Различные типы сцепления и принцип их работы

В связи с тем, что сцепление является одним из основных важных компонентов автомобиля, оно изготавливается разных типов для удовлетворения различных требований. В предыдущем уроке сцепление объяснялось как механическое устройство, которое включает и отключает передачу мощности от ведущего вала к ведомому валу. Мы также обнаружили, что он имеет два вала, один из которых соединен с двигателем или силовым агрегатом (приводным элементом), а другой вал обеспечивает выходную мощность, которая выполняет работу.

Сегодня мы рассмотрим различные типы сцепления и принцип их работы.

Прочтите: Что такое сварка трением? его применение, преимущества и недостатки

Различные типы сцепления:

Ниже приведены различные типы сцепления и принципы их работы:

• Фрикционная муфта
• Гидравлическое сцепление
• Центробежная муфта
• Полуцентробежное сцепление
• Конусообразная муфта
• Мембранная муфта
• Электромагнитная муфта
• Собачковая и шлицевая муфта
• Вакуумная муфта
• Сцепление муфты свободного хода

Позвольте погрузиться в их объяснение!

Фрикционная муфта:

Фрикционная муфта бывает двух разных типов, а именно; однодисковое сцепление и многодисковое сцепление.

Один диск сцепления :одинарное сцепление является наиболее распространенным и используемым сцеплением на современных легковых автомобилях. Он помогает передавать крутящий момент/мощность от двигателя на входной вал трансмиссии. Он просто на тарелке, как указано в названии. Эта пластина крепится на шлицах диска сцепления. Пластина представляет собой тонкий металлический диск, который содержит фрикционные поверхности с обеих сторон.

Несколько дисков сцепления :как следует из названия, многодисковое сцепление использует несколько сцеплений для фрикционного контакта с маховиком двигателя. Это передача мощности между валом двигателя и трансмиссионным валом транспортного средства. Количество поверхностей трения определяет способность сцепления передавать крутящий момент. Этот диск сцепления крепится к валу двигателя и валу коробки передач. Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление. Это достигается при нажатии на педаль сцепления. Сцепление используется в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах для передачи высокого крутящего момента.

Многократное сцепление бывает двух типов:сухое и мокрое; сцепление называется мокрым, так как оно работает в масляной ванне. Это сухое сцепление, если оно работает без масла. Мокрые сцепления обычно используются в сочетании с автоматической коробкой передач или как ее часть.

Гидравлическое сцепление:

Принцип работы гидравлического сцепления такой же, как и у вакуумного сцепления. Их основное отличие состоит в том, что гидравлическое сцепление работает с давлением масла, а вакуумное сцепление работает с вакуумом. Основные части этой системы сцепления включают аккумулятор, клапан управления, насос, цилиндр с поршнем и резервуар.

Принцип работы гидравлической муфты заключается в том, что масляный резервуар с помощью насоса перекачивает масло в аккумулятор. Этот насос работает вместе с двигателем, а аккумулятор подключается к цилиндру через регулирующий клапан. Клапан управления управляется переключателем, установленным на рычаге переключения передач. Поршень соединен со сцеплением рычажным механизмом.

Прочтите: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе

Переключатель открывает управляющий клапан, когда водитель удерживает рычаг переключения передач для переключения передач, что позволяет маслу под давлением поступать в цилиндр. Давление масла перемещает поршень вперед и назад, что приводит к отключению сцепления.

И если водитель отпускает рычаг переключения передач, переключатель размыкается, что закрывает управляющий клапан и включается сцепление.

Центробежная муфта:

Центробежные типы сцепления используют центробежную силу для включения сцепления, в отличие от других, которые работают с усилием пружины. Сцепление включается автоматически в зависимости от частоты вращения двигателя, что устраняет педаль сцепления.

Преимущество этого сцепления в том, что водитель легко останавливает автомобиль на любой передаче, не глуша двигатель. Автомобиль можно легко запустить на любой передаче, нажав педаль акселератора.

Работа центробежной муфты совершенно иная, так как она состоит из грузов А, вращающихся вокруг В. Грузы отлетают под действием центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Приложенная центробежная сила воздействует на коленчатые рычаги, которые нажимают на диск C. Движение диска C давит на пружину E, которая сильно прижимает диск сцепления D на маховике к пружине G. Это приводит к включению сцепления.

Пружина G помогает выключать сцепление на низких скоростях около 500 об/мин, а стопор H ограничивает перемещение грузов.

Читайте: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полуцентробежное сцепление:

Полуцентробежная муфта также использует центробежную силу вместе с усилием пружины, которая помогает ему во включенном положении. Сцепление состоит из рычагов, пружин сцепления, нажимного диска, фрикционной накладки, маховика и диска сцепления. Рычаги и пружины расположены одинаково на прижимной пластине. Эта пружина предназначена для передачи крутящего момента при нормальной частоте вращения двигателя, а центробежная сила помогает передавать крутящий момент при более высокой частоте вращения двигателя.

Работа полуцентробежного сцепления происходит и при нормальных оборотах двигателя, когда передача мощности низкая, пружины удерживают сцепление во включенном состоянии. Утяжеленные рычаги не оказывают никакого давления на прижимную пластину. А при высоких оборотах двигателя, когда передача мощности высока, грузы летят, что позволяет рычагам оказывать давление на плиту. Это держит сцепление крепко включенным. Пружины в этих типах сцеплений состоят из менее жестких пружин, что позволяет водителю не испытывать напряжения при работе сцепления.

Конусная муфта:

В конической муфте поверхности трения имеют коническую форму с двумя поверхностями для передачи крутящего момента. Вал двигателя состоит из охватывающего конуса и охватываемого конуса. Охватываемый конус установлен на шлицевом валу сцепления, который скользит по нему. Эта коническая часть имеет поверхность трения.

Поверхности трения охватываемого конуса соприкасаются с охватывающим конусом благодаря силе пружины при включении сцепления. Однако, когда педаль сцепления нажата, охватываемый конус скользит под действием силы пружины, которая отключает сцепление.

Одним из больших преимуществ конусной муфты является то, что нормальная сила, действующая на поверхность трения, больше, чем осевая сила. Некоторые ограничения также возникают в конусной муфте, например; мужская шишка имеет тенденцию связываться с женской шишкой, что затрудняет отсоединение. Небольшой износ повлияет на осевое перемещение охватываемых конусов, что затруднит включение сцепления.

Прочтите: Все, что вам нужно знать об автомобильном сцеплении

Мембранная муфта:

Мембранная муфта содержит диафрагму на конической пружине, которая оказывает давление на нажимной диск для включения муфты. Пружина используется либо в виде короны, либо в виде пальца, которая крепится к прижимной пластине.

В муфте мощность двигателя передается от коленчатого вала на маховик с фрикционной накладкой. Нажимной диск расположен за диском сцепления, потому что он оказывает на него давление.

В работе диафрагменной муфты диафрагма представляет собой коническую форму пружины, которая позволяет внешнему подшипнику двигаться к маховику при нажатии. Маховик, нажимающий на диафрагменную пружину, толкает прижимной диск назад. Это позволяет ограничить давление на пластину и отключить сцепление. А если педаль сцепления отпустить, нажимной диск и диафрагменная пружина вернутся в нормальное положение и сцепление включится.

Плюсы сцепления в том, что здесь нет рычагов выключения, потому что пружина уже заняла свое положение. Водителям не нужно сильно давить на педаль, чтобы удерживать сцепление в выключенном состоянии. Это связано с тем, что давление спиральной пружины увеличивается больше, когда педаль нажимается для выключения сцепления.

Электромагнитная муфта:

Электромагнитный тип сцепления приводится в действие электрически, но сцепление передается механически. Эта муфта не имеет механической связи для управления их включением, поэтому происходит быстрая и плавная работа. Он использует дистанционное управление для управления сцеплением на расстоянии.

Электроэнергия подается от аккумулятора, а маховик сцепления содержит обмотку. Обмотка позволяет электричеству проходить через нее, создает электромагнитное поле и приводит в зацепление прижимную пластину. Он отключается при отключении питания.

В электромагнитной муфте на уровне передачи есть переключатель выключения сцепления, который позволяет водителю управлять рычагом переключения передач при переключении передач. Этот переключатель приводится в действие путем отключения подачи тока на обмотку, что вызывает отключение.

Собачья и шлицевая муфта:

Муфты собачьего и шлицевого типов используются для соединения шестерни и вала или блокировки вала вместе. Основными частями сцепления являются кулачковая муфта с внешними зубьями и скользящая втулка с внутренними зубьями. Валы предназначены для вращения друг друга с одинаковой скоростью и никогда не проскальзывают. Говорят, что муфта включена, когда два вала соединены. Муфта выключается, когда скользящая втулка движется назад по шлицевому валу, не касаясь ведущего вала. Эти типы сцепления в основном используются в автомобилях с механической коробкой передач, которые помогают блокировать различные передачи.

Прочтите: Что вам нужно знать о механической коробке передач

Вакуумная муфта:

Это сцепление использует существующий вакуум в коллекторе двигателя для своей работы. Вакуумная муфта состоит из ресивера, обратного клапана, вакуумного цилиндра с поршнем и электромагнитного клапана. Резервуар соединен с впускным коллектором через обратный клапан. Вакуумный цилиндр соединен с резервуаром через электромагнитный клапан. Этот соленоид получает питание от батареи для своей работы, а цепь имеет переключатель, прикрепленный к рычагу переключения передач. Переключатель срабатывает, когда водитель переключает передачу, удерживая рычаг переключения передач.

Соленоид возбуждает и поднимает клапан, который соединяет одну сторону вакуумного цилиндра и резервуар. Этот механизм открывает проход между вакуумом и резервуаром. Разный уровень давления позволяет поршню вакуумного цилиндра двигаться вперед и назад. Движение поршня передается на сцепление через рычажный механизм, заставляющий его расцепляться. Если рычаг переключения передач не задействован, переключатель разомкнут, а сцепление остается включенным из-за усилия пружин.

Блок свободного хода:

Муфта свободного хода также известна как пружинная муфта, односторонняя муфта или обгонная муфта. Мощность передачи передается в одном направлении, как и при передаче велосипеда. Муфта свободного хода расположена за коробкой передач. Главный вал передает мощность от главного вала на выходной вал, который приводит в движение выходной вал, когда планетарные шестерни находятся в повышающей передаче. На маховике имеется ступица и внешнее кольцо. Эта втулка имеет внутренние шлицы для соединения с главным валом коробки передач. На внешней поверхности ступицы расположены 12 кулачков, предназначенных для удержания 12 роликов в сепараторе между ними и внешней обоймой. Внешнее кольцо соединено шлицами с внешним валом повышающей передачи.

Вот и все для этой статьи «различные типы сцепления и их работа». Я надеюсь, что знания достигнуты, если это так, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!