Какие виды приводов сцепления бывают

Привод сцепления

Управление сцеплением в автомобилях с механической коробкой передач производится с помощью педали, но педаль — это лишь один из элементов привода сцепления, а все самое главное скрыто от глаз водителя. О том, что такое привод сцепления, каких он бывает видов, как устроен и как работает, читайте в этой статье.

Назначение и классификация приводов сцепления

Привод сцепления — специальная система, предназначенная для управления сцеплением в автомобилях с механической коробкой передач. С помощью привода усилие от педали передается на вилку выключения сцепления, а через нее — на пружину, что позволяет простым положением педали управлять положением дисков сцепления.

Передать усилие от педали на вилку можно разными способами, и именно на этом строится классификация приводов сцепления. Сегодня выделяют два основных типа привода:

Также существуют комбинированные приводы (электрогидравлический, электромеханический, то есть — с использованием электромоторов), электромагнитный и другие типы приводов, но они не нашли широкого применения в современных автомобилях. Поэтому расскажем только об основных типах привода сцепления.

Схема механического привода выключения сцепления и механизма сцепления:

1. коленчатый вал
2. маховик
3. ведомый диск
4. нажимной диск
5. кожух сцепления
6. нажимные пружины
7. отжимные рычаги
8. подшипник выключения сцепления
9. вилка выключения сцепления
10. металлический трос
11. рычаг привода
12. педаль сцепления
13. шестерня первичного вала
14. картер коробки передач
15. первичный вал коробки передач

Устройство и принцип работы механического привода сцепления

Главная особенность механического привода сцепления в том, что в нем усилие от педали к вилке передается с помощью металлического троса. В состав механического привода входят следующие основные компоненты:

— Педаль сцепления;
— Рычажный привод;
— Трос в гибкой оболочке;
— Вилка выключения сцепления;
— Устройство регулирования свободного хода педали.

Принцип действия механического привода тоже прост: при нажатии на педаль с помощью рычажной передачи трос натягивается и тянет за собой вилку выключения сцепления, которая через муфту и подшипник сжимает пружину — сцепление выключается. Возврат педали производится пружиной. Регулировка свободного хода педали, а также компенсация износа фрикционных накладок на дисках производится с помощью регулировочной гайки, расположенной на конце троса.

Механический привод широко применяется на мотоциклах и легковых автомобилях (где сцепление имеет небольшую массу и требует небольших усилий для управления), он очень прост в производстве и регулировании, надежен и имеет очень низкую стоимость. Однако недостаток механического привода в его трущихся деталях — стальной тросик со временем изнашивается, он может заклинить или оборваться, свободный ход педали увеличивается и т.д. Но, несмотря на это, механический привод сцепления вряд ли в будущем уступит место более совершенным механизмам.

Устройство и принцип работы гидравлического привода сцепления

В гидравлическом приводе сцепления используется принцип передачи усилия с помощью несжимаемой жидкости. Устройство привода не отличается сложностью:

— Педаль сцепления;
— Главный цилиндр;
— Рабочий цилиндр;
— Магистраль гидропривода;
— Бачок с рабочей жидкостью.

Работа гидравлического привода, как и работа любого другого гидропривода, очень проста: при нажатии на педаль происходит сжатие жидкости в главном цилиндре, жидкость под давлением через магистраль поступает в рабочий цилиндр и толкает поршень, который, в свою очередь, с помощью штока толкает вилку выключения сцепления. Возврат вилки и поршней в первоначальное положение происходит за счет пружин при отпускании педали.

Часто в гидравлических приводах сцепления используется та же жидкость, что и в тормозной системе — обе системы питаются жидкостью из одного бачка.

Гидравлический привод имеет более сложную конструкцию и более высокую стоимость, однако он надежен, не подвержен износу и позволяет управлять сцеплением минимальными усилиями. В грузовых автомобилях гидравлический привод часто дополняется пневматическими или гидравлическими усилителями.

Устройство и принцип работы электронного привода сцепления

В последнее время многие компании предлагают совершенно новые конструкции приводов сцепления, которые находят применение в перспективных автомобилях, в том числе гибридных и электрических. Отдельного внимания заслуживает привод «Electronic Clutch System» от компании Bosch.

Electronic Clutch System (дословно — «Электронная система сцепления») — система, которая позволяет на автомобилях с механической коробкой передач реализовать некоторые функции автоматических коробок. В частности, при движении на первой передаче по городским пробкам управление автомобилем производится только педалями газа и тормоза (сцепление выключается при отпускании акселератора), педаль сцепления становится нужной только при переключении на вторую и более высокие передачи.

