Сцепить-расцепить — Мотобратва

Опубликовано: S1LvER от 18 декабря 2009 в Железный цех: теория

Трансмиссия. Часть 2. Сцепление и квикшифтер

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

На любом мотоцикле должна быть возможность отключения привода коленвала от заднего колеса, для того чтобы двигатель мог работать, когда байк неподвижен. Несмотря на это очевидное утверждение, представьте себе, такая возможность существовала не всегда.

 

 

На многих ранних мотоциклах использовался непосредственный привод при помощи ремня и шкивов на коленвале и заднем колесе, которые невозможно было разъединять. Такой привод действительно работал, однако при его эксплуатации вылезали некоторые проблемы. Например, чтобы остановиться на перекрестке, нужно было глушить двигатель. А завести байк в таком случае можно было только с «толкача», что явно не является наилучшим вариантом старта.

Механизм  сцепления был придуман, чтобы  обеспечить разъединение работающего  двигателя от привода заднего колеса. Вторая функция, не менее важная, — возможность выбора передаточных отношений на машинах, которые оснащены коробкой передач. Посмотрим, как этот механизм работает.

Принцип сцепления

Работа  сцепления основана на трении. В  наиболее простом виде сцепление  состоит из двух дисков, один из которых  располагается на цапфе коленчатого  вала, а второй связан через какой-нибудь механизм привода (цепь, ремень, шестерни) с задним колесом и прижат к первому диску. Если между дисками есть небольшой зазор – двигатель работает, в то время как второй диск остается неподвижным. Если соединить диски между собой, то вращение коленчатого вала за счет трения будет передаваться второму диску, а поскольку он связан с задним колесом, то оно тоже будет вращаться. Так что подвод мощности от двигателя на колесо может при необходимости включаться или выключаться.

На  подавляющем большинстве современных  серийных байков используется сцепление с ручным управлением от рычага, расположенного на руле. Исключение – скутеры, на которых используется автоматическое центробежное сцепление, режим работы которого зависит от оборотов двигателя. В нашей статье речь пойдет именно о сцеплении, которое используется на мотоциклах (к сожалению, формат статьи не позволяет нам вдоволь посмеяться над забавными историями о скутеристах, пересевших на мотоциклы, и пытающихся «тормозить» сцеплением).

Как устроено сцепление

Все сцепление в сборе устанавливается на первичный вал коробки передач (об устройстве данного девайса читайте в нашей статье). Корпус или наружный барабан сцепления устанавливается на подшипнике и может вращаться свободно и независимо от вала. Наружный барабан сцепления непосредственно связан через переднюю передачу с коленвалом (хотя есть и такие конструкции, в которых сцепление установлено непосредственно на цапфе коленвала; такая схема распространена на мотоциклах производства BMW и Moto Guzzi), так что при вращении коленвала он тоже вращается.

Центральная часть сцепления, или внутренний барабан (ступица), обладает меньшими размерами и располагается внутри наружного барабана. Она устанавливается на первичном валу коробки передач и фиксируется на нем от проворота шлицами, так что при вращении внутреннего барабана первичный вал тоже вращается.

 

Разрез многодискового сцепления в масляной ванне, Yamaha R6 2008

Диски сцепления располагаются в промежутке между наружным и внутренним барабанами. Используется два типа дисков: гладкие и фрикционные. Они располагаются поочередно, а точное число дисков зависит от типа сцепления и машины, на которой оно применяется. На внешней окружности фрикционных дисков находятся прямоугольные шлицы, которые устанавливаются в пазы наружного барабана сцепления. На внутренней окружности гладких дисков нарезаны зубья, которые устанавливаются в пазы внутреннего барабана сцепления.

В обычном положении (когда байк находится  в движении) фрикционные и гладкие  диски удерживаются в непосредственном контакте с помощью пружин, воздействующих на пластину, которая называется нажимным диском. При вращении коленвала и наружного барабана сцепления из-за трения, возникающего между пластинами, внутренний барабан сцепления, а следовательно, и первичный вал коробки передач тоже вращаются.

Когда райдер выжимает рычаг сцепления  трос или гидравлический механизм, противодействуя усилию пружин, отжимает нажимной диск от пакета гладких и фрикционных дисков, в результате чего диски перестают соприкасаться. Из-за прекращения непосредственного контакта между дисками, трение уменьшается, позволяя наружному барабану свободно вращаться относительно внутреннего барабана. По мере того, как райдер отпускает рычаг сцепления, диски снова прижимаются друг к другу, и постепенно вращение наружного барабана сцепления за счет трения начинает передаваться внутреннему барабану, таким образом осуществляя постепенную передачу крутящего момента к коробке передач и дальше — к заднему колесу; благодаря этому исключается возможность остановки или рывков (конечно, если все делать правильно и отпускать сцепление плавно).

Способность передачи крутящего момента сцеплением зависит от множества факторов: числа  и диаметра дисков, усилия пружин, сжимающих  их, и коэффициента трения между дисками. При прочих равных условиях, на небольших машинах необходимо меньшее количество дисков, чем на больших и мощных аппаратах. Аналогично, если крутящий момент одинаков, то при увеличении диаметра дисков их количество можно уменьшить. На фрикционные диски (кто бы мог подумать?) нанесен фрикционный материал, а гладкие диски изготавливаются из стали.

