Саморегулирующееся сцепление

Главная  »  Сцепление »  Саморегулирующееся сцепление

Эксплуатация сцепления сопровождается износом накладок ведомого диска, вследствие чего нажимной диск смещается в направлении маховика, а «лепестки» диафрагменной пружины – в противоположную сторону. Все это приводит к увеличению выжимного усилия, усилия на педали сцепления и изменению ее положения.

В 1995 году компания Luk предложила систему автоматической компенсации износа накладок ведомого диска, которая получила название саморегулирующееся сцепление (Self-Adjusting Clutch, SAC). В настоящее время разработаны и активно используются различные конструкции саморегулирующегося сцепления:

• SAC от Luk;
• XTend от ZF Sachs;
• SAT от Valeo.

Все конструкции обладают в основном схожими функциями. Помимо компенсации износа, саморегулирующееся сцепление обеспечивает снижение и постоянство выжимного усилия.

Все это значительно повышает срок службы сцепления и позволяет использовать его в трансмиссиях различных автомобилей, в т.ч. с мощными двигателями. Саморегулирующееся сцепление используется в ряде конструкций роботизированной коробкой передач, например, в коробке передач Easytronic.

Саморегулирующееся сцепление SAC включает диафрагменную пружину, которая опирается на сенсорную диафрагменную пружину. Сенсорная пружина по окружности имеет множество коротких «лепестков». Над диафрагменной пружиной располагается регулировочное кольцо, которое имеет двенадцать клиньев и закреплено в корпусе с помощью трех пружин.

В отличие от диафрагменной пружины сенсорная пружина имеет постоянную силовую характеристику, величина которой соответствует усилию срабатывания нового сцепления (с целыми накладками ведомого диска). По мере износа накладок, нажимное усилие на сенсорную диафрагменную пружину увеличивается, ее «лепестки» прогибаются. Регулировочное кольцо под действием пружин проворачивается и за счет клиньев компенсирует возникающий зазор.

Механизм компенсации износа саморегулирующегося сцепления XTend имеет иную конструкцию. Он расположен между диафрагменной пружиной и нажимным диском и включает два установочных кольца, пружинную защелку и ограничитель на корпусе сцепления. Кольца установлены друг на друга и соединены с корпусом пружиной натяжения. По окружности колец выполнено несколько клиновидных ползунов, которые закреплены пружиной растяжения.

Ограничитель на корпусе сцепления фиксирует износ накладок ведомого диска. Пружинная защелка перемещается над кольцами на величину износа до ограничителя. Верхнее установочное кольцо за счет пружины растяжения перемещается по клиновидному ползуну. Пружинная защелка фиксируется в приподнятом положении. При выключении сцепления нижнее установочное кольцо за счет пружины натяжения проворачивается и фиксирует верхнее кольцо. Таким образом, компенсируется величина износа, а диафрагменная пружина остается в неизменном положении.

Саморегулирующееся сцепление SAT (Self-Adjusting Technology) обеспечивает автоматическую компенсацию износа накладок ведомого диска с помощью уникального храпового механизма. Между диафрагменной пружиной и нажимным диском располагается опорное кольцо конической формы. При возникновении износа кольцо проворачивается по конической поверхности. На кольце закреплен зубчатый сектор, который вращает червяк. На одной оси с червяком расположено храповое колесо. Фиксацию колеса осуществляет собачка, за счет чего фиксируется положение опорного кольца и соответственно компенсируется износ накладок.

 

 

Виды сцепления

Виды сцепления

В трансмиссии автомобиля сцепление применяют как самостоятельный механизм и как часть механизма управления коробки передач (обычно планетарной).

В данной главе виды сцепления автомобиля рассмотрены сцепления, которые представляют собой самостоятельный механизм, который работает в основном совместно с коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов (ГАЗ-52, Москвич-407). В данном случае сцепление служит для того, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии и снова соединять их, обеспечивая плавное трогание с места, разгон, а также переключение передач во время движения автомобиля с минимальными ударами в зубьях соединяемых шестерен или муфт.

