ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Устройство сцепления — Энциклопедия журнала «За рулем»

Сцепление — механизм кратковременного разъединения вала двигателя и механизмов трансмиссии (коробки переключения передач), предназначенный для плавного начала движения транспортного средства с места и бесшумного для переключения передач.
Сцепление состоит из одного или нескольких фрикционных дисков, прижимаемых к ведущему диску двигателя (маховику) пружинами. В рабочем состоянии фрикционные диски, покрытые абразивным материалом, прижаты к маховику и передают крутящий момент от коленчатого вала двигателя на ведомый диск, насаженный через шлицевое соединение на вал . Вращение передается благодаря силам трения. Как только водитель нажимает на педаль сцепления, выжимная муфта отводит фрикционный диск (или пакет дисков) от маховика, преодолевая сопротивление пружин. Сила трения уменьшается, фрикционные диски начинают проскальзывать, замедляют или прекращают вращение, двигатель отсоединяется от узлов трансмиссии. В результате при работающем двигателе крутящий момент на ведущие колеса не передается. Это позволяет замедлить движение автомобиля, разгрузить валы для бесшумного переключения передачи, либо остановить транспортное средство без остановки двигателя.
Механизм выключения сцепления состоит из выжимного подшипника, приводного механизма (механического тросового или гидравлического), педали сцепления. Фрикционные диски (или ведомый диск, если речь идет о наиболее распространенном двухдисковом сцеплении) покрыты накладками из материала на основе асбеста. В последнее время в сцеплении применяют новые материалы, не содержащие асбеста, что увеличивает долговечность сцепления в целом. В центральной части ведомого диска расположены выжимные рычаги или лепестковые элементы, на которые воздействует выжимной подшипник. В свою очередь подшипник перемещается по направляющей вала вилкой выключения сцепления, связанной с педалью сцепления тросовым или гидравлическим приводом. В ведомый диск встраивают демпферные пружины, компенсирующие колебания частоты вращения и улучшающие равномерность вращения вала , что положительно сказывается на плавности хода автомобиля и долговечности коробки переключения передач.

Разновидности сцепления

Механизмы сцепления, применяемые в автомобилях и мотоциклах разделяют по способу передачи крутящего момента на узлы трансмиссии (на ) на механические, гидравлические и электромагнитные. Наибольшее распространение получили механические сцепления, которые в свою очередь, подразделяются на:
1. На сухие и «мокрые», работающие в маслянной ванне. Первые используются в автомобилях, вторые — в мотоциклах. «Мокрое» сцепление позволяет уменьшить диаметр ведущего и ведомого дисков, увеличить срок службы сцепления и улучшить охлаждение механизма.
2. По способу передачи крутящего момента — постоянного и непостоянного действия. Сцепление постоянного действия устанавливается в транспортные средства, непостоянного действия — в мощные станки и в механизмы (например, в экскаваторы и погрузчики), в которых передача крутящего момента необходима лишь в кратковременном режиме.

3. По количеству дисков механизмы сцепления подразделяются на однодисковые (пара ведущий и ведомый диск), двухдисковые (с промежуточным ведомым диском) и многодисковые. Однодисковое сцепление применяется в легковых и грузовых автомобилях. Двухдисковое — в грузовиках большой грузоподъемности, специализированных машинах, тракторах.

Многодисковое сцепление применяется в механизмах «мокрого» типа в мотоциклах.

4. По расположению и количеству нажимных пружин сцепления — на механизмы с набором пружин, расположенных равномерно по поверхности диска (на грузовых автомобилях), и на сцепление с единственной центральной диафрагменной пружиной (на легковых автомобилях).
5. По способу приведения механизма сцепления в действие — с механическим, гидравлическим, электрическим и гидромеханическим управлением. Механический привод вышел из употребления. Наиболее распространенным видом на данный момент является сцепление с гидравлическим приводом.

Фрикционные материалы

В сцеплениях любого типа характеристики материала, из которого изготовлены накладки на диски сцепления, определяют плавность срабатывания механизма сцепления и его долговечность. Долгое время в сцеплении использовались накладки на основе асбеста. Высокая термостойкость асбеста устраняли проблему перегрева сцепления при частом использовании. А волокнистая структура материала обеспечивала плавность момента срабатывания.
В современных механизмах сцепления применяются композитные материалы, обладающие улучшенными по сравнению с асбестом характеристиками. Но в случаях, когда требуется передать на узлы трансмиссии крутящий момент очень большой величины, фрикционные материалы оказываются непригодными. Поэтому в гоночных автомобилях и в сверхтяжелой технике (грузовиках, тягачах) применяют керамические фрикционные накладки. Они обладают очень высокой износостойкостью, нечувствительны к перегреву, но не обеспечивают плавной передачи крутящего момента на . Сцепление с керамическими ведомыми дисками относят к механизмам жесткого срабатывания.

Сцепление в автоматических трансмиссиях

В транспортных средствах с автоматическими коробками передач и с вариаторами сцепление не используется. В автомобилях с А вместо него используется гидромуфта (по сути, сцепление непостоянного действия). А в вариаторных транспортных средствах — на скутерах, легких мотоциклах, автомобилях с вариаторной трансмиссией — необходимости в сцеплении не возникает.
Классический механизм сцепления применяется в автомобилях с автоматизированной механической коробкой передач. В этих машинах выжим сцепления и переключение передач механической осуществляется сервоприводами по командам электронной системы управления. Причем, существуют трансмиссии с двумя сцеплениями, работающими по очереди — одно передает крутящий момент на ведущие колеса через сцепленную пару шестерен, второе в этот момент разъединяет вал двигателя от второй пары шестерен для плавного включения следующей передачи.
Полуавтоматом выключения сцепления оснащаются автомобили с частичной автоматизацией переключения и большинство современных мотоциклов со сцеплением мокрого типа. Когда водитель мотоцикла прикасается к рычагу переключения передач, усилие передается на механизм выжима сцепления. Это позволяет переключать передачи без выжима сцепления рычагом на руле, а в большинстве случаев и плавно тронуться с места, осторожно отпуская ножной рычаг переключения . На автомобилях с полуавтоматической трансмиссией привод механизма выжима сцепления соединен с рукояткой.

wiki.zr.ru

Трансмиссии с двойным сцеплением: мифы и реальность

[]

Трансмиссии с двойным сцеплением:мифы и реальность

Сегодня споры по поводу того, что лучше, автоматическая или механическая коробка передач, постепенно затихают. Автоматы, в том числе и с бесступенчатым переключением, стали достаточно надежными и не столь «задумчивыми», а удобство пользования АКП превосходит их недостатки. В то же время при своем мнении остались и ярые поклонники «механики». В общем, консенсус. А вот по поводу коробок передач с двойным сцеплением мнения зачастую диаметрально противоположные.

текст: Станислав Шустицкий  /  фото: Schaeffler  /  18.12.2018

ДВА ИЛИ ОДНО?