Компоненты сцепления Honda CBR1000RR 2007

 

Дела  конструкторские

При выборе типа сцепления, которое нужно  установить на конкретный мотоцикл, на решение конструктора влияет несколько определяющих факторов. Сначала давайте разберемся с количеством дисков.

В сцеплении многодискового типа применяется  более одного комплекта гладкого и фрикционного дисков, обычно используется семь или восемь, а иногда и девять фрикционных дисков.

Гладких дисков всегда на один меньше по сравнению с фрикционными, поскольку пакет дисков всегда с двух сторон ограничивается фрикционными дисками.

На  большинстве моноблочных двигателей (то есть таких, в которых все узлы трансмиссии выполнены в пределах картера двигателя) с поперечным расположением коленвала в раме, используется многодисковое сцепление. Причина этого – небольшой диаметр сцепления. Многодисковое сцепление также намного легче однодискового, хоть и обладает большей поверхностью трения и прочностью.

Одно- или двухдисковые муфты сцепления  применяются на мотоциклах с продольным расположением коленвала в раме (например, байки Moto Guzzi с V-твином, цилиндры которого расположены поперек рамы). Сцепление закрепляется на задней цапфе коленвала и снабжено отдельным корпусом между двигателем и коробкой передач. Из-за такого расположения сцеплению не требуется компактность, а при большом диаметре необходим только один или два диска.

Следующий вопрос, который решают конструкторы – использовать сухое сцепление или работающее в масляной ванне.

 

Сухое сцепление Ducati 749 выставлено напоказ (в стоке, конечно же, прикрыто крышкой)

Может показаться странным, что механизм, принцип которого основан на трении, работает в масле; но для этого есть несколько важных причин. Масло выполняет функции отвода тепла, чтобы сцепление не подгорало. Кроме того, оно служит смазочным материалом для втулок или подшипников, на которых вращается наружный барабан сцепления, а также облегчает перемещение шлицов и зубьев дисков. Дополнительный «бонус» сцепления в масляной ванне – для обеспечения смазывания передней передачи не нужно герметизировать сцепление в отдельной камере.

Против  физики не пойдешь – естественно, что трение, обеспечиваемое между дисками сцепления, работающего в масляной ванне, ниже трения между дисками сухого сцепления. Поэтому необходимы диски большого диаметра или их большее количество (а может быть, и то, и другое), что приводит к увеличению габаритов.

Suzuki RGV250, оснащенный сухим сцеплением
{youtube}gqvioMbgwIo{/youtube}

Такой же RGV250, но со сцеплением в масляной ванне
{youtube}3W_emA4y9SI{/youtube}

Вот почему сухое сцепление в основном используется на спортивных мотоциклах. Большая эффективность и малый вес (не нужно лить масло) – неотъемлемая часть сухого сцепления. Впрочем так же, как и малый ресурс. Большинство гоночных аппаратов оснащаются сухим сцеплением, так же как и практически все гражданские спортбайки Ducati (кроме 848, но для него есть отдельный заводской «сухой комплект»). Японские производители в основном используют сцепление в масляной ванне. С практической точки зрения, «мокрое» сцепление выглядит предпочтительней – гораздо больший ресурс и меньшая склонность к перегреву. С другой стороны, если цель – максимальный результат в гонке, тогда выбор будет в пользу сцепления сухого типа.

 

Ничего тут не сломалось, этот стрекот – звук исправного сухого сцепления Ducati
{youtube}UsnNgU8pKoc{/youtube}

Еще один момент, с которым  должен определиться конструктор  – каким образом будет передаваться усилие от рычага на механизм привода сцепления. Чаще всего для этой цели выбирается трос, иначе – механический привод сцепления. Тросы подвержены вытягиванию и износу, их нужно регулировать и смазывать, но они просты в обслуживании и ремонте. Устроен механический привод просто – трос воздействует на сцепление посредством механизма привода, расположенного внутри крышки сцепления или с противоположной стороны картера, при этом механизм воздействует на длинный толкатель, проходящий через первичный вал коробки передач.

Гидравлический  механизм привода сцепления применяется в основном на машинах большого объема. Он стоит намного больше и требует тщательного обслуживания, однако недостатки с лихвой перекрываются плавностью и легкостью его действия.

Гидравлический  привод работает по такому же принципу, что и передняя тормозная система (о тормозных системах мы тоже в свое время поговорим): когда рычаг давит на плунжер главного цилиндра, он воздействует на жидкость гидросистемы и нагнетает ее в шланг. Затем жидкость выдвигает поршень рабочего цилиндра, который воздействует на толкатель, расположенный внутри первичного вала.

За  исключением регулярного контроля уровня жидкости гидросистему практически  не надо обслуживать, хотя для обеспечения ее работоспособности необходимо периодически заменять жидкость и уплотнения. Также конструкция любой гидросистемы подразумевает, что жидкость склонна к поглощению воды и насыщению воздухом (словом, обслуживание гидропривода сцепления по тщательности схоже с обслуживанием тормозной системы). Разобравшись с этим, давайте перейдем к более современным и высокотехнологичным штучкам.

Думаю, читая обзоры современных мотоциклов, вы неоднократно встречали словосочетание «проскальзывающее сцепление». Как правило, наличие оного на тестируемом мотоцикле приводит испытателя в восторг, о чем он тут же и сообщает. Однако никто толком не объясняет, как эта штука работает. Вот с этого и начнем.

