Гидравлическое сцепление – Гидравлическое сцепление автомобилей — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

суть, устройство, привод и принцип работы

3976 Просмотров

Сцепление является важнейшим элементом любого автомобиля, принимающим на себя многочисленные нагрузки и удары, возникающие в процессе езды. Поэтому особую важность имеет его устройство, функциональные особенности и разновидности. Сцепление может иметь механический и гидравлический привод.

Сцепление с гидравлическим приводом

Впервые устройство появилось в 1905 году, предназначалось для применения в морских судах, но спустя какое-то время один инженер занялся его установкой на авто.

Гидравлический привод сцепления

Гидравлический привод сцепления

Принцип базируется на обеспечении сцепления двигателя и коробки передач, в ходе чего происходит поглощение вибраций, и автомобиль начинает плавное движение.

Рассмотрим устройство и принцип функционирования системы.

Гидравлический привод

Гидравлический привод сцепления обладает более сложной структурой. Несмотря на сложную систему, устройство в работе является более совершенным. Главный и рабочий цилиндр сцепления автомобиля имеют одинаковый принцип дефектовки деталей, поэтому они описываются по отдельности редко.

Особенности

Гидропривод сцепления для автомобиля имеет несколько конструктивных особенностей:

  • устройство предполагает отсутствие троса, подвергаемого износу и поломкам, поэтому можно экономить на затратах;
  • соединение осуществляется штоком, обладающим регулируемой конструкцией и сложным механизмом;
  • цилиндр располагается традиционно в области корпуса картера;
  • главный цилиндр сцепления и бачок жидкости совместимы по своему расположению.

Главный и рабочий цилиндр имеют соединение с помощью магистрали, где расположена рабочая жидкость. Принцип работы имеет сходство с действием гидравлической системы тормозов, которое базируется традиционно на особенностях свойств несжимаемой жидкости.

Поломки

Рабочий цилиндр автомобиля подвергается поломкам, поэтому тем, кто хочет сэкономить время на ремонте, стоит осуществить его замену новым элементом. Цилиндр продается, как и шайбы для уплотнения, в комплекте. Устанавливаются компоненты под гидравлический шланг, в области болта крепления. Если их нет в наборе, стоит приобрести отдельно и установить на автомобиль.

Полностью заменять цилиндр автомобиля нецелесообразно с экономической точки зрения, достаточно поменять специальные резиновые манжеты, которые продаются в ремонтных комплектах. Отдавать машину стоит в ремонт только в проверенные сервисы, чтобы достигнуть оптимального результата.

Как работает

От педали сцепления к его механизму передается усилие с помощью жидкости, находящейся в гидроцилиндрах привода, соединяющих важнейшие элементы. Большой диск находится на острой стороне вала и кожуха, выполненного из стали. Последний закрепляется в области маховика. Внутри него есть пружина со специальными выжимными рычажками. На оси конструкции располагается специальная управляющая педаль, которая приподнимается к кронштейну на кузове. Она опускается при выключении сцепления и переключении передачи.

Особенности выбора минерального масла. Можно ли использовать его в гидроприводе сцепления

Минеральное масло должно приспособиться к тяжелым условиям функционирования в передачах, ведь температурный режим может достигать +150 С. К маслам, соответственно, предъявлены жесткие требования, поскольку помимо выполнения функции смазки трущихся поверхностей они играют роль рабочего тела.

Так, минеральное масло должно обладать достаточным количеством эксплуатационных качеств:

  • высокая стабильность в течение полного эксплуатационного срока;
  • минеральное масло должно иметь интенсивную аэрацию;
  • высокие показатели образования пены;
  • минеральное масло должно характеризоваться присутствием в составе противокоррозионных присадок, обеспечивающих снижение действия коррозии;
  • оптимальный уровень вязкости и плотности, который должно иметь минеральное масло. Если уровень и КПД высокие, показатель вязкости – минимальный, если нужно обеспечить в области поверхностей трения пленку – требуется высокий показатель вязкости;
  • отсутствие качеств агрессивности в отношении деталей, используемых для уплотнения и по сравнению с другими элементами, работающими в системе.

Комплект установки гидравлического сцепления

Комплект установки гидравлического сцепления

Нередко на практике применяется специальное минеральное масло, которое изготовлено на базе веретенных компонентов с низким уровнем вязкости и присутствием присадок.

Однако стоит обратить особое внимание: в современных автомобилях минеральное масло в гидроприводе сцепления не используется, так как оно может разрушить резиновые элементы конструкции. Для этого применяют специальную тормозную жидкость DOT4. Также недопустимо смешивание тормозных жидкостей разных типов.

Заключение

Таким образом, устройство гидравлического привода автомобиля является сложным, но, несмотря на это, имеет массу преимуществ и особенностей функционирования. Минеральное масло не стоит использовать в гидравлическом приводе автомобиля, чтобы не возникло серьезных проблем с его эксплуатацией и ремонтом.

Гидравлическое сцепление автомобилей — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

Гидромуфта, в которой крутящий момент передается гидродинамическим (скоростным) напором жидкости, циркулирующей между ведущими и ведомыми деталями, называется гидравлическим сцеплением.

Гидромуфта на автомобилях в качестве самостоятельного сцепления не применяется, так как не обеспечивает полного выключения (ее «ведет»), что затрудняет переключение передач. В связи с этим при использовании гидромуфты последовательно с ней устанавливается фрикционное сцепление, которое предназначено только для переключения передач. При этом в фрикционном сцеплении устанавливаются более слабые нажимные пружины, что облегчает выключение сцепления.

На схеме 1 показана гидромуфта, с которой последовательно включено однодисковое фрикционное сухое сцепление. Ведущее лопастное насосное колесо 1 вместе с корпусом гидромуфты закреплено на коленчатом валу двигателя, а ведомое лопастное турбинное колесо 2 соединено с ведущим диском 3 фрикционного сцепления. Оба колеса находятся в корпусе гидромуфты, объем которого на 80…85 % заполнен рабочей жидкостью – турбинным маслом малой вязкости. Лопасти колес расположены радиально.

Схема 1 – Гидравлическое сцепление

1 – насосное колесо; 2 – турбинное колесо; 3 – ведущий диск

Принцип работы

При вращении коленчатого вала двигателя вращается насосное колесо 1. Жидкость с его лопастей под действием центробежной силы переносится на лопасти турбинного колеса (показано стрелками) и приводит его и ведущий диск 3 фрикционного сцепления во вращение. Таким образом,

передача крутящего момента происходит посредством жидкости, и длительное буксование не вызывает усиленного нагрева и повышенного изнашивания деталей гидромуфты.

Достоинства и недостатки

Гидромуфта обеспечивает плавную передачу крутящего момента, снижает динамические нагрузки в трансмиссии и поглощает крутильные колебания, повышает устойчивость работы двигателя при малой скорости движения, облегчает управление автомобилем и повышает его проходимость.

Однако гидромуфта имеет низкий КПД и ухудшает топливную экономичность автомобиля. При установке гидромуфты потери максимальной мощности двигателя составляют до 3 % из-за нагрева рабочей жидкости. Кроме того, применение гидромуфты приводит к

увеличению сложности, металлоемкости и стоимости трансмиссии.

Другие типы сцеплений

Привод сцепления — Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема гидравлического привода сцепления:
1 — педаль;
2 — толкатель;
3 — главный цилиндр;
4 — поршень толкателя;
5 — поршень главного цилиндра;
6 — бачок;
7 — трубопровод;
8 — рабочий цилиндр;
9 — поршень;
10 — пружина;
11 — вилка;
12 — опора вилки;
13 — выжимной подшипник

Привод фрикционного сцепления может быть механическим, гидравлическим или электромагнитным. На большинстве автомобилей применяются механические и гидравлические приводы. Электромагнитный привод применяется редко, в основном при необходимости автоматизации процесса управления сцеплением. Для облегчения управления на некоторых автомобилях в приводе сцепления используют пневматические и вакуумные усилители.