Стоит начать с того, что на коробки передач с двойным сцеплением в первую очередь обратили внимание те производители, в производственных программах которых присутствуют спорткары. Например, инженеры Porsche еще в начале 80‑х активно работали над этой конструкцией, так как в быстрых автомобилях, которые можно использовать как в повседневной жизни, так и на гоночных трассах, большое значение имеет непрерывность крутящего момента, передаваемого на колеса. Поэтому есть смысл сравнить роботизированную коробку передач с двойным сцеплением с привычной механической КП. Если схематично, то в трехвальном варианте МКП первичный вал коробки передач через механизм сцепления соединен с маховиком двигателя, и на одной оси с ним расположен вторичный вал с зубчатыми шестернями, который через приводы или карданный вал передает крутящий момент на колеса автомобиля. «Коммуникацию» вращения от ведущей шестерни первичного вала к ведомым шестерням вторичного вала обеспечивает промежуточный вал, на котором жестко закреплены шестерни передач. При заведенном двигателе и нейтральном положении рычага переключения передач вращаются первичный и промежуточный валы, но вторичный вал не задействован. Для включения передачи нужно выжать педаль сцепления (отсоединив, таким образом, КП от двигателя), перевести рычаг в нужное положение (обеспечив соединение соответствующих шестерен вторичного и промежуточного валов) и, отпустив педаль сцепления, обеспечить через валы КП передачу крутящего момента от двигателя к колесам. Для того чтобы задействовать следующую передачу, нужно опять произвести необходимые манипуляции с педалью сцепления, и это как раз тот момент, когда происходит разрыв потока мощности.

Ремонтный комплект RepSet 2 CT бренда LuK.

Роботизированные коробки с двойным сцеплением этой проблемы лишены. В такой коробке передач используются два приводных вала, вставленных один в другой (внешний и внутренний), но имеющих свободное вращение относительно друг друга. На внешнем валу — шестерни нечетных передач, на внутреннем — четных. По сути, это две механические коробки передач, каждая со своим рядом зубчатых шестерен и со своим механизмом сцепления, то есть с двойным сцеплением. Такое сцепление в едином корпусе имеет два набора фрикционных дисков, каждый из которых отвечает за работу со своим рядом шестерен. И в то время, когда автомобиль разгоняется, к примеру, на второй передаче, третья передача уже находится в полной рабочей готовности, но диски сцепления, отвечающие за нечетный ряд шестерен, пока разомкнуты. Как только обороты двигателя доходят до нужного предела, электроника включает в работу второй комплект дисков сцепления, размыкая первый комплект. А в это время к работе готова уже четвертая передача. Такой же алгоритм работы и при переключениях вниз — с падением оборотов к работе готовится более низкая передача. Весь процесс переключения не превышает десятой доли секунды! Таким образом, коробка передач с двойным сцеплением позволяет передавать непрерывный поток мощности.

СУХОЕ ИЛИ МОКРОЕ?

Существует два типа двойного сцепления — сухое и мокрое, и ряд ведущих компаний имеют в своем ассортименте оба типа. К примеру, двойное сухое сцепление LuK компании Schaeffler было запущено в производство в 2008 году, а в 2014‑м на рынок было выведено мокрое сцепление этого бренда. Конструктивная особенность более распространенного сухого сцепления заключается в том, что его диски работают в обычных условиях, так же, как и в случае со сцеплением МКП. Замыкаются и размыкаются диски посредством электромагнитных приводов. В случае с двойным мокрым сцеплением диски вращаются в масляной среде, а управлением их работой занимается гидравлическая система. Системы сухого сцепления устанавливаются главным образом на автомобили с небольшим крутящим моментом, поскольку рассеивание — это единственный способ отвести тепло, выделяющееся в результате трения. И напротив, системы мокрого сцепления большей частью используются в трансмиссиях автомобилей, у которых крутящий момент превышает 250 Нм. Двойное сухое сцепление более компактно и обладает более высоким КПД, в то время как двойное мокрое сцепление намного эффективнее отводит тепло.

Для двигателей с высоким крутящим моментом чаще используют мокрое двойное сцепление.

Но более эффективным является двойное сцепление сухого типа.

БЕЗ НЕДОСТАТКОВ?

Но сначала о преимуществах, которых у трансмиссий с двойным сцеплением куда больше, нежели напряженных моментов. Во-первых, это скорость переключения передач, а значит, и динамика автомобиля. Во-вторых, постоянство потока мощности, что, к примеру, очень важно для моторов с турбинами. В-третьих, высокая эффективность: по топливной экономичности автомобили с роботизированной коробкой передач с двойным сцеплением менее прожорливы, чем те, что оснащены МКП, не говоря уже об автоматах. Есть, конечно же, и трудности. Нужно признать, что сложная конструкция трансмиссий с двойным сцеплением не сразу позволила добиться безошибочной работы системы. Сегодня трансмиссии с двойным сцеплением имеют высокую надежность, но при необходимости ремонта или замены модуля сцепления, а износ любого узла неизбежен, владельцы автомобилей оказываются лицом к лицу со сложным и дорогостоящим обслуживанием. Чтобы обеспечить надежный и экономически эффективный ремонт системы сцепления, специалисты компании Schaeffler разработали и внедрили технологию ремонта двойного сцепления, предложив сотрудникам сервисов ремонтное решение LuK RepSet 2CT. Кроме полного комплекта всех необходимых для ремонта модуля двойного сцепления деталей, в ассортимент продукции входит специальный инструмент, который позволяет выполнить необходимые ремонтные работы быстро и профессионально. Помимо «железа», Schaeffler предлагает персоналу сервисных станций обучение — онлайн, оффлайн или технические семинары на СТО, а также полную информационно-техническую поддержку по всему ассортименту продукции.

Сравнение расхода топлива. Двойное сцепление предпочтительнее с точки зрения топливной экономичности.

5koleso.ru

Что такое двойное сцепление и как оно работает

Всё чаще в последнее время можно услышать о таком понятии как КПП с двойным типом сцепления. Значение двойного сцепления у многих вызывает недоумение и оставляет большое количество вопросов.

Подобным механизмом в настоящее время активно оснащают роботизированные коробки передач. Кроме традиционной задачи по обеспечению сцепления, КПП такого типа также способна предварительной выбирать очередную скорость при ещё включённой параллельно другой передаче. Это возможно благодаря использованию пары фрикционных муфт в конструкции.

Автомобилистов активно интересует устройство, принцип работы, сильные и слабые стороны такого решения. Насколько оно эффективное и действительно ли заслуживает внимания, нужно разобраться.

Немного истории

Создателем системы двойного сцепления для коробок передач принято считать конструктора по имени Адольф Кегресс. Этот французский инженер ещё в далёком для большинства из нас 1939 году изложил основную суть работы двойного сцепления.

Некоторые время спустя эту разработку начали применять на некоторых гоночных автомобилях. Хотя в итоге идея долгое время пылилась на полках, и оставалась полноценно реализованной лишь на бумаге. Спустя 40 лет про идею Кегресса вспомнили инженеры немецкой компании Porsche. Они принялись активно изучать устройство и полноценно воплощать идеи конструкция в жизнь.

Так что именно компанию Porsche следует считать первым автопроизводителем, который задействовал в своих автомобилях принцип двойного сцепления на коробках переключения передач. Их инженеры наглядно показали, как можно осуществлять переключение скоростей, когда КПП находится под нагрузкой, параллельно не сбрасывая при этом обороты силовой установки.

На то время, а именно в 1980 году, разработка стала революцией и настоящим прогрессом в сфере автомобилестроения. С помощью нововведения удалось значительно снизить влияние эффекта турбоямы, что для турбированных двигателей того времени было настоящей проблемой, которую никак не удавалось устранить.

В результате переключение стало плавным, равномерным, ушли различные рывки и провалы. Это позволило полноценно передавать крутящий момент без каких-либо серьёзных и заметных потерь.

Особенности устройства

Некоторые ошибочно сравнивают коробки передач с двойным сцеплением с механическими КПП, оснащёнными сервоприводом. Но в действительности ситуация обстоит несколько иначе. Это не совсем верная позиция, поскольку тут люди отталкиваются преимущественно от работы обычной роботизированной коробки не с двойным, а одинарным сцеплением.

Факт наличия двойного сцепления существенно меняет не только устройство КПП, но и устройство диска сцепления. Стоит напомнить, что в нашей ситуации применяется одновременно пара таких дисков.

Если сопоставить рассматриваемую КПП с механической коробкой, то получится, что у механики имеется один ведущий вал, на котором размещены все ключевые шестерни механизма. Плюс используется один диск и так называемая корзина. Подобное расположение можно считать классическим, в то время как у двойного сцепления конструкция выглядит совершенно иначе.

Начнём с того, что тут применяют сложные составные валы. Можно охарактеризовать ситуация как вал в валу. Если говорить достаточно грубо, то выглядит всё примерно следующим образом. В металлической трубе находится прут из металла, выходящий за пределы самой трубы, и осуществляет вращение внутри элемента. Это позволяет пруту (валу КПП) и самой трубе вращаться. Это и есть тот самый составной элемент коробки с двойным типом сцепления.

На одну из частей вала устанавливается комплект из шестерней, которые являются нечётными. То есть сюда идёт 1,3 и 5 шестерни, отвечающие за соответствующие передачи. На второй части идут уже чётные шестерни, то есть отвечающие за включение 2, 4 и 6 передач. Условно КПП с двойным сцеплением можно описать как конструкцию, где сочетается одновременная работа двух механических трансмиссий.

Вот и суть устройства, где условно две механики в едином механизме осуществляют свою работу попеременно. Пока одна коробка отвечает за разгон автомобиля, другая уже находится в работе и выполняет зацепление со следующей скоростью. То есть сначала машина едет на первой передаче, за которую отвечает один вал, параллельно второй вал готовится к переходу на 2 передачу, и так далее.

По сути, в таких коробках 1 и 2 передачи активируются одновременно, когда машина стартует. Переключение с одного вала на другой предусматривает возможность быстрого перехода с одной передачи на другую с минимальными потерями крутящего момента, без провалов и рывков. Это и называется попеременной работой.

Также в конструкции коробки предусмотрено использование компонентов от роботизированной системы. К ним относится электрический привод и сервопривод. Именно они отвечают за то, чтобы передачи переключались и осуществлялись иные необходимые процессы, такие как работа дисков сцепления. Тут отсутствует ремень или гидротрансформатор, как в вариаторных и автоматических коробках передач. Поэтому часто подобные КПП сравнивают именно с механическими по причине наличия между ними определённого сходства.

Принцип работы

Отдельно необходимо разобраться в принципе работы двойного сцепления, поскольку именно этот момент выделяет коробку на фоне остальных вариантов трансмиссий, устанавливаемых на автотранспортные средства.

Вы уже примерно поняли, как устроено и работает двойное сцепление. По сути это параллельно или попеременно работающие валы в количестве 2 штук. Для каждого вала предусмотрен свой пакет сцепления и определённый набор шестерней передач. Но объединены они в единый корпус и работают как один слаженный механизм.

В конструкции мы имеем одновременно два диска. Первый берёт на себя нечётные передачи, а второй отвечает за чётные. То есть 1, 3, 5 и 2, 4, 6 передачи соответственно.

Теперь конкретно о том, как это всё работает. В момент старта, когда автомобиль трогается с места, один диск сцепления, отвечающий за первую передачу, сжимается. Параллельно включается вторая передача, но она пока не задействована в работе по причине того, что пока её диск находится в разомкнутом состоянии. Затем, когда обороты силовой установки поднимаются до нужной отметки, чтобы переключаться на следующую скорость, происходит размыкание первого диска и сжатие второго. Тем самым трансмиссия переходит с первой передачи на вторую.

Поскольку в момент переключения шестерня второй передачи была уже в зацеплении, переход осуществляется практически моментально. Это позволяет не создавать никаких потерь, толчков, рывков и прочих неприятных ощущений.

Огромное достоинство коробок с двойным сцеплением заключается в том, что скорость переключения со скорости на следующую передачу мгновенная, процедура занимает доли секунды, которые остаются совершенно незаметными для водителя и двигателя. Как показывают исследования, в среднем на переход с одной передачи на другую затрачивает от 0,05 до 0,12 секунды. Много это или мало, судите сами.

Конструкция коробки продумана так, что сжимание и размыкание дисков осуществляется попеременно, осуществляя включение той или иной скорости, в зависимости от режима работы двигателя и текущих показателей оборотов.

Двойное сцепление на роботизированных трансмиссиях, предназначенных для автотранспортных средств, реализуется двумя способами. Это позволяет разделить сцепление на мокрый и сухой тип.

Разновидности двойного сцепления

Их называют сухим и мокрым сцеплением. При выборе автомобиля с подобной роботизированной коробкой следует обратить внимание на то, какое именно сцепление задействовано в их трансмиссиях, сухое или же мокрое. Разные производители применяют различные варианты исполнения системы.

В настоящий момент сухой тип сцепления считается самым распространённым. Согласно статистическим данным, на его долю приходится около 70% от всех автомобилей с подобными коробками передач, характеризующимися наличием двойного типа сцепления. Мокрые системы пока встречаются реже. Но к их преимуществам можно отнести более продолжительный срок службы.

Примечательно и то, что существуют автопроизводители, которые одновременно для своих автомобилей используют два варианта коробок с разным сцеплением. Ярким примером считается немецкий автоконцерн Volkswagen. В их ассортимент есть коробка роботизированного типа, маркируемая как DSG 6. Это мокрый вариант двойного сцепления. Но также присутствует коробка DSG 7. А это уже сухой тип исполнения.

Несмотря на кажущееся сходство, разница между двумя этими типами сцепления действительно существенная.

  1. Сухой тип. Это практически полноценный аналог механического сцепления, то есть к механике система достаточно сильно приближена. Здесь используются диски, которые осуществляют своё вращение в воздухе. Сугубо физически они очень напоминают диски, которые применяются на механических коробках. Процесс сжатия и разжимания осуществляется благодаря работе электрического привода.
  2. Мокрый тип. А это уже иное двойное сцепление. Отличительной особенностью является тот факт, что вращение дисков осуществляется в мокрой среде. А именно в трансмиссионном масле. Процесс разжимания и сжатия осуществляется за счёт гидравлической системы. Тут уже речь идёт о внушительном сходстве с обычными автоматическими коробками.

Отсюда может возникнуть закономерный вопрос, который касается причин повышенной надёжности именно мокрого сцепления, опережающего по этому параметру сухие аналоги.

Тут всё дело именно в трансмиссионном масле. Эта смазка обеспечивает не только вращение, но и высокоэффективное охлаждение в процессе работы. Такая особенность позволяет мокрому сцеплению выдерживать повышенные нагрузки при высоких оборотах. Под действием высокой нагрузки они не сгорают, в отличие от сухого сцепления.

Сухие варианты осуществляют вращение просто в воздухе, откуда возникают определённые ограничения в плане оборотов. Они не могут быть слишком высокими. В противном случае диски начнут перегружаться, гореть и выходить из строя. Замена в такой ситуации не такая уж дешёвая процедура.

Преимущества и недостатки

Напоследок стоит рассмотреть сильные и слабые стороны двойного сцепления, что позволит подвести некоторые итоги и сделать каждому из вас собственные выводы.

Оснащение машины двойным сцеплением действительно даёт ряд преимуществ. Но параллельно не стоит забывать о существующих недостатках, которые для многих покупателей могут оказаться решающими в вопросе отказа от идеи приобретения машины с двойным сцеплением.

Начнём всё же с положительных качеств. Таковых у двойного сцепления несколько:

  1. Современные и передовые технологии. В настоящий момент такой тип КПП считается наиболее передовым и актуальным. Это плюс для тех, кто хочет быть в тренде и всегда следит за техническими новинками.
  2. Плавность работы. Из более существенных преимуществ, проявляющихся на практике, специалисты и эксперты выделяют качество работы. При оснащении автомобиля двойным сцеплением удаётся избавиться от таких неприятных моментов как толчки и рывки. Ход становится абсолютно плавным.
  3. Отсутствие потерь крутящего момента. Если для обычных атмосферных двигателей это не так важно, то в случае с турбированными моторами отсутствие потерь является невероятно значимым преимуществом.
  4. Скорость переключения. Передачи переключаются с поразительной скоростью. Это занимает не более 0,05-0,12 секунды, что является удивительным результатом.
  5. Экономия топлива. Ещё одним неоспоримым преимуществом робота с двойным сцеплением является грамотное расходование горючего. В этом компоненте система выигрывает даже у механических трансмиссий.
  6. Динамика разгона. Также опережает конкурентов по этому показателю. Хорошая динамика и быстрый разгон позволяют уверенно стартовать даже на машинах с не самым мощным двигателем. Коробка очень рационально распоряжается имеющимися лошадиными силами.

Но всё не так идеально, как может показаться изначально.

У роботизированных КПП, оснащённых двойным сцеплением, также присутствует ряд отрицательных качеств. Среди основных и существенных недостатков выделяют следующие:

  1. Сложное устройство. Сам механизм двойного сцепления уже далеко не простой. При этом усложняется конструкция всей трансмиссии, что влечёт за собой целый ряд вытекающих негативных последствий.
  2. Ограниченный ресурс. Такие коробки не рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. Как показывает практика и статистика обращений в автосервис, жизненный цикл двойного сцепления в среднем составляет от 60 до 90 тысяч километров. Для европейцев это нормально, поскольку у них не принято эксплуатировать машины до пределов заявленного моторесурса.
  3. Высокая стоимость ремонта. Причём это довольно мягко сказано. Цена восстановления и проведения ремонтных работ в случае с DSG и подобных ей коробок передач запредельная. В некоторых случаях требуется заплатить порядка 10-20% от стоимости автомобиля. Можете себе представить, о каких суммах идёт речь.
  4. Проблемы с наличием хороших автосервисов. В Европе может с этим всё обстоит хорошо, но вот у нас работает ограниченное количество сервисных центров и мастеров, способных качественно отремонтировать такую коробку.
  5. Условно к недостаткам можно отнести тот факт, что появляются рывки и толчки в режиме высокой интенсивности движения, когда водитель начинает резко набирать скорость, затем останавливается и снова быстро набирает обороты. То есть рывки и толчки могут проявляться в гоночном режиме.

Сейчас вокруг подобных коробок ходит очень много шума, разговоров и споров. Но никак нельзя отрицать тот факт, что автолюбители пока не готовы к переходу на коробки с двойным сцеплением.

Да, изначально их могут привлекать весомые аргументы в пользу двойного сцепления, поскольку отличная динамика, повышенная экономичность и отсутствие рывков действительно выглядят здорово. Но когда человек узнаёт, во сколько может обойтись ремонт и что он обязательно потребуется максимум через 100 тысяч километров, а зачастую и раньше, то предпочитает отказаться от такой идеи, и выбрать более адекватную в плане обслуживания коробку. Пусть и не такую экономичную и динамичную.

Но не стоит ставить на трансмиссиях с двойным сцеплением крест. Их путь только начинается. Уже сейчас ведутся активные работы по устранению недостатков. В той же компании Volkswagen уверены, что им удалось справиться с проблемой быстрого износа деталей, они продлили срок службы, и ресурс отныне заслуживает уважения.

Автомобили с системой двойного сцепления

Уже было отмечено, что одной из подобных коробок является робот DSG в исполнении компании Volkswagen. Но эта немецкая компания является вовсе не единственным производителем, кто оснащает свои машины двойным сцеплением.

Есть ещё ряд компаний, для автомобиля которых предусматривается возможность комплектации подобным решением. Просто у всех присутствуют свои обозначения и маркировки. А именно:

  1. Как вы уже поняли, в случае с компанией Volkswagen применяется название DSG.
  2. Обозначение коробки как Powershift используется концерном Ford.
  3. Если вам требуется BMW с такой коробкой, ищите маркировку M DCT.
  4. В случае с Porsche применяется название 7DT.
  5. Mercedes использует имя Speedshift, что как бы подчёркивает и акцентирует внимание на высокой скорости переключения.
  6. Наиболее сложное название у Mitsubishi, поскольку тут коробки с двойным сцеплением называются Twin Clutch SST.
  7. Куда проще в этом плане поступили в Audi, назвав КПП просто S-Tronic.

Но это вовсе не означает, что сами автокомпании силами своих инженеров и конструкторов выпускают собственные роботизированные КПП с двойным типом сцепления.

Существует всего несколько компаний, которые поставляют коробки полностью в сборе или отдельные их компоненты ведущим автокомпаниям. Техническая сложность реализации таких коробок не позволяет всем желающим заниматься их изготовлением.

Можно выделить несколько главных производителей:

  1. ZF. Эта компания поставляет роботов для автомобилей линейки Porsche.
  2. Ricardo. Уникальный во многом производитель, поскольку именно он создал роботизированную КПП, оснащённую двумя сцеплениями, для гиперкара в лице Bugatti Veyron.
  3. Фирма Luk поставляет автоконцерну Volkswagen сухой тип коробки.
  4. А вот мокрые трансмиссии для той же компании Volkswagen производит уже компания BorgWarner.
  5. Самым продвинутым и востребованным производителем считается Getrag. В числе их клиентов такие гиганты автопроизводства как Mercedes, Chrysler, Volvo, Renault, Mitsubishi, BMW, Ford, Ferrari и Dodge.

Некоторые компании берут у разных изготовителей различные компоненты, собирая собственную трансмиссию. В качестве примера можно привести роботизированную коробку от BMW. Здесь сама коробка взята у Getrag, а вот двойное сцепление для них поставляет BorgWarner.

Появление роботизированных КПП, имеющих двойное сцепление, стало действительно внушительным прорывом в автомобильной индустрии. Но пока рано говорить о каком-то превосходстве и массовом внедрении этих коробок в современные автомобили.

При всех своих объективных преимуществах, они имеют целый ряд весомых недостатков. Если производителям удастся хотя бы частично избавиться от минусов, оставив при этом все положительные качества, ситуация существенно поменяется. Главный акцент следует сделать на ресурсе коробок и их ремонтопригодности. Точнее на снижении стоимости. Но цена скорее упадёт по мере распространения трансмиссий, когда появится большее количество автосервисов и мастеров, готовых взяться за ремонт. Конкуренция поспособствует снижению стоимости обслуживания. Но пока многое говорит не в пользу этих решений.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6,5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторс

drivertip.ru

Двойное сцепление. Принцип действия двойного сцепления. Сравнение сухого и мокрого сцепления

Автоматизированные коробки передач с двойным сцеплением

Назначение двойного сцепления

Наконец-то классическая автоматическая коробка передач обзавелась конкурентом. «Коробка передач последовательного переключения» DSG (DirektSchaltGetriebe) захватывает рынок. Может быть, ощущения комфорта от переключений передач несколько отстают от классической АКПП, однако коэффициент полезного действия значительно выше при полной автоматике всех происходящих процессов. За счёт того что скорость переключения передач в автомобиле с двойным сцеплением очень мала, в первую очередь она представила интерес для спортивных машин. В тоже время габаритные размеры двойного сцепления довольно малы и сопоставимы с размерами обычного сцепления, поэтому использование этого механизма возимело смысл во всех автомобилях, как говорится от мала до велика. Коробка предназначена для всех типов автомобилей, от экономных до спортивных машин, при этом покрывается большой объем рынка и стоимость продукции уже не столь велика, как это было в первых тестовых образцах и протопипах.

Тем не менее разработка и производство двойного сцепления — очень технологичный и точный процесс. К примеру, програмное управление должно регулировать степень закрытия сцепления при трогании с места вперёд и движении задним ходом. Современные моторы сконструированы таким образом, что уже при трогании выдают довольно таки большой вращательный момент. чтобы ускорение автомобиля было не очень большим и вместе с тем поддавалось управлению, выходной вал двигателя по отношению к входному валу кпп должен вращаться с проскальзываниме, которое и должно обеспечивать двойное сцепление в автоматическом режиме. Поэтому к сцеплению предъявляются особые требования. 

Двойное сцепление для быстрого переключения

Существуют сцепления с полностью сухими поверхностями трения и те, которые работают в масляной ванне (они называются мокрые). Как правило, для передачи одинакового вращательного момента поверхность трения в мокрых сцеплениях,  несмотря на меньший диаметр, больше чем в сухих, за счёт наличия в сцеплении набора из нескольких фрикционных и стальных дисков. До недавнего момента многодисковые сцепления использовались только в мотоциклах и автоматических коробках передач. Постепенно  они начинают  внедряться в остальные сегменты автомобилестроения. 

 

Двойное сцепление используется в основном для автоматического переключения передач

В то время как классическое мокрое сцепление в мотоциклах переключается в основном вручную и работает в масляной ванне с соответствующими потерями мощности из-за вязкого трения масла, в автомобилях работает двойное сцепление вместе с автоматизированной коробкой передач, а иногда используется и в полностью автоматической коробке передач вместо гидротрансформатора (только мокрое сцепление). Оно реагирует на команды блока управления коробкой передач и перемещается по средствам гидропривода (мокрое сцепление) или электропривода (сухое).

 

Современные мокрые сцепления без потерь мощности

Мокрые сцепления в настоящий момент опережают сухие, потому что циркуляция масла в них активнее отводит тепло от поверхностей трения. При этом новое масло в область контакта подаётся только в момент закрытия сцепления. При константной езде в одной передаче происходит отток масла от поверхностей сцепления и за счёт этого потери мощности снижаются. В этом режиме использования по экономичности мокрое сцепление может конкурировать с сухим. Естественно поверхности трения у этих двух разных систем не одинаковы, однако коэффициента трения мокрого слоя, который несколько ниже, хватает для передачи момента двигателя в закрытом состоянии без проскальзывания.

 

Сравнительная таблица сухого и мокрого сцеплений

 



      

 

         

 

Сухое двойное сцепление Мокрое двойное сцепление

 






   Сухое двойное сцепление  Мокрое двойное сцепление
Экономичность Наилучшие показатели экономии топлива, даже в сравнении с ручной кпп В среднем расход на 6% больше чем у сухого сцепления из-за вязкого трения масла и работы масляного насоса
Максмальная передаваемая мощность Максимальный передаваемый момент двигателя ограничен из-за медленного охлаждения контактирующих поверхностей  Могут передавать большой вращательный момент. Лучшее охлаждение за счёт масляного потока 
Разработка и управление Разработка сухих двойных сцеплений требует особых затрат касательно програмного управления, поскольку неизбежный длительный износ сцепления должен быть учтён и в зависмости от времени должна меняться стратегия управления закрытием и открытием сцепления. Нет значительных затрат на разработку из-за отсутствия износа 
Скорость переключения Сопоставима с мокрым сцеплением, больше чем в ручной кпп. Время переключения от 0.12 до 0.05 с Сопоставима с сухим сцеплением, больше чем в ручной кпп. Время переключения от 0.12 до 0.05 с

 

Также о коробках передач с двойным сцеплением, их устройстве и принципиальной кинематической схеме вы узнаете в статье Современные типы АКПП.

piter-at.ru

что это и как это работает. Плюсы и минусы двойного сцепления |

Всем привет! Сегодня на АвтоПульсаре поднимем вопрос двойного сцепления, постараемся максимально раскрыть тему и ответить на главные вопросы, которые вас интересуют. Вы узнаете, что такое двойное сцепление, кто и зачем его придумал, а также какие плюсы и минусы двойного сцепления существуют.

Довольно много инноваций в современных автомобилях, которые уже стали нормой, перекочевали из автомобильного спорта. Система двойного сцепления — не исключение. Для гоночных автомобилей каждая секунда дорога, поэтому учитывается каждый нюанс и даже скорость переключения передач. Не буду вдаваться в детали о том кому пришло в голову изобрести двойное сцепление (но на всякий пожарный скажу, что это был француз Адольф Кегресс, который еще в далеком 1939 пытался воплотить в жизнь то, что мы сегодня называем коробка с двойным сцеплением…), но это изобретение позволило не только экономить время на переключении скоростей, но и не терять при этом крутящий момент. Такую особенность подхватили маркетологи и уже после доработали и внедрили в жизнь инженеры, в результате чего двойное сцепление появилось на АКПП и «роботах».

Кроме явных преимуществ и плюсов двойного сцепления есть у него и минусы, однако прежде чем перейти к перечислению тех и других, предлагаю вкратце разобраться как работает двойное сцепление.

Двойное сцепление — устройство и принцип работы

В отличие от обычной коробки переключения передач (КПП), у коробок с двойным сцеплением два вала вместо одного, на которых располагаются шестерни. У каждого сцепления своя задача, одно передает крутящий момент на первый вал, а другое — передает его на второй вал. На каждом валу располагаются шестерни, то есть передачи, один вал содержит исключительно четные, а второй нечетные передачи. Для примера: на внутреннем валу 2-я, 4-я, и 6-я передачи, а на внешнем 1-я, 3-я, и 5-я. В принципе, вся КПП — это совокупность валов и шестеренок, которые взаимосвязаны между собой и включаются в работу тогда, когда вам это нужно.

Трансмиссия данного типа работает под руководством автоматики, которая в свою очередь управляет гидравлическими приводами (гидроприводами). Ошибочно полагать, что такая коробка — это простой всем нам знакомый «автомат», нет, есть разница, при чем большая. В коробке с двойным сцеплением отсутствует неотъемлемая составляющая каждой автоматической коробки — гидротрансформатор.

Модификации двойного сцепления

Существует два варианта исполнения данной коробки с «мокрым» и «сухим» сцеплением.

Мокрое сцеплении предусматривает расположение узлов коробки в масляной среде. За счет такого решения происходит охлаждение, снижается трение между рабочими поверхностями и соответственно сокращается износ деталей. Двойным сцеплением «мокрого» типа, как правило, оснащаются автомобили с большим крутящим моментом, то есть мощные спорткары и заряженные гоночные автомобили.

Сухое сцепление, как уже понятно из названия, работает «на сухую», в результате чего существенно проигрывает «мокрому» аналогу. Однако вместе с тем имеет ряд преимуществ, среди которых: простота и надежность за счет отсутствия масляного насоса. Последний, кстати, потребляет ресурс двигателя, а стало быть снижает его мощность со всеми вытекающими.

В двух словах об устройстве сухого сцепления. Сухой тип двойного сцепления имеет более простое устройство. Используется всего лишь один ведущий диск, соединенный с маховиком двухмассового типа, а на первичных валах установлены диски сцепления. Затем идут нажимные диски, рычаги, пружины, а также два нажимных подшипника. По умолчанию диски разомкнуты.

Мокрое сцепление предусматривает наличие двух пакетов дисков, расположенных внутри корпуса. Некоторые фрикционные диски соединены с корпусом жестко. Сам корпус сцепления соединен с валом двигателя при помощи ступицы. Другие фрикционы соединены с валами КПП через ступицы. По умолчанию сцепление разомкнуто, поскольку на диски воздействуют пружины. Как только возникает потребность в сцеплении в работу включается гидроцилиндр, подключенный к гидроэлектрическому модулю.

На переднеприводных автомобилях используются коробки с мокрым двойным сцеплением параллельного расположения за счет компактности концентрических муфт.

Принцип работы двойного сцепления

В случае использования простого сцепления потеря крутящего момента во время переключения передач — неизбежна, вместе с этим происходит и потеря мощности. У двойного сцепления все куда лучше, как только автомобиль сдвинулся с места, система уже ждет переключения на повышенную передачу как бы предугадывая его, для этого используются сигналы, поступающие от датчиков. Когда наступает время переключения, первый диск сцепления мгновенно отключается и включается второй диск.

Прежде чем переключить ту или иную скорость, система анализирует ряд сигналов, которые поступают от датчиков. Главным среди сигналов являются данные о положении педали «газа», именно эти данные позволяют системе понять, чего хочет водитель — ускориться или сбавить обороты. Также при переключении скоростей учитывается скорость вращения колес, валов в КПП, а также положение ручки переключения передач. Грубо говоря, в момент переключения передач какие-то доли секунды сцепление обеспечивается за счет двух систем дисков, после чего одна из них отключается. Кроме скорости переключения соблюдается также плавность, то есть ни намека на рывки или толчки.

О плюсах двойного сцепления

  • Скорость и плавность переключения передач.
  • Экономия топлива (даже больше чем на «механике»).
  • Лучшая разгонная динамика по сравнению с АКПП и МКПП. Достигается благодаря отсутствию пауз и падения мощности между переключением передач.
  • Двойное сцепление идеально сочетается с мощными автомобилями (от 200 «лошадей» и выше).
  • Возможность переключения передач в ручном режиме.

О недостатках двойного сцепления

  • Сложная конструкция, что так или иначе сказывается на стоимости обслуживания и ремонта. Те, кому довелось заниматься ремонтом коробки с двойным сцеплением в один голос утверждали об оооочень высоких ценах на ремонт и запчастях.
  • Проблема найти специалиста, который бы взялся за ремонт коробки с двойным сцеплением или выполнил его правильно.

Как-то так… Надеюсь вам было интересно и понятно!? Ваши соображения относительно данного типа сцепления оставляйте в комментариях, возможно у кого-то из вас был опыт эксплуатации или ремонта КПП с двойным сцеплением — будем признательны, если вы ими поделитесь с нами. Всем пока, и удачи!

Текст: avtopulsar.ru

avtopulsar.ru

Сцепление автомобиля. Принцип работы сцепления автомобиля

Сцепление автомобиля – это один из главных компонентов трансмиссии. Именно оно принимает на себя весь основной удар при переключении передач, защищает машину от перегрузок и гасит колебания. Как работает сцепление на автомобиле, как оно устроено, какие функции выполняет? Ответы на все эти вопросы – далее в нашей статье.

Характеристика

Сцепление автомобиля – это узел, предназначенный для кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении скоростей.

На большинстве современных автомобилей данный элемент размещается между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания.

Устройство сцепления автомобиля

По своей конструкции данная деталь представляет собой целую систему, состоящую из следующих элементов:

  1. Маховик. На него вырабатывается весь крутящий момент мотора. К маховику подсоединяется корзина. Это одна из наиболее стойких к нагрузкам деталь.
  2. Нажимной и ведомый диск сцепления. Данные детали тесно взаимосвязаны между собой. Нажимной диск сцепления может как соприкасаться, так и отпускаться от ведомого в зависимости от конкретного положения педали в салоне автомобиля.
  3. Вилка выключения. Данная деталь при нажатии педали разжимает диски.
  4. Первичный вал КПП. Это элемент, на который передается крутящий момент через сцепление автомобиля от ДВС.

Для чего нужен данный узел?

Как известно, двигатель вращается постоянно, а вот колеса – нет. И чтобы при каждой новой остановке автомобиля не приходилось глушить мотор, на коробке следует выключать ту или иную передачу, то есть путем нажатия на педаль сцепления активировать «нейтралку». При последующем движении данный узел способен снова совместить вращающийся двигатель и неподвижную КПП, плавно соединяя валы между собой. Благодаря этому происходит мягкое трогание автомобиля с места.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов – фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается. Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков. В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.

Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту. Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления. После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Особенности работы на автоматических коробках

В обычных АКПП такой элемент трансмиссии, как сцепление, попросту отсутствует. Зато на роботизированных и кулачковых «автоматах» она предусмотрена. Кстати, на последнем типе трансмиссий сцепление работает только при старте. В процессе движения данный элемент не функционирует.

На большинстве автоматических коробок используется многодисковое сцепление влажного типа. Однако выжим здесь происходит не путем нажатия определенной педали (которой попросту здесь нет), а сервоприводом (другими словами, актуатором). На данный момент принято различать несколько типов данных устройств:

  • Электрический. Подобный сервопривод представляет собой шаговый двигатель. Он управляется при помощи ЭБУ (электронного блока управления).
  • Гидравлический. Такой актуатор выполняется в виде гидроцилиндра. Он приводится в действие специальным гидравлическим распределителем.

На КПП типа «робот» используются два типа сцеплений. Они функционируют переменно. При выжиме первого для автоматического переключения определенной передачи второе ожидает команды для выжима следующей.

Продлеваем срок службы

Сцепление – это, пожалуй, один из самых износостойких элементов в конструкции автомобиля. Качественный узел может прослужить 200 и более тысяч километров. Однако чтобы ваша коробка не потребовала ремонта уже на первых неделях езды, нужно знать определенные правила эксплуатации.

При вождении автомобиля с механической трансмиссией, прежде всего, научитесь правильно нажимать на педаль. В то время когда вы приотпускаете ее, происходит включение сцепления. В этот момент пружина нажимного диска подводит ведомый механизм к маховику. Происходит плавное притирание элементов. За счет этого диск немного проскальзывает относительно маховика, последний также начинает вращаться.

На следующем этапе необходимо дать небольшое время узлу для того, чтобы обороты максимально сравнялись. Для этого следует удерживать педаль в средней позиции примерно 2-3 секунды. После этого количество оборотов маховика приблизится к скорости вращения диска. Итак, автомобиль потихоньку набирает ход.

Что же делать далее? Когда маховик с ведомым и нажимным диском стал самостоятельно вращаться с одинаковой скоростью и без проскальзываний, происходит максимально высокая передача крутящего момента. В таком случае необходимость в повторном разъединении КПП и двигателя отсутствует (разве что при экстренном торможении). Как только машина тронулась, а на спидометре уже больше 10 километров в час, педальку можно смело отпускать. Дальше аналогичным путем переключаемся на повышенную передачу вплоть до 5-й (если это позволяют ПДД).

Обратите внимание, что если при трогании с места внезапно сбросить педаль сцепления, машина будет ехать рывками, а через 3-4 секунды заглохнет. Это происходит из-за того, что при резкой притирке дисков мотор передает всю мощь на коробку, тем самым попросту рвет ее. Нагрузка на шестерни увеличивается, соответственно, ресурс механизмов трансмиссии уменьшается. Резко отпускать педаль при трогании не следует, так как это очень вредит вашему автомобилю. Лишь когда машина набирает достаточно большую скорость (это уже 3-5 передача), при переключении на повышенную можно «бросать» педаль сходу.

Как не сжечь этот узел?

Не стоит думать, что если долго давить на данную педаль, работа сцепления автомобиля будет стабильной, а машина от этого не пострадает. К примеру, на перекрестках и при остановке «на красный» следует сразу переключаться на «нейтралку». Если все это время (порядка 20-40 секунд) ваша нога будет находиться на педали сцепления, вы попросту его сожжете через 1-2 дня. Цена на него в зависимости от модели автомобиля колеблется в пределах от 200 до 1000 долларов и выше. Согласитесь, это довольно большая сумма.

Как показывает практика, при правильном использовании сцепления можно не менять корзину и диск на протяжении 100-200 тысяч километров (касается импортных марок машин). Главное – чувствовать, когда следует нажимать на педаль, а когда – нет. Если ваша остановка длится более 5-6 секунд, смело включайте «нейтралку». Сделать это можно и раньше, например если на расстоянии в 300 метров вы увидели красный сигнал светофора. В таком случае машина будет двигаться по собственной инерции. Кстати, используя «накат», можно значительно уменьшить расход топлива автомобиля.

Таким образом, не следует резко отпускать педаль сцепления, но и не нужно очень долго его держать. И в том и в другом случае вы рискуете ухудшить техническое состояние автомобиля.

Регулировка узла

Периодически автомобилю требуется регулировка сцепления. Со временем ход педали увеличивается, вследствие чего механизмы отключаются не полностью. То есть при максимальном нажатии на педаль валы не отключаются, а остаются «в притирке» с двигателем. А это, как мы уже сказали ранее, значительно увеличивает уровень нагрузки на зубья. В результате изнашиваются все компоненты узла.

Как это определить?

Понять, требуется ли вашему автомобилю регулировка сцепления, очень просто. Для этого нужно взять строительную рулетку и замерить расстояние от пола до резиновой накладки педали. На большинстве легковых автомобилей данное значение составляет порядка шестнадцати сантиметров. А выставляется ход педали при помощи специальной контргайки, которая находится на окончании троса под капотом. При этом механизм следует трижды нажать до упора (в пол).

Заключение

Итак, мы подробным образом рассмотрели особенности работы системы сцепления автомобиля. Как видите, данная деталь представляет огромную важность для двигателя и коробки передач. Поэтому не следует пренебрегать правилами ее эксплуатации и впустую жечь корзину при отсутствии особой надобности. Берегите свой автомобиль и эксплуатируйте сцепление бережно!

www.syl.ru

Сцепить-расцепить — Мотобратва

Трансмиссия. Часть 2. Сцепление и квикшифтер

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

На любом мотоцикле должна быть возможность отключения привода коленвала от заднего колеса, для того чтобы двигатель мог работать, когда байк неподвижен. Несмотря на это очевидное утверждение, представьте себе, такая возможность существовала не всегда.

 


 

На многих ранних мотоциклах использовался непосредственный привод при помощи ремня и шкивов на коленвале и заднем колесе, которые невозможно было разъединять. Такой привод действительно работал, однако при его эксплуатации вылезали некоторые проблемы. Например, чтобы остановиться на перекрестке, нужно было глушить двигатель. А завести байк в таком случае можно было только с «толкача», что явно не является наилучшим вариантом старта.

Механизм  сцепления был придуман, чтобы  обеспечить разъединение работающего  двигателя от привода заднего колеса. Вторая функция, не менее важная, — возможность выбора передаточных отношений на машинах, которые оснащены коробкой передач. Посмотрим, как этот механизм работает.

Принцип сцепления

Работа  сцепления основана на трении. В  наиболее простом виде сцепление  состоит из двух дисков, один из которых  располагается на цапфе коленчатого  вала, а второй связан через какой-нибудь механизм привода (цепь, ремень, шестерни) с задним колесом и прижат к первому диску. Если между дисками есть небольшой зазор – двигатель работает, в то время как второй диск остается неподвижным. Если соединить диски между собой, то вращение коленчатого вала за счет трения будет передаваться второму диску, а поскольку он связан с задним колесом, то оно тоже будет вращаться. Так что подвод мощности от двигателя на колесо может при необходимости включаться или выключаться.