Скользкий тип

Проскальзывающий  механизм в сцеплении (далее для  простоты – ПС) – это разработка, ориентированная на высокопроизводительные мотоциклы. Главной целью для ПС является ограничение обратного крутящего момента, проявляющегося при торможении двигателем с высокой скорости или при переходе на низшие передачи.

Впервые ПС было применено на дрег-байке 70-х годов под именем Hogslayer – нетривиальное для того времени сцепление позволяло «Свинобою» разгоняться до 290 км\ч, не буксуя и не перегреваясь (кроме того, такой максималке способствовали два 880-кубовых впрысковых мотора от Norton, но это уже совсем другой рассказ…).

Среди современных серийных мотоциклов проскальзывающее сцепление тоже нашло свое место – главным образом, им оснащаются спортбайки, а также заряженные заводские стриты.

 

Проскальзывающее сцепление для Ducati 999 от FBF

Теперь подробнее о том, зачем вообще ПС применяется. При открытии газа привод заднего колеса осуществляется через сцепление. Когда газ закрывается, а байк продолжает двигаться со скоростью, превышающей заданный предел, соответствующий текущему открытию дросселя, заднее колесо по-прежнему прокручивает вал двигателя через сцепление; но, поскольку двигатель оказывает большое сопротивление (в связи со сжатием, особенно на высоких оборотах и низших передачах), можно достичь точки, при которой сопротивление, или обратный крутящий момент двигателя, превысит коэффициент сцепления задней шины. Результат этого – заблокированное заднее колесо. Особенно вероятен такой исход в дождевых условиях, т.к. в дождь коэффициент сцепления шины с дорогой сильно снижается, а происходящее при резком торможении перераспределение веса снижает нагрузку на заднюю ось. ПС устанавливают для того, чтобы исключить возможность блокировки колес за счет проскальзывания сцепления при изменении направления передачи крутящего момента. Однако ПС не выключает сцепление полностью, и эффект торможения двигателем сохраняется.

Разные  производители подходят к конструкции  ПС по-разному, но чаще всего проскальзывание  обеспечивается следующим механизмом: внутренний барабан сцепления располагается  на ряде храповых упоров с наклонной  поверхностью. Когда направление передачи крутящего момента изменяется, внутренний барабан сцепления смещается на храповых упорах, тем самым отводя нажимной диск и ослабляя давление на диски. Такой подход серийно впервые был опробован на Kawasaki ZXR 750.

 

Проскальзывающее сцепление Kawasaki ZX-6R 2007 — в стандартной комплектации

Инженеры  из Aprilia при проектировании сцепления RSV Mille пошли по более сложному и технологичному пути. Для перемещения внутреннего барабана сцепления используется сервомотор, которым управляет вакуум, подведенный от впускного коллектора двигателя. При закрытии дросселя увеличившееся разрежение в коллекторе создает вакуум в воздушном трубопроводе сервомотора, который сдвигает внутренний барабан сцепления и ослабляет давление на диски. Такой подход больше не используется нигде, кроме RSV, производители отдают предпочтение более простому варианту, опробованному на ZXR 750 (каждая компания старается привнести в конструкцию ПС что-то свое, однако общий принцип остается очень похожим на вариант от Kawasaki). Как ни крути, несмотря на свою простоту, проскальзывающий механизм в сцеплении – штука очень и очень полезная. Если же ваш мотоцикл не оснащен ПС – не отчаивайтесь, вполне вероятно, что тюнинговый комплект для него существует в природе, нужно только поискать.

Квикшифтер

Наконец-то мы добрались до долгожданной темы – системы Translogic quickshifter systems, она же — BMW Quickshifter. Вопреки сенсационным заявлениям немецкой компании о новой супертехнологии, подобные системы «быстрого переключения скоростей без отжима сцепления райдером», производимые некоторыми тюнинг-фирмами, наиболее известны из которых — Translogic и Dynojet, уже давно применяются участниками чемпионатов World Superbike, Supermoto/MX и даже в картингах. Просто BMW стала первой компанией, решившей устанавливать эту систему в некоторые серийные байки.

Преимущество механизма заложено в самом его названии: “quick” – «быстрый», “shift” – «сдвиг, смещение, переключение». То есть “quickshifter” буквально переводится как «быстрый переключатель». Насколько быстро переключаются скорости, спросите вы. Ответ можно найти в примере, что приведен на официальной странице Translogic. «У самого профессионального мотогонщика на переключение передачи уходит не менее 340 миллисекунд, в то время как для систем от Translogic на это требуется от 48 до 150 миллисекунд». Впечатляет, не правда ли? Еще одна технология, спустившаяся с Олимпа большого мотоспорта и ставшая доступной для «простых смертных» мотоциклистов.

Кит-комплект QuickShifter компании DynoJet

А теперь давайте разберемся с устройством  «быстроклаца». Ключевые элементы всего  механизма: датчик давления (следит за давлением на лапку переключения передач; попросту говоря, определяет, нажимает райдер на нее или нет) и тяга квикшифтера (если не подходит стандартная). Некоторые производители (например, Dynojet) предлагают еще и кнопку включения\отключения квикшифтера, которую можно установить на руле. Сенсор подключается к внешнему модулю контроля зажигания (например, Power Commander). Когда райдер оказывает давление на лапку переключения передач, сенсор отправляет сигнал в модуль контроля зажигания, после чего тот отдает ECU команду временно отключить зажигание (на несколько десятков миллисекунд). Когда двигатель отключен, происходит переключение — без сброса газа и выжима сцепления. В случае с мотоциклами BMW, блок управления зажиганием покупать не нужно – квикшифтер подключен к родным «мозгам», ничего регулировать и устанавливать не нужно. Обычно квикшифтер ставят, когда хотят улучшить разгонную динамику аппарата, но ничего не мешает таким же образом переключаться вниз, при торможении.

