для чего служит демпфер сцепления
Немного о сцеплении
Выдалось у меня свободных пол часика, и я решил написать о сцеплении.
Не для кого не секрет, что при увеличении мощности двигателя, растет нагрузка на сцепление, которое не всегда в силе переварить увеличившийся крутящий момент.
С этим мы столкнулись при постройке вот этого турбо проекта на основе Lancer 9 1.6
Тюненых сцеплений сходу обнаружить не удалось, пришлось копать.
В этом очень помогла вот такая табличка по сцеплениям на различные версии лансеров.
www.infodozer.com/catalog…y/search.php?model=LANCER
От неё в дальнейшем и отталкивался.
И вообще, очень полезный сайт — есть и номера и размеры.
Юзайте на здоровье!
В итоге, по данным с сайта, было подобрано шестилепестковое керамическое демпферное сцепление (6200104) и корзина (MB-013) от ACT, которое гарантировано переваривает 350 ньютон.
Номер комплекта — MB4-HDG6.
Ну и вкратце о видах дисков сцеплений
Сразу оговорюсь, что ниже я напишу о самых популярных видах, а не о всех возможных.
Итак, что такое диск сцепления?
Это каркас и фрикционные накладки.
Характеристики дисков сцепления в основном зависят от этих самых накладок, поэтому их принято делить на виды по материалу из которого они изготовлены.
Органические
Самый распространенный вид. Недорогое и неприхотливое. Стоит на более чем 90% мирового автопарка.
Такой тип накладок обеспечивает мягкое включение сцепления и плавное начало движения, при этом имеет низкую надежность и износостойкость при жесткой, динамической эксплуатации.
При пробуксовке сцепление сильно нагревается, а поскольку теплостойкость лучших органических накладок не превышает 250 С, а в большинстве случаев — 200 С, накладки перегреваются, запекаются, теряют свой коэффициент трения, и, что еще хуже, растрескиваются и высыпаются.
Существует и усиленная, по отношению к стоку, органика.
По моему личному мнению, если есть возможность выбора между органикой и другими видами сцепления для ежедневной езды — выбирайте органику — она самая мягкая и плавная.
Карбоновые
Такие диски сцепления разработаны наиболее износостойкими, максимально прочными и предельно высокотемпературными решениями в альтернативу органическим. В их состав включено, как керамическое, так и углеродное волокно. А по своим фрикционным особенностям карбоновые накладки походят на органические, однако выдерживают гораздо большее число ньютон, без увеличения прижимной мощности корзины. Также обладают достойным уровнем износостойкости.
Кевларовые
Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей стойкость к истиранию органических накладок. Накладки получаются очень долговечными. Они обладают повышенной жаропрочностью и мало изнашивают рабочие поверхности маховика и прижимного диска. Накладки очень чувствительны к чистоте и качеству установки и требуют аккуратной обкатки в течение длительного срока (1000 км). Теплостойкость кевларовых накладок достигает 370 С. Диск сцепления с такими накладками хорош при продолжительной жесткой эксплуатации машины.
Металлокерамические
Металлокерамика бывает разная: алюминиевая, чугунная, медная.
В большинстве производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 600 С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их агрессивность к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Посему рекомендованы для эксплуатации на спортивных и гоночных автомобилях.
Существуют диски с тремя, четырьмя, шестью и восемью медными кнопками (лепестками) на одну сторону.
— Трехкнопочные диски рекомендуются в ситуациях, где требуется минимальный вес сцепления при максимальной мощности. Трехкнопочные диски включаются очень жестко и малоприменимы на дорожных автомобилях.
— Четырехкнопочные диски работают дольше и мягче трехкнопочных.
— Шестикнопочные диски самые плавные и долговечные из гоночных дисков и рекомендуются для раллийных и кольцевых автомобилей, а также в определенных случаях для серийных автомобилей.
— Восьмикнопочные диски разработаны для использования на серийных автомобилях, где мощность и высокотемпературные качества предпочтительнее плавности включения.
Также диски сцепления делятся на демпферные и с жесткой втулкой
Демпферы устраняют или смягчают ударный момент, образующийся при синхронизации скорости коленчатого вала со скоростью первичного вала КПП.
Диски с жесткой втулкой в основном используются для гоночных автомобилей, где предпочтение отдается мощности, легкости и жесткости работы. С ними автомобиль менее удобен при повседневной эксплуатации, так как плавно тронуться с места практически невозможно.
Демпфер сцепления что это принцип работы
Устройство и принцип работы сцепления автомобиля
Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.
Функции сцепления
Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:
Элементы муфты сцепления
Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:
На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.
Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения
Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.
Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.
Принцип работы
Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.
Схема работы диафрагменной пружины
Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.
После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.
Виды сцепления
Сухое сцепление
Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.
Мокрое сцепление
Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.
Двойное сцепление мокрого типа
Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.
Сухое двухдисковое сцепление
Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.
Сцепление двухмассового маховика
Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.
Схема двухмассового маховика
Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.
Ресурс сцепления
Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.
Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.
Особенности керамического сцепления
Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.
Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками
В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.
Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.
Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать
Важным элементом механической трансмиссии является сцепление, которое служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии. Кроме того, сцепление является своеобразным демпфером, защищающим двигатель от перегрузок. Как оно работает, и как продлить его жизнь?
Как работает сцепление?
В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.
В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной
При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.
Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки
При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?
Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?
Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.
Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.
Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра
Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.
Из-за чего возникают неисправности сцепления?
Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку.
Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол.
Автомобильное сцепление: виды, принципы работы и ресурс механизма
Сцепление — ключевой механизм трансмиссии, отвечающий за передачу силы вращения от мотора коробке передач. При переключении передачи или торможении механизм разъединяет двигатель с трансмиссией. Предназначение сцепления заключается в сглаживании колебаний, приеме удара на себя во время переключения передач и защите авто от перегрузок.