Минимальному устойчивому числу оборотов вала двигателя двигателя nemin соответствует минимальное устойчивое число оборотов ведущих колес.

Расчет сцепления предполагает расчет минимального устойчивого числа оборотов ведущих колес:

Плавный разгон автомобиля от nk=0 доnkmin достигается при помощи сцепления.

Кроме того, сцепление предохраняет трансмиссию автомобиля от перегрузок инерционным моментом Мj.

По способу передачи крутящего момента различают сцепления фрикционные, гидравлические, электропорошковые и комбинированные.

Во фрикционных видах сцеплений для передачи крутящего момента от ведущих элементов к ведомым используется сила трения. По форме трущихся поверхностей сцепления бывают конусные, барабанные (колодочные) и дисковые.

Дисковые сцепления по числу ведомых дисков разделяются на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Фрикционные сцепления,

являющиеся самостоятельным механизмом трансмиссии, в подавляющем большинстве случаев делают однодисковыми, так как при этом конструкция получается наиболее простой и дешевой. В современных автомобилях конусные сцепления перестали применять, барабанные сцепления устанавливают редко, главным образом при автоматизированном управлении, многодисковые сцепления, имеющие относительно небольшой диаметр, используют только в планетарных коробках передач, где они входят в механизм их управления.

Виды сцепления по типу управления различают сцепления с принудительным управлением, приводимым в действие водителем (обычно при помощи педали), и сцепления с автоматизированным управлением.

Виды сцепления по способу создания давления на нажимной диск фрикционные сцепления бывают пружинными, если давление создается пружинами (автомобили ГАЗ-52, ЗИЛ-130, МАЗ-200), электромагнитными, если давление создается электромагнитами, полуцентробежными, если давление создается и пружинами и центробежными силами от грузиков и центробежными.

Полуцентробежные сцепления получили некоторое распространение на легковых автомобилях, у которых максимальный момент двигателя соответствует относительно высоким числам оборотов. При этом уменьшается усилие на педали, необходимое для выключения сцепления при трогании с места и для удержания сцепления в выключенном положении при переключении передач.

Центробежные сцепления чаще применяются при автоматизации управления. В этих сцеплениях центробежная сила используется для включения и выключения сцепления, а давление на нажимной диск создается пружинами. Реже центробежную силу используют для создания давления на нажимной диск.

Гидравлические сцепления, выполненные по типу гидромуфт обычно применяют совместно с планетарными коробками передач или в комбинации с фрикционным сцеплением при работе с простой коробкой передач, имеющей неподвижные оси валов.

Сцепление, представляющее собой самостоятельный механизм, помимо основных требований (минимальный собственный вес, простота конструкции, достаточный срок службы) должно удовлетворять следующим специфическим требованиям:

1)      Максимально снижать ударную нагрузку в зубьях коробки передач при трогании с места и при переключении ступеней на ходу автомобиля.

2)      Плавно передавать крутящий момент от двигателя к трансмиссии автомобиля в процессе буксования сцепления.

3)      Полностью отключать двигатель от трансмиссии автомобиля

4)      Предохранять трансмиссию автомобиля от инерционных нагрузок

5)      Обеспечивать удобство управления, небольшое усилие на педали и ограниченный ее ход при выключении сцепления или автоматизацию управления сцеплением.

Все эти особенности необходимо учитывать во время расчета сцепления. Где купить сцепление в Харькове.

5 типов сцеплений и принцип их работы

Двигатель внутреннего сгорания действительно вырабатывает всю эту мощность, но без сцепления у нее не было бы возможности преобразовать ее в механическую энергию для движения автомобиля вперед. Имея в виду, что существует широкий спектр двигателей и трансмиссий, автопроизводителям было важно производить разные типы сцепления для разных типов автомобилей.