автомобилях в приводе сцепления используют пневматические и вакуумные усилители. В качестве привода сцепления небольших легковых автомобилей часто используют механический тросовый привод. Его преимуществами являются простота и дешевизна. Однако износ фрикционных накладок при таком типе привода приводит к изменению положения педали сцепления. Поэтому в конструкции тросового привода обычно предусмотрена возможность ручной или автоматической регулировки.
Гидравлический привод сцепления использует свойство несжимаемости жидкости. В качестве рабочей жидкости используют такую же, что и в гидравлическом тормозном приводе. Привод имеет главный и рабочий цилиндры, соединенные между собой трубопроводом. Плунжер рабочего цилиндра через толкатель действует на вилку включения сцепления, связанную с выжимным подшипником. Для удаления воздуха из привода в цилиндрах гидравлического привода установлены специальные клапаны.
Иногда в гидравлическом приводе сцепления устанавливают демпфирующее устройство, которое гасит колебания, возникающие при взаимодействии выжимного подшипника с элементами выключения сцепления.


Смотрите также:
Устройство сцепления
Сцепление

Какой привод сцепления лучше

Одним из важнейших механизмов автомобиля является сцепление. Данная система реализована для краткосрочного разъединения коленчатого вала мотора от коробки и их мягкого соединения при переводе ручки селектора передач на механике, передачи крутящего момента и гашения нагрузок и крутильных колебаний трансмиссии.

Из чего состоит сцепление

В моделях, оборудованных механической трансмиссией, чтобы двинуться с места, следует выжать педаль сцепления, включить передачу и, плавно отпускать педаль, избегая резких движений. Кроме знакомого всем элемента управления – педали, посредством которой водитель напрямую взаимодействует с механизмом, в конструкции имеются не менее важные компоненты. Ножной рычаг является лишь видимой частью привода сцепления, позволяющий непосредственно контактировать с механизмом путём нажатия, остальные же элементы скрыты, их слаженная работа и обеспечивает функционирование узла.

Управление сцеплением в автомобилях с МКПП обусловлено приводом. С его помощью и передаётся усилие от педали на вилку выключения сцепления и далее на пружину, благодаря чему становится возможным управлять позицией дисков из салона.

Разновидности привода сцепления

Зависимо от реализации передачи усилия различают несколько видов приводов, используемых соответственно типу сцепления, компоновке авто и принятым при конструировании техническим решениям по обеспечению управления.

На сегодняшний день основными типами привода являются:

  • Механический.
  • Гидравлический.

Есть ещё электрический привод, имеющий в составе электромотор, и комбинированные варианты, но они не получили массового распространения в современном автомобилестроении, потому далее речь пойдёт именно об основных разновидностях.

При условии отсутствия усилителя, усилие на ножной рычаг не должно быть более 150 Н для легкового транспорта и 250 Н для грузовиков, полный ход педали находиться в границах 120-190 мм, при этом общее передаточное число привода имеет значение 25-50. Если же управление сцеплением требует усилий больше допустимого, для упрощения задачи в конструкции используют пневматические и вакуумные усилители.

Легковой автомобиль чаще всего оснащается механизмом с гидравлическим типом привода, нередко с серво пружиной, или механическим тросовым приводом. Для малотоннажных грузовиков или транспорта средней грузоподъёмности также применяют механический и гидравлический типы приводов, а для крупнотоннажного транспорта (автомобили-тягачи, часто используемые для формирования автопоездов) устанавливается комбинированный – механический с пневмоусилителем или гидравлический с пневмоусилителем.

Устройство механического привода

Сцепление на автотранспорте, где применена механика, не является сложным узлом. В качестве системы управления на легковушках и мотоциклах, где не требуется больших усилий, нередко применяется механический тросовый привод. Он отличается нехитрой конструкцией, надёжностью, лёгкостью обслуживания и низкой ценой, при этом в результате старения со временем фрикционных накладок изменяется положение педали (для решения этой проблемы конструкция предусматривает функцию ручной или автоматической регулировки). Механический тросовый привод сцепления имеет меньший КПД, если сравнивать с гидравлическим типом. Это обусловлено потерями энергии в результате трения составляющих компонентов.