Виды сцепления
Существует множество вариантов муфт сцепления. Механики выделяют такие виды сцепления автомобиля:
Разумеется, каждый вариант механизмов имеет свои плюсы и минусы. Но на современных авто чаще всего используют однодисковое сцепление сухого типа с механическим или гидро- приводом.
Функции ключевого механизма трансмиссии
Муфта сцепления — устройство, на которое припадает самая большая нагрузка среди всех элементов узла трансмиссии. Она располагается между двигателем и КП. Выполняет следующие функции:
Таким образом, работа сцепления направлена на кратковременную блокировку передачи вращения от мотора к КП с возможностью плавного ее возобновления.
Из чего состоит устройство сцепления автомобиля?
Устройство сцепления автомобиля с механической КП предполагает следующие элементы:
Устройство сцепления: схема работы элементов механизма
На ведомый диск надеты фрикционные накладки. Диск вместе с ними передает вращение трансмиссии за счет производимой силы трения, а внедренный в корпус демпфер крутильных колебаний обеспечивает «мягкое» соединение с маховиком, минимизирует вибрации и нагрузки, возникающие в связи с неравномерной работой мотора.
Нажимной диск вместе с пружиной, именуемые «корзиной сцепления», давят на ведомый диск, который непосредственно контактирует с маховиком и валом КП.
Диафрагменная пружина бывает 2 типов:
Типы пружин отличаются друг от друга вектором приклада усилий от привода сцепления (к маховику или от него). Пружины вытяжного действия дают возможность использовать небольшую корзину сцепления, что делает узел компактным.
Принцип работы сцепления автомобиля
Принцип работы сцепления базируется на приведении в действие маховика за счет возникновения силы трения, создающейся диафрагменной пружиной. Работа сцепления автомобиля возможна в 2 режимах: «включено» и «выключено». В основном, ведомый диск присоединен к маховику. Передача вращающего момента осуществляется от маховика к ведомому диску. От последнего сила вращения через шлицевое соединение передается первичному валу КП.
Чтобы дезактивировать муфту, водитель давит на педаль, соединенную с вилкой механо- или гидро- приводом. Последняя перемещает выжимной подшипник, который воздействует на лопасти диафрагменной пружины, прекращая давление на нажимной диск. Происходит разъединение движка с трансмиссией.
После отпускания педали сцепления вилка уже не активирует выжимной подшипник и пружину. Происходит прижим нажимным диском ведомого к маховику и обеспечивается соединение двигателя с трансмиссией.
Особенности работы отдельных видов сцепления — сухое сцепление
Устройство работы сцепления сухого типа основано на возникающей силе трения сухих поверхностей дисков, благодаря чему формируется жесткая связь мотора и КП. Сухое однодисковое сцепление чаще всего используется на транспортных средствах с МКП.
Мокрое сцепление
Эта схема работы сцепления предполагает трение поверхностей в масляной ванне, плавное соприкосновение дисков и более эффективное охлаждение. Обеспечивается передача на трансмиссию большего крутящего момента.
Применение этого типа сцепки рационально на роботизированной технике с двойным сцеплением. На четные и нечетные КП происходит подача вращающегося момента от разных ведомых дисков. Схема работы сцепления мокрого типа применяется в паре с гидравликой. Переключение скоростей совершается без разрыва потока мощности. Установка более современная, дорогостоящая и сложная в плане производства.
Сухое двухдисковое сцепление
Двухдисковый механизм передает больше вращающего момента при одинаковых размерах деталей узла. Он предполагает наличие 2 ведомых дисков с промежуточной прокладкой между их рабочими поверхностями. Чаще всего используется на грузовых и легковых авто, снабженных мощным двигателем.
Сцепление двухмассового маховика
Маховик состоит из 2 элементов, один из которых связан с мотором, а второй с ведомым диском. Части детали демонстрируют свободный ход друг относительно друга и скреплены между собой пружинами.
В этом типе устройства отсутствует демпфер ведомого диска. Нивелирование колебаний принимает на себя непосредственно маховик. Он также эффективно сглаживает вибрации и минимизирует нагрузку на трансмиссию.
Ресурс сцепления
Срок эксплуатации механизма сцепления зависит от условий пользования автомобилем и стилем езды водителя. Как правило, деталь выходит из строя после 100-150 тыс. км пробега. Из-за естественного износа элементов устройства при соприкосновении друг с другом наблюдается проскальзывание дисков.
Двухдисковое сцепление может похвастать большим ресурсом, поскольку в нем увеличено число рабочих поверхностей. Выход из строя подшипника сцепления связан с выработкой смазки и перегревом.
Накладки дисков сцепления
Ресурс сцепления во многом зависит от материала, который способствует зацеплению дисков. Стандартно применяют смесь стекла, металловолкна, смол и каучука (в спрессованном виде). В связи с тем, что принцип работы механизма сцепления ориентирован на продуцирование силы трения, накладки ведомого диска выдерживают температуру в 300-400 градусов Цельсия.
Для спорткаров используют накладки из керамики и металлокерамики, которые могут выстоять при более серьезных нагрузках. К примеру, металлокерамический фрикционные материал выдерживает температуру в 600 градусов Цельсия и менее подвержен износу.
Таким образом, различные транспортные средства снабжаются специальными муфтами сцепления. Чаще всего используют однодисковое сцепление сухого плана, которое демонстрирует относительно невысокую стоимость и неплохую эффективность. Эта схема применима для легковых бюджетных авто, машин среднего ценового класса, внедорожников и грузового транспорта.