 

*****

Надеюсь, с прочтением этой статьи вы еще немного продвинулись в понимании того, что  представляет из себя мотоцикл. Однако множество железных вопросов еще не раскрыто, так что оставайтесь с нами, впереди много интересных тем для обсуждения!

---

• Назад
• Вперед

Что такое мокрое сцепление кпп автомобиля

Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Элементы муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• Маховик двигателя – ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления – нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Устройство механизма

Чтобы более детально ознакомится с представленным узлом необходимо изучить устройство самого механизма, обеспечивающего плавное переключение передач.

В отличие от всех остальных типов сцепления, данная разновидность отличается наличием целого ряда уникальных узлов и элементов.

Итак, данная система включает в себя следующие ключевые компоненты:

• пакет фрикционных дисков;
• корпус с сухим или масляным картером;
• мехатроник.

Если два первых узла достаточно знакомы автолюбителям, то третий производит впечатление чего-то доселе неизвестного.

Итак, мехатроник, это высокотехнологичный узел сцепления, позволяющий преобразовывать электрические сигналы в механическую работу исполнительных узлов.

Статья по теме: Лямбда-зонд, что это, признаки неисправности и способы проверки

Мехатроник современного автомобиля, как правило, включает в себя два составных элемента: электромагнитный блок и управляющую плату.

Первый представляет собой набор электромагнитных клапанов, так называемых соленоидов. Ранее, вместо соленоидов использовались гидрораспределительные механизмы, так называемые гидроблоки. Но ввиду их низкой производительности, им на смену пришли более совершенные электромагнитные устройства.

Рассмотрим принципиальные особенности мокрого и сухого сцепления.

«Мокрое» двойное

Если проводить экскурс в историю рассматриваемого узла, то прародителем двойного принято считать так называемый «мокрый тип».

Оно представляет из себя набор двух секций дисков «феродо», погруженных в масляную ванну в корпусе кожуха сцепления.

В данном случае, принято различать две разновидности «мокрой муфты» в зависимости от типа привода автомобиля. Так для переднеприводных авто используется сцепление с концентрическим расположением дисков «феродо». У обладателей заднеприводных машин, особенность этого устройства проявляется в параллельном расположении ведомых дисков.

Это интересно: 5 самых хороших автомобильных колонок для качественного звука

Составные части обеих разновидностей «мокрого сцепления» одинаковы. К ним относятся:

• входной фланец;
• главный фланец;
• ведущий диск;
• пакет фрикционных дисков первого и второго порядка;
• пружина диафрагмы, вспомогательная пружина;
• плунжер;
• гидравлические цилиндры;
• первичный вал первого и второго порядка.

«Сухое» двойное

Помимо «мокрого» сцепления существует и так называемое «сухое». Нельзя сказать, что оно хуже или лучше предыдущего. В данном случае будет уместно подчеркнуть, что каждое из них эффективно применяется в предусмотренных для них условиях эксплуатации.

В отличие от предыдущего типа, особенность конструкции «сухого» сцепления не предусматривают использования смазочных материалов. Ведомые диски находятся непосредственно в зацеплении с первичными валами каждой из КПП.

К сведению: Как сделать пеногенератор для автомойки из подручных вещей своими руками

К рабочим элементам такого механизма можно отнести:

• первичные валы;
• выжимные подшипники;
• фрикционные диски;
• ведущий диск;
• два вспомогательных диска;
• маховик;
• пружины диафрагмы.

Указанная конструкция рассчитана на передачу меньшего (в отличие от «мокрого») крутящего момента, ввиду низкого коэффициента теплоотдачи.

Тем не менее, из-за отсутствия необходимости использования масляного насоса, что неминуемо приводит к потерям мощности, эффективности данного типа муфты существенно превосходит ранее рассмотренную разновидность.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Двойное сцепление: что это и как это работает? Плюсы и минусы двойного сцепления

Всем привет! Сегодня на АвтоПульсаре поднимем вопрос двойного сцепления, постараемся максимально раскрыть тему и ответить на главные вопросы, которые вас интересуют. Вы узнаете, что такое двойное сцепление, кто и зачем его придумал, а также какие плюсы и минусы двойного сцепления существуют.

Довольно много инноваций в современных автомобилях, которые уже стали нормой, перекочевали из автомобильного спорта. Система двойного сцепления — не исключение. Для гоночных автомобилей каждая секунда дорога, поэтому учитывается каждый нюанс и даже скорость переключения передач.

Не буду вдаваться в детали о том кому пришло в голову изобрести двойное сцепление (но на всякий пожарный скажу, что это был француз Адольф Кегресс, который еще в далеком 1939 пытался воплотить в жизнь то, что мы сегодня называем коробка с двойным сцеплением…), но это изобретение позволило не только экономить время на переключении скоростей, но и не терять при этом крутящий момент.

Такую особенность подхватили маркетологи и уже после доработали и внедрили в жизнь инженеры, в результате чего двойное сцепление появилось на АКПП и «роботах».

Кроме явных преимуществ и плюсов двойного сцепления есть у него и минусы, однако прежде чем перейти к перечислению тех и других, предлагаю вкратце разобраться как работает двойное сцепление.

