Что такое сцепление?

В общем случае муфта — это деталь, которая позволяет соединять/разъединять два вала также во время их вращения.

Самое простое сцепление состоит из двух дисков, каждый из которых жестко закреплен на одном валу. Сожмите их вместе, и трение между ними позволит передать крутящий момент с одного вала на другой. Раздвиньте их, и валы больше не будут соединены, и каждый вал сможет вращаться со своей скоростью.

Важным моментом является то, что диски сцепления могут проскальзывать до тех пор, пока оба вала не будут иметь одинаковые обороты. Это отличает их от зубчатых колес, которые также могут соединять/разъединять валы, но уже требуют, чтобы валы имели правильное соотношение оборотов.

Типичное сцепление в автомобиле — это не более двух дисков:

Оранжевый диск сцепления соединен с валом коробки передач, синий — это маховик, соединенный с коленчатым валом.

В норме желтый нажимной диск прижимается (благодаря диафрагменной пружине) к диску сцепления, а также прижимает его к маховику. Мотор и трансмиссия соединены.

Если вы нажимаете педаль сцепления, внутренняя часть пружины смещается влево, что заставляет внешнюю часть двигаться вправо. Это также перемещает нажимной диск влево, освобождая диск сцепления. Двигатель не связан с коробкой передач.

Не обязательно, чтобы левый диск на самом деле был маховиком, но поскольку маховик уже имеет необходимый размер, он обычно используется как часть сцепления.

---

Еще несколько слов о сцеплении в машине:

Если вы отключаете шестерню, вы сильно изнашиваете зубья шестерен, когда к ним все еще приложен крутящий момент. Таким образом, сцепление снимает этот крутящий момент и позволяет плавно выключать передачу.

Если вы включаете новую передачу, вал между коробкой передач и сцеплением все еще не имеет правильных оборотов в минуту, соответствующих передаче и оборотам вала в колеса. Следовательно, каждая шестерня имеет своего рода «мини-муфту», называемую синхронизирующим кольцом, которая приводит этот вал в нужное число оборотов (и в правильное положение). Но эта муфта предназначена только для этого маленького вала и слишком мала, чтобы привести весь двигатель в нужное число оборотов. Кроме того, он используется только для согласования оборотов, а не для передачи крутящего момента во время движения.

Просто упомянем другие типы сцепления:

Большинство скутеров имеют такое сцепление, похожее на барабанный тормоз (но, например, без поршня).

Вся красноватая часть соединена со стороной двигателя и вращается против часовой стрелки. При увеличении оборотов оранжевые детали вытягиваются наружу под действием центробежной силы и прижимаются к зеленому барабану, соединенному с колесом. Единственная причина этого сцепления - разъединение колеса и двигателя на холостом ходу.

Сцепление работает точно так же, как ваши тормоза. Маховик — это просто большой металлический диск на конце коленчатого вала. Ваш диск сцепления представляет собой круглый кусок фрикционного материала (так же, как тормозной диск), который сильно прижимается к маховику, чтобы он мог передавать мощность от двигателя к трансмиссии (а оттуда к колесам).

Когда вы нажимаете педаль сцепления, вы отрываете сцепление от поверхности маховика.

Когда его отпускаешь, он прижимается к маховику. Когда он нажимается на маховик, он заставляет карданный вал вращать трансмиссию.

Чтобы добавить немного к сообщению Свебера. Есть также многодисковые сцепления, которые вы используете на большинстве мотоциклов и очень часто в автомобильных гонках, таких как IRL и F1.

Хорошее видео по многодисковым сцеплениям.