Фрикционная муфта

Это самый простой тип муфты, а также наиболее часто используемый. Сцепление состоит из выжимного подшипника, нажимного диска и диска сцепления и, как правило, приводится в действие тросом или с помощью гидравлики. Подшипник используется для зацепления или расцепления маховика и трансмиссии. Большинство автомобилей, как правило, используют однодисковое сцепление, однако автомобили с мощными двигателями, как правило, используют многодисковое сцепление для включения трансмиссии. Нажатие на педаль сцепления отключит трансмиссию от маховика, поскольку это заставляет подшипники оказывать давление на пружины на прижимном диске, в свою очередь освобождая диск сцепления.

Сухие и мокрые сцепления

Мокрые сцепления, как правило, немного сложнее. Они снабжены маслом для охлаждения и смазки внутренних частей. Эти муфты в основном используются в машинах с высоким крутящим моментом. Тепло, выделяемое этими мощными машинами, делает масла необходимыми. Сухие сцепления, однако, не нуждаются в смазочных материалах или маслах. Сухие сцепления обычно представляют собой однодисковые сцепления. Это, в свою очередь, означает, что любая смазка может привести к проскальзыванию сцепления из-за отсутствия трения. Проскальзывание сцепления может резко снизить мощность двигателя. С другой стороны, по этой причине мокрые сцепления, как правило, являются многодисковыми сцеплениями.

Многодисковое сцепление

Когда в сцеплении несколько фрикционных дисков расположены друг над другом, создаваемое трение становится намного больше. Это, в свою очередь, позволяет ему выдерживать гораздо больший выходной крутящий момент без каких-либо повреждений. Укладка этих пластин позволяет установить их в фурнитуру того же размера, что и обычная фрикционная муфта. Эти сцепления в основном используются в экстремальных высокопроизводительных автоспортах, таких как серия Formula и WRC соответственно.

Механизмы Dual Clutch

В сегменте автомобилей премиум-класса большинство автомобилей оснащены коробкой передач с двойным сцеплением. Механизмы состоят из использования небольшого сцепления для четных передач и одного большого сцепления для нечетных. Благодаря быстрому переключению передач с помощью DCT они теперь широко используются в различных типах автомобилей, таких как суперкары, спортивные автомобили и даже хот-хэтчи. Тот факт, что одно сцепление включено постоянно, в то время как другое ожидает ввода, обеспечивает плавное быстрое переключение передач.

Электромагнитные и электрогидравлические муфты

Электромагнитные муфты обычно используются, когда существует определенное пренебрежение к здоровью и сроку службы механических компонентов, составляющих концепцию переключения передач. Эта настройка сцепления вращается вокруг процесса включения сцепления просто датчиками приближения на переключателе или нажатием кнопки. Эта дистанционная активация сцепления происходит благодаря постоянному току, проходящему через электромагнит, который, в свою очередь, создает магнитное поле. Эти системы сцепления наиболее распространены в автомобилях с подрулевыми переключателями. Потянув за любой из лепестков, вы посылаете электрический сигнал на сцепление, чтобы оно отключилось и включилось гидравлически после переключения на нужную передачу. Электромагнитная муфта создает среду, в которой лепестковая муфта вообще не нужна.

Различные типы сцепления и принцип их работы

В связи с тем, что сцепление является одним из важнейших компонентов автомобиля, оно изготавливается из различных типов для удовлетворения различных требований. В предыдущем уроке сцепление объяснялось как механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Мы также обнаружили, что он имеет два вала, один из которых подключен к двигателю или силовому агрегату (приводной элемент), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.

Прочтите: Что такое сварка трением? Его применения, преимущества и недостатки

Содержание

• 1 Различные типы сцепления:
  • 1. 1 Клатч для трения:
  • 1,2 Гидравлическая сцепление:
  • 1.3.
  • 1.6 Конусная муфта:
  • 1.7 Мембранная муфта:
  • 1.8 Электромагнитная муфта:
  • 1.9 Зубчатая и шлицевая муфта:
    • 1.9.1 Вакуумная муфта:
  • 1.10 Механизм свободного хода:
  • 1.11 Пожалуйста, поделитесь!