Двойное сцепление — устройство и принцип работы

В отличие от обычной коробки переключения передач (КПП), у коробок с двойным сцеплением два вала вместо одного, на которых располагаются шестерни. У каждого сцепления своя задача, одно передает крутящий момент на первый вал, а другое — передает его на второй вал.

На каждом валу располагаются шестерни, то есть передачи, один вал содержит исключительно четные, а второй нечетные передачи. Для примера: на внутреннем валу 2-я, 4-я, и 6-я передачи, а на внешнем 1-я, 3-я, и 5-я.

В принципе, вся КПП — это совокупность валов и шестеренок, которые взаимосвязаны между собой и включаются в работу тогда, когда вам это нужно.

Трансмиссия данного типа работает под руководством автоматики, которая в свою очередь управляет гидравлическими приводами (гидроприводами). Ошибочно полагать, что такая коробка — это простой всем нам знакомый «автомат», нет, есть разница, при чем большая. В коробке с двойным сцеплением отсутствует неотъемлемая составляющая каждой автоматической коробки — гидротрансформатор.

Модификации двойного сцепления

Существует два варианта исполнения данной коробки с «мокрым» и «сухим» сцеплением.

Мокрое сцеплении предусматривает расположение узлов коробки в масляной среде. За счет такого решения происходит охлаждение, снижается трение между рабочими поверхностями и соответственно сокращается износ деталей. Двойным сцеплением «мокрого» типа, как правило, оснащаются автомобили с большим крутящим моментом, то есть мощные спорткары и заряженные гоночные автомобили.

Сухое сцепление, как уже понятно из названия, работает «на сухую», в результате чего существенно проигрывает «мокрому» аналогу. Однако вместе с тем имеет ряд преимуществ, среди которых: простота и надежность за счет отсутствия масляного насоса. Последний, кстати, потребляет ресурс двигателя, а стало быть снижает его мощность со всеми вытекающими.

В двух словах об устройстве сухого сцепления. Сухой тип двойного сцепления имеет более простое устройство. Используется всего лишь один ведущий диск, соединенный с маховиком двухмассового типа, а на первичных валах установлены диски сцепления. Затем идут нажимные диски, рычаги, пружины, а также два нажимных подшипника. По умолчанию диски разомкнуты.

Мокрое сцепление предусматривает наличие двух пакетов дисков, расположенных внутри корпуса. Некоторые фрикционные диски соединены с корпусом жестко. Сам корпус сцепления соединен с валом двигателя при помощи ступицы. Другие фрикционы соединены с валами КПП через ступицы. По умолчанию сцепление разомкнуто, поскольку на диски воздействуют пружины. Как только возникает потребность в сцеплении в работу включается гидроцилиндр, подключенный к гидроэлектрическому модулю.

На переднеприводных автомобилях используются коробки с мокрым двойным сцеплением параллельного расположения за счет компактности концентрических муфт.

Принцип работы двойного сцепления

В случае использования простого сцепления потеря крутящего момента во время переключения передач — неизбежна, вместе с этим происходит и потеря мощности. У двойного сцепления все куда лучше, как только автомобиль сдвинулся с места, система уже ждет переключения на повышенную передачу как бы предугадывая его, для этого используются сигналы, поступающие от датчиков. Когда наступает время переключения, первый диск сцепления мгновенно отключается и включается второй диск.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Двойное сцепление, описание и принцип работы

Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве.

В многих нынешних роботизированных коробках передач установлено двойное сцепление. Помимо стандартного назначения сцепления, оно обеспечивает предварительный выбор последующей передачи, когда включена предыдущая. Такой выбор достигается благодаря поочередной работе фрикционных муфт.

Благодаря такой налаженной работе, крутящий момент непрерывно передается на ведущие колеса от двигателя.

Чем отличается КПП с двойным сцеплением от АКПП и МКПП

Попробуем разобраться, что же представляет из себя это диковинное творение инженерной мысли. Само понятие двойное сцепление наводит на мысль о том, что подобная конструкция предусматривает наличие 2-ух составных частей.

Так и есть, такой вид сцепления отличается наличием двух ведомых фрикционных дисков, но не всё так просто, как может показаться на первый взгляд.

Представленный тип механизма работает в паре с роботизированными коробками передач. В данном случае речь идет о спаренных КПП, которые отвечают за включение определенного набора скоростей. Одна отвечает за нечетные передачи, другая же за четные.

Пожалуй, определяющим отличием КПП с двойным сцеплением от всех остальных является наличие так называемого двойного вала. Он в некоторой степени представляет собой тот же самый блок шестерен более усложненной конструкции.

Шестерни на внешнем валу такого блока шестерен входят в зацепление с шестернями четных передач, а шестерни так называемого внутреннего вала взаимодействуют с шестернями нечетных передач.

Разновидность механизмов

Двойное сцепление как уже понятно работает согласовано с коробкой передач. В роботизированных кпп с двойным сцеплением, для нечетных и четных передач используется разное сцепление. Можно сказать, что по сути это две разные коробки, которые находятся в одном корпусе и работают как одно целое.

Впервые использование двойного сцепления упоминается в 1980 году в компании Audi и Porsche, которые использовали свои разработки для своих же спорткарах. В наши дни оно перекочевало в серийные модели и получило название:

• Speedshift у Mercedes-Benz;
• Twin Clutch SST для Mitsubishi;
• S-Tronic для Audi;
• 7DT — Porsche;
• Powershift — Ford;
• BMW — M DCT;
• DSG — Volkswagen.

