Пристрій зчеплення
Зчеплення - механізм короткочасного роз'єднання валу двигуна та механізмів трансмісії (коробки перемикання передач), призначений для плавного початку руху транспортного засобу з місця та безшумного для перемикання передач. Зчеплення складається з одного або кількох фрикційних дисків, що притискаються до провідного диска двигуна (маховика) пружинами. У робочому стані фрикційні диски, покриті абразивним матеріалом, притиснуті до маховика і передають момент, що крутить, від колінчастого валу двигуна на ведений диск, насаджений через шліцеве з'єднання на вал . Обертання передається завдяки силам тертя. Як тільки водій натискає на педаль зчеплення, муфта віджимає відводить фрикційний диск (або пакет дисків) від маховика, долаючи опір пружин. Сила тертя зменшується, фрикційні диски починають прослизати, уповільнюють або припиняють обертання, двигун від'єднується від вузлів трансмісії. В результаті при працюючому двигуні момент, що крутить, на провідні колеса не передається. Це дозволяє уповільнити рух автомобіля, розвантажити вали для безшумного перемикання передачі або зупинити транспортний засіб без зупинки двигуна. Механізм вимкнення зчеплення складається з вичавного підшипника, приводного механізму (механічного тросового або гідравлічного), педалі зчеплення. Фрикційні диски (або ведений диск, якщо йдеться про найбільш поширене дводискове зчеплення) покриті накладками з матеріалу на основі азбесту. Останнім часом у зчепленні застосовують нові матеріали, що не містять азбесту, що збільшує довговічність зчеплення загалом. У центральній частині веденого диска розташовані важелі вичавки або пелюсткові елементи, на які впливає вичавний підшипник. У свою чергу підшипник переміщається напрямною.вала вилкою вимкнення зчеплення, пов'язаної з педаллю зчеплення тросовим або гідравлічним приводом. У ведений диск вбудовують демпферні пружини, що компенсують коливання частоти обертання і покращують рівномірність обертання валу, що позитивно позначається на плавності ходу автомобіля та довговічності коробки перемикання передач.
Зміст
Різновиди зчеплення
Механізми зчеплення, що застосовуються в автомобілях та мотоциклах поділяють за способом передачі крутного моменту на вузли трансмісії (на) на механічні, гідравлічні та електромагнітні. Найбільшого поширення набули механічні зчеплення, які у свою чергу, поділяються на: 1. На сухі та «мокрі», що працюють у масляній ванні. Перші використовуються в автомобілях, другі – у мотоциклах. «Мокре» зчеплення дозволяє зменшити діаметр ведучого та веденого дисків, збільшити термін служби зчеплення та покращити охолодження механізму. 2. За способом передачі крутного моменту - постійної та непостійної дії. Зчеплення постійної дії встановлюється в транспортні засоби, непостійної дії - в потужні верстати та механізми (наприклад, в екскаватори та навантажувачі), в яких передача моменту, що крутить, необхідна лише в короткочасному режимі.
3. За кількістю дисків механізми зчеплення поділяються на однодискові (пара ведучий та ведений диск), дводискові (з проміжним веденим диском) та багатодискові. Однодискове зчеплення застосовується у легкових та вантажних автомобілях. Дводискове – у вантажівках великої вантажопідйомності, спеціалізованих машинах, тракторах.
Багатодискове зчеплення застосовується у механізмах "мокрого" типу в мотоциклах.
4. За розташуванням та кількістю натискних пружин зчеплення - намеханізми з набором пружин, розташованих рівномірно по поверхні диска (на вантажних автомобілях), та на зчеплення з єдиною центральною діафрагмовою пружиною (на легкових автомобілях). 5. За способом приведення механізму зчеплення в дію - з механічним, гідравлічним, електричним та гідромеханічним керуванням. Механічний привід вийшов із вжитку. Найбільш поширеним видом на даний момент є зчеплення із гідравлічним приводом.
Фрикційні матеріали
У зчепленнях будь-якого типу характеристики матеріалу, з якого виготовлені накладки на диски зчеплення, визначають плавність спрацьовування механізму зчеплення та його довговічність. Довгий час у зчепленні використовувалися накладки на основі азбесту. Висока термостійкість азбесту усувала проблему перегріву зчеплення при частому використанні. А волокниста структура матеріалу забезпечувала плавність моменту спрацьовування. У сучасних механізмах зчеплення застосовуються композитні матеріали, що мають покращені порівняно з азбестом характеристики. Але у випадках, коли потрібно передати на вузли трансмісії момент, що крутить, дуже великої величини, фрикційні матеріали виявляються непридатними. Тому в гоночних автомобілях та у надважкій техніці (вантажівках, тягачах) застосовують керамічні фрикційні накладки. Вони мають дуже високу зносостійкість, нечутливі до перегріву, але не забезпечують плавної передачі крутного моменту на . Зчеплення з керамічними дисками відносять до механізмів жорсткого спрацьовування.
Зчеплення в автоматичних трансмісіях
У транспортних засобах з автоматичними коробками передач та варіаторами зчеплення не використовується. В автомобілях з А замість нього використовується гідромуфта (по суті, зчепленнянепостійної дії). А у варіаторних транспортних засобах – на скутерах, легких мотоциклах, автомобілях з варіаторною трансмісією – потреби у зчепленні не виникає. Класичний механізм зчеплення застосовується в автомобілях з автоматизованою механічною коробкою передач. У цих машинах вижимання зчеплення і перемикання механічної передач здійснюється сервоприводами за командами електронної системи управління. Причому існують трансмісії з двома зчепленнями, що працюють по черзі - одне передає крутний момент на провідні колеса через зчеплену пару шестерень, друге в цей момент роз'єднує вал двигуна від другої пари шестерень для плавного включення наступної передачі. Напівавтоматом вимикання зчеплення оснащуються автомобілі з частковою автоматизацією перемикання та більшість сучасних мотоциклів зі зчепленням мокрого типу. Коли водій мотоцикла торкається важеля перемикання передач, зусилля передається на механізм вичавлювання зчеплення. Це дозволяє перемикати передачі без вичавлювання зчеплення важелем на кермі, а в більшості випадків і плавно рушити з місця, обережно відпускаючи важіль ножа перемикання . На автомобілях з напівавтоматичною трансмісією привід механізму вичавлювання зчеплення з'єднаний з рукояткою.