Действие гидродинамической муфты сцепления (гидромуфты), так же как и гидротрансформатора, основано на использовании кинетической энергии жидкости. В простейшем виде гидромуфта состоит из двух симметрично расположенных колес с плоскими радиальными лопатками: колесо насоса связано с коленчатым валом двигателя, а колесо турбины закреплено на ведущем валу силовой передачи (в отличие от гидротрансформатора гидромуфта не имеет реактора).

Гидромуфта обладает рядом положительных качеств — она поглощает крутильные колебания силовой передачи, повышает устойчивость работы двигателя при движении с малыми скоростями, облегчает управление машиной и улучшает ее разгон; кроме того, гидромуфта может длительное время работать с пробуксовкой без износа рабочих элементов.

Однако гидромуфта не обеспечивает требуемой чистоты выключения: с ее помощью нельзя полностью отъединить двигатель от силовой передачи. Даже при незначительной скорости вращения насосного колеса турбинное колесо продолжает вращаться, затрудняя этим безударное переключение шестерен. Для того чтобы избежать указанного недостатка, применяют комбинированные муфты сцепления, где гидромуфта дополнена фрикционной муфтой сцепления.

В электромагнитных муфтах сцепления соединение ведущих и ведомых частей осуществляется силами электромагнитного притяжения. Электромагнитные муфты сцепления обладают рядом положительных качеств: плавным безударным включением, мгновенным отключением ведущего вала от ведомого, хорошим гашением крутильных колебаний, защитой двигателя от чрезмерных перегрузок, простотой и легкостью управления. Однако им свойственны и серьезные недостатки: большой момент инерции ведомых частей (электромагнитов), низкий к. п. д. из-за затрат мощности на возбуждение, зависимость действия от источника электроэнергии, затраты цветных металлов.

При установке на машину электромагнитной муфты сцепления вес маховика двигателя сильно уменьшается — его функцию выполняет масса ведущего элемента муфты. Несмотря на это, электромагнитные муфты сцепления равноценны по весу фрикционным муфтам сцепления только для двигателей, крутящий момент которых не превышает 12—15 кГм. Поэтому применение электромагнитных сцеплений ограничивается тракторами малой мощности или малолитражными автомобилями («Москвич-408», ЗАЗ-965АР «Запорожец»).

Фрикционные механические муфты сцепления получили наибольшее распространение из-за простоты конструкции, удобства эксплуатации и ремонта, хорошей чистоты выключения и плавности включения, небольшого момента инерции ведомых частей. На тракторах и автомобилях устанавливаются сухие дисковые муфты, передача крутящего момента которыми осуществляется силами сухого трения, возникающими при сжатии ведущих и ведомых дисков. Муфты сцепления характеризуются количеством ведущих дисков и обычно бывают однодисковыми и двухдисковыми.

Количество дисков определяется крутящим моментом двигателя и диаметром ведомого диска. Диаметр ведомого диска принимается таким, чтобы ограничивать момент инерции ведомых частей муфты пределами, достаточными для обеспечения безударного переключения шестерен коробки передач. По способу сжатия дисков муфты сцепления подразделяются на пружинные, рычажные, центробежные и комбинированные. Сжатие дисков рычажным механизмом осуществлялось в более ранних конструкциях тракторов (Т-100М), Т-38М), позднее он был заменен пружинным нажимным механизмом (Т-130), который также в основном применяется на современных автомобилях.

В муфтах с центробежным нажимным механизмом сжатие дисков происходит под действием центробежных сил вращающихся грузов. На практике этот способ сжатия дисков применяется как дополнение к действию пружинного механизма. Муфты сцепления, имеющие оба способа сжатия дисков, называются комбинированными.

Автотракторные муфты сцепления являются преимущественно постоянно замкнутыми: они находятся во включенном состоянии до того момента, пока для выключения и удержания в выключенном состоянии не будет приложена внешняя сила. Ранние конструкции тракторных муфт сцепления были непостоянно замкнутыми. Такая муфта требует приложения внешней силы только в момент ее выключения; будучи выключена, она может оставаться в таком состоянии.

При работе тракторного агрегата часть мощности двигателя может расходоваться через вал отбора мощности (ВОМ). Если разделение потока мощности на два направления — к ведущим колесам и к ВОМ — выполняется муфтой сцепления, она называется двухпоточной.

Двухпоточная муфта сцепления представляет комбинацию двух муфт, из которых одна с помощью ведомого диска и вала передает крутящий момент силовой передаче, а вторая через ведомый диск, трубчатый вал и приводные шестерни передает крутящий момент к валу отбора мощности.

При однопоточной муфте сцепления перераспределение потока мощности между ВОМ и ведущими колесами происходит за пределами муфты.

Коэффициент запаса сцепления р принимается по условиям обеспечения надежной работы равным для тракторных муфт 2,0—2,5 и для автомобильных 1,2—1,5.

Отметим некоторые особенности конструкций, общие для всех муфт сцепления.

Ведущие части муфт размещаются на маховике двигателя. При этом обращенная к ним поверхность маховика обрабатывается и служит одним из ведущих дисков. Большая масса маховика способствует хорошему охлаждению деталей муфты, ее компактности. При этом уменьшается расход металла на маховик, так как детали муфты сцепления дополняют его вес до требуемого.

Ведущие нажимные диски изготавливаются из серого перлитного чугуна, обладающего хорошей теплопередающей способностью. Ведомые диски выполняются из углеродистой листовой стали хорошей упругости. К ведомым дискам заклепками или клеем прикрепляются фрикционные накладки.

Фрикционные материалы муфт сцепления должны обеспечивать высокий коэффициент трения при повышенном нагреве, больших удельных давлениях и скорости скольжения.

В качестве фрикционных материалов для муфт сцепления применяются асбокартон, асбокаучук и асбобакелит.

Муфта сцепления состоит из собственно муфты и ее привода управления, предназначенного для выключения и включения муфты в нужный момент.

Привод управления может быть механическим, гидравлическим и комбинированным, сочетающим в себе элементы механических и гидравлических приводов.

Механический привод наиболее распространен — он прост и представляет собой систему тяг и рычагов, передающих усилие от педали к отжимным рычагам муфты сцепления. Его недостатки — возможные деформации деталей, трение и износы в шарнирах и соединениях, нарушающие регулировку муфты сцепления.

Гидравлический привод лишен отмеченных недостатков, позволяет применить автоматизированные системы управления.

Управление муфтой сцепления должно быть легким.

Выключение муфты сцепления в процессе переключения передач должно производиться за 0,15—0,25 сек.

Передаточное число привода зависит от соотношения плеч а, Ь, с, d, е, f рычагов и определяет собой полный ход педали.

Полный ход I педали (без учета деформаций и зазоров деталей привода) состоит из свободного и рабочего ходов. Свободный ход педали заканчивается в начале действия нажимных пружин муфты и определяется зазором между подшипником отводки и отжимным рычагом. Рабочий ход педали зависит от сжатия нажимных пружин, позволяющих отвести нажимной диск назад от ведомого диска на расстояние Г.