Jak działają sprzęgła

Schemat samochodu pokazujący położenie sprzęgła. Zobacz więcej obrazów transmisji.

Jeśli prowadzisz samochód z manualną skrzynią biegów, możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że ma więcej niż jedno sprzęgło. I okazuje się, że ludzie z automatyczną skrzynią biegów też mają sprzęgła. W rzeczywistości w wielu rzeczach, które prawdopodobnie widzisz lub używasz na co dzień, są sprzęgła: wiele wiertarek akumulatorowych ma sprzęgło, piły łańcuchowe mają sprzęgło odśrodkowe, a nawet niektóre jo-jo mają sprzęgło.

W tym artykule dowiesz się, dlaczego potrzebujesz sprzęgła, jak działa sprzęgło w Twoim aucie oraz poznasz kilka ciekawych i być może zaskakujących miejsc, w których można znaleźć sprzęgła.

Sprzęgła są przydatne w urządzeniach posiadających dwa obracające się wały. W tych urządzeniach jeden z wałów jest zazwyczaj napędzany przez silnik lub koło pasowe, a drugi wał napędza inne urządzenie. Na przykład w wiertarce jeden wał jest napędzany silnikiem, a drugi napędza uchwyt wiertarski. Sprzęgło łączy oba wały, dzięki czemu można je zablokować razem i obracać z tą samą prędkością lub rozłączyć i obracać z różnymi prędkościami.

W aucie potrzebne jest sprzęgło, bo silnik cały czas kręci, a koła auta nie. Aby samochód zatrzymał się bez gaszenia silnika, trzeba jakoś odłączyć koła od silnika. Sprzęgło pozwala nam płynnie włączyć obracający się silnik do nieobrotowej przekładni poprzez kontrolowanie poślizgu między nimi.

Aby zrozumieć, jak działa sprzęgło, warto trochę wiedzieć tarcie, który jest miarą tego, jak trudno jest przesuwać jeden obiekt po drugim. Tarcie jest spowodowane przez szczyty i doliny, które są częścią każdej powierzchni - nawet bardzo gładkie powierzchnie wciąż mają mikroskopijne szczyty i doliny. Im większe są te szczyty i doliny, tym trudniej przesuwać obiekt. Więcej informacji na temat tarcia można znaleźć w artykule Jak działają hamulce.

Sprzęgło działa z powodu tarcia między tarczą sprzęgła a kołem zamachowym. W następnej sekcji przyjrzymy się, jak te części współpracują.

Zawartość

1. Koła zamachowe, tarcze sprzęgła i tarcie
2. Częste problemy
3. Rodzaje sprzęgieł

W sprzęgle samochodu a koło zamachowe łączy się z silnikiem i a tarcza sprzęgła łączy się z transmisją. Możesz zobaczyć, jak to wygląda na poniższym rysunku.

Ta treść nie jest kompatybilna na tym urządzeniu.

Widok rozstrzelony sprzęgła

Kiedy stopa jest zdjęta z pedału, sprężyny dociskają tarczę dociskową do tarczy sprzęgła, która z kolei naciska na koło zamachowe. Powoduje to zablokowanie silnika na wale wejściowym skrzyni biegów, powodując jego obracanie się z tą samą prędkością.

Wielkość siły, jaką może wytrzymać sprzęgło, zależy od tarcia między tarczą sprzęgła a kołem zamachowym oraz od siły, jaką sprężyna wywiera na tarczę dociskową. Siła tarcia w sprzęgle działa tak samo, jak bloki opisane w części dotyczącej tarcia w Jak działają hamulce, z tym wyjątkiem, że sprężyna naciska na tarczę sprzęgła zamiast obciążać blokadę w podłoże.

Ta treść nie jest kompatybilna na tym urządzeniu.

Jak sprzęgło załącza się i zwalnia-

Gdy pedał sprzęgła jest wciśnięty, linka lub tłok hydrauliczny naciska na widełki zwalniające, co dociska łożysko wyrzutowe do środka sprężyny membranowej. Gdy środek sprężyny membranowej jest wciskany, szereg kołków w pobliżu zewnętrznej strony sprężyny powoduje, że sprężyna odciąga tarczę dociskową od tarczy sprzęgła (patrz poniżej). Powoduje to zwolnienie sprzęgła z obracającego się silnika.

Tarcza sprzęgła Zdjęcie dzięki uprzejmości Carolina Mustang

Zwróć uwagę na sprężyny w tarczy sprzęgła. Sprężyny te pomagają odizolować skrzynię biegów od wstrząsu załączającego się sprzęgła.

Ten projekt zwykle działa całkiem dobrze, ale ma kilka wad. W kolejnych sekcjach przyjrzymy się częstym problemom ze sprzęgłami i innym zastosowaniom sprzęgieł.

