Электронное сцепление — принцип работы и устройство

Авто схемы

Евгений Мосензов Send an email 19.10.2016

0 1 606 3 минут

Механическое или электронное сцепление, это уже выбор покупателя. У каждого из вариантов есть плюсы и минусы. Рассмотрим принцип работы и как устроено электронное сцепление, а так же где используется.Механическое или электронное сцепление, это уже выбор покупателя. У каждого из вариантов есть плюсы и минусы. Рассмотрим принцип работы и как устроено электронное сцепление, а так же где используется.

Содержание статьи:

• Предназначение механизма
• Составные части
• Принцип работы
• Видео

Водителей можно разделить на два основные типа, те кто любят ездить когда в автомобиле установлена автоматическая коробка передач, и те кто предпочитает механическую кпп. Но в механике как помним, нужно выжимать каждый раз сцепление включая или выключая передачу, а это не каждому нравится.

Иногда педаль сцепления выжимается настолько туго, что попросту устаешь. Для облегчения усилия инженеры придумали электронное сцепление взамен механическому варианту.

Что такое электронное сцепление

Электронное сцепление или так же известное как eCS – Electronic Clutch System считается перспективной разработкой компании Bosch. Как заявляет производитель, такое электронное сцепление вплотную приближает механическую коробку передач к автоматической кпп. В отличии от автоматической кпп, при использовании системы eClutch в автоматическом режиме работает только сцепление.

Благодаря устройству и принципу работы электронного сцепления, его можно использовать не только на обычных автомобилях, но и на механической коробке гибридных автомобилей. К сожалению, многие нюансы работы электронного сцепления компания Bosch пока держит в секрете.

Из самого названия можно сделать вывод, что механизм легок в использовании, не требует больших усилий для переключения передач и максимально сглаживаем момент включения передачи. Таким образом, убираются рывки между передачами.

С чего состоит электронное сцепление

Как и любая электронная система, электронное сцепление имеет собственный блок управления, который обрабатывает полученные сигналы и передает указания для выполнения механических действий. Кроме этого такой вид сцепления объединяет различные входные и исполнительные устройства.

До входных устройств можно отнести блок педали сцепления и входные датчики. Последние это датчик расположения педали газа (акселератора) и датчик расположения рычага коробки передач. Хотя как утверждают автолюбители их намного больше, так как автомобиль двигается без рывков, а бортовой компьютер подсказывает какую передачу лучше включить.Что касается системы электронного сцепления (не часть где педаль), то у нее есть свой собственный блок управления. Он принимает, обрабатывает сигналы от входных устройств и передает управление на исполнение механической частью. Взаимодействует блок с системой управления двигателем. Это говорит о том, что в автомобиле будет бесключевой доступ или подобная технология.

Исполнительная часть механизмов представлена электрогидравлическим приводом (актуатором), он останавливает по сигналу блока управления перемещение вилки сцепления.

Как работает электронное сцепление

По описанию выше становится понятно, что электронное сцепление собой представляет не простую систему, и благодаря ему реализовано несколько функций для упрощения вождения автомобиля:

• езда при частых остановках и стартах;
• мягкое переключение передач;
• управляемое движение накатом;
• больше возможностей для системы Start/Stop двигателя.

Первая в списке и достаточно важная функция это движение при частых стартах и остановках. Чаще всего такое встречается в городских пробках, позволяет автомобилю передвижение на первой передаче без использования педали сцепления. Если же вы сняли ногу с педали акселератора, то система автоматически отключает сцепление.

Если же вы дальше продолжаете притормаживать, то двигатель не заглохнет, так как уже будет отсоединен от трансмиссии.

Обратный процесс происходит, когда отпускаете педаль тормоза, система автоматически включает сцепление и первую передачу, в результате ощущение, что в автомобиле установлена автоматическая коробка передач. Такая функция реализована только для первой передачи, при этом стоит учесть, что первая передача будет длинной по оборотам, а не короткой как зачастую это в механической коробке передач.

Как уже говорили выше, вторым преимуществом электронного сцепления является плавное переключение передач. Специальный датчик высчитывает и определяет момент переключения передачи. На основе сигнала от этого датчика электронное сцепление с помощью системы управления двигателем уменьшает или увеличивает обороты агрегата. Благодаря такой работе и достигается плавное переключение передач.

Две последние функции, наведенные в списке выше, направлены на экономию топлива.

Как заявляют производители экономия топлива достигает 10%. При движении накатом система автоматически отключает торможение двигателем. Тогда же автомобиль использует в полной мере движение по инерции. Другими словами если вы едите по склону, то система отключит трансмиссию автоматически и даст автомобилю ехать по инерции.

С технической стороны, данная функция реализована очень просто. Когда водитель снимает ногу с педали газа, система eClutch выключает сцепление и автомобиль движется по инерции.

Последняя функция это Start/Stop. Автомобили оборудованы этой функцией и электронным сцеплением позволят добавить еще экономии по топливу. При езде на первой передаче в пробках или при небольших склонах тратится больше топлива. В данном случае если при езде на первой передаче водитель убирает ногу с педали газа, система не только отсоединяет агрегат от трансмиссии, но и выключает сам двигатель. К полной остановке автомобиль придет с уже выключенным двигателем. Таким образом, увеличивается период не работы двигателя благодаря системе электронного сцепления.

Как результат увеличивается и экономия топлива.

Видео принципа работы электронного сцепления:

Похожие

Сцепление МАЗ и устройство детали

Сцепление МАЗ представляет собой двухдисковое устройство фрикционного типа. Имеет пружины, которые расположены периферийно. В устройство сцепления МАЗ также входят диски. Элементы изготовлены из прочных материалов.   Сцепление МАЗ устанавливается в картер из крепкого чугуна. Ведущие части механизма – это диск сцепления МАЗ (средний и нажимный), маховик МАЗ.   ООО «АвтоРесурс» предлагает подробнее рассмотреть в ряде статей, как делается регулировка сцепления МАЗ и ремонт детали. Однако сегодня мы расскажем вам, из чего состоит устройство сцепления МАЗ и как работает привод сцепления МАЗ.    

1. Сцепление МАЗ имеет сложное строение   

Рассмотрим модель грузовика «Минского автомобильного завода» 5335. Изучим тщательно устройство сцепления МАЗ. Итак, механизм включает в себя огромное количество элементов, к примеру:

• Отжимной рычаг и пружины;
• Вилка сцепления МАЗ, кольца, шток;
• Гайка, пластины, муфты сцепления МАЗ;
• Рычаг вала вилки, палец, кожух сцепления МАЗ;
• Прокладки, диск сцепления МАЗ, маховик и ступицы.

Данные составные элементы являются основными в устройстве запчасти МАЗ. Также все механизмы крепкие и устойчивы к большим нагрузкам. Поэтому сцепление МАЗ, как и привод сцепления МАЗ, служат долго, редко выходят из строя.   В основном используется чугун для изготовления элементов из устройства сцепления МАЗ. Рассмотрим подробнее каждую часть изучаемой детали.   Диск сцепления МАЗ (нажимной и ведущий) отлит из прочного чугуна. 

Имеет шипы, которые присоединяются к маховику грузовика. Таким образом, сцепление МАЗ – очень крепкое соединение, что позволяет легко перемещать диск сцепления МАЗ. Также в данном случае осуществляется передача крутящего момента к такому элементу как диск сцепления МАЗ от маховика.   Возникает сила трения. Сцепление МАЗ имеет несколько фрикционных насадок, которые содержит диск сцепления МАЗ. Поэтому во время работы элементов возникает сила трения.  То есть от поверхности фрикционных накладок, дисков и маховика происходит передача крутящего момента к коробке передач МАЗ. Отметим, что привод сцепления МАЗ современного грузовика не включает в себя диски.

2. Сцепление МАЗ надежное и крепкое   

Продолжаем рассматривать устройство сцепления МАЗ.    

