3Сцепление

3.1Классификация сцепления.

Сцепление классифицируют по следующим признакам:

1. по виду трения

- сухие

- работающие в масле

2. по числу ведомых дисков

- однодисковые

- двухдисковые

-многодисковые

3. по типу и расположению нажимных пружин

- с расположением пружин по периферии нажимного диска

- с центральной диафрагменной пружиной

4. по способу управления сцеплением

- с механическим

- гидравлическим

- электрическим управлением

3.2Назначение и типы.

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами тре­ния, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гид­равлическими и электромагнитными.

Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение — после переключения передач и при трогании автомобиля с места.

При движении автомобиля сцепление во включенном состоя­нии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возра­стают при резком торможении с двигателем, при резком включе­нии сцепления, неравномерной работе двигателя и резком сни­жении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на не­ровности дороги и т.д.

На автомобилях применяются различные типы сцеплений (рис. 4.11).

Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т. е. постоянно включенными и выключа­емыми водителем при переключении передач, торможении и ос­тановке автомобиля.

На автомобилях наибольшее применение получили фрикцион­ные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.

Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомоби­лях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.

Многодисковые сцепления используются очень редко — толь­ко на автомобилях большой грузоподъемности.

Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдель­ного механизма на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совмес­тно с последовательно установленным фрикционным сцеплением.

Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

3.3Фрикционные однодисковые сцепления.

Фрикционным сцепле­нием называется дисковая муфта, в которой крутящий момент передается за счет силы сухого трения.

Широкое распространение на современных автомобилях получили однодисковые сухие сцепления. Однодисковым сцеплением называется фрикционная муфта, в которой для передачи крутя­щего момента применяется один ведомый диск.

Однодисковое сцепление (рис. 4.12, а) состоит из ведущих и ведомых деталей, а также из деталей включения и выключения сцепления.

Р ис. 4. 12. Однодисковое фрикционное сцепление:

а — включено; б— выключено; 1 — кожух; 2 — нажимной диск; 3 — маховик; 4-

ведомый диск; 5 — пластина; б — пружина; 7 — подшипник; 8 — педаль; 9-

вал; 10 — тяга; 11 — вилка; 12 — рычаг

Ведущими деталями являются маховик 3 двигателя, кожух 1 и нажимной диск 2, ведомыми — ведомый диск 4, деталя­ми включения — пружины 6, деталями выключения — рычаги 12 и муфта с подшипником 7. Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на на­жимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направ­лении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск 4 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 9 коробки пе­редач.

Сцепление имеет привод, в который входят педаль 8, тяга 10, вилка 11 и муфта с выжимным подшипником 7.

При отпущенной педали 8 сцепление включено, так как ведо­мый диск 4 прижат к маховику 3 нажимным диском 2 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент от ведущих дета­лей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с махо­виком и нажимным диском. При нажатии на педаль 8 (рис. 4.12, б) сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипни­ком 7 перемещается к маховику, поворачивает рычаги 12, кото­рые отодвигают нажимной диск 2 от ведомого диска 4. В этом слу­чае ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепле­ние не передает крутящий момент.

Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плав­ность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.

В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конической пружиной, установленной в центре нажимного диска.

Сцепление с периферийными пружинами несколько сложнее по конструкции (большое количество пружин). Кроме того, по­ломка одной из пружин в эксплуатации может быть не замечена, что приведет к повышенному износу сцепления.

Сцепление с одной центральной пружиной проще по конст­рукции и надежнее в эксплуатации. При центральной диафраг­менной пружине сцепление имеет меньшие массу и габаритные размеры, а также меньшее количество деталей, так как пружина кроме своей функции выполняет еще и функцию рычагов выклю­чения сцепления. Кроме того, она обеспечивает равномерное рас­пределение усилия на нажимной диск. Сцепления с центральной диафрагменной пружиной применяются на легковых автомобилях из-за трудности изготовления пружин с большим нажимным уси­лием при малых габаритных размерах сцепления.

Сцепление с центральной конической пружиной имеет пре­имущество в том, что нажимная пружина не соприкасается с на­жимным диском и поэтому при работе сцепления меньше нагре­вается и дольше сохраняет свои упругие свойства. Кроме того, благодаря конструкции нажимного механизма сцепление может передавать большой крутящий момент при сравнительно неболь­шой силе пружины. Такие сцепления применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.

Приводы фрикционных сцеплений могут быть механически­ми, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее приме­нение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.

Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе. Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.

Гидравлические приводы, имея больший КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необ­ходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции и в обслуживании, менее надежны в работе, более дорогостоящи и требуют больших затрат при обслу­живании в эксплуатации.

Для облегчения управления сцеплением в приводах часто при­меняют механические усилители в виде сервопружин, пневмати­ческие и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максимальное усилие выключения сцепления на 20...40%.