Bitavtoptz.ru

Бит Авто
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электронное управление сцеплением

Электронное управление сцеплением

Как работает и зачем нужно электронное сцепление

В автомобиле, оборудованном механической коробкой передач (MКП), включение и выключение сцепления определяется и выполняется водителем с помощью педали сцепления. Система включения сцепления напрямую связывает движение педали сцепления с положением дисков.

В автомобиле с электронным управлением сцеплением больше нет прямой связи между педалью сцепления и самим сцеплением. Включение / выключение сцепления осуществляется с помощью исполнительного механизма (электрического или гидравлического), управляемого электронным модулем управления.

Есть два типа транспортных средств, использующих электронную систему управления сцеплением:

  • с механической коробкой передач и педалью сцепления: водитель решает, когда нажимать педаль, но срабатывание сцепления контролируется электрическим или гидравлическим приводом («системы сцепления по проводам» или на английском clutch-by-wire);
  • с автоматической коробкой передач (AMT) или коробкой передач с двойным сцеплением (DCT) и без педали сцепления: включение / выключение определяется электронным модулем управления, а приведение в действие сцепления — электрическим или гидравлическим приводом;

Система электронного управления сцеплением (ECC или electronic clutch management (EMM)), содержит сцепление, которое включается / выключается исполнительным механизмом (электрическим или гидравлическим) в зависимости от положения педали (с датчиком положения педали) или функцией управляющих сигналов отправляется независимо электронным модулем управления.

Система E-Clutch (сцепление по проводам)

Где: 1 — педаль газа, 2 — педаль тормоза, 3 — педаль сцепления, 4 — датчик положения сцепления, 5 — провод (электрический), 6 — электрогидравлический привод с модулем управления и резервуаром, 7 – трубка (гидравлическая), 8 — концентрический рабочий цилиндр, 9 — крышка сцепления.

Как работает электронное управление сцеплением? Когда водитель нажимает педаль (3), датчик положения педали сцепления (4) посылает электрический сигнал на модуль управления (6). В зависимости от того, насколько сильно нажата педаль, модуль управления регулирует давление в концентрическом рабочем цилиндре (8), таким образом, контролирую положения дисков.

Отслеживание крутящего момента двигателя (система отслеживания крутящего момента)

Управляемое водителем сцепление, используемое в механических трансмиссиях, предназначено для передачи крутящего момента от двух до трех раз превышающего максимальный крутящий момент двигателя. Это результат расчетных факторов безопасности и допусков, которые должны гарантировать, что сцепление не проскальзывает.

В большинстве случаев во время движения двигатель работает с частичной нагрузкой, когда выходной крутящий момент составляет лишь часть максимального крутящего момента.

Отслеживание крутящего момента двигателя автомобиля

Эта функция возможна только с электронной системой управления сцеплением и имеет ряд преимуществ с точки зрения комфорта и управляемости.

Одним из преимуществ является более быстрое срабатывание сцепления при переключении передач. Когда водитель отпускает педаль акселератора, крутящий момент двигателя уменьшается, и функция «система контроля крутящего момента» автоматически регулирует сцепление, слегка его размыкая. Это означает, что когда система распознает желание водителя переключить передачу, сцепление уже частично разомкнуто, что приводит к более быстрому срабатыванию и более быстрому общему переключению передач.

Процесс переключения передач (слева - без отслеживания крутящего момента двигателя, справа - с отслеживанием крутящего момента двигателя)

Еще одно преимущество — более качественное переключение передач. Поскольку крутящий момент сцепления может точно контролироваться электронным модулем управления, в конце переключения сцеплению разрешается проскальзывать в течение ограниченного периода времени. Эта процедура отфильтрует колебания трансмиссии, что приведет к более плавному переключению передач и повышению комфорта пассажиров.