Для предотвращения нагревания пружин, которые чаще всего возникает при длительной буксовке грузовика, под пружины запчасти МАЗ подлаживается прокладка из прессованного картона.   Диск сцепления МАЗ не взаимозаменяем. Элементы монтированы на первичный вал МАЗ, то есть на его шлицы. Сцепление МАЗ также включает в себя ступицу, диск с накладками и гасителя колебаний.  

Как правило, ступицы МАЗ, диск сцепления МАЗ изготовлены из стали.   Сцепление МАЗ предохраняется от пагубного воздействия различных колебаний при движении автомобиля благодаря специальному гасителю. Данные колебания чаще всего передаются от вала двигателя грузовика.    Кроме этого устройство сцепления МАЗ надежно защищено гасителем сбоев при включении механизма. Также гаситель позволяет более плавно работать зацеплениям коробки передач.   

Диск сцепления МАЗ не входит в привод выключение рассматриваемого механизма. Так устройство сцепления МАЗ при выключении примерно следующее:

• Пальцы, тяги и педали;
• Рычаги, пружины и вилки сцепления МАЗ;
• Шток цилиндра, цилиндры и кольцо стопорное;
• Зазор и клапан.

Таким образом, привод сцепления МАЗ снабжен пневматическим усилителем. В целом, деталь крепкая и практически не ломается. Однако привод сцепления МАЗ, как и любой элемент грузового автомобиля, требует регулярного осмотра.   Тяги и клапаны включены последовательно. Так привод сцепления механического типа снабжен и рабочим цилиндром усилителя. Элемент установлен параллельно. Привод сцепления МАЗ включает в свое устройство сцепления МАЗ и двуплечий рычаг, который соединен со штоком цилиндра и клапана. Как видим, схема сцепления МАЗ несложна. Тем не менее, перед тем, как совершать регулировку агрегатов, необходимо тщательно изучить их устройство. Если рассматривать привод сцепления МАЗ, то элемент регулируется двумя способами.   

То есть с помощью регулирования свободного хода педали сцепления МАЗ. Кроме этого, привод сцепления МАЗ регулируется зазором между кольцом (стопорным) и торцом крышки корпуса клапана.   Диск сцепления МАЗ не требует особого ухода. 

Регулярно осматривайте деталь для своевременного устранения поломок. Привод сцепления МАЗ также неприхотлив.    

Всего лишь периодически проверяйте свободный ход педали, подшипника муфты. 

Устройство сцепления МАЗ содержит также и привод.

Рекомендуем следить более тщательно за состоянием данного элемента.   Подписывайтесь на наши каналы в соц сетях twitter, facebook, в контакте, google+.  

Различные типы сцепления и принцип их работы

В связи с тем, что сцепление является одним из важнейших компонентов автомобиля, оно изготавливается из типов, отвечающих различным требованиям. В предыдущем уроке муфта объяснялась 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 соединен с двигателем или силовым агрегатом (приводным элементом), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.

Что такое двигатель? Каковы его типы?

Включите JavaScript

Что такое Engine? Каковы его типы?

Подробнее: Знакомство с однодисковым сцеплением

Ниже приведены различные типы сцепления и принципы их работы:

• Муфта фрикционная
• Муфта гидравлическая
• Муфта центробежная
• Муфта полуцентробежная
• Муфта конусная
• Муфта мембранная
• Муфта электромагнитная 900 33
• Кулачковая и шлицевая муфта
• Вакуумная муфта
• Муфта свободного хода

Давайте углубимся 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 к шлицам 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 передает мощность между валом двигателя и валом коробки передач автомобиля. 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, если 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, тогда как 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.

Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель удерживает 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, который закрывает управляющий клапан и включается сцепление.

Подробнее: Как прокачать гидравлическое сцепление

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 скорости двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на кривошип, который нажимает на диск C. Движение диска C давит на пружину E, которая сильно прижимает диск 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.

Подробнее: Признаки неисправности вилки сцепления

Полуцентробежное сцепление:

Полуцентробежное сцепление также использует центробежную силу вместе с силой пружины, которая помогает ему во включенном положении. 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 способствует передаче крутящего момента при более высокой частоте вращения двигателя.

Работа полуцентробежного сцепления также происходит при нормальных оборотах двигателя, при низкой передаче мощности пружины удерживают сцепление во включенном состоянии. 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 удерживает сцепление в напряжении. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

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 муфты, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения. Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом благодаря силе пружины при включении сцепления.

Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит в сторону силы пружины, которая отключает сцепление. Одним из больших преимуществ конической 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.

Подробнее: Признаки неисправности рабочего цилиндра сцепления и стоимость его замены

Мембранное сцепление:

Мембранное сцепление содержит диафрагму на конической пружине, которая создает давление на нажимной диск для включения сцепления. Используемая пружина представляет собой корону или палец, которая прикреплена к прижимной пластине. В этом типе сцепления 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 нажимной 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, так как 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 пульт дистанционного управления для управления сцеплением на расстоянии.

Электропитание обеспечивается аккумуляторной батареей, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка пропускает через себя электричество, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.

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

детали электромагнитной муфты

Зубчатая и шлицевая муфта:

Зубчатая и шлицевая муфты используются для соединения шестерни и вала или замка с валом 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.

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, который прикреплен 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. Его мощность передачи в одном направлении, как и велосипедная передача. 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.

На маховике имеется ступица и внешнее кольцо. Эта втулка имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом коробки передач. На внешней поверхности ступицы расположены 12 кулачков, предназначенных для удержания 12 роликов в сепараторе между ними и внешней обоймой. Внешнее кольцо соединено шлицами с внешним валом повышающей передачи.

Подробнее: Разница между многодисковым и однодисковым сцеплением

Вот и все для этой статьи «Различные типы сцепления и их работа». Я надеюсь, что знания достигнуты, если это так, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Что такое фрикционная муфта и как она работает?

Муфты скольжения контролируют крутящий момент и предотвращают механическую перегрузку. Посмотрите наше видео и узнайте больше о работе фрикционной муфты. Изучив эту страницу, вы лучше поймете, как работает фрикционная муфта.

Запросить цену Посетите раздел «Наша продукция»

Видео: Как работает фрикционная муфта Polyclutch

Из чего сделана фрикционная муфта?

Фрикционные муфты обычно состоят из нескольких слоев компактного дискообразного механизма, включающего нажимные пластины, фрикционные пластины и пружины. Все фрикционные муфты Polyclutch ^® выполняют основную функцию управления крутящим моментом между двумя элементами. Они могут поставляться в виде муфты вал-вал или модели вала-шкива, шестерни или звездочки. Нестандартные фрикционные муфты Polyclutch могут поставляться с нестандартными размерами отверстий, шпоночными канавками, низким люфтом или более высоким крутящим моментом, без корпусов и со шкивом, шестерней или звездочкой. Воображение и изобретательность привели к разработке дополнительных вариантов фрикционной муфты.

Фрикционная муфта Polyclutch состоит из двух частей: картриджа и корпуса (см. схему)

Картридж привинчивается или приваривается к первичному валу. В картридж входит пакет сцепления: внешние диски, фрикционные накладки, внутренние диски

• Пластины латунные с фирменной обработкой
• Внутренние пластины крепятся к втулке картриджа
• Внешние пластины крепятся к корпусу картриджа
• Фрикционные накладки изготовлены из запатентованного композита на основе пластика (без асбеста)

Корпус привинчивается или присоединяется шпонкой к выходному валу или (как показано) прикреплен к выходной шестерне или шкиву с бронзовым подшипником, обеспечивающим относительное движение между входным валом и выходной шестерней/шкивом.

Как работает фрикционная муфта?

Крутящий момент регулируется изменением давления на пакет фрикционов. В муфте регулируемого типа уровень крутящего момента регулируется сжатием пружин с помощью регулировочной гайки. В муфте фиксированного типа кольцо крепится к ступице в фиксированном положении, а уровень крутящего момента устанавливается путем нажатия и фиксации пружинного кольца в калиброванном положении.