Основные детали механического привода:

  • Педаль.
  • Трос в оболочке.
  • Рычажная передача.
  • Вилка выключения сцепления.
  • Механизм контроля свободного хода.

Трос, заключённый в гибкий кожух, объединяет вилку выключения и педаль. Так, при нажиме на педаль через него передаётся усилие на рычажную передачу, она в то же время выключает сцепление передвижением вилки, воздействующей на муфту.

В соединении троса и вилки конструкция предусматривает также механизм, используемый для регулировки свободного хода педали путём изменения длины тяги. Гайка находится на конце троса. Вопрос регулировки хода педали возникает при смене её позиции, что сопровождается такими симптомами, как шум и рывки в начале движения автомобиля. Зазор в сцеплении должен быть в пределах 3-4 мм. (35-50 мм. свободного хода), эти показатели указываются автопроизводителем в мануале авто. Зазор меньше нормы или его отсутствие ведёт к неполному включению сцепления и в результате пробуксовке, больший зазор – к увеличению хода педали и неполному выключению сцепления.

Механический привод сцепления

В грузовиках реализован рычажный привод, передающий усилие на дальнем расстоянии. Так, при нажиме на педаль, закреплённую на валу, поворачивается рычаг, соединённый с другим концом вала. Рычаг задействует прикреплённую к нему на оси тягу, связанную с вилкой и поворачивающую её, а вместе с тем и прижатую к вилке пружиной муфту.

Устройство гидравлического привода

При таком конструктивном решении усилие передаётся уже другим способом. Схема гидравлического привода не предполагает наличие троса, реализация механизма с данным типом управления немного сложнее и трос заменяет гидравлическая магистраль. Усилие передаётся посредством несжимаемой жидкости, проходящей по магистрали и поскольку гидропривод аналогичен тому, что применяется в тормозной системе, для работы используют ту же жидкость. Устройство сцепления с управлением с помощью гидравлического привода включает следующие элементы:

  • Педаль.
  • Главный цилиндр, состоящий из поршня с толкателем, резервуара для жидкости и уплотнительных манжет.
  • Рабочий цилиндр имеет похожую конструкцию.
  • Магистраль, соединяющая цилиндры.
  • Бачок с жидкостью.
  • Дополнительно цилиндры оснащаются клапанами для отвода воздуха из системы.

Принцип работы достаточно простой и схож с механическим вариантом управления, отличие только в методе передачи усилия. Когда автомобилист жмёт на ножной рычаг в салоне автомашины, поршень главного цилиндра приводится в движение, жидкость сжимается и под давлением перемещается по трубопроводу в рабочий цилиндр, толкая поршень, что задействует вилку выключения сцепления.

Устройство гидравлического привода

Гидравлический привод может быть также оборудован демпфирующим устройством с целью гашения колебаний от взаимодействия выжимного подшипника с деталями выключения сцепления. Пневматические или гидравлические усилители часто используются для грузового транспорта.

Поскольку механизм с гидравлическим приводом является более совершенным и сложным устройством, передающим усилие на дальнее расстояние с высоким КПД, стоимость его выше, при этом он отличается плавностью включения сцепления, что обусловлено сопротивлением перемещению жидкости в элементах конструкции. Среди преимуществ гидропривода также устойчивость к износу деталей, но и ремонт сложнее, чем в случае с механическим устройством.

Заключение

Механический и гидравлический приводы наделены своими особенностями функционирования, плюсами и минусами применения, при этом устройства этих типов обеспечивают комфорт управления транспортным средством. В легковых машинах жёсткость диафрагменной пружины нажимного диска небольшая, так что водителю не нужно прилагать больших усилий, но на грузовиках узел габаритнее, и чтобы привести в действие корзину, от водителя потребуется большее усилие, поэтому в конструкцию вводят усилители.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о