Электронный привод сцепления объединяет электронный блок педали сцепления, ряд датчиков (датчик положения рычага переключения скоростей, положения педали газа и другие), электронный блок управления и электрогидравлический привод вилки выключения сцепления. Также электронное сцепление связано с электронной системой управления двигателем, благодаря чему при переключении скоростей происходит автоматическое изменение оборотов двигателя.

Электронное сцепление дает возможность реализовать несколько полезных функций, которые снижают утомляемость водителя и уменьшают расход топлива. Как заявляет производитель, экономия топлива может достичь 10% и более, что при современных ценах на бензин даст ощутимый эффект.

На сегодняшний день система Electronic Clutch System находится на стадии тестирования, поэтому применяется ограниченно, но в будущем она может получить самое широкое распространение.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.

Какие бывают виды приводов сцепления и их принцип работы

Привод сцепления на автомобиле предназначен для краткосрочного отсоединения коленчатого вала двигателя от коробки передач, а также для их совмещения, которые необходимы для переключения передач, а также, для того, чтобы автомобиль мог тронуться с места и начать движение.

На сегодняшний день в автомобилях применяются следующие виды приводов сцепления:

• привод сцепления механический;
• гидравлический привод сцепления;
• электрогидравлический привод.

Последний из вышеназванных приводов сцепления в отличие от первых двух применяется в автомобилях крайне редко и используется в роботизированных коробках передач. Поэтому более конкретно на нем останавливаться не будем, и давайте рассмотрим первые два.

Привод сцепления механический

Данный привод, как правило, применяется в небольших легковых автомобилях. Отличается он от других приводов сцепления своей невысокой стоимостью и простотой конструкции, которая состоит из:

• педали сцепления;
• троса привода сцепления;
• рычажной передаче;
• механизма отвечающего за регулирования свободного хода педали сцепления.

Схема механического привода сцепления:
1 — контргайка; 2 — регулировочная гайка; 3 — нижний наконечник троса; 4 — защитный чехол троса; 5 — кронштейн крепления троса; 6 — нижний наконечник оболочки троса; 7 — оболочка троса; 8 — поводок троса; 9 — уплотнитель; 10 — верхний наконечник оболочки троса; 11 — верхний наконечник троса; 12 — кронштейн педали сцепления; 13 — пружина педали сцепления; 14 — педаль сцепления; 15 — упорная пластина.

В его конструкции основным элементом является трос, который соединяет между собой «вилку» выключения и педаль сцепления. При нажатии водителем на педаль сцепления через трос, который в свою очередь заключен в специальную оболочку, передается соответствующее усилие на рычажную передачу. В свою очередь рычажная передача обеспечивает выключения сцепления путем перемещения вилки сцепления.

Привод сцепления механический также оснащен механизмом, отвечающим за регулировку свободного хода педали сцепления. Данный механизм включает в себя на конце троса регулировочную гайку. Необходимость данного механизма в первую очередь обусловлена постепенным, вследствие износа, изменением положения педали сцепления.

Гидравлический привод сцепления

Данный привод по своей конструкции напоминает гидравлический привод тормозной системы автомобиля. В нем также в качестве «рабочей» жидкости используется тормозная жидкость, а сам привод состоит из:

• педали сцепления;
• главного и рабочего цилиндров;
• бачка с «рабочей» жидкостью;
• соединительных трубопроводов.

Схема гидравлического привода сцепления:
1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 — подшипник выключения сцепления с муфтой; 5 — бачок гидропривода сцепления; 6 — шланг; 7 — главный цилиндр гидропривода выключения сцепления; 8 — сервопружина педали сцепления; 9 — возвратная пружина педали сцепления; 10 — ограничительный винт хода педали сцепления; 11 — педаль сцепления; 12 — трубопровод гидропривода выключения сцепления; 13 — шаровая опора вилки; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 16 — шланг; 17 — рабочий цилиндр гидропривода выключения сцепления; 18 — штуцер прокачки сцепления.

Главный и рабочий цилиндры выполнены в качестве поршня с толкателем, которые в свою очередь размещены в корпусе. При нажатии водителем на педаль сцепления поршень главного цилиндра начинает двигаться с помощью толкателя вследствие чего «рабочая» жидкость отсекается от бачка. Далее «рабочая» жидкость поступает в рабочий цилиндр по соединенному трубопроводу.