Od lat pięćdziesiątych do siedemdziesiątych XX wieku można było liczyć na pokonanie od 50000 do 70 000 mil od sprzęgła samochodu. Sprzęgła mogą teraz wytrzymać ponad 80000 mil, jeśli używasz ich delikatnie i dobrze je utrzymujesz. Jeśli nie będzie się nimi zajmować, sprzęgła mogą zacząć się rozpadać przy 35 000 mil. Ciężarówki, które są stale przeciążone lub często holują ciężkie ładunki, również mogą mieć problemy ze stosunkowo nowymi sprzęgłami.

Ta treść nie jest kompatybilna na tym urządzeniu.

Kliknij „zagraj”, aby zobaczyć kupon.

Najczęstszym problemem związanym ze sprzęgłami jest zużycie materiału ciernego na tarczy. Materiał cierny na tarczy sprzęgła jest bardzo podobny do materiału ciernego na okładzinach hamulca tarczowego lub szczękach hamulca bębnowego - po pewnym czasie się zużywa. Kiedy większość lub cały materiał cierny zniknie, sprzęgło zacznie się ślizgać i ostatecznie nie będzie przenosić żadnej mocy z silnika na koła.

Sprzęgło zużywa się tylko wtedy, gdy tarcza sprzęgła i koło zamachowe obracają się z różnymi prędkościami. Kiedy są ze sobą zablokowane, materiał cierny jest mocno dociskany do koła zamachowego i obracają się synchronicznie. Dopiero gdy tarcza sprzęgła ślizga się po kole zamachowym, następuje zużycie. Tak więc, jeśli jesteś typem kierowcy, który często ślizga sprzęgło, zużyjesz je znacznie szybciej.

Czasami problem nie polega na poślizgnięciu się, ale na sklejaniu. Jeśli sprzęgło nie zwolni się prawidłowo, będzie nadal obracać wałem wejściowym. Może to spowodować zgrzytanie lub całkowicie uniemożliwić wrzucenie biegu. Niektóre typowe przyczyny blokowania się sprzęgła to:

• Zerwana lub rozciągnięta linka sprzęgła - Kabel wymaga odpowiedniego napięcia, aby skutecznie pchać i ciągnąć.
• Nieszczelne lub uszkodzone siłowniki sprzęgła i / lub sprzęgła głównego - Wycieki uniemożliwiają butlom wytworzenie niezbędnego ciśnienia.
• Powietrze w przewodzie hydraulicznym - Powietrze wpływa na hydraulikę, zajmując przestrzeń potrzebną do wytworzenia ciśnienia przez płyn.
• Niedostosowane połączenie - Kiedy stopa uderza w pedał, łącznik przenosi niewłaściwą siłę.
• Niedopasowane elementy sprzęgła - Nie wszystkie części zamienne współpracują ze sprzęgłem.

Powszechnym problemem jest również „twarde” sprzęgło. Wszystkie sprzęgła wymagają do pełnego wciśnięcia pewnej siły. Jeśli musisz mocno nacisnąć pedał, coś może być nie tak. Zakleszczanie się lub zakleszczanie w drążku pedału, kablu, półce lub kuli przegubu to częste przyczyny. Czasami zator lub zużyte uszczelki w układzie hydraulicznym mogą również powodować twarde sprzęgło.

Innym problemem związanym ze sprzęgłami jest zużyte łożysko wyrzucane, czasami nazywane a łożysko wyciskowe sprzęgła. To łożysko przykłada siłę do palców obracającej się płyty dociskowej, aby zwolnić sprzęgło. Jeśli usłyszysz dudnienie po włączeniu sprzęgła, możesz mieć problem z wyrzuceniem.

W następnej sekcji przyjrzymy się różnym typom sprzęgieł i sposobom ich wykorzystania.

Test diagnostyczny sprzęgła

Jeśli nie słychać żadnego hałasu podczas tych czterech kroków, prawdopodobnie problem nie dotyczy sprzęgła. Jeśli słyszysz hałas na biegu jałowym i znika po naciśnięciu sprzęgła, może to oznaczać problem w punkcie styku między widelcem a kulą przegubu.

1. Uruchom samochód, zaciągnij hamulec postojowy i ustaw samochód na luzie.
2. Gdy samochód pracuje na biegu jałowym, nasłuchuj warczenia bez wciskania sprzęgła. Jeśli coś usłyszysz, najprawdopodobniej jest to problem ze skrzynią biegów. Jeśli nie słyszysz hałasu, przejdź do kroku trzeciego.
3. Gdy samochód jest nadal w pozycji neutralnej, zacznij naciskać sprzęgło i nasłuchuj hałasu. Jeśli usłyszysz ćwierkający dźwięk podczas naciskania, najprawdopodobniej jest to zwolnienie sprzęgła lub łożysko wyrzutowe. Jeśli nie słyszysz hałasu, przejdź do kroku czwartego.
4. Dociśnij sprzęgło do samej podłogi. Jeśli usłyszysz pisk, to prawdopodobnie łożysko pilotujące lub tuleja.

Sprężarka klimatyzacji samochodowej ze sprzęgłem magnetycznym

W Twoim samochodzie i garażu jest wiele innych rodzajów sprzęgieł.

Na automatyczna skrzynia zawiera kilka sprzęgieł. Sprzęgła te włączają i wyłączają różne zestawy przekładni planetarnych. Każde sprzęgło jest uruchamiane za pomocą płynu hydraulicznego pod ciśnieniem. Gdy ciśnienie spada, sprężyny powodują zwolnienie sprzęgła. Równomiernie rozmieszczone grzbiety, tzw splajny, wyrównać wewnętrzną i zewnętrzną stronę sprzęgła, aby zablokować się w zębatkach i obudowie sprzęgła. Możesz przeczytać więcej o tych sprzęgłach w Jak działają automatyczne skrzynie biegów.

Na klimatyzacja kompresor w aucie posiada sprzęgło elektromagnetyczne. Pozwala to na wyłączenie sprężarki nawet podczas pracy silnika. Kiedy prąd przepływa przez cewkę magnetyczną w sprzęgle, sprzęgło zostaje włączone. Gdy tylko prąd ustanie, na przykład gdy wyłączysz klimatyzację, sprzęgło wyłączy się.

Większość samochodów z rozszerzeniem wentylator chłodzący napędzany silnikiem mieć sprzęgło lepkie sterowane termostatycznie -- temperatura płynu faktycznie napędza sprzęgło. To sprzęgło jest umieszczone na piaście wentylatora, w strumieniu powietrza przechodzącym przez chłodnicę. Ten typ sprzęgła jest bardzo podobny do lepkie sprzęgło czasami spotykane w samochodach z napędem na wszystkie koła. Płyn w sprzęgle gęstnieje, gdy się nagrzewa, powodując szybsze obracanie się wentylatora, aby nadążyć za obrotami silnika. Gdy samochód jest zimny, płyn w sprzęgle pozostaje zimny, a wentylator obraca się powoli, pozwalając silnikowi szybko rozgrzać się do odpowiedniej temperatury roboczej.

Wiele samochodów ma mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu lub sprzęgła lepkie, z których oba wykorzystują sprzęgła w celu zwiększenia przyczepności. Kiedy samochód skręca, jedno koło obraca się szybciej niż drugie, co utrudnia prowadzenie samochodu. Mechanizm różnicowy nadrabia to za pomocą sprzęgła. Kiedy jedno koło obraca się szybciej niż inne, włącza się sprzęgło, aby je spowolnić i dopasować do pozostałych trzech. Jazda po kałużach wody lub kałużach lodu może również powodować buksowanie kół. Możesz dowiedzieć się więcej o mechanizmach różnicowych i sprzężeniach wiskotycznych w artykule Jak działają mechanizmy różnicowe.

Zasilany gazem piły łańcuchowe i zjadacze chwastów sprzęgła odśrodkowe, aby łańcuchy lub sznurki mogły przestać się obracać bez konieczności wyłączania silnika. Sprzęgła te działają automatycznie dzięki zastosowaniu siły odśrodkowej. Wejście jest podłączone do wału korbowego silnika. Wyjście może napędzać łańcuch, pasek lub wał. Wraz ze wzrostem obrotów na minutę, obciążone ramiona wychylają się i wymuszają włączenie sprzęgła. Sprzęgła odśrodkowe są również często spotykane w kosiarkach do trawy, gokartach, motorowerach i mini-rowerach. Nawet niektóre jo-jo są produkowane ze sprzęgłami odśrodkowymi.

Sprzęgła są cenne i niezbędne w wielu zastosowaniach. Aby uzyskać więcej informacji na temat sprzęgieł i powiązanych tematów, zapoznaj się z linkami na następnej stronie.

Powiązane artykuły

• Quiz sprzęgła
• Jak działają manualne skrzynie biegów
• Jak działają automatyczne skrzynie biegów
• Jak działają USZ
• Jak działają różnice
• Jak działają przemienniki momentu obrotowego
• Jak działają piły łańcuchowe
• Jak działają silniki samochodowe
• Jak działa Gears
• Jak działają te jo-jo ze specjalnymi sprzęgłami?

Więcej świetnych linków

• AutoSite: naprawa: sprzęgło i koło zamachowe
• Okładziny sprzęgła
• Dobór sprzęgła
• Motoryzacja 101: Napęd
• Sprzęgła Easy-Pedal 2000 15,5 "i Easy-Pedal Plus 14"

Źródła

• Carley, Larry. Rozwiązywanie poślizgów, drgań, hałasu, wbijania pedału i innych typowych problemów ze sprzęgłem. http://www.aa1car.com/library/2002/ic100237.htm (10/04/07).
• http://drivetrain.com/clutcharticle.html (10/04/07).
• http://www.clutchwizard.com/diagnosis.htm (10/04/07).
• Weisler, Paul. Sobota Mechanik - Wymiana sprzęgła wentylatora. http://www.popularmechanics.com/how_to_central/automotive/1772922.html (10.04.07).