Это еще не полный список производителей, которые используют подобную технологию для своих автомобилей.

Несмотря на название компании автопроизводителя, совсем другой. Ввиду сложности технологии работы такого механизма выделяют производителей:

• ZF для автомобилей компании Porsche;
• Luk — для Volkswagen как сухое сцепление;
• BorgWarner — для Volkswagen как мокрое сцепление;
• Ricardo – самое знаменитое для автомобиля Bugatti Veyron;
• Getrag – для автомобилей марки Chrysler, Volvo, Mercedes-Benz, Ferrari, Ford.

Часто бывает, что автопроизводители совмещают запчасти и отдельные системы от разных производителей. К примеру компания BMW от BorgWarner берут двойное сцепление, а от Getrag коробку передач.

История появления

Создателем по праву считается, конструктор Адольф Кегрессом, именно он впервые в 1939 году изложил принцип двойного сцепления. Позже его разработку в штучных вариантах стали использовать на гоночных треках, на отдельных машинах. Но в широком применении все так и осталось на бумаге. И лишь только в 1980 году, компания Porsche, по новой взялась за эти разработки.

Именно этот производитель показал, что возможно переключать передачи под нагрузкой, то есть обороты двигателя практически не сбрасывались. Эта разработка была поистине революционной, потому как она позволяла снижать эффект турбоямы, что для турбированных моторов является огромной проблемой. Сейчас же переключения происходили без рывков и провалов, а поэтому крутящий момент передается без потерь.

«Мокрое» двойное

Различают два вида сцепления, сухое и мокрое (оно же многодисковое в масле). Так называемое «мокрое» имеет лучшее охлаждение. Чаще всего ставится на коробки передач, крутящий момент которых от 250 Нм и выше. Примером может быть автомобиль Bugatti Veyron, крутящий момент которого достигает 1250 Нм.

Вторая набор дисков закреплен на отдельных ступицах, которые находятся на первичном вале соответственного ряда передач. В нормальном положении механизм будет разомкнутым. Что касается замыкания, то производится это благодаря гидроцилиндрам под управлением модуля электрогидравлики. Исходное положение диски принимают за счет пружин.

Зависимо от конструкции двойного сцепления, пакеты фрикционных дисков могут располагаться по-разному, концентрически или параллельно. Концентрически когда муфты будут расположены в одной плоскости и перпендикулярны первичному валу. В таком положении муфты более компактны. Обычно применяют в кпп с передним приводом колес и поперечным расположением двигателя.

Как правило, внутренняя муфта отвечает за переключение четных передач, а внешняя за нечетные передачи. Становится ясно, что такой набор рассчитан на передачу большого крутящего момента.

Параллельное — когда муфты располагаются друг за другом. Как правило, такое расположение используют для заднеприводных автомобилей.

Делаем выводы

Принимая решение о покупке автомобиля с двойным сцеплением, изучите все его плюсы и минусы и решите, какие аспекты находятся в приоритете конкретно для вас. Столь ли важны ли для вас динамика, комфорт и плавность движения, отсутствие рывков при переключении передач и экономия топлива? Или вы не готовы платить за дорогое обслуживание и ремонт, обусловленные сложностью конструкции и специфическим режимом работы. Тем более, что профессиональных автомастерских, обслуживающих трансмиссии такого типа, пока не так и много.

Что касается сухого и мокрого сцепления, то тут ответ, какое из них лучше, также не будет однозначным. Все зависит от индивидуальных особенностей транспортного средства, а также от мощности его двигателя.

Сухое двойное

Как упоминалось выше, «мокрое» сцепление устанавливается для крутящего момента от 250 Нм. Что же касается сухого сцепления, то максимальный крутящий момент для него 250 Нм. Эффективность этого сцепления достигается благодаря самым минимальным потерям мощности агрегата на привод насоса масляного.

В нормальном положении механизм разомкнут. Весь принцип работы «сухого» положен в передаче крутящего момента на положенный диск сцепления от ведущего диска, а далее на соответственный первичный вал коробки передач. Как правило, каждое сухое сцепление работает не зависимо друг от друга, что дает большую надежность.

Во время замыкания сцепления, рычаг прижимает подшипник выжимной к диафрагменной пружине, она в свою очередь передают все усилие нажимному диску, а далее на диск сцепления. Сам же диск сцепления прижимается к диску ведущему, после чего крутящий момент поступает на первичный вал кпп.

Графические схемы мокрого и сухого сцеплений

Схема мокрого двойного сцепления:

1. Ступица входная;
2. Ступица муфты первой;
3. Ступица муфты второй;
4. Диск ведущий;
5. Пакет дисков муфты второй;
6. Пакет дисков муфты первой;
7. Пружина диафрагменная;
8. Поршень;
9. Гидроцилиндр муфты первой;
10. Первичный вал для 1 ряда;
11. Первичный вал для 2 ряда;
12. Ступица главная;
13. Поршень;
14. Пружина витковая;
15. Гидроцилиндр муфты второй.

Схема сухого двойного сцепления:

1. первичный вал 1;
2. выжимной подшипник 2;
3. диафрагменная пружина 2;
4. нажимной диск первый;
5. диск ведущий;
6. маховик двухмассовый;
7. диск сцепления 2;
8. нажимной диск 2;
9. диск сцепления 1;
10. диафрагменная пружина 1;
11. выжимной подшипник 1;
12. первичный вал 2.

Видео принципа работы системы S-Tronic на Audi:

Источник статьи: https://fastmb.ru/auto_shem/1038-dvoynoe-sceplenie-opisanie-i-princip-raboty.html

Каковы преимущества мокрого сцепления по сравнению с сухим сцеплением?

У вас есть выбор, когда речь заходит о вашем мотоцикле. От эстетики до механики, у владельцев мотоциклов есть множество вариантов выбора, когда дело доходит до их велосипедов. В последние годы разгорелись споры о том, что лучше: сухие или мокрые сцепления? Во-первых, важно знать, что делает эта часть. Функция сцепления мотоцикла заключается в отключении двигателя от трансмиссии при переключении передач. Мокрые сцепления стали более популярными, чем сухие, но по-прежнему важно знать разницу между мокрое сцепление по сравнению с сухим сцеплением . Продолжайте читать, чтобы узнать больше об этих двух типах сцепления!

Имея достоверную информацию, вы сможете принимать обоснованные решения о запчастях и продуктах, которые вы используете на своем мотоцикле. Как ведущая компания-поставщик Powersport, мы хотим помочь вам принять правильное решение. Посетите блог PJ1 Powersport   , чтобы получить дополнительную полезную информацию!

Посетите наш блог

Ниже представлен общий обзор различий между мокрыми и сухими сцеплениями. Кроме того, мы рассмотрим лучшее мотоциклетное масло для мокрого сцепления!

Мокрые сцепления

В последние годы мокрые сцепления стали более популярными, чем сухие. Для этого есть несколько причин, но сначала мы хотим объяснить, чем мокрое сцепление отличается от сухого. Это просто! В отличие от сухих сцеплений, мокрые сцепления покрыты моторным маслом, что позволяет дискам сцепления охлаждаться. Из-за этого мокрые сцепления могут подвергаться более жестокому обращению, чем сухие. Еще одна причина, по которой мокрые сцепления являются более популярным выбором, заключается в том, что они тише на холостом ходу, что делает их лучше для движения с частыми остановками.

Если вы выбираете мокрое сцепление для своего мотоцикла, вы должны быть внимательны при замене масляного фильтра. Это связано с тем, что мокрые сцепления создают больше пыли для масляного фильтра. Загляните в руководство по эксплуатации, чтобы узнать, как часто производитель рекомендует менять масляный фильтр вашего велосипеда! Это не только удовлетворит потребности ваших мокрых сцеплений, но и станет одним из элементов технического обслуживания, обеспечивающим бесперебойную работу вашего мотоцикла!

Какое масло лучше всего подходит для мокрого сцепления?

Использование масла, не предназначенного для мотоциклов, может привести к непредсказуемой работе сцепления или очень быстрому износу из-за проскальзывания. Точно так же использование слишком легкого масла может вызвать износ трансмиссии, а использование слишком густого масла может вызвать износ кулачка или задиры поршня. Поэтому важно найти лучшее мотоциклетное масло для мокрого сцепления!

PJ1 Silverfire 4T Motorcycle Oil рекомендуется для мотоциклов, требующих вязкости 10W-30, 10W-40, 20W-40 или 20W50, и обеспечивает превосходную смазку двигателя и трансмиссии. PJ1 Silverfire 4T Motorcycle Oil также содержит специальные диспергаторы, которые помогают контролировать продукты износа из мокрого сцепления, чтобы поддерживать чистоту масла, смазочных и вращающихся компонентов между заменами масла.

Наше масло для мотоциклов с мокрым сцеплением также содержит идеальную смесь детергентов, которые могут удалять шлам и отложения, оставленные второсортными маслами. Когда ваш двигатель и трансмиссия очищены, ингибиторы коррозии и противоизносные присадки обеспечат бесперебойную работу вашего двигателя на многие километры вперед!

Сухое сцепление 

Назначение сухого сцепления такое же, как у мокрого сцепления. Единственная разница между двумя типами сцеплений заключается в том, что сухие не покрыты маслом. Без масла сцепление не может оставаться таким холодным, из-за чего сухие сцепления становятся более шумными и быстрее изнашиваются. Обычно вы не видите сухих сцеплений на повседневных уличных велосипедах; однако они могут быть полезны для гонок, поскольку у двигателя меньше сопротивление.

Покупайте PJ1 Powersports для всего, что вам нужно для мотоцикла 

Теперь, когда вы знаете разницу между мокрым и сухим сцеплением, пришло время принять решение. Если вы выбираете мокрое сцепление, обязательно купите в интернет-магазине PJ1 мотоциклетное масло PJ1 Silverfire 4T.

Пока вы делаете покупки, не забудьте просмотреть другие наши товары. Мы предлагаем широкий выбор продуктов во всех категориях Powersports, включая чистящие и обезжиривающие средства, смазочные материалы, средства для повышения производительности и технического обслуживания, фильтрацию воздуха и покрытия!

В интернет-магазине PJ1 вы найдете подходящий товар для своего мотоцикла!

Магазин продуктов PJ1 

Наиболее важные различия между мокрым и сухим сцеплением Технология MILTA

16 июля 2021 г.

Наиболее важные различия между мокрым и сухим сцеплением

Если вы покупаете новый автомобиль или мотоцикл, вы можете увидеть такие слова, как «мокрое сцепление» и «сухое сцепление», когда речь идет о трансмиссии. Что это значит? Мокрое сцепление находится под водой? Сухое сцепление вообще не смазывается? Это может сбивать с толку, когда у вас нет соответствующего ноу-хау.