Именно под воздействием «рабочей» жидкости и происходит движение толкателя с поршнем. Толкатель в свою очередь оказывает воздействие на «вилку» сцепления и тем самым обеспечивает выключения сцепления.

Для того чтобы удалить из привода воздух, на рабочем и главном цилиндрах установлены специальные штуцеры.

Работа сцепления с гидравлическим приводом — видео:

Также на некоторых автомобилях применяется вакуумный либо пневматический усилитель привода. Его установка облегчает управление автомобилем.

1. Сцепление автомобиля — как устроено и как работает
2. Основные неисправности сцепления автомобиля. Причины и методы устранения
3. Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа
4. Дроссельная заслонка – назначение, типы приводов, устройство и принцип работы
5. Саморегулирующееся сцепление. Как избежать частого выхода из строя системы сцепления?

Устройство и принцип работы привода сцепления

Важной составляющей автомобиля, оснащенного механической коробкой передач, является сцепление. Оно состоит непосредственно из муфты (корзины) сцепления и привода. Остановимся более подробно на таком элементе, как привод сцепления, который играет важную роль в общем узле сцепления. Именно при его неисправности муфта теряет свою функциональность. Разберем устройство привода, его виды, а также преимущества и недостатки каждого.

Привод сцепления и его виды

Привод предназначен для дистанционного управления сцеплением непосредственно водителем из салона. Нажатие на педаль сцепления напрямую воздействует на нажимной диск.

Известны следующие виды привода:

• механический;
• гидравлический;
• электрогидравлический;
• пневмогидравлический.

Наибольшее распространение получили первые два вида. На грузовиках и автобусах используется пневмогидравлический привод. Электрогидравлический устанавливают в машинах с роботизированной коробкой передач.

В некоторых автомобилях для облегчения управления применяется пневматический или вакуумный усилитель привода.

Механический привод

Механический или тросовый привод отличается простой конструкцией и невысокой ценой. Он неприхотлив в обслуживании и состоит из минимального количества элементов. Механический привод устанавливается в легковых и малотоннажных грузовых автомобилях.

К элементам механического привода относятся:

• трос сцепления;
• педаль сцепления;
• вилка выключения сцепления;
• выжимной подшипник;
• механизм регулировки.

Трос сцепления, заключенный в оболочку, является основным элементом привода. Трос сцепления крепится к вилке, а также к педали, находящейся в салоне автомобиля. В момент выжимания педали водителем действие через трос передается на вилку и выжимной подшипник. В результате происходит разъединение маховика двигателя с трансмиссией и, соответственно, выключение сцепления.

В соединении троса и рычажного привода предусмотрен регулировочный механизм, обеспечивающий свободный ход педали сцепления.

Ход педали сцепления представляет собой свободное перемещение до момента срабатывания привода. Расстояние, пройденное педалью без особого усилия водителя при нажатии, и есть свободный ход.

Если переключение передач сопровождается шумом, а в начале движения наблюдаются небольшие рывки автомобиля, то необходима регулировка хода педали.

Зазор в сцеплении должен находиться в пределах 35-50 мм свободного хода педали. Нормативы этих показателей указаны в технической документации автомобиля. Регулировка хода педали осуществляется путем изменения длины тяги с помощью регулировочной гайки.

В грузовых автомобилях используется не тросовый, а рычажный механический привод.

К плюсам механического привода относятся:

• простота устройства;
• невысокая стоимость;
• надежность в эксплуатации.

Главным минусом считается более низкий КПД по сравнению с гидроприводом.

Гидравлический привод сцепления

Гидропривод имеет более сложную конструкцию. К его элементам, помимо выжимного подшипника, вилки и педали, относится также гидравлическая магистраль, которая заменяет трос сцепления.

По сути эта магистраль аналогична гидроприводу тормозной системы и состоит из следующих элементов:

• главный цилиндр сцепления;
• рабочий цилиндр сцепления;
• бачок и трубопровод с тормозной жидкостью.

Устройство главного цилиндра сцепления напоминает устройство главного тормозного цилиндра. Главный цилиндр сцепления состоит из поршня с толкателем, расположенных одном в корпусе. Также к его элементам относятся резервуар для жидкости и уплотнительные манжеты.

Рабочий цилиндр сцепления, имеющий схожую с главным цилиндром конструкцию, дополнительно оснащен клапаном для удаления воздуха из системы.

