Сцепление спортивных автомобилей.

Ведомый диск, корзина сцепления и маховик.

 Сцепление автомобиля очень важный элемент на который приходится большая нагрузка. Выбор механизма сцепления зависит от мощности и крутящего момента двигателя. Самый распространённый вариант - недорогое однодисковое сцепление с простой конструкции с органическими накладками ведомого диска, оно применяется на 95% автомобилей с механической коробкой передач.

 Принцип работы заключается в следующем: ведомый диск зажимается двумя ведущими (роль которых выполняет маховик и корзина сцепления) и на него передаётся энергия от двигателя - колёсам. Органические материалы не любят высокой температуры, и расчитаны на эксплуатацию в спокойных условиях, без чрезмерных нагрузок. В случае резких стартов, езде по бездорожью, органический диск нагревается и начинает дымить.

 Каждый наверное сталкивался с такой ситуацией в какой нибудь колее на бездорожье, когда при попытке выехать из грязи появляется характерный запах "горелого сцепления". Его ресурс при этом очень резко сокращается, можно сказать несколько таких ситуаций, и диск сцепления начнёт пробуксовывать. Например при резком разгоне или подъёме в гору вы почувствуете, что двигатель набирает обороты, а машина не едет. Значит пора менять ведомый диск сцепления, процедура не из лёгких, связана со снятием коробки. Перегрев диска так же может вызвать отслоение фрикционных накладок, и будет не "буксовать", а "вести", то есть при полном выжиме передачи включаются с трудом.

 В автоспорте на сцепление приходится большая нагрузка, так как переключение передач осуществляется в диапазоне 6000-10000 об/мин на максимальной мощности двигателя. Стандартное сцепление не выдерживает таких нагрузок, и заменяется на более надёжную конструкцию.
 Самый простой способ - корзина с увеличенной прижимной силой на 30, 50 или даже 100%. Такое сцепление жёстко держит ведомый диск, но имеет свои недостатки. Возрастает усилие на педаль сцепления, что ухудшает скорость переключения передач. К тому же на переднеприводных ВАЗах выжим происходит с помощью тросика, который может порваться при чрезмерных нагрузках. В таких случаях устанавливают гидравлический привод выжима сцепления.

 Вместо органики в качестве фрикционного материала используют так же керамику, карбон и кевлар. Рассмотрим применение каждого материала подробнее.

 Керамика: не подвергается нагреву и выдерживает большие нагрузки. Но более "скользкая" по сравнению с другими видами фрикционных накладок. Требует высокой прижимной силы корзины. Резко переключается из "выключенного" состояния во "включенное".
 Карбон: обладает большим коэффициентом трения, чем керамика, поэтому переключение более плавное. Имеет лёгкий вес, больший ресурс и устойчив к перегреву.

 Кевлар: применяется в авиации и производстве бронежилетов. Износостойкость в 5-10 раз выше чем у органики. Хорошо переносит нагрев, но долго остывает, и способно нагреть ведомые диски. Имеет низкий коэффициент трения, как керамика.


 Ведомые диски сцепления могут быть с пружинным демпфером (центральная часть диска), так и без него. Пружинный демпфер применяется на всех стандартных автомобилях, смегчает ударные нагрузки, вызывает меньше шумов и вибраций но не предназначен для больших нагрузок.
 Беспружинные диски имеют лёгкий вес и обеспечивают четкое, быстрое переключение передач. Имеют меньший ресурс шлицов в связи с ударными нагрузками. Применяются только в автоспорте.

Маховик.

 На автомобилях которым требуется быстрый разгон, есть смысл применять облегчённый маховик, как и весь кривошипно-шатунный механизм. Уменьшение массы вращающихся частей двигателя на 10 кг при разгоне даёт такой же эффект, как уменьшение массы автомобиля на 100 кг. Легкие маховики не рекомендуются двигателям, которые работают на малых оборотах: дизеля, внедорожники. Высокооборотистые моторы, используемые для быстрого разгона должны быть максимально облегчены во вращающихся механизмах, но не в ущерб прочности. Маховик, коленвал и поршни с шатунами должны быть обязательноотбалансированны, во избежании разрушительных вибронагрузок.

Многодисковое сцепление.

Когда возможности однодискового сцепления исчерпали себя, на смену ему приходит многодисковое. Его коэфицент умножается на количество дисков, при этом не обязательно иметь корзину с большой прижимной силой. Ведомые диски используются как правило без пружин, для облегчения консрукции. Устройство по принципу работы такое же, как у обычного сцепления, но вместо одного ведомого диска используется два, или более.

 Количество ведущих дисков тоже увеличивается. Помимо маховика и нажимного диска в корзине, между ведомыми дисками находится ещё ведущий диск, который свободно перемещается вдоль оси вращения, но зацеплен за корзину, и вращается вместе с ней.
 Такие механизмы применяются на всех высокофорсированных гоночных автомобилях, к примеру на боллидах Формула 1 четырёх-дисковое сцепление. Существуют двух-дисковые комплекты для драговых автомобилей ВАЗ.