Below are the different types of clutch and how they work:

• Friction clutch
• Hydraulic clutch
• Centrifugal clutch
• Semi-centrifugal clutch
• Cone clutch
• Diaphragm clutch
• Electromagnetic clutch
• Зубчатая и шлицевая муфта
• Вакуумная муфта
• Муфта свободного хода

Позвольте погрузиться в их объяснение!

Фрикционная муфта:

Фрикционная муфта бывает двух разных типов, а именно; однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.

Диск одинарного сцепления : одинарное сцепление является наиболее распространенным и используемым сцеплением на современных легковых автомобилях. Он помогает передавать крутящий момент/мощность от двигателя на входной вал трансмиссии. Он просто на тарелке, как указано в названии. Эта пластина крепится на шлицах диска сцепления. Пластина представляет собой тонкий металлический диск, который содержит поверхности трения с обеих сторон.

Многодисковый диск сцепления : как следует из названия, многодисковый диск сцепления использует несколько фрикционов для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это передача мощности между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество поверхностей трения определяет способность сцепления передавать крутящий момент. Этот диск сцепления крепится к валу двигателя и валу коробки передач. Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление. Это достигается при нажатии на педаль сцепления. Сцепление используется в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Многократное сцепление бывает двух типов: сухое и мокрое; сцепление называется мокрым, так как оно работает в масляной ванне. Это сухое сцепление, если оно работает без масла. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Гидравлическое сцепление:

Принцип работы гидравлического сцепления такой же, как у вакуумного сцепления. Их основное отличие состоит в том, что гидравлическое сцепление работает с давлением масла, а вакуумное сцепление работает с вакуумом. Основные части этой системы сцепления включают аккумулятор, клапан управления, насос, цилиндр с поршнем и резервуар.

Принцип работы гидравлической муфты заключается в том, что масляный резервуар перекачивает масло в аккумулятор с помощью насоса. Этот насос работает вместе с двигателем, а аккумулятор подключается к цилиндру через регулирующий клапан. Клапан управления управляется переключателем, установленным на рычаге переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Прочтите: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе

Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель держит рычаг переключения передач для переключения передач, что позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр. Давление масла перемещает поршень вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.

И если водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что приводит к закрытию управляющего клапана и включению сцепления.

Центробежное сцепление:

Центробежные типы сцепления используют центробежную силу для включения сцепления, в отличие от других, которые работают с усилием пружины. Сцепление включается автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя, что устраняет педаль сцепления.

Преимущество этого сцепления в том, что водитель легко останавливает автомобиль на любой передаче, не глуша двигатель. Автомобиль можно легко запустить на любой передаче, нажав педаль акселератора.

Работа центробежной муфты совершенно иная, так как она состоит из грузов A, вращающихся вокруг B. Грузы отлетают под действием центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на коленчатые рычаги, которые нажимают на пластину C. Движение пластины C давит на пружину E, которая сильно прижимает пластину сцепления D на маховике к пружине G. Это приводит к включению сцепления.

Пружина G помогает выключать сцепление на низких скоростях около 500 об/мин, а стопор H ограничивает перемещение грузов.

Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей

Читать: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полуцентробежное сцепление:

Полуцентробежное сцепление также использует центробежную силу вместе с силой пружины, которая помогает ему включаться. должность. Сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления. Рычаги и пружины расположены одинаково на прижимной пластине. Эта пружина предназначена для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, в то время как центробежная сила помогает передавать крутящий момент при более высокой частоте вращения двигателя.