Механизм действия гидропривода такой же, как и у механического, только усилие передается с помощью находящейся в трубопроводе жидкости, а не через трос.

Во время нажатия водителем на педаль усилие через шток передается на главный цилиндр сцепления. Затем за счет несжимаемого свойства жидкости в действие приводятся рабочий цилиндр сцепления и рычаг привода выжимного подшипника.

В качестве плюсов гидропривода можно выделить следующие его особенности:

• гидравлическое сцепление позволяет передавать усилие на значительное расстояние с высоким КПД;
• сопротивление перетеканию жидкости в элементах гидропривода способствует плавному включению сцепления.

Главный минус гидропривода – более сложный ремонт по сравнению с механическим. Течь рабочей жидкости и попадание в систему гидропривода воздуха – вот, пожалуй, наиболее распространенные поломки, которыми могут «похвастаться» главный и рабочий цилиндры сцепления.

Гидропривод применяется в легковых автомобилях, а также на грузовых автомобилях с опрокидывающейся кабиной.

Нюансы эксплуатации сцепления

Зачастую водители склонны связывать неравномерность и рывки при движении автомобиля с неисправностями сцепления. Эта логика в большинстве случаев ошибочна.

Например, автомобиль при переключении передач с первой на вторую, резко сбрасывает обороты. Здесь виновато не само сцепление, а датчик положения педали сцепления. Находится он за самой педалью сцепления. Неисправности датчика устраняются путем несложного ремонта, после которого сцепление будет вновь работать плавно и без рывков.

Другая ситуация: при переключении передач автомобиль немного дергается, а при трогании с места может заглохнуть. В чем может быть причина? Чаще всего в этом виноват клапан задержки сцепления. Этот клапан обеспечивает определенную скорость, при которой может схватываться маховик, независимо от того, насколько быстро была «брошена» педаль сцепления. Для начинающих водителей эта функция необходима, т.к. клапан задержки сцепления предотвращает чрезмерный износ поверхности диска сцепления.

Автомобильное сцепление: виды, принципы работы и ресурс механизма

Сцепление — ключевой механизм трансмиссии, отвечающий за передачу силы вращения от мотора коробке передач. При переключении передачи или торможении механизм разъединяет двигатель с трансмиссией. Предназначение сцепления заключается в сглаживании колебаний, приеме удара на себя во время переключения передач и защите авто от перегрузок.

Виды сцепления

Существует множество вариантов муфт сцепления. Механики выделяют такие виды сцепления автомобиля:

• по рабочей поверхности — сухое и мокрое;
• по числу дисков сцепления — 1-дисковое, 2-дисковое и многодисковое;
• по типу привода — фрикционные, гидравлические и комбинированные (электромагнитный тип является подвидом фрикционного типа);
• по воздействию на нажимной диск — при помощи одной диафрагменной пружины или нескольких цилиндрических пружин.

Разумеется, каждый вариант механизмов имеет свои плюсы и минусы. Но на современных авто чаще всего используют однодисковое сцепление сухого типа с механическим или гидро- приводом.

Функции ключевого механизма трансмиссии

Муфта сцепления — устройство, на которое припадает самая большая нагрузка среди всех элементов узла трансмиссии. Она располагается между двигателем и КП. Выполняет следующие функции:

• плавное разъединение при торможении, соединение на старте двигателя и КП;
• передачу крутящегося момента от движка на трансмиссию без потерь;
• компенсацию нагрузок и минимизацию вибраций, возникающих при работе мотора;
• снижение нагрузок на компоненты двигателя и блока трансмиссии.

Таким образом, работа сцепления направлена на кратковременную блокировку передачи вращения от мотора к КП с возможностью плавного ее возобновления.

Из чего состоит устройство сцепления автомобиля?

Устройство сцепления автомобиля с механической КП предполагает следующие элементы:

1. Маховик. Как раз он принимает крутящийся момент, вырабатываемый силовой установкой.
2. Нажимной и ведомый диски. Детали тесно соприкасаются между собой или отходят друг от друга в зависимости от нажатия педали в салоне авто.
3. Выжимной подшипник.
4. Муфта включения.
5. Вилка. При нажатии педали отвечает за разъединение дисков.
6. Привод.

Устройство сцепления: схема работы элементов механизма

На ведомый диск надеты фрикционные накладки. Диск вместе с ними передает вращение трансмиссии за счет производимой силы трения, а внедренный в корпус демпфер крутильных колебаний обеспечивает «мягкое» соединение с маховиком, минимизирует вибрации и нагрузки, возникающие в связи с неравномерной работой мотора.