В сегодняшнем блоге мы обсудим, в чем на самом деле разница между мокрым и сухим сцеплением. Начнем с основ:

/

Что такое сцепление?

Большинство из нас в Великобритании знакомы со сцеплением, так как мы все еще, по большому счету, нация водителей с механической коробкой передач, хотя эта картина быстро меняется, поскольку мы начинаем больше переходить на электромобили. В любом случае сцепление — это механическое устройство, связывающее двигатель и трансмиссию. Он отделяет двигатель от трансмиссии, что позволяет водителю плавно переключать передачи, не вызывая ужасного скрежета.

В автомобиле с механической коробкой передач, как вы знаете, сцепление — это левая педаль в обычном наборе из трех педалей в пространстве для ног автомобиля со стороны водителя. В автомобиле с автоматической коробкой передач сцепление все еще есть, но оно работает без участия водителя. В автоматических коробках передач используется либо преобразователь крутящего момента, либо вариаторная трансмиссия типа CVT, которая автоматически переключает передачи.

/

Что такое мокрое сцепление?

Мокрые сцепления работают по многодисковой конструкции при использовании в автомобилях и используют подачу масла для смазки и охлаждения движущихся частей. Этот тип сцепления предпочтителен на автомобилях с высоким крутящим моментом, где только наличие жидкой охлаждающей жидкости может предотвратить потенциально катастрофическое повышение температуры.

Таким образом, вполне стандартно использовать мокрое сцепление на любом транспортном средстве, крутящий момент которого превышает 250 фунт-футов. Если нет, то избыточное тепло, возможно, вызовет дополнительный износ трансмиссии.

/

Что такое сухое сцепление?

В отличие от мокрого сцепления, работающего в жидкой ванне, сухое сцепление работает за счет трения. Оно изготовлено с использованием однодисковой конструкции, а отсутствие смазки, как утверждают некоторые, делает их более надежными с точки зрения эффективности, поскольку наличие жидкости в мокром сцеплении может привести к потерям мощности трансмиссии. Жидкость не только создает паразитные потери сама по себе, но и должна подаваться насосом, которому требуется питание.

/

Каковы плюсы и минусы мокрого сцепления?

Плюсы:

Первое преимущество мокрых сцеплений — их срок службы. Наличие смазки помогает предотвратить преждевременный износ движущихся частей. Уменьшение трения, возникающее в результате смазки, не слишком снижает мощность, но лучше защищает механику трансмиссии от повреждений.

Еще одним преимуществом является то, что мокрые сцепления можно использовать для двигателей с высоким крутящим моментом. Сейчас, когда многие двигатели намного мощнее, чем они были много лет назад, а спрос на более мощные двигатели и двигатели с высоким крутящим моментом растет, мокрые сцепления предназначены для работы при более высоких температурах, связанных с дополнительным крутящим моментом.

Мокрые сцепления имеют многодисковую конструкцию для поддержания высокого уровня трения. Несмотря на то, что смазка несколько снижает трение и мощность, многодисковая конструкция мокрого сцепления призвана компенсировать это, обеспечивая в целом более широкую зону трения.

Минусы:

Конструкция с несколькими пластинами сложна, что усложняет техническое обслуживание. Неизбежным результатом наличия большего количества движущихся частей является то, что появляется больше вещей, о которых нужно заботиться и, возможно, больше ремонтировать, когда что-то пойдет не так.

Смазка маслом просто означает, что масло быстрее загрязняется. Необходимость дополнительного масла в сцеплении означает, что в масло попадает больше пыли и других загрязняющих веществ, что в конечном итоге приводит к более быстрому износу масла.

Смазка создает сопротивление, которое может вызвать небольшую потерю мощности. Существует некоторая компенсация за счет многодисковой конструкции, но общая выходная мощность ниже, чем у сухого сцепления.

/

Каковы плюсы и минусы сухого сцепления?

Плюсы:

Первое преимущество заключается в эффективности передачи. Без смазки общая эффективность трансмиссии с сухим сцеплением намного выше. Это сводит к минимуму любые потери мощности, поскольку диск сцепления и приводной вал находятся в прямом контакте.

На мотоцикле сухое сцепление может охлаждаться воздухом. На мотоциклах, поскольку диск сцепления сухого сцепления находится вне корпуса двигателя, его можно легко охлаждать воздухом без необходимости дополнительной охлаждающей жидкости.

Однодисковая конструкция и отсутствие смазки делают их более простыми. Более простая конструкция облегчает ремонт и техническое обслуживание, но у этого есть и недостатки.

Сцепление не нуждается в смазке, что означает, что масло будет чистым дольше. Если для смазки сцепления не требуется масло, то при работе сцепления масло не загрязняется и не загрязняется. На один способ меньше загрязнить ваше масло — это хорошая новость.

Минусы:

Во-первых, они хорошо работают только в автомобилях с низким крутящим моментом. Если крутящий момент автомобиля составляет менее 250 фунт-футов, сухое сцепление является приемлемым вариантом. Однако для чего-либо выше этого числа это просто создает больше проблем.

Во-вторых, быстрее изнашиваются. Одним из преимуществ смазки является то, что она предотвращает слишком быстрый износ движущихся частей. Сухое сцепление неизбежно будет стоить дороже в обслуживании, потому что оно быстрее изнашивается и потенциально может иметь больше проблем.