История сцепления автомобиля

История развития системы сцепления автомобилей

Сцепление luk

Этот раздел будет полезен тем, кто интересуется и желает разобраться в технике сцепления. Его отличительных особенностях и функционировании.

Вот уже более 100 лет трансмиссия автомобиля терпит изменения и постоянно усовершенствуется. Одним из первых типов трансмиссии повзаимствованном с промышленности, где использовались трансмиссионные ремни для передачи мощности со шкива на пластины приводящие станок в действие, был применен в мотоколяске BENZ (Бенц) образца 1886 года.

История сцепления

Но ременный привод имел недостатки т.к. быстро изнашивался. Быстрое развитие и усовершенствование двигателя автомобиля требовало и развития системы трансмиссии.

Одним из первых видов сцепления стало фрикционное, которое и продолжило свое развитие в течении столетия и не останавливаясь усовершенствуется по сегодняшний день.

Конусное сцепление

И так первым сцеплением стала система состоящая из двух дисков которые отвечали на тот момент необходимым требованиям, обеспечивая бесшумное и плавное смыкание приводя в действие автомобиль без особой потери мощности. Такое сцепление определялось как конусное и использовалось в плоть до 20-х годов в автомобилях марки «Даймлер»

Принцип работы трансмиссии

 

Но при всех преимуществах конусного сцепления были и недостатки:

 

  • Быстрый износ накладок дисков, монтаж которых был усложнен
  • Маховик и конус имели большую массу. По этой причине приходилось ждать пока утихнет инерция и можно будет включить следующую передачу. (синхронизаторов на тот момент еще не было)

И чтобы ускорить переключение передач в 1910 году был изобретен «тормоз сцепления (КПП)» При такой технологии маховик двигателя нагревался очень быстро и расплавлял кожаную прокладку, через некоторое время конус вплавляясь входил в маховик и систему заклинивало.

В связи с этим стали применяться металлические накладки. Но перед этим еще некоторое время использовались прокладки из прессованных, верблюжьих волос. Прокладка на кронштейне ввинчивалась в маховик, а при выходе из строя, очень заменялась на новую. Это сделало обслуживание «замену сцепления» дешевле, оперативнее и сократило случаи заклинивания.

Устройство трансмиссии

Схема автомобиля с конусным сцеплением управляемое педалью (рычагом) который отводил ведомый диск и выключал сцепление.

В одно время компания «Даймлер» (DMG) разработала такую систему сцепления, в которой при смыкании конусов для мягкого соприкосновения между ними капало масло. 

Конусное сцепление автомобиля

Конусные сцепления потерпели много технических изменений, от алюминевого конуса, до ленточных пружин встроенных в выемку маховика обеспечивающих мягкое сцепление.

Многодисковое сцепление

Первые эксперименты с многодисковым сцеплением стал проводить английский профессор Хейл Шау.
Многодисковое сцепление имело конус в выемки которого вставлялись диски вырезанные в соответствии к внешнему краю, что позволяло вращаться одновременно с маховиком или коленчатым валом и могли при этом одновременно перемещаться на оси.
Собранные в специальном порядке диски, в которых использовались первая бронзовая. А вторая стальная пластины. Сжимаясь в последовательности, приводили автомобиль в движении. Такое сцепление работало очень мягко.
Многодисковое сцепление работало в жидкой среде (масле или керосине) а при отсутствии смазки диски имели накладки так называемые сегодня «Феродо» -«Ferodo»

Сцепление в масляной ванне

Однодисковое сухое сцепление

Основное развитие сцепления однодискового типа началось в Америке в начале 20-х годов во время автомобильного бума. За короткий отрезок времени однодисковое сцепление заняло лидирующие позиции в системе трансмиссии вытеснив конусное. А за ним и пластинчатое сцепление.
Но полное преимущество оно заняло с того времени когда внедрило собственные накладки «Ferodo» На сегодняшний день они уже заменены на безазбестовые.

Неоспоримое преимущество сухого сцепления:

  • Не большая масса
  • Быстрая остановка диска при размыкании
  • Отсутствие тормоза коробки передач
  • Легкое переключение передач

Но все равно одна из первых конструкций такого сцепления была не из простых.
К маховому колесу по средству фланца крепился картер сцепления в который была ввинчена крышка сцепления. В крышку упирались подпружиненные вовнутрь кронштейны которые отдавали усилие от махового колеса через диски –фрикционный и тот который между ними (маховиком и фрикционным) Фрикционная часть была связанна с валом коробки передач.

Включение и отключение сцепления производилось кольцом скольжения перемещавшим конус системы вперед и обратно.

Таким образом часть конуса оказывала давление на подпружинные кронштейны, которые включали и отключали сцепление. Этой системе периодически требовалась смазка из-за того что кольцо скольжения было неподвижным.

 

Многодисковое сцепление

В данной конструкции пружины оказывали давление снаружи, а в Англии распространенным был тип сцепления «Borg and Berck» где пружины располагались внутри картера.

Но даже при таких конструкциях, при увеличении оборотов двигателя. Однодисковое сцепление становилось все «тяжелее».

Диафрагменное сцепление

И вот в 1936 году в США компания «GM» «Дженирал Моторс» разработала диафрагменное сцепление, которое получило известность в Европе после 2-ой мировой войны. Эту систему переняли такие автогиганты как: Порше, БМВ, Опель. Но массовое производство было начато с 1965 года.

Основоположником серийного производства диафрагменных сцеплений стала компания LUK.

 

Со временем усовершенствование сцепления...

 

  • Значительное уменьшение веса
  • Замена винтовых пружин на диафрагменные
  • Простая конструкция
  • Уменьшенные габариты
  • Отсутствие зависимости от числа оборотов двигателя
  • Простота обслуживания – монтаж / демонтаж
  • Одинаковое использование на легковых и грузовых автомобилях

…привело систему трансмиссии к оснащению коробок передач гидравлическим, двойным сцеплением, которое сегодня устанавливается на полуавтоматические коробки передач. Такой тип трансмиссии называется DSG. Но это уже совсем другая часть истории.