Как работает демпфер сцепления

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:

✔фрикционное сцепление;
✔гидравлическое сцепление;
✔электромагнитное сцепление.

Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.

Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:

✔однодисковое сцепление;
✔двухдисковое сцепление;
✔многодисковое сцепление.

В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:

✔маховик;
✔картер сцепления;
✔нажимной диск;
✔ведомый диск;
✔диафрагменная пружина;
✔подшипник выключения сцепления;
✔муфта выключения;
✔вилка сцепления.

Схема однодискового сцепления

Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая — с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин.

На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца.

Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления — нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот — лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях.

Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний.

Читайте также:  Чем обработать сварочные швы на авто

На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.

Подшипник выключения сцепления (обиходное название — выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.

Схема двухдискового сцепления

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции. Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.
Принцип работы сцепления

Однодисковое сухое сцепление постоянно включено. Работу сцепления обеспечивает привод сцепления.

При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки диафрагменной пружины прогибаются в сторону маховика, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. При этом тангенциальные пружины отжимают нажимной диск. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.

При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.

Для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмиссии в конструкции сцепления предусмотрен гаситель крутильных колебаний (демпфер). Пружины демпфера обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей.

Гаситель колебаний (демпфер) вводят в конструкцию сцепления для предохранения трансмиссии автомобиля от резонансных крутильных колебаний, возникающих при совпадении одной из частот собственных колебаний трансмиссии с частотой действия возмущающей силы, вызываемой пульсацией крутящего момента двигателя.

6. Автоматические сцепления: Центробежное, электромагнитное.

Нажимной диск сцепления 1 при неработающем двигателе отводится от ведомого диска отжимными пружинами 4. Сцепление находится в выключенном положении. Сцепление остается выключенным и при оборотах холостого хода. С увеличением частоты вращения центробежные грузики 5 расходятся и раздвижными кулачками 6 опираясь на реактивный диск 2, создают усилие на нажимной диск.

Читайте также:  Сгорает предохранитель печки приора

Сцепление включается при уменьшении частоты вращения сцепление автоматически выключается. Таким образом, центробежное сцепление автоматически срабатывает только на включение и выключение при оборотах холостого хода. Для возможности управления коробкой передач должна быть предусмотрена педаль с механизмом выключения, т.е. центробежное сцепление автоматизирует управление лишь частично.

К недостаткам центробежного сцепления также относят невозможность пуска двигателя с буксира, ограниченность режимов торможения двигателем, возможность пробуксовывания сцепления при малых оборотах коленчатого вала двигателя и больших нагрузках при движении по плохим дорогам.

Центробежное сцепление

В электромагнитном фрикционном сцеплении ведомый диск зажимается между ведущими частями сцепления не усилием пружин, как в обычном сцеплении, а усилием, создаваемым электромагнитом.

На рисунке показана схема электромагнитного сцепления Simcamatic, устанавливаемого на некоторых французских малолитражных автомобилях, в частности фирм Peugeot и Renault. Нажимной диск 1 шпильками соединен с электромагнитом 3. Якорь электромагнита 2 жестко закреплен на кожухе сцепления 4. При подведении электрического тока к обмотке электромагнита 3 последний притягивается к якорю 2 и переменяет нажимной диск 1. Ведомый диск прижимается к маховику и сцепление включается.

При выключении тока электромагнит вместе с нажимным диском отводится пружинами 5, и сцепление выключается. Плавность включения сцепления достигается регулированием напряжения, подаваемого на обмотку электромагнита. При переключении передач выключение сцепления происходит за счет обесточивания обмотки электромагнита. Выключатель смонтирован в рукоятке переключения передач. Таким образом, в данной конструкции обеспечивается полная автоматизация управления. Недостатком схемы является постоянный расход электроэнергии на питание обкатки электромагнита при включенном сцеплении.

Электромагнитное фрикционное сцепление

Электромагнитное порошковое сцепление (смотри рисунок) состоит из электромагнита 1, соединенного с маховиком двигателя, и якоря 2, установленного на первичном валу коробки передач. Зазор между якорем и электромагнитом заполнен специальным ферромагнитным порошком.

При прохождении тока через обмотку возбуждения электромагнита ферромагнитный порошок располагается вдоль магнитных силовых линий связывая между собой ведущие и ведомые части сцеплений. Плавным изменением напряжения на обмотке обеспечивается плавность включения сцепления.

Электромагнитное порошковое сцепление позволяет полностью автоматизировать управление сцеплением. Сцепление не имеет быстро изнашиваемых частей. Однако этот тип сцепления имеет и недостатки, основным из которых является повышенный момент инерции якоря. Вследствие этого не обеспечивается быстрое переключение передач, необходимое для интенсивного разгона автомобиля. Кроме того, существенно перегружаются, синхронизаторы коробки передач.

Электромагнитное порошковое сцепление

Дата добавления: 2016-06-13 ; просмотров: 1976 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Устройство сцепления с периферийным расположением пружин имеют существенный недостаток — чувствительность к центробежным силам, которые пропорциональны квадрату частоты вращения сцепления, в быстроходных двигателях они значительны и вызывают деформацию («выпучивание») пружин, от чего пружины удлиняются, уменьшая осевое усилие и, следовательно, коэффициент запаса сцепления.
Значительно лучше противостоят центробежной силе диафрагменные пружины , представляющие собой в свободном состоянии усеченный конус с радиальными прорезями, идущими от внутреннего края. Лепестки пружины выполняют функции рычагов выключения сцепления. При нажатии подшипника муфты выключения сцепления на их концы они деформируют пружину, перемещая назад ее наружный край. Для того чтобы нажимной диск двигался вслед за пружиной, на нем закреплены крюкообразные захваты.

Читайте также:  Можно ли танк завести с толкача

Устройство сцепления:

а — в сборе; б — детали; 1 — картер сцепления; 2— опорная втулка вала вилки выключения сцепления; 3 — вилка выключения сцепления; 4 — подшипник выключения сцепления; 5 — ведомый диск; 6 — первичный вал коробки передач; 7— маховик; 8 — нажимной диск; 9— болт крепления сцепления к маховику; 10 — кожух сцепления; 11 — нажимная пружина; 12 — подшипник первичного вала; 13 — втулка вала вилки выключения сцепления; 14 — оттяжная пружина рычага вилки выключения сцепления; 15 — рычаг вилки выключения сцепления; 16 — ступица ведомого диска; 17 — фрикционные накладки; 18 — пружина демпфера; 19— пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 20 — опорные кольца нажимной пружины; 21 — муфта подшипника выключения сцепления; 22 — соединительная пружина вилки и муфты подшипника выключения сцепления.

Применение диафрагменной пружины (нелинейная характеристика) дает возможность затрачивать меньше усилия для выключения, чем спиральные цилиндрические (линейная характеристика) пружины. При износе деталей сцепления нажимное усилие цилиндрических пружин заметно падает, в то время как у конструкции с диафрагменной пружиной оно может даже несколько возрасти, обеспечивая надежную передачу крутящего момента. Кроме этого, сцепление с диафрагменной пружиной проще, имеет в семь раз меньше деталей и меньшие габаритные размеры.
Для обеспечения плавности включения сцепления ведомые диски делают разрезными или пластинчатыми. К пластинам, изогнутым в разные стороны, с обеих сторон прикрепляют фрикционные накладки. Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками (1—2 мм). Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обуславливает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастание силы трения.
Для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на в&ты трансмиссии в конструкции сцепления предусмотрен гаситель крутильных колебаний (демпфер). Пружины демпфера обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector