисунок 4.9, на котором показана составная зубчатая передача. Он используется для передачи мощности от вала двигателя к выходному валу.Шестерня 1 установлена ​​на валу двигателя, шестерни 2 и 3 — на промежуточном валу, шестерня 4 — на выходном валу. Шестерня 1 приводит в движение шестерню 2, а шестерня 3 — шестерню 4. Вал двигателя вращается со скоростью 1200 об / мин по часовой стрелке. Количество зубьев на шестернях 1, 2, 3 и 4 составляет 25, 50, 30 и 60 соответственно. Определите: (i) (ii) (iii) коэффициент скорости, направление и скорость ведомого, а также значение дождя. Передача 4.13 РЕЗЮМЕ Каждый студент, изучающий курс автомобильной инженерии, должен знать систему трансмиссии автомобиля.Система трансмиссии — это не что иное, как передача мощности от двигателя на передаточную муфту и зубчатые передачи колес. Итак, в этом разделе мы изучили систему трансмиссии автомобиля. Система трансмиссии в основном состоит из сцепления и зубчатых передач. Мы узнали о функциях и типах сцеплений и коробок передач. Сцепление в основном используется для подачи газа или отключения двигателя от трансмиссии или коробки передач. Коробка передач используется для изменения скорости автомобиля в соответствии с требуемыми условиями или в соответствии с потребностями людей, управляющих автомобилем.47

14 Автомобильная инженерия 4.14 КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА 4.15 ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ВОПРОСОВ Ответы на вопросы и ответы см. В предыдущем тексте. 48

Типы сцепления — разные виды сцеплений

Муфта — это механизм для передачи вращения, который можно включать и выключать. Муфты используются в устройствах с двумя вращающимися валами. В этих устройствах один вал обычно приводится в движение двигателем или шкивом, а другой вал приводит в движение другое устройство.Давайте возьмем пример, когда один вал приводится в движение двигателем, а другой — сверлильным патроном. Муфта соединяет два вала, так что они могут быть либо заблокированы вместе и вращаться с одинаковой скоростью (включены), либо разъединены и вращаться с разными скоростями (отключены). В зависимости от ориентации, скорости, материала, создаваемого крутящего момента и, наконец, использования всего устройства, используются различные типы муфт. Сцепление само по себе является механизмом, который использует разные конфигурации и разные принципы в различных доступных моделях.В следующих строках мы представили различные доступные типы муфт.

Изображение: KVDP (собственная работа) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], через Wikimedia Commons

Различные виды сцепления

Фрикционная муфта

Фрикционные муфты — это наиболее часто используемые механизмы сцепления. Они используются для передачи крутящего момента за счет поверхностного трения между двумя поверхностями сцепления.

Собачья муфта

Кулачковая муфта соединяет два вращающихся вала или другие вращающиеся компоненты не за счет трения, а за счет натяжения. Обе части сцепления сконструированы так, что одна толкает другую, заставляя обе вращаться с одинаковой скоростью, поэтому они никогда не проскальзывают.

Конусная муфта

Муфты конусные — это не что иное, как муфты фрикционные с коническими поверхностями. Площадь контакта отличается от обычных поверхностей трения.Коническая поверхность обеспечивает сужение, что означает, что, хотя заданная величина приводного усилия приводит в контакт поверхности муфты очень медленно, давление на сопрягаемые поверхности быстро увеличивается.

Обгонная муфта

Также известный как механизм свободного хода, муфта этого типа отключает приводной вал от ведомого, когда ведомый вал вращается быстрее, чем ведущий вал. Примером такой ситуации может быть, когда велосипедист перестает торговать вразнос и путешествовать.Однако, если автомобиль едет с холма, нельзя убирать ногу с педали газа, так как здесь нет системы свободного хода. В противном случае может быть повреждена вся система двигателя.