Цикл нагрузки сцепления при переключении передач (слева - без отслеживания крутящего момента двигателя, справа - с отслеживанием крутящего момента двигателя)

Экономия расхода топлива

Автомобиль с механической коробкой передач и электронным управлением сцеплением может унаследовать часть функции снижения расхода топлива, присущую гибридным электромобилям, таким как Coasting (или Sailing).

Во время движения, когда водитель отпускает педаль акселератора, двигатель отключается от трансмиссии и выключается (или остается на холостом ходу). Автомобиль будет двигаться благодаря своей инерции и уменьшенному расходу топлива. Эта функция возможна только на автомобиле с механической коробкой передач, если он оснащен электронной системой управления сцеплением.

Читайте так же:
Как установить дозатор на т 40

По словам Шеффлера, на демонстрационном автомобиле с бензиновым двигателем объемом 1,2 литра испытания, проведенные с использованием цикла измерения расхода WLTP и реальных клиентских циклов, зафиксировали снижение расхода топлива с 2% (двигатель переходит на холостой ход) до 6% (двигатель выключается). Кроме того, можно добиться экономии до 8% в городских условиях вождения.

Преимущества электронной системы управления сцеплением

Полная интеграция работы электронного сцепления в общую систему управления трансмиссией дает несколько преимуществ на уровне транспортного средства:

Как работает сцепление вашего автомобиля — принцип работы

Как работает сцепление вашего автомобиля

Доброго времени суток, уважаемые автомобилисты! Не факт, что кто-то из вас, когда-нибудь будет заниматься ремонтом сцепления своими руками. Сегодняшний автосервис и наличие у вас денежных знаков, позволяет произвести качественный ремонт сцепления силами автомастеров.

Но, именно для того, чтобы вы знали: как устроено и принцип работы сцепления автомобиля, выкладывается этот материал. Знали, и не позволили себя обмануть (а это не редкость сегодня, даже в солидных автосервисах), когда вам вместо, например, замены пружины в сцеплении, предложат поменять главный цилиндр сцепления.

Ну, а для тех, кому пытливый ум и мастеровые руки не дают покоя, информация о том, как работает сцепление, тем более пригодится во время его ремонта или обслуживания.

Классическое устройство сцепления автомобиля

Механизм сцепления автомобиля выполняет задачу по кратковременному отключению и подключению двигателя от трансмиссии во время переключения передач, и для передачи крутящего момента во время движения от двигателя на вал коробки переключения передач.

Для того, чтобы понять как работает сцепление в автомобиле, мы, естественно, должны иметь представление о том, из чего оно состоит.

Основные детали сцепления

  • ведомый диск – его задача: осуществлять плавное соединение маховика двигателя с ведущим валом коробки переключения передач. Соединение осуществляется посредством усилия, которое передается выключением привода на нажимной диск. Кроме этого, плавное переключение передач, при помощи ведомого диска, увеличивает срок службы шестерен коробки передач.
  • нажимной диск занят тем, что прижимает к маховику ведомый диск.
  • Кожух сцепления (корзина) – объединяет в себе все детали сцепления, и крепится к маховику.

Принцип действия сцепления с механическим приводом

В рабочем, включенном положении, когда педаль сцепления отпущена, ведомый диск находится в зажатом состоянии, между нажимным диском и маховиком. Передача крутящего момента на ведущий вал, происходит за счет сил трения на ведомый диск.

При нажатии на педаль сцепления, в корзине перемещается трос привода и происходит поворот рычага, относительно места крепления. В этот момент, свободный конец вилки давит на выжимной подшипник, который перемещаясь к маховику, давит на пластины, отодвигающие нажимной диск. В этот момент ведомый диск освобождается от усилия, которое прижимает его к маховику, и происходит отсоединение сцепления.

Водитель, беспрепятственно производит переключение передачи, и плавно отпуская педаль сцепления, вновь включает сцепление ведомого диска с маховиком. Сцепление включено.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

В гидравлическом приводе, уже исходя из названия, понятно то, что усилие от педали сцепления к самому механизму, передается жидкостью, которая находится в гидроцилиндрах привода и трубопроводах.

Читайте так же:
Как работает вакуумный усилитель тормозов

Устройство гидравлического сцепления немного отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала КПП, и стального кожуха, который прикреплен к маховику, устанавливается один ведомый диск.

Внутри кожуха располагается пружина с радиальными лепестками. Которые служат выжимными рычагами. Управляющая педаль подвешена к кронштейну кузова на оси. К самой педали при помощи шарнира подсоединен толкатель главного цилиндра. После выключения сцепления и переключения передачи, педаль отпускается, и пружина возвращает её в исходное включенное положение.

Вот, собственно, таким образом и происходит работа сцепления. Несложного механизма, без которого было бы сложно управлять автомобилем.

Принцип работы и способы ремонта главного цилиндра сцепления для уаз — выкладываем по полочкам

Основной задачей системы сцепления является передача крутящего момента: двигатель – колеса. Это если по-простому. Действие механизма сцепления на определенны промежуток времени отключает двигатель от трансмиссии с последующим плавным соединением, после того как мы переходим на другую передачу.

Устройство привода гидравлического сцепления

Привод выключения сцепления состоит из:

  • педаль сцепления;
  • главный цилиндр сцепления (находится в цепи сразу за педалью);
  • рабочий цилиндр сцепления перемещает вилку и нажимной подшипник;
  • вилка выключения сцепления;
  • нажимной подшипник;
  • система трубопровода (патрубок)

Фото устройства привода гидравлического сцепления, vaz-2101-07.ru

Устройство главного цилиндра сцепления особой сложности не представляет: корпус, цилиндр, поршень, манжеты. Главный цилиндр сцепления выполняет задачу передачи усилия от педали на рабочий цилиндр сцепления, при помощи рабочей жидкости.

На фото - разобранный главный цилиндр сцепления, zazsila.ru

Принцип работы сцепления УАЗ

Сцепление УАЗ

Основными элементами сцепления, как известно, являются:

  • картер;
  • муфты выключения;
  • ведущий диск;
  • ведомый диск.

Одним из самых главных элементов, от которого в основном зависит надежность механизма,является главный цилиндр сцепления УАЗ 3303. Но при этом не стоит забывать и о рабочем цилиндре, которому отводится очень ответственная роль. Соединение цилиндров осуществляется с помощью шланга и трубки.

Диафрагменная пружина, из-за которой и получила название вся конструкция, находится в кожухе ведущего диска. Здесь же установлены опорные кольца и нажимной диск. Пружина закрепляется таким образом, что края ее могут оказывать сильное влияние на нажимной диск.

Строение данной системы предусматривает, что ведомый диск может сильно приближаться к маховику двигателя и даже соприкасаться с ним, а также с помощью фрикционных накладок передавать крутящий момент на диск ведомый. После этого крутящий момент передается на коробку передач. При необходимости во временном разобщении двигателя с трансмиссией применяется привод выключения сцепления УАЗ 469.

При нажатии на педаль сцепления УАЗ 469 поршень главного цилиндра начинает смещаться вперед. Из-за этого жидкость вытесняется, поступает в рабочий цилиндр. После чего она выдвигает поршень со штоком. Данный шток воздействует на хвостовик вилки, вследствие чего она начинает поворачиваться и перемещает муфту выключения. Таким образом происходит нажатие на концы лепестков диафрагменной пружины, действие пружины на нажимной диск заканчивается, а также прекращается поступление крутящего момента.

Вернуться к оглавлению

Возможные неисправности и их диагностика

Признаки, указывающие на неисправности в приводе сцепления можно диагностировать исходя из следующего:

  • Значительно снизился уровень в бачке сцепления, это указывает на то, что где-то в системе течет тормозная жидкость, если соединительные трубки целы, то причиной этого могут стать изношенные манжеты или неисправность поршня в главном цилиндре.
Читайте так же:
Как сварить медные провода в домашних условиях

Устройство, ремонт и замена главного цилиндра сцепления

  • Визуальный осмотр показал наличие мест, откуда течет жидкость: трубки, манжеты и прочее.
  • При нажатии происходят периодические провалы педали, это сигнализирует о том, что в приводе сцепления находится воздух, такое случается при треснувших шлангах или когда уровень в бачке опускается ниже «некуда».
  • При переключении передач слышится характерный звук в коробке, напоминающий «хруст», причиной может служить неисправности поршня или пружины главного цилиндра.

При наличии вышеописанных признаков следует не затягивать и более тщательно проверить все детали, отвечающие за работу привода сцепления. А то может произойти так, что отложенный на «потом» ремонт главного цилиндра сцепления приведет к неприятным последствиям, минимум из которых может стать ремонт коробки передач.

Регулировка механизмов

Данные по регулировке

Параметры после регулировки

Принято полагать, что верная регулировка сцепления может обеспечивать его самую большую надежность. Для начала необходимо измерить величину свободного хода у педали привода, которая выключает сцепление. Если сцепление имеет диафрагменную пружину, то рекомендуемая величина должна находиться в пределах от 5 до 30 мм. После нажатия на педаль до упора необходимо измерить ее полный ход, рекомендуемое значение которого должно составлять примерно 16,5 сантиметров. Данный размер можно определить с помощью обыкновенной линейки.

При необходимости изменить положение педали регулируем длину толкателя, который находится в главном цилиндре. Данная регулировка осуществляется следующим образом: отворачиваем ключом контргайку, начинаем вращать штоки, используя при этом пассатижи. Таким образом устанавливается необходимое положение педали, которое будет более удобно. В идеале для данной операции можно использовать ключ на 13.

Необходимо отметить, что сцепление с диафрагменной пружиной не нуждается в регулировке механизма выключения, так как пружина сама по себе может обеспечить оптимальные величины. Другими словами, регулировка сцепления УАЗ 469, УАЗ буханка и УАЗ патриот не составит особого труда. Корзины сцепления можно приобрести в специализированных магазинах.

Вернуться к оглавлению

Причины и признаки неисправности ГЦС

Как уже было сказано выше, со временем износ отдельных элементов цилиндра неизбежен. Также к преждевременному выходу детали из строя может привести несвоевременная замена тормозной жидкости, разрывы уплотнителей, ошибки при сборке/установке отдельных запчастей из ремкомплекта и т.д.

Как правило, самой серьезной поломкой можно считать такую, когда зеркало самого цилиндра сильно изношено, появились задиры, потертости и другие дефекты на поверхности металла, видны очаги коррозии. В такой ситуации обычной переборкой с использованием ремкомплекта часто обойтись не удается. Выходом становится только полная замена главного цилиндра сцепления.

Дело в том, что одним из свойств тормозной жидкости является высокая проникающая способность. Это значит, что жидкость просачивается даже по мельчайшим царапинам на зеркале цилиндра и/или поршне. Замена только резиновых уплотнителей в этом случае не помогает.

Сцепление АКПП автомат коробкаРекомендуем также прочитать статью о том, есть ли сцепление в коробке автомат. Из этой статьи вы узнаете, какие устройства и механизмы в АКПП выполняют функцию сцепления, а также как работает сцепление в автоматической коробке.

Зачастую качественный ремкомплект ГЦС обычно имеет как манжеты, так и новый поршень. Однако если царапины имеются на зеркале цилиндра, в этом случае нужна замена всей детали. По этой причине важно не допускать критического износа, обращая внимание на малейшие признаки неисправности ГЦС. Как только в цилиндре возникают неполадки, жидкость из системы может вытекать, понижается ее уровень.

Читайте так же:
Как отремонтировать генератор своими руками

Также педаль сцепления может работать хуже, при езде водитель замечает, что процесс переключения передач нарушен в результате сбоев в работе сцепления. При проблемах с цилиндром педаль сцепления может падать в нижнее положение (проваливаться, залипать), ход педали становится тугим и т.д.

В таком случае нужно безотлагательно провести визуальный осмотр. Прежде всего, следует провести проверку уровня и состояния тормозной жидкости. Также нужно осматривать сам цилиндр. Если на цилиндре заметны явные потеки или уплотнители (манжеты) влажные, тогда очевидно нарушение герметичности.

Еще отметим, что частой проблемой главного цилиндра сцепления является активное засорение отверстий в крышке бачка. Чтобы устройство нормально работало, предполагается, что уровень жидкости в бачке цилиндра постоянно повышается и затем происходит его понижение.

Для того чтобы уровень нормально повышался и понижался, в крышке бачка есть специальные вентиляционные отверстия. В случаях, когда отверстия забиты грязью, весь гидропривод работает со сбоями, педаль сцепления ходит туго, происходит медленный возврат педали сцепления в исходное положение и т.д.

Как работает сцепление автомобиля c механической коробкой передач

Первым компонентом трансмиссии автомобиля с механической коробкой передач является сцепление.

Как работает сцепление

Сцепление передает энергию двигателя в коробку передач и позволяет отключить ее, если передача отклоняется от стационарного положения или переключается при передвижении автомобиля.

Гидравлическая система сцепления

В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, управляемое жидкостью (гидравлическое) или тросом (механическое, более распространенный тип).

Когда автомобиль передвигается, сцепление включено. Корзина сцепления, прикрепленная к маховому колесу, оказывает постоянное давление на ведущий диск с помощью диафрагменной пружины.

В более старых автомобилях вместо диафрагменной пружины на корзине сцепления располагалось несколько спиральных пружин.

Ведущий (фрикционный) диск работает на шлицованном ведущем вале, посредством которого энергия передается в коробку передач. С обеих сторон диск обложен фрикционной обшивкой, похожей на тормозную ленту. Обшивка позволяет механизму плавно работать при включенном сцепление.

Когда сцепление отключено (педаль нажата), рычаг воздействует на подшипник выключения сцепления, который находится в центре диафрагменной пружины, ослабляющей силу зажима.

В этом случае внешняя часть корзины сцепления, обладающая большой поверхностью трения, больше не прижимает ведущий диск к маховому колесу, энергия не передается, и можно сменить передачу.

В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, управляемое жидкостью (гидравлическое) или тросом (механическое, более распространенный тип).

Когда автомобиль передвигается, сцепление включено. Корзина сцепления, прикрепленная к маховому колесу, оказывает постоянное давление на ведущий диск с помощью диафрагменной пружины.

В более старых автомобилях вместо диафрагменной пружины на корзине сцепления располагалось несколько спиральных пружин.

Ведущий (фрикционный) диск работает на шлицованном ведущем вале, посредством которого энергия передается в коробку передач. С обеих сторон диск обложен фрикционной обшивкой, похожей на тормозную ленту. Обшивка позволяет механизму плавно работать при включенном сцепление.

Когда сцепление отключено (педаль нажата), рычаг воздействует на подшипник выключения сцепления, который находится в центре диафрагменной пружины, ослабляющей силу зажима. В этом случае внешняя часть корзины сцепления, обладающая большой поверхностью трения, больше не прижимает ведущий диск к маховому колесу, энергия не передается, и можно сменить передачу.

Рис1 . Сцепление включено

Когда педаль сцепления отпущена, нажимной подшипник извлекается, и диафрагменная пружина снова прижимает ведущий диск к маховому колесу, возобновляя подачу энергии.