На  подавляющем большинстве современных  серийных байков используется сцепление с ручным управлением от рычага, расположенного на руле. Исключение – скутеры, на которых используется автоматическое центробежное сцепление, режим работы которого зависит от оборотов двигателя. В нашей статье речь пойдет именно о сцеплении, которое используется на мотоциклах (к сожалению, формат статьи не позволяет нам вдоволь посмеяться над забавными историями о скутеристах, пересевших на мотоциклы, и пытающихся «тормозить» сцеплением).

Как устроено сцепление

Все сцепление в сборе устанавливается на первичный вал коробки передач (об устройстве данного девайса читайте в нашей статье). Корпус или наружный барабан сцепления устанавливается на подшипнике и может вращаться свободно и независимо от вала. Наружный барабан сцепления непосредственно связан через переднюю передачу с коленвалом (хотя есть и такие конструкции, в которых сцепление установлено непосредственно на цапфе коленвала; такая схема распространена на мотоциклах производства BMW и Moto Guzzi), так что при вращении коленвала он тоже вращается. Центральная часть сцепления, или внутренний барабан (ступица), обладает меньшими размерами и располагается внутри наружного барабана. Она устанавливается на первичном валу коробки передач и фиксируется на нем от проворота шлицами, так что при вращении внутреннего барабана первичный вал тоже вращается.

 

Разрез многодискового сцепления в масляной ванне, Yamaha R6 2008

Диски сцепления располагаются в промежутке между наружным и внутренним барабанами. Используется два типа дисков: гладкие и фрикционные. Они располагаются поочередно, а точное число дисков зависит от типа сцепления и машины, на которой оно применяется. На внешней окружности фрикционных дисков находятся прямоугольные шлицы, которые устанавливаются в пазы наружного барабана сцепления. На внутренней окружности гладких дисков нарезаны зубья, которые устанавливаются в пазы внутреннего барабана сцепления.

В обычном положении (когда байк находится  в движении) фрикционные и гладкие  диски удерживаются в непосредственном контакте с помощью пружин, воздействующих на пластину, которая называется нажимным диском. При вращении коленвала и наружного барабана сцепления из-за трения, возникающего между пластинами, внутренний барабан сцепления, а следовательно, и первичный вал коробки передач тоже вращаются.

Когда райдер выжимает рычаг сцепления  трос или гидравлический механизм, противодействуя усилию пружин, отжимает нажимной диск от пакета гладких и фрикционных дисков, в результате чего диски перестают соприкасаться. Из-за прекращения непосредственного контакта между дисками, трение уменьшается, позволяя наружному барабану свободно вращаться относительно внутреннего барабана. По мере того, как райдер отпускает рычаг сцепления, диски снова прижимаются друг к другу, и постепенно вращение наружного барабана сцепления за счет трения начинает передаваться внутреннему барабану, таким образом осуществляя постепенную передачу крутящего момента к коробке передач и дальше — к заднему колесу; благодаря этому исключается возможность остановки или рывков (конечно, если все делать правильно и отпускать сцепление плавно).

Способность передачи крутящего момента сцеплением зависит от множества факторов: числа  и диаметра дисков, усилия пружин, сжимающих  их, и коэффициента трения между дисками. При прочих равных условиях, на небольших машинах необходимо меньшее количество дисков, чем на больших и мощных аппаратах. Аналогично, если крутящий момент одинаков, то при увеличении диаметра дисков их количество можно уменьшить. На фрикционные диски (кто бы мог подумать?) нанесен фрикционный материал, а гладкие диски изготавливаются из стали.


Компоненты сцепления Honda CBR1000RR 2007

 

Дела  конструкторские

При выборе типа сцепления, которое нужно  установить на конкретный мотоцикл, на решение конструктора влияет несколько определяющих факторов. Сначала давайте разберемся с количеством дисков.

В сцеплении многодискового типа применяется  более одного комплекта гладкого и фрикционного дисков, обычно используется семь или восемь, а иногда и девять фрикционных дисков. Гладких дисков всегда на один меньше по сравнению с фрикционными, поскольку пакет дисков всегда с двух сторон ограничивается фрикционными дисками.

На  большинстве моноблочных двигателей (то есть таких, в которых все узлы трансмиссии выполнены в пределах картера двигателя) с поперечным расположением коленвала в раме, используется многодисковое сцепление. Причина этого – небольшой диаметр сцепления. Многодисковое сцепление также намного легче однодискового, хоть и обладает большей поверхностью трения и прочностью.

Одно- или двухдисковые муфты сцепления  применяются на мотоциклах с продольным расположением коленвала в раме (например, байки Moto Guzzi с V-твином, цилиндры которого расположены поперек рамы). Сцепление закрепляется на задней цапфе коленвала и снабжено отдельным корпусом между двигателем и коробкой передач. Из-за такого расположения сцеплению не требуется компактность, а при большом диаметре необходим только один или два диска.

Следующий вопрос, который решают конструкторы – использовать сухое сцепление или работающее в масляной ванне.

 

Сухое сцепление Ducati 749 выставлено напоказ (в стоке, конечно же, прикрыто крышкой)

Может показаться странным, что механизм, принцип которого основан на трении, работает в масле; но для этого есть несколько важных причин. Масло выполняет функции отвода тепла, чтобы сцепление не подгорало. Кроме того, оно служит смазочным материалом для втулок или подшипников, на которых вращается наружный барабан сцепления, а также облегчает перемещение шлицов и зубьев дисков. Дополнительный «бонус» сцепления в масляной ванне – для обеспечения смазывания передней передачи не нужно герметизировать сцепление в отдельной камере.

Против  физики не пойдешь – естественно, что трение, обеспечиваемое между дисками сцепления, работающего в масляной ванне, ниже трения между дисками сухого сцепления. Поэтому необходимы диски большого диаметра или их большее количество (а может быть, и то, и другое), что приводит к увеличению габаритов.

Suzuki RGV250, оснащенный сухим сцеплением

Такой же RGV250, но со сцеплением в масляной ванне

Вот почему сухое сцепление в основном используется на спортивных мотоциклах. Большая эффективность и малый вес (не нужно лить масло) – неотъемлемая часть сухого сцепления. Впрочем так же, как и малый ресурс. Большинство гоночных аппаратов оснащаются сухим сцеплением, так же как и практически все гражданские спортбайки Ducati (кроме 848, но для него есть отдельный заводской «сухой комплект»). Японские производители в основном используют сцепление в масляной ванне. С практической точки зрения, «мокрое» сцепление выглядит предпочтительней – гораздо больший ресурс и меньшая склонность к перегреву. С другой стороны, если цель – максимальный результат в гонке, тогда выбор будет в пользу сцепления сухого типа.

 

Ничего тут не сломалось, этот стрекот – звук исправного сухого сцепления Ducati

Е

motocafe.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о