Работа полуцентробежного сцепления происходит и при нормальных оборотах двигателя, при малой передаче мощности пружины удерживают сцепление включенным. Утяжеленные рычаги не оказывают никакого давления на прижимную пластину. А при высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы летят, что позволяет рычагам оказывать давление на плиту. Это держит сцепление крепко включенным. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления.

Полуцентробежная система сцепления

Конусная муфта:

В конической муфте фрикционные поверхности имеют коническую форму с двумя поверхностями для передачи крутящего момента. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу сцепления, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения.

Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом под действием силы пружины при включении сцепления. Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в сторону силы пружины, которая отключает сцепление.

Одним из больших преимуществ конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила. Некоторые ограничения также возникают в конусной муфте, например; мужская шишка имеет тенденцию связываться с женской шишкой, что затрудняет отсоединение. Небольшой износ повлияет на осевое перемещение охватываемых конусов, что затруднит включение сцепления.

Читайте: Все, что вам нужно знать об автомобильном сцеплении

Мембранное сцепление:

Мембранная муфта содержит диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина используется либо в виде короны, либо в виде пальца, которая прикреплена к прижимной пластине.

В муфте мощность двигателя передается от коленчатого вала на маховик с фрикционной накладкой. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что он оказывает на него давление.

В работе диафрагменной муфты диафрагма представляет собой коническую форму пружины, которая позволяет внешнему подшипнику двигаться к маховику при нажатии. Маховик, нажимающий на диафрагменную пружину, толкает прижимной диск назад. Это позволяет ограничить давление на пластину и отключить сцепление. А если педаль сцепления отпустить, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение и сцепление включится.

Преимущество сцепления в том, что нет рычагов выключения, потому что пружина уже заняла свое положение. Водителям не нужно сильно давить на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии. Это связано с тем, что давление винтовой пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.

Электромагнитная муфта:

Электромагнитная муфта приводится в действие электрически, но муфта передается механически. Эта муфта не имеет механической связи для управления их включением, поэтому происходит быстрая и плавная работа. Он использует дистанционное управление для управления сцеплением на расстоянии.

Электропитание обеспечивается аккумуляторной батареей, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка позволяет электричеству проходить через нее, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.

В электромагнитной муфте на уровне передачи имеется переключатель выключения сцепления, который позволяет водителю управлять рычагом переключения передач при переключении передач. Этот переключатель приводится в действие путем отключения подачи тока на обмотку, что вызывает разъединение.

части электромагнитной муфты

Зубчатая и шлицевая муфта:

Зубчатая и шлицевая муфты используются для соединения шестерни и вала или блокировки вала вместе. Основными частями сцепления являются кулачковая муфта с внешними зубьями и скользящая втулка с внутренними зубьями. Валы предназначены для вращения друг друга с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывают. Говорят, что муфта включена, когда два вала соединены. Муфта выключается, когда скользящая втулка движется назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала. Эти типы сцепления в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач, которые помогают блокировать различные передачи.

Прочтите: Вещи, которые вам нужно знать о механической коробке передач

Вакуумная муфта:

Эта муфта использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для своей работы. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана. Резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Этот соленоид получает питание от батареи для своей работы, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Соленоид активирует и поднимает клапан, соединяющий одну сторону вакуумного цилиндра и резервуара. Этот механизм открывает проход между вакуумом и резервуаром. Разный уровень давления позволяет поршню вакуумного цилиндра двигаться вперед и назад. Движение поршня передается на сцепление через рычажный механизм, заставляющий его расцепляться. Если рычаг переключения передач не задействован, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным благодаря усилию пружин.

Механизм свободного хода:

Муфта механизма свободного хода также известна как пружинная муфта, односторонняя муфта или обгонная муфта. Мощность передачи передается в одном направлении, как и при передаче велосипеда. Муфта свободного хода расположена за коробкой передач. Главный вал передает мощность от главного вала на выходной вал, который приводит в движение выходной вал, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче.