Назначение и принцип работы сцепления

Устройство механизма сцепления

Большая часть современных автомобилей имеет фрикционное однодисковое сцепление, состоящее из привода и самого механизма. Привод размещен на неподвижных элементах кузова и рамы. Для кратковременного отсоединения коленвала двигателя от вала коробки передач механизм «выключается» путем нажатия до упора на соответствующую педаль. При этом происходит перенаправление штоком усилия от поршня главного цилиндра к рабочему, который в свою очередь передает усилие к механизму через вилку выключения и нажимной подшипник. Когда давление уменьшается, срабатывают возвратные пружины, перемещая все элементы на исходные места.

Существует несколько типов приводов. Перечислим наиболее часто встречаемые:

• Гидравлический. Усилие всем механизмам передается рабочей жидкостью под высоким давлением по трубкам системы.
• Механический. Усилие от нажатой педали передается через трос на выжимную вилку.
• Электрический. Трос, как и в механическом типе, воздействует на выжимную вилку, однако приводится в действие встроенным электродвигателем.
• Пневматический. Конструктивно состоит из пневматического усилителя, воздействующего на поршневые клапаны. Обычно данным типом привода комплектуются грузовые автомобили для уменьшения усилия при нажатии на педаль.

Сцепленный механизм в картере включает в себя ведомый диск, размещенный на шлицах вала КПП, и нажимной диск, находящийся на кожухе маховика. Ведомый имеет шарнирное соединение с конструкцией, на шаровых опорах также размещены отдельные отжимные рычаги.

Когда сцепление выключено, ведомый диск располагается неподвижно между нажимным диском и коленвалом двигателя. Крутящий момент коленчатого вала передается на вал КПП сцепленной конструкцией. При полностью нажатой педали давление передается на вилку, которая передвигает муфту. В свою очередь муфта отводит нажимной диск посредством рычагов.

Механизм может быть однодисковым и двухдисковым, а также сухим и влажным (то есть, с присутствием смазки). Трансмиссии с автоматической коробкой передач, как правило, имеют многодисковую «влажную» конструкцию. Поскольку педаль сцепления в АКПП отсутствует, в передаче усилия участвует сервопривод или актуатор. Вся эта система управляется гидравлическим распределителем и соответствующим блоком управления. В механической коробке передач попеременно функционируют 2 вида механизмов с актуаторами, отличающимися принципом действия:

• Электрический актуатор (шаговый двигатель). Блок управления непрерывно собирает информацию об оборотах мотора. При некотором значении сервоприводу дается управляющий сигнал, и оба вала (коленчатый и первичный) отсоединяются передаточным механизмом.
• Гидравлический актуатор (гидроцилиндр). Усилие в приводе передается масляным насосом либо в распределитель, либо (при определенных показателях) на сервопривод. Переключение передачи снижает давление насоса.

Что входит в комплект сцепления?

Комплект сцепления для автомобилей ВАЗ 2108-2115

Стандартный комплект сцепления для автомобиля продается в сборе и состоит из трех основных деталей:

• Корзина сцепления в сборе
  Чугунный нажимной диск, прикрепленный к металлическому литому корпусу, внутри которого диафрагменная пружина. От её формы и характеристик зависит, с каким усилием ведущий диск отводится от ведомого.
• Выжимной подшипник
  Через систему привода он связывается с педалью сцепления. Когда вы нажимаете на педаль, усилие передается на диафрагменную пружину, а ведущие и ведомые элементы разъединяются.
• Ведомый диск
  Участвует в работе трансмиссии, если педаль сцепления не выжата. Фрикционные накладки с обеих сторон обеспечивают зацепление с остальными элементами механизма. Часто именно ведомый диск первым выходит из строя.

По числу потоков передач крутящего момента

По этому показателю системы можно поделить на:

1. Однопоточные. Самый распространенный вариант установки механизма между маховиком мотора автомобиля и ведущим шкивом трансмиссии представлен на фото. Собственно роль ведущего шкива выполняет непосредственно маховик. К торцевой части устройства при помощи пружин подсоединяется ведомый шкив с фрикционами, монтированный при помощи специальных креплений к валу трансмиссии. Основной плюс — это универсальность таких систем, чего не скажешь о двухпоточных.
2. Двухпоточные. По факту данный вид являет собой совмещение двух однодисковых устройств, и каждое из них оборудовано как ведомыми, так и ведущими шкивами, которые сжимаются посредством специализированных пружинок. Основным минусом системы является ее не универсальность — такие механизмы применяются только на тракторах и другой сельскохозяйственной технике.

Виды механизмов сцепления

Механизмы сцепления можно классифицировать:

• по способу управления – сцепление с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим);
• по виду трения – сухое (когда фрикционные накладки работают в воздушной среде) или мокрое (сцепление, работающее в масляной ванне);
• по режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
• по числу ведомых дисков – одно-, двух-, или многодисковые;
• по типу и расположению нажимных пружин – с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
• по числу потоков передач крутящего момента – одно-, или двухпоточные.

Механический вариант является наиболее простым по конструкции и принципу действия. В случае его использования, водитель или механизатор, нажимая на педаль, посредством тяг и тросов передаёт усилие непосредственно на вилку сцепления. В гидравлическом варианте сцепления задействуется также поршень с гидравлической жидкостью. Как правило, данный вариант применяется на большегрузном автотранспорте, чтобы облегчить работу водителя. При использовании гидравлического привода сцепления величина полного хода педали остаётся постоянной (это обеспечивается наличием у педали сцепления возвратной пружины). Однако величина её рабочего хода меняется, компенсируя уменьшение толщины ведомого диска в результате износа: чем меньше становится толщина диска, тем, при том же полном ходе педали сцепления, бо́льшим оказывается её рабочий ход, и тем «выше» (ближе к концу обратного хода педали при её отпускании) срабатывает сцепление.

У педали сцепления с механическим тросовым приводом полный ход прибавляется по мере износа ведомого диска (педаль сцепления приподнимается вверх относительно уровня пола), вместе с этим увеличивается и её рабочий ход. Свободный ход педали устанавливается регулировкой длины троса. Он составляет в нормальном положении порядка 30…40 мм.

По своей конструкции, сцепление бывает электромагнитного, фрикционного или гидравлического типа. Фрикционный вариант сцепления обеспечивает передачу вращающего момента при помощи силы трения. Сцепление электромагнитного вида контролируется посредством магнитного поля. В гидравлическом варианте сцепления связь обеспечивается под воздействием потока гидравлической жидкости.

Сцепление является электромагнитным, если сжатие ведущих и ведомых элементов механизма производится посредством электромагнитных сил. Электромагнитное сцепление постоянно находится в разомкнутом состоянии. Этот редкий вид сцепления устанавливался на некоторых модификациях машин с ручным управлением. Между ведущим и ведомым дисками находился ферромагнитный порошок, не мешающий раздельному вращению валов. Но после подачи электрического тока в обмотку электромагнита порошок «затвердевал» и передавал крутящий момент.

Для высоких нагрузок, таких как грузовые и спортивные автомобили, применяется также керамическое сцепление с высоким коэффициентом трения, однако оно «схватывает» резко, поэтому непригодно для использования в стандартных автомобилях.

Наиболее распространённый тип – фрикционный. В зависимости от количества используемых дисков, оно может быть однодисковым, двухдисковым или многодисковым.

Архивный номер № 30 (564) от 26 июля 2005 — Автосалон

Иногда, хоть и редко, но так бывает: нажимаешь газ, «мотор ревёт», как поётся в известной песне, но машина не едет. Или едет, но медленно. Специалист сразу скажет: «Cцепление умерло», и будет прав, но от его правоты не легче, а даже тяжелее – ведь предстоят расходы по его (сцепления) замене.

Когда сцепление, а точнее, ведомый диск сцепления умирает естественной смертью, когда оно прожило отведённый ему срок, то это нормально. Можно посчитать сцепление расходным материалом. Но иногда бывает и так, что хозяин авто своими действиями сокращает и без того не особо долгий век ведомого диска, а то и просто его «убивает».

Сначала о том, что собой представляет это самое сцепление: оно представляет собой сэндвич, где между двумя металлическими ведущими дисками со страшной силой зажат ведомый диск, сделанный из специального материала с высоким коэффициентом трения. Пока эта самая страшная сила прижимных пружин сжимает диски, то при условии, что ведомый диск не изношен и имеет достаточную толщину, можно считать их единым целым. Но стоит только нажать на педаль, т. е. «выжать сцепление», как весь этот бутерброд перестает быть единым целым. Мотор крутится, машина стоит – ведомый диск стоит на месте, а окружающие его два металлических вращаются вместе с коленвалом, а вы спокойно включаете первую передачу. Бросать сцепление нельзя – это знает любой автомобилист ещё со времён обучения в автошколе. Трогаться надо плавно, а эта плавность достигается тем, что средний ведомый диск при включении сцепления некоторое время пробуксовывает, что приводит к интенсивному нагреву сцепления и износу дисков.

Если машина нагружена сверх меры, то процесс трогания с места занимает гораздо больше времени, чем обычно. При этом, чтобы мотор не заглох, приходится долго буксовать сцеплением, что ведёт к его ускоренному износу и преждевременной кончине. Одни мои знакомые, нагрузив на легковую машину почти тонну, что, даже несмотря на то, что машина была с кузовом «универсал», явно перебор, за одну поездку до Каменска сцепление сожгли. То же самое происходит при подтянутом «ручнике».

Изношенное сцепление выходит из строя очень быстро – оно чуток буксует, но этого «чутка» хватает на то, чтобы весь узел нагрелся, потом начал подгорать, от этого сцепление буксует ещё больше, температура растёт – замкнутый круг, однако получается. В результате – дым, запах палёного «феродо», мотор работает, а машина не едет.

Ещё вариант легко спалить сцепление – заехать на обычной современной высокооборотной легковушке в непролазную грязь. Обороты придётся держать высокие, чтобы двигатель вытянул, и на этих высоких оборотах активно буксовать сцеплением, чтобы опять-таки двигатель вытянул. Это у «Нивы» есть пониженная передача в раздатке, на которой можно не только выехать откуда угодно, но и огород распахивать, а на обычной машине в грязь лезть всё-таки не стоит.

И ещё одно: не стоит стоять на светофорах в ожидании зелёного света с включённой первой передачей и выжав сцепление. Конечно, сейчас, когда повсеместно распространены выжимные подшипники взамен устаревших графитовых подпятников, это не так актуально, но подшипник под такой нехилой нагрузкой, как сцепление, изнашивается тоже не слабо. Можно, конечно, ездить и без сцепления – включить первую передачу и заводиться с ходу, потом переключать передачи в момент сбрасывания газа (синхронизаторы в коробке передач придуманы явно для этого). Однако удовольствия от такой езды мало, и здоровья машине она не прибавляет. Так что берегите сцепление, это штука нужная.

Поделиться ссылкой:

ВКонтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter, Instagram.

Сцепление автомобиля состоит из следующих элементов:

• кожуха сцепления, ведущего (нажимного) диска; • тонкого ведомого диска с фрикционными накладками и гасителем крутильных колебаний;

• нажимного механизма — нажимного (ведущего) диска, периферийно расположенных цилиндрических пружин или одной центральной диафрагменной пружины;

• механизма включения сцепления — оттяжных пальцев, рычагов выключения (четыре или три), муфты выключения с упорным шариковым подшипником (графитовым подшипником);

• привода выключения сцепления — системы тяг и рычагов, вилки выключения (гидравлического привода выключения сцепления);

• усилителя выключения сцепления — пневматического или пневмо-гидравлического (для грузовых автомобилей).

Сцепление автомобиля: а — однодисковое; б — двухдисковое; 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик; 3 — ведомый диск с фрикционными накладками; 4 — нажимной диск; 5 — картер сцепления; 6 — кожух сцепления; 7 — оттяжной палец; 8 — опора оттяжного рычага; 9 — оттяжной рычаг, 10 — муфта выключения сцепления; 11 — ведущий вал коробки передач; 12 — педаль; 13 — тяга; 14 — вилка выключения; 15 — оттяжная пружина; 16 — нажимная пружина; 77— направляющий палец; 18 — роликовый подшипник; 19 — отжимная пружина промежуточного диска; 20 — регулировочный болт промежуточного диска; 21 — нажимной ведущий диск; 22 — задний ведомый диск; 23 — промежуточный ведущий диск; 24 — передний ведомый диск.

По числу ведомых дисков фрикционные сцепления делятся на одно- и двухдисковые. Двухдисковые сцепления устанавливаются на грузовых автомобилях для передачи большого крутящего момента.

При включенном сцеплении автомобиля крутящий момент передается от коленчатого вала на маховик, затем на кожух сцепления и через пластинчатые пружины  на ведущий (нажимной) диск. На автомобиле ГАЗ-53  имеются квадратные окна в кожухе сцепления, куда входят приливы крепления рычагов выключения сцепления, на автомобилях марки «КамАЗ»  и «МАЗ»  на маховике выполнены пазы, в которые входят приливы на ведущих дисках. От маховика и ведущего нажимного диска, благодаря силам трения, крутящий момент передается зажатому между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом коробки передач.Для выключения сцепления автомобиля нажимают на педаль, которая через систему тяг и рычагов передает усилие на вилку, муфту, рычаги и пальцы отводят назад ведущий нажимной диск. При этом пружины сжимаются и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам которого образуются зазоры. В двухдисковом сцеплении для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии имеются отжимные пружины и регулировочный болт промежуточного диска. При плавном отпускании педали нажимные пружины возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, ведомый диск прижимается к ведущему (нажимному) диску и маховику.

Что такое сцепление?

Сцепление (или как его еще называют «фрикционная муфта») ― это механизм автомобиля, который соединяет двигатель с трансмиссией и время от времени дает возможность рассоединять их при переключении передачи, торможения или же во время остановки. Основное задание сцепления ― это фрикционное взаимодействие дисков, которые располагаются на обоих валах.

Еще одной функцией, которую исполняет сцепление ― это возможность плавно трогать с места автомобиль. Постольку поскольку вал двигателя вращается, а вал трансмиссии пребывает в фиксированном неподвижном положении, начало движения машины без сцепления невозможно, так как оно помогает валам плавно притереться друг к другу, и в то же время обеспечивает плавное ускорение оборотов, которое обеспечивают валы, и наконец-то привести в движение автомобиль.

Если же случайно (или не случайно) слишком быстро и резко рассоединить те двое валов, то неподвижный вал трансмиссии заклинит вращающийся вал двигателя и Ваш автомобиль просто-напросто заглохнет (в лучшем случае), или же в механизме сцепления будут поломки, на которые понадобятся немалые материальные затраты. В основном, на современных автомобилях устанавливается механические сцепления.

ПРИВОД ВЫКЛЮЧЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ

Дальнейшее изучение автомобиля невозможно без понимания термина — привод. Попробуем с ним разобраться.

Когда в автомобиле надо передать усилие, допустим от водителя к некому механизму, то могут возникнуть проблемы. Для того чтобы автомобиль исправно работал, а водитель находился на своем месте, существует привод механизмов.

Представьте ситуацию, когда вам необходимо постоянно что-то закрывать и открывать, а сами вы передвигаться не можете. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, вам придется применить палку или дистанционное управление. Пусть это будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. В этом случае, палка с веревками будут являться «приводом», который передаст усилие на расстоянии.

В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого он приводится в действие. Привод может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, может быть механическим, гидравлическим.

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления
1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух сцепления; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль сцепления; 14 — картер сцепления; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач.

Привод выключения сцепления (гидравлического типа)

• педали,
• главного цилиндра,
• рабочего цилиндра,
• вилки выключения сцепления,
• нажимного подшипника,
• трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который передает усилие на механизм сцепления. Когда водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

В гидравлическом приводе сцепления применяется тормозная жидкость. Перед тем как заливать ее в бачок привода, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли ее смешивать с жидкостью, которая уже залита в гидроприводе сцепления автомобиля? Как правило, ответ бывает положительным, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.

На переднеприводных автомобилях используется механический привод, где педаль сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.

Что под замену?

Многие автомобилисты задаются вопросом, что менять. Сгоревшее сцепление восстановлению и ремонту не подлежит. Поэтому на автомобиль устанавливается абсолютно новый ведомый диск. Кроме того, специалисты рекомендуют осмотреть состояние нажимного диска. Если лепестки согнуты, данный элемент тоже подлежит замене. Кроме того, нужно поменять выжимной подшипник. Его ресурс чуть выше, чем у диска. Но если уж разбирать коробку, то ставить новый подшипник. Иначе придется разбирать трансмиссию снова, через 10-20 тысяч километров пробега. А процедура эта достаточно трудоемкая и кропотливая.

Итак, мы выяснили признаки сгоревшего сцепления и причины данного явления.

Статьи по теме

Аварийный режим АКПП: причины появления и дальнейший ремонт

Диагностика коробки АКПП: выявляем неисправности

Ремонт АКПП «Хендай»: причины неполадок и правила устранения

Замена подшипника коробки передач в автомобиле

Замена АКПП «Вольво»: особенности процедуры

Замена вариатора «Ниссан-Жук»: когда нужна и как выполняется

Ремонт АКПП БМВ Х5: диагностика и профилактика неполадок, насколько сложен ремонт и как его избежать

Ремонт МКПП «Ауди А6»: инструкция и рекомендации

Устройство и принцип работы механической коробки передач

Ремонт коробки «Пежо»: основные проблемы и пути их решения

Тугая педаль сцепления: причины и методы устранения неполадки

Регулировка троса сцепления: последовательность действий

Как поменять трос сцепления: пошаговая инструкция

Датчик педали сцепления: функции и неисправности

Ремонт АКПП «Хонда»: разбираемся в нюансах конструкции

Самостоятельное техническое обслуживание и ремонт сцепления автомобиля

Своевременное техническое обслуживание и ремонт сцепления автомобиля позволяет выявлять и устранять различные неисправности, что, в конечном итоге, продлевает срок службы узла и предохраняет от сложных поломок с дорогим ремонтом.

Ремонт сцепления автомобиля может включать замену всего механизма или отдельных его элементов. Выполнить техническое обслуживание этой системы могут только опытные специалисты с соответствующей квалификацией. Владельцам современных автомобилей для ремонта сцепления необходимо обращаться в надежный автосервис.

Стоит отметить, что техническое обслуживание и ремонт сцепления — это дорогостоящие услуги, особенно, если речь идет о современных моделях иностранного производства.

У водителей часто возникает вопрос, что делать, если неисправность данного узла выявлена в дороге? В этом случае, необходимо в срочном порядке искать ближайший автосервис. Если же сцепление уже не работает, то, включить его можно, используя прием двойного выжима педали.

Чтобы включить повышенную передачу, следует выжать сцепление, перейти на «нейтралку» и отпустить педаль сцепления. После этого, опять нужно до упора нажать на педаль, включить повышенную передачу и отпустить сцепление. Если нужно перейти на пониженную передачу, то используется такой же алгоритм действий, только, после перехода на «нейтралку» следует добавить обороты двигателя педалью газа.

Если вы имеете определенные навыки по ремонту и техническому обслуживанию сцепления, то при выполнении работ следует соблюдать технологию поиска неисправности: важно грамотно и аккуратно проводить разборку корзины этого механизма, осмотреть все диски и особенно внимательно проверить исправность изношенных элементов, а также провести диагностику количества рабочей жидкости и состояния пружин. Еще один важный момент диагностики сцепления – проверка работоспособности выжимного подшипника

Именно этог элемент часто выступает причиной нарушений в работе сцепления.

В завершение статьи хотим привести еще два полезных совета:

• Для ремонта и технического обслуживания сцепления часто требуется снятие КПП (особенно в тех случаях, когда имеются проблемы с дисками сцепления и выжимным подшипником). Это достаточно дорогая работа: цена снятия/установки МКПП на легковом автомобиле класса B или C с передним приводом стартует от 5 тыс. руб. Именно поэтому, специалисты рекомендуют в таких случаях сразу провести замену всего комплекта, включающего нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник. Это позволит избежать повторного снятия коробки в случае выхода из строя других деталей.
• Автомобиль с механической коробкой передач в случае поломки сцепления можно, в крайнем случае, на небольшое расстояние переместить стартером, включив, при этом первую передачу или задний ход. Если же нужно проехать значительное расстояние, то следует запустить мотор на первой передаче (если позволяет состояние аккумулятора). Такой метод нельзя назвать «полезным» для коробки передач, но он может стать выходом в чрезвычайных ситуациях.

В любом случае, при выявлении любых неисправностей сцепления нужно записаться на СТО для диагностики и технического обслуживания автомобиля.