Читайте так же:
Как работает бензиновый двигатель

Рис2 . Сцепление отпущено

В некоторых автомобилях используется сцепление с гидравлическим приводом. При нажатии на педаль сцепления в салоне автомобиля запускается поршень в главном тормозном цилиндре, который передает давление сквозь трубку, наполненную жидкостью, во вспомогательный цилиндр, расположенный в картере сцепления.

Поршень вспомогательного цилиндра прикреплен к расцепному рычагу.

Составные части сцепления

Современные сцепления состоят из четырех основных частей: опорного диска (включая диафрагменную пружину), корзины сцепления, ведущего диска и подшипника выключения.

Опорный диск прикреплен к маховому колесу, а корзина сцепления оказывает давление на ведущий диск с помощью диафрагменной (в ранних моделях — спиральной) пружины.

Ведущий диск работает на шлицованном вале, расположенном между корзиной сцепления и маховым колесом.

Ведущий диск с обеих сторон покрыт фрикционным материалом, который при полностью включенном сцеплении обеспечивает плотное прижатие корзины сцепления к маховому колесу. Если педаль сцепления нажата частично, фрикционный материал может проскальзывать, обеспечивая плавное переключение передач.

Подшипник выключения оказывает обратное давление на диафрагменную пружину (гидравликой или тросом и рычагом), ослабляет нагрузку и прерывает передачу энергии.

Привод сцепления

Привод сцепления предназначен для обеспечения выключения сцепления, а именно отжимания диафрагменной пружины. На современных автомобилях применяются приводы сцепления следующих видов: механический, гидравлический и электрогидравлический.

Наибольшее применение в автомобиле нашли механический и гидравлический приводы сцепления. Электрогидравлический привод используется для автоматизации управления сцеплением в роботизированной коробке передач, например, в коробке передач Easytronic.

Механический привод сцепления

Механический привод сцепления

Механический привод используется в качестве привода сцепления небольших легковых автомобилей. Данный вид привода отличает простота конструкции и невысокая стоимость.

Механический привод сцепления объединяет педаль сцепления, приводной трос и рычажную передачу. На тросе располагается механизм регулирования свободного хода педали сцепления.

Схема механического привода сцепления

Основным конструктивным элементом механического привода сцепления является трос, который соединяет педаль сцепления с вилкой выключения. Трос заключен в оболочку. При нажатии на педаль сцепления усилие через трос передается на рычажную передачу, которая в свою очередь перемещает вилку сцепления и обеспечивает выключение сцепления.

В системе предусмотрен механизм регулирования свободного хода педали сцепления, включающий регулировочную гайку на конце троса. Необходимость регулировки обусловлена постепенным изменением положения педали сцепления вследствие износа фрикционных накладок.

Гидравлический привод сцепления

Гидравлический привод сцепления

Гидравлический привод сцепления по конструкции аналогичен гидравлическому приводу тормозной системы. В нем используется свойство несжимаемости жидкости. В качестве рабочей жидкости применяется тормозная жидкость.

Гидравлический привод сцепления имеет более сложную конструкцию. Помимо педали привод включает главный и рабочий цилиндры, бачек рабочей жидкости и соединительные трубопроводы.

Схема гидравлического привода сцепления

Конструктивно главный и рабочий цилиндры состоят из поршня с толкателем, размещенных в корпусе. При нажатии на педаль сцепления толкатель перемещает поршень главного цилиндра, происходит отсечка рабочей жидкости от бачка. При дальнейшем движении поршня рабочая жидкость по трубопроводу поступает в рабочий цилиндр. Под воздействием жидкости происходит движение поршня с толкателем. Толкатель воздействует на вилку сцепления и обеспечивает выключение сцепления.

Для удаления воздуха из системы гидропривода сцепления (прокачки системы) на главном и рабочем цилиндрах установлены специальные клапаны (штуцеры).

Для облегчения управления на некоторых моделях автомобилей используются пневматический или вакуумный усилитель привода сцепления.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector