Вопрос

Почему в автомобиле с механической коробкой передач при выжатом наполовину сцеплении дросселирование не приводит к движению автомобиля?

У меня машина с механической коробкой передач.


Предварительная концепция: я думал, что сцепление работает за счёт двух дисков, и когда между ними возникает большее трение, ведущий диск приводит в движение другой диск. Трение усиливается, когда между дисками возникает большее давление, но если ведущий диск движется быстрее, то и другой диск движется быстрее.


Ситуация: я стою на склоне, удерживая машину на первой передаче, слегка приоткрыв дроссельную заслонку и выжав сцепление ровно настолько, чтобы машина не двигалась назад.


Вопрос: Если я отпущу сцепление, машина поедет вперёд по склону. Но если я нажму на педаль газа, не отпуская сцепление (вообще не двигая его), машина не поедет вперёд. Почему так происходит?


P.S.: Извините, я даже не смог сформулировать вопрос покороче.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/96632/in-a-manual-transmission-car-when-clutching-halfway-why-throttling-does-not-move

7 Комментариев

  1. Согласно законам физики, динамическое трение — это сила, действующая в зависимости от двух параметров:



    • Коэффициент трения между двумя заданными материалами (определяется экспериментальным путём)

    • Сила взаимодействия между двумя объектами


    Относительная скорость двух объектов в этом уравнении не учитывается.


    Примечание: это очень простое уравнение


    F_d = u_d * F_n
    Где



    • F_d является динамической силой трения

    • u_d — это коэффициент динамического трения между двумя поверхностями

    • F_n Это нормальная сила. Сила, приложенная перпендикулярно границе раздела двух поверхностей


    На практике вполне возможно, что вы выделяете дополнительное тепло и вызываете износ из-за трения (коэффициент трения часто зависит от температуры), что фактически уменьшает силу/крутящий момент, прилагаемые к входному валу трансмиссии.


    Причина, по которой вы добавляете дроссель:



    • Добавьте энергии в маховик

    • Настройте двигатель так, чтобы он мог выдавать больший крутящий момент без риска заглохнуть


    Таким образом, вы можете более агрессивно работать со сцеплением.


    Обязательно: не удерживайте автомобиль на подъёме в течение длительного времени, используя сцепление


    Дополнительно:
    u_d Это сложный вопрос, поэтому проще всего определить это экспериментальным путём. На это могут влиять следующие факторы:



    • температура

    • пригорание (перегрев приводит к образованию слоя материала с гораздо меньшим коэффициентом трения. Иногда это может привести к поломке сцепления)

    • Наличие воды/масла (хотя это уже не сухой u_d объект, так что можно поспорить)


  1. Круто, не могли бы вы поделиться формулой?
  1. Ответ прост: когда вы не двигаетесь и сцепление включено лишь частично, чтобы машина не откатывалась назад, вы, по сути, сжигаете диск сцепления, частично соединяя его с маховиком. Когда вы нажимаете на педаль газа, маховик вращается быстрее, сильнее (или быстрее) сжигая сцепление, но машина не двигается, потому что диск сцепления не соединён с маховиком сильнее, чем раньше. Просто не делайте этого.
  1. Пример, о котором я говорю, происходит в контролируемых условиях, на спуске на улице. Сцепление не подвергается нагрузке, это просто остановка на спуске на несколько секунд
  1. Это приводит к тому, что накладки горят и становятся менее эффективными при увеличении оборотов. Я столкнулся с такой ситуацией в автомобиле с довольно высокой передачей при подъёме по каменистой тропе. Сцепление перестало обеспечивать движущую силу, пока мы не остановились и не дали ему остыть. При полном отпускании сцепления скорость движения была слишком высокой, что приводило к проскальзыванию и нагреву.
  1. Я знаю о том, что сцепление можно сжечь, спасибо за сочувствие, но не беспокойтесь об этом. Мой вопрос заключается в том, «почему» при ускорении машина не трогается с места, если сцепление уже частично включено.
  1. Механическая коробка передач с «обычным» сцеплением, а не с многодисковым, будет иметь гладкую металлическую поверхность на маховике и гладкую металлическую поверхность на нажимном диске.


    К диску сцепления, который входит в зацепление с трансмиссией, прикреплён фрикционный материал, аналогичный материалу тормозных колодок.


    Когда педаль сцепления полностью выжата, маховик/нажимной диск свободно вращаются вместе с двигателем, не передавая движение на трансмиссию. При медленном отпускании педали нажимной диск прижимается к диску сцепления, создавая усилие, которое воздействует на все три компонента.


    Важно отметить, что использование сцепления для удержания автомобиля на месте сродни нажатию на педаль тормоза во время движения, что приводит к чрезмерному износу и сильному нагреву. В конечном итоге вы сожжёте сцепление, что не позволит автомобилю двигаться и приведёт к поломке всех трёх компонентов.


    На веб-сайте Как устроен автомобиль есть несколько полезных изображений и подробное объяснение. Фотографии ниже взяты с указанного сайта:


    сцепление включено


    На этой фотографии показано сцепление при полностью выжатой педали, а на фотографии ниже — при полностью отпущенной педали:


    сцепление выключено


    Ваш вопрос о том, почему одно конкретное действие приводит к движению на дороге, а другое — нет, скорее всего, связан с тем, что положение сцепления изменилось с одного на другое без вашего ведома, поскольку каждое действие должно приводить к дополнительному движению. Возможно, вы не можете «удерживать золотую середину», когда увеличиваете подачу топлива. Кроме того, дополнительное тепло, возникающее при проскальзывании сцепления, может разрушать фрикционную накладку сцепления, препятствуя движению.


    Если вы хотите избежать дорогостоящего ремонта и сохранить работоспособность автомобиля на длительный срок, перестаньте выжимать сцепление так, как вы это описываете. Тормоза предназначены для предотвращения пробуксовки, а не сцепление.


Вы уже ответили на этот вопрос