Предохранительная муфта

Также известное как ограничитель крутящего момента, это устройство позволяет вращающемуся валу «проскальзывать» или выходить из зацепления, когда в машине возникает сопротивление, превышающее нормальное. Примером предохранительной муфты является муфта, установленная на ведущем валу большой газонокосилки.Если газонокосилка наткнется на камень или что-то еще, она немедленно остановится и не повредит лезвия.

Центробежная муфта

Центробежные и полуцентробежные муфты используются там, где они должны включаться только на определенных скоростях. На ведущем валу есть вращающийся элемент, который поднимается по мере увеличения скорости вала и включает муфту, которая затем приводит в движение ведомый вал.

Гидравлическое сцепление

В гидравлической системе сцепления муфта является гидродинамической, и валы фактически не соприкасаются.Они работают как альтернатива механическим сцеплениям. Известно, что они имеют общие проблемы, связанные с гидравлическими муфтами, и немного неустойчивы в передаче крутящего момента.

Электромагнитная муфта

Эти муфты задействуют теорию магнетизма в механизмах сцепления. Концы ведомой и ведущей частей разделены и действуют как полюсные наконечники магнита. Когда через систему сцепления проходит постоянный ток, электромагнит активируется, и сцепление включается.

Различные типы сцеплений и принцип их работы

Муфты являются важным звеном между двигателем и трансмиссией и могут принимать разные формы и формы

87 КБ

Муфты служат связующим звеном между передачей энергии от всего внутреннего сгорания двигателя в трансмиссию и, наконец, на ведущие колеса.А с учетом бесчисленных комбинаций типов двигателей и трансмиссий, разбросанных по всему автомобильному миру, существует множество различных наименований сцепления, чтобы соответствовать требуемой работе. Независимо от того, имеют ли они дело с 90 или 900 л.с., есть сцепление, которое после включения сможет помочь передать как можно больший крутящий момент на любую трансмиссию.

Прежде чем мы начнем, щелкните здесь, чтобы получить общий обзор того, как работает сцепление!

Базовая фрикционная муфта

В большинстве автомобилей используется фрикционная муфта, в которой есть все обычные компоненты, которые вы, вероятно, видели или слышали раньше.Управляемая гидравлически или тросом, фрикционная муфта использует нажимной диск, диск сцепления (или диск сцепления) и выжимной подшипник для зацепления и разъединения маховика и трансмиссии. В большинстве автомобилей используется простое однодисковое сцепление, и только более мощным двигателям требуется многодисковое сцепление для правильного включения трансмиссии.

Когда педаль сцепления нажата, выжимной подшипник оказывает давление на диафрагменные пружины на прижимном диске, что снимает давление зажима на диск сцепления и отсоединяет трансмиссию от маховика.

При переключении передач и отпускании сцепления выжимной подшипник возвращается с прижимного диска, и диск сцепления снова зажимается и приводится в движение прижимным диском, позволяя проехать через трансмиссию.

Мокрое и сухое сцепление

Влажные муфты сцепления обычно имеют несколько дисков сцепления (в автомобилях) и имеют запас масла для смазки и охлаждения компонентов.Они используются в ситуациях с высоким крутящим моментом, когда уровень трения был бы высоким и, следовательно, температура сцепления резко возросла бы без какой-либо охлаждающей жидкости. Любая трансмиссия с крутящим моментом более 250 фунт-фут действительно должна использовать мокрое сцепление, чтобы избежать чрезмерного износа остальной части трансмиссии из-за перегрева.

Сухие муфты, напротив, не имеют подачи масла и обычно являются однодисковыми. Это означает, что они могут быть более эффективными, поскольку смазка может привести к отсутствию трения между дисками в мокром сцеплении, а также к паразитным потерям в трансмиссии, поскольку для подачи смазочного масла необходим насос.Таким образом, небольшой коэффициент трения во влажной системе является причиной наличия нескольких дисков для эффективной работы сцепления.

Муфта многодисковая

При наложении нескольких фрикционных дисков друг на друга очевидные преимущества заключаются в том, что величина трения, создаваемого внутри муфты, может быть значительно увеличена, и, следовательно, она может справиться с гораздо более высоким входным крутящим моментом.Используемое во многих гоночных автомобилях, включая Formula 1 и WRC, величина трения, необходимая для предотвращения проскальзывания сцепления, может быть установлена ​​на том же диаметре, что и однодисковое сцепление, благодаря аккуратной укладке.

Системы с двойным сцеплением

Коробки передач с двойным сцеплением теперь доминируют на рынке автомобилей премиум-класса после их первого общего выпуска в виде VW Mk4 Golf R32.Эта форма трансмиссии, в которой используется одна большая муфта для нечетных передач и меньшая муфта для четных передач, славится быстрыми и плавными переключениями и теперь встречается в каждом достойном суперкаре, а также во многих хот-хэтчбах и седанах.

Используемые в автоматических и полуавтоматических установках, DCT используют два мокрых многодисковых сцепления, которые устраняют необходимость в преобразователе крутящего момента. Переключение происходит плавно благодаря тому факту, что крутящий момент, выдаваемый на ведомые колеса, не нарушается, поскольку он может передаваться на одно сцепление, когда другое отключается, что означает отсутствие прерывания на выходе.

Муфты электромагнитные и электрогидравлические

Электромагнитные муфты могут использоваться, когда механическое сочувствие и синхронизация работы сцепления обычно не учитываются, когда сцепление приводится в действие простым нажатием кнопки на рычаге переключения передач или даже датчиком приближения, когда ваша рука находится рядом с рычагом переключения передач.Когда сцепление приводится в действие дистанционно, через электромагнит проходит постоянный ток, который создает магнитное поле. Затем якорь притягивается к ротору, создавая силу трения для зацепления двигателя и трансмиссии.

Электромеханические сцепления широко используются в автомобильной промышленности, они используются практически в каждой системе переключения передач. При нажатии на лопасть электрический сигнал отправляется в компьютер, который включает сервопривод для гидравлического отключения сцепления.

Это устраняет необходимость в педали сцепления любого вида и в сочетании с коробкой передач DCT может стать наиболее эффективным способом переключения передач на рынке.Как правило, эти системы используются вместе с более мощными трансмиссиями и поэтому используют несколько дисков в сцеплении.

Есть несколько других типов сцеплений, но большинство из них либо вымерли, либо используются только в гораздо более мелких фракциях автомобильного сектора.Например, центробежные муфты широко распространены в индустрии мопедов и велосипедов, в них используются колодки (например, барабанные тормоза) для включения и выключения сцепления. Собачьи муфты также используются в трансмиссиях без синхронизатора, но для этого требуется двойное выключение сцепления, и они были убраны щеткой под коврик после появления коробок передач.

Если вы хотите получить больше мощности от двигателя за счет модификаций, подумайте о сцеплении. Как Алекс испытал во время турбонаддува своего MX-5, когда крутящий момент достигает уровня, слишком высокого для вашего сцепления, пластины начинают проскальзывать, поскольку они не могут справиться с силой, проходящей через них.В этом случае требуется модернизация сцепления, и по этой причине многие специалисты по послепродажному обслуживанию производят сцепления с высокими характеристиками. Большинство из нас действительно сталкивается только со стандартной фрикционной муфтой во время своих путешествий, но есть много вариантов, если увеличение мощности ожидается.

Принцип работы сцепления. Устройство сцепления автомобиля

Сцепление — неотъемлемая часть любого современного автомобиля.Именно этот узел принимает на себя все колоссальные нагрузки и удары. Особенно высоковольтные испытательные устройства на автомобилях с механической коробкой передач. Как вы уже поняли, в сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, его конструкцию и назначение.

Характеристика элемента

Сцепление — это силовая муфта, которая осуществляет передачу крутящего момента между двумя основными компонентами автомобиля: двигателем и коробкой передач. Он состоит из нескольких дисков. В зависимости от типа передачи усилия эти муфты могут быть гидравлическими, фрикционными или электромагнитными.