Нажимной диск вместе с пружиной, именуемые «корзиной сцепления», давят на ведомый диск, который непосредственно контактирует с маховиком и валом КП.

Диафрагменная пружина бывает 2 типов:

• нажимная;
• вытяжного принципа.

Типы пружин отличаются друг от друга вектором приклада усилий от привода сцепления (к маховику или от него). Пружины вытяжного действия дают возможность использовать небольшую корзину сцепления, что делает узел компактным.

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы сцепления базируется на приведении в действие маховика за счет возникновения силы трения, создающейся диафрагменной пружиной. Работа сцепления автомобиля возможна в 2 режимах: «включено» и «выключено». В основном, ведомый диск присоединен к маховику. Передача вращающего момента осуществляется от маховика к ведомому диску. От последнего сила вращения через шлицевое соединение передается первичному валу КП.

Чтобы дезактивировать муфту, водитель давит на педаль, соединенную с вилкой механо- или гидро- приводом. Последняя перемещает выжимной подшипник, который воздействует на лопасти диафрагменной пружины, прекращая давление на нажимной диск. Происходит разъединение движка с трансмиссией.

После отпускания педали сцепления вилка уже не активирует выжимной подшипник и пружину. Происходит прижим нажимным диском ведомого к маховику и обеспечивается соединение двигателя с трансмиссией.

Особенности работы отдельных видов сцепления — сухое сцепление

Устройство работы сцепления сухого типа основано на возникающей силе трения сухих поверхностей дисков, благодаря чему формируется жесткая связь мотора и КП. Сухое однодисковое сцепление чаще всего используется на транспортных средствах с МКП.

Мокрое сцепление

Эта схема работы сцепления предполагает трение поверхностей в масляной ванне, плавное соприкосновение дисков и более эффективное охлаждение. Обеспечивается передача на трансмиссию большего крутящего момента.

Применение этого типа сцепки рационально на роботизированной технике с двойным сцеплением. На четные и нечетные КП происходит подача вращающегося момента от разных ведомых дисков. Схема работы сцепления мокрого типа применяется в паре с гидравликой. Переключение скоростей совершается без разрыва потока мощности. Установка более современная, дорогостоящая и сложная в плане производства.

Сухое двухдисковое сцепление

Двухдисковый механизм передает больше вращающего момента при одинаковых размерах деталей узла. Он предполагает наличие 2 ведомых дисков с промежуточной прокладкой между их рабочими поверхностями. Чаще всего используется на грузовых и легковых авто, снабженных мощным двигателем.

Сцепление двухмассового маховика

Маховик состоит из 2 элементов, один из которых связан с мотором, а второй с ведомым диском. Части детали демонстрируют свободный ход друг относительно друга и скреплены между собой пружинами.

В этом типе устройства отсутствует демпфер ведомого диска. Нивелирование колебаний принимает на себя непосредственно маховик. Он также эффективно сглаживает вибрации и минимизирует нагрузку на трансмиссию.

Ресурс сцепления

Срок эксплуатации механизма сцепления зависит от условий пользования автомобилем и стилем езды водителя. Как правило, деталь выходит из строя после 100-150 тыс. км пробега. Из-за естественного износа элементов устройства при соприкосновении друг с другом наблюдается проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление может похвастать большим ресурсом, поскольку в нем увеличено число рабочих поверхностей. Выход из строя подшипника сцепления связан с выработкой смазки и перегревом.

Накладки дисков сцепления

Ресурс сцепления во многом зависит от материала, который способствует зацеплению дисков. Стандартно применяют смесь стекла, металловолкна, смол и каучука (в спрессованном виде). В связи с тем, что принцип работы механизма сцепления ориентирован на продуцирование силы трения, накладки ведомого диска выдерживают температуру в 300-400 градусов Цельсия.

Для спорткаров используют накладки из керамики и металлокерамики, которые могут выстоять при более серьезных нагрузках. К примеру, металлокерамический фрикционные материал выдерживает температуру в 600 градусов Цельсия и менее подвержен износу.

Таким образом, различные транспортные средства снабжаются специальными муфтами сцепления. Чаще всего используют однодисковое сцепление сухого плана, которое демонстрирует относительно невысокую стоимость и неплохую эффективность. Эта схема применима для легковых бюджетных авто, машин среднего ценового класса, внедорожников и грузового транспорта.