Назначение

Муфта автоматическая предназначена для временного отключения трансмиссии от двигателя и их плавной притирки. Потребность в этом возникает в начале движения. Временное отключение мотора и коробки передач необходимо для последующего переключения скоростей, а также при резком торможении и остановке автомобиля.

Когда автомобиль движется, система сцепления в основном находится во включенном состоянии. В это время он передает мощность от двигателя на коробку передач, а также защищает механизмы коробки передач от различных динамических нагрузок.Те, что возникают при передаче. Таким образом, нагрузка на него увеличивается при торможении двигателем, при резком включении сцепления, снижении частоты вращения коленчатого вала или при наезде транспортного средства на неровную поверхность дороги (ямы, выбоины и т. Д.).

Классификация по связи ведущей и ведомой частей

Муфта классифицируется по нескольким признакам. Для связи ведущей и ведомой частей различают следующие типы устройств:

• Фрикционные.
• Гидравлический.
• Электромагнитный.

По типу нагнетания

По этому признаку различают типы сцепления:

• С центральной пружиной.
• Центробежный.
• С периферийными пружинами.
• Полуцентробежный.

Количество ведомых валов системы одно-, двух- и многодисковое.

По типу привода

Все вышеперечисленные типы сцепления (кроме центробежного) закрываются, то есть постоянно выключаются или включаются водителем при переключении скоростей, остановке и торможении автомобиля.

В настоящее время большую популярность приобрели системы фрикционного типа. Такие агрегаты используются как для легковых, так и для грузовых автомобилей, а также для малых, средних и больших автобусов.

2-дисковые муфты используются только на тракторах большой мощности. Их также устанавливают на большие автобусы. Многодисковые накопители на данный момент практически не используются автопроизводителями. Ранее они использовались на больших грузовиках. Также стоит отметить, что гидравлические муфты не используются как отдельный узел на современных машинах.До недавнего времени они использовались в автомобильных боксах, но только в сочетании с серийно устанавливаемым фрикционным элементом.

Что касается электромагнитных муфт, то они сегодня в мире не получили широкого распространения. Это связано со сложностью их конструкции и дорогостоящим обслуживанием.

Принцип работы муфты с механическим приводом

Следует отметить, что данный узел имеет одинаковый принцип работы вне зависимости от количества ведомых валов и типа создания давления.Исключение составляет тип привода. Напомним, она бывает механической и гидравлической. А теперь рассмотрим принцип работы сцепления с механическим приводом.

Как работает этот сайт? При работе, когда педаль сцепления не нажата, ведомый диск зажат между давлением и маховиком. В это время передача крутящих сил на вал происходит за счет силы трения. Когда водитель нажимает ногой на педаль, трос сцепления перемещается в корзине.Далее рычаг поворачивается относительно точки своего крепления. После этого свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Последние, двигаясь к маховику, — давят на пластины, которые отталкивают нажимную пластину. В этот момент ведомый элемент освобождается от прижимающих сил, и, таким образом, сцепление выключается.

Далее водитель свободно переключает передачу и начинает плавно отпускать педаль сцепления. После этого система снова включает ведомый привод с маховиком.При отпускании педали включается сцепление, происходит притирка валов. Через некоторое время (пара секунд) узел полностью начинает передавать крутящий момент на двигатель.

Последний через маховик приводит в движение колеса. Следует отметить, что трос сцепления присутствует только на узлах с механическим приводом. Нюансы построения другой системы расскажем в следующем разделе.

Принцип работы сцепления с гидроприводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педалей к механизму передается жидкостью.Последний содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах. Устройство сцепления этого типа несколько отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стальном кожухе, закрепленном на маховике, установлен 1 ведомый диск.

Внутри корпуса находится пружина с радиальным лепестком. Он служит спусковым рычагом. Затем педаль управления подвешивается на оси к кронштейну кузова. Он также прикреплен к толкателю главного цилиндра на шарнире.После выключения узла и переключения трансмиссии пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение. Кстати, схема сцепления представлена ​​на фото справа.

Но это еще не все. В конструкции узла присутствует как главное сцепление, так и рабочий цилиндр сцепления. По своей конструкции оба элемента очень похожи друг на друга. Оба состоят из корпуса, внутри которого находится поршень и

4 Признаки неисправности выжимного подшипника сцепления и стоимость замены

Выжимной подшипник сцепления — это то, о чем вам нужно беспокоиться, если вы управляете автомобилем с механической коробкой передач.Вы, наверное, уже знаете, что сцепление — это связь между двигателем транспортного средства и его колесами.

Когда вы нажимаете педаль сцепления, она разрывает связь с двигателем и позволяет колесам свободно катиться. Таким образом, вы можете вращать двигатель независимо от того, на какой скорости вы движетесь.

Если вы приближаетесь к знаку «Стоп» и хотите, чтобы двигатель постоянно вращался, то для этого вам пригодится сцепление. Что касается выжимного подшипника сцепления, это компонент, который позволяет отключать двигатель после нажатия на педаль сцепления, поскольку подшипник отделяется от нажимного диска.Вы хотите, чтобы подшипник был в хорошей форме, чтобы это произошло.

Top 4 Признаки неисправности выжимного подшипника сцепления

Если у вас неисправный выжимной подшипник сцепления, вы заметите некоторые очевидные симптомы. Ниже приведены четыре наиболее распространенных признака, на которые следует обратить внимание.

1) Заедание сцепления

Для бесперебойной работы выжимного подшипника необходимо как можно дольше сохранять свои смазочные свойства. Эти свойства со временем ухудшатся, поскольку выжимной подшипник сцепления со временем изнашивается.

Как только это произойдет, подшипник станет жестче, что затруднит расцепление сцепления. В этот момент вашим транспортным средством будет практически невозможно управлять, поэтому вам следует немедленно показать его механику.

2) Сложное переключение передач

Если вы обнаружите, что переключение передач в вашем автомобиле с механической коробкой передач затруднено, то это, вероятно, связано с плохим выжимным подшипником сцепления. Этот симптом часто является продолжением предыдущего симптома заедания сцепления.

Каждый раз, когда это происходит, у вас неизбежно будет грубое переключение передач из-за всего того, что происходит притирка сцепления.

3) Странные звуки

Выжимной подшипник сцепления имеет ролики, между которыми не должно быть слишком большого пространства. Но если подшипник изнашивается, то в этой области у него будет больше зазоров. Это приведет к тому, что подшипник будет больше дребезжать и начнет издавать много странных звуков.

Типы звуков, которые вы услышите, — это рычание, дребезжание и, возможно, даже визг.Все эти шумы можно точно определить в зоне передачи. Вы услышите эти звуки чаще всего, когда нажимаете на педаль сцепления.

4) Вибрационная педаль

Если вы нажмете на педаль сцепления и почувствуете вибрацию, идущую на ногу, это, скорее всего, связано с неисправным выжимным подшипником сцепления. Причина возникновения этих вибраций в том, что подшипник не может равномерно соединиться с прижимной пластиной.

Создает эффект пульсации, который выйдет из педали и будет ощущаться вашей ногой.

Стоимость замены выжимного подшипника

Стоимость замены выжимного подшипника сцепления будет недешевой. Только для среднего экономичного автомобиля вы можете рассчитывать заплатить от 800 до 1200 долларов за замену в нем выжимного подшипника сцепления. Средняя стоимость деталей составит от 90 до 500 долларов, а затраты на рабочую силу — от 350 до 700 долларов.

Вы можете заметить, что затраты на рабочую силу выше, но это потому, что механику потребуется много времени, чтобы получить доступ к трансмиссии и заменить старый выжимной подшипник сцепления на новый.