Зачем нужны пружины на диске сцепления?

Как работает сцепление?

Подавляющее большинство автотранспортных средств имеют трансмиссию. Цель трансмиссии — адаптировать мощность двигателя внутреннего сгорания (или электродвигателя в случае электромобиля) к дорожным условиям и условиям движения.

Есть несколько типов трансмиссий:

  • MT (механическая коробка передач)
  • AMT (автоматизированные механические коробки передач)
  • DCT (коробка передач с двойным сцеплением)
  • AT (автоматические коробки передач)
  • CVT (бесступенчатая коробка передач)

Независимо от типа трансмиссии связь между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач осуществляется через соединительное устройство. В зависимости от типа трансмиссии сцепным устройством может быть сцепление, двойное сцепления или гидротрансформатор.

Где: 1 — переднее колесо, 2 — двигатель внутреннего сгорания, 3 — соединительное устройство (сцепление), 4 — коробка передач / трансмиссия, 5 — продольный вал (карданный вал), 6 — дифференциал, 7 — планетарный вал, 8 — заднее колесо

В таблицах ниже приведены возможные соединительные устройства для каждого типа трансмиссии.

Однодисковое сухое сцепление Многодисковое мокрое сцепление Гидротрансформатор
Механическая коробка передач да нет нет
Автоматизированные механические коробки передач да да нет
Коробка передач с двойным сцеплением да (двойной выжим) да (двойной выжим) нет
Автоматические коробки передач нет да да
Бесступенчатая коробка передач нет да да

Все механические трансмиссии оснащены однодисковым сухим сцеплением. Сцепление расположено между двигателем и коробкой передач.

Основные функции сцепления на автомобиле с механической коробкой передач:

  • позволяет отключать двигатель от коробки передач (например, когда автомобиль неподвижен или время переключения передач);
  • выполняет постепенное соединение двигателя с коробкой передач (например, при трогании с места или после переключения передач);
  • удерживает двигатель подключенным к коробке передач без пробуксовки;

Отсоединение двигателя от коробки передач при включенной передаче необходимо, чтобы частота вращения двигателя не опускалась ниже частоты вращения холостого хода. Если не отключать коробку передач, двигатель заглохнет.

Кроме того, при переключении на повышенную (или пониженную) передачу на механической коробке передач крутящий момент не должен передаваться на колеса. Это достигается отключением двигателя от коробки передач через сцепление.

Существуют разные типы сцепления, мы можем классифицировать их в основном по таким функциям:

  • количество фрикционных дисков (один диск или многодисковое исполнение);
  • тип трения (сухое или мокрое);
  • тип привода (механический (трос или стержень) или гидравлический);

Чтобы разобраться в принципе работы сцепления мы будем использовать однодисковое сухое сцепление в качестве примера. Подробнее о многодисковом мокром сцеплении мы расскажем позже.

На изображении ниже вы можете увидеть схему однодискового сцепления. Коленчатый вал двигателя, маховик, пружина (спираль или диафрагма) и нажимной диск соединены вместе, они прикреплены друг к другу. С другой стороны, диск сцепления соединен с первичным валом коробки передач.

Когда педаль сцепления отпускается (как на изображении ниже), пружина нажимает на нажимной диск, который прижимает диск сцепления к маховику. Таким образом, вращение коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач. Пружины создают достаточную прижимную силу, чтобы сцепление не проскальзывало.

Когда педаль сцепления нажата, с помощью механизма рычажного типа, пружина на нажимном диске снимается, и диск сцепления отрывается от маховика. Таким образом, коленчатый вал отсоединяется от первичного вала коробки передач.

Для лучшего понимания функции сцепления мы рассмотрим изображение ниже. Кроме выжимного подшипника, пружина является диафрагмой (а не спиралью), а также у нас есть фиксирующие элементы диафрагменной пружины с крышкой сцепления.

Где: 1 — коленчатый вал, 2 — маховик, 3 — диск сцепления (фрикционный), 4 — прижимная пластина, 5 — диафрагменная пружина, 6 — входной вал (коробка передач), 7 — выжимной подшипник сцепления, 8 — крышка сцепления (чехол), 9 — кольцо (опора диафрагменной пружины), 10 — установочный штифт, 11 — заклепка

Когда водитель автомобиля нажимает на педаль сцепления, выжимной подшипник (7) нажимает на внутреннюю часть диафрагменной пружины (5). Сила давления диафрагменной пружины на нажимной диск (4) снимается, и диск сцепления (3) больше не нажимает на маховик.

Если сцепление разомкнуто: коленчатый вал (1) + маховик (2) + крышка сцепления (8) + диафрагменная пружина (5) + нажимной диск (4) + выжимной подшипник (7, внешнее кольцо) вращаются, при этом диск сцепления (3) + выжимной подшипник (7, внутреннее кольцо) + первичный вал коробки передач (6) неподвижны (если включена передача и автомобиль остановлен).

Когда мы медленно отпускаем педаль сцепления, диафрагменная пружина начинает давить на нажимной диск. Контролируя положение педали сцепления, мы регулируем силу, прилагаемую нажимным диском к фрикционному диску. Величина усилия пружины напрямую зависит от крутящего момента сцепления. Когда сила нажатия пружины достаточно высока, сцепление перестает проскальзывать, и двигатель полностью соединяется с коробкой передач.

Где: 1 — двухмассовый маховик, 2 — крышка сцепления, 3 — механический расцепитель, 4 — устройство гашения колебаний педали, 5 — главный цилиндр, 6 — педаль, 7 — рабочий цилиндр, 8 — диск сцепления (фрикционный)

Выжимной подшипник

Где: 1 — упорное кольцо (внешний / внешнее кольцо), 2 — внутреннее кольцо, 3 — крепление для вилки разблокировки

Выжимной подшипник сцепления выполняет роль соединения неподвижной части (рычага) с подвижной вращающейся частью (диафрагменная пружина). Внутреннее кольцо контактирует с толкающим рычагом, в то время как внешнее кольцо давит на диафрагменную пружину. Через выжимной подшипник сцепления можно приводить в действие вращающуюся диафрагменную пружину с неподвижным рычагом.

Диафрагменная пружина

Роль пружины — удерживать сцепление в замкнутом состоянии (двигатель соединен с коробкой передач), когда педаль сцепления не нажата. В настоящее время почти все сцепления имеют диафрагменные пружины. Более старые версии имели несколько (6-8) винтовых пружин вокруг нажимного диска. Пружина должна оказывать достаточное давление / силу на нажимной диск, чтобы сцепление не проскальзывало, даже если двигатель развивает максимальный крутящий момент.

Прижимная пластина

Прижимной диск соединен с крышкой сцепления и вращается вместе с первичным валом коробки передач. Роль прижимной пластины заключается в том, чтобы прижимать диск сцепления к маховику при отпускании педали сцепления. Прижимная пластина довольно тяжелая, имеет небольшой объем. Причина в том, что во время пробуксовки сцепления необходимо отвести некоторое количество тепла. Тепло «улавливается» нажимной пластиной и маховиком, а затем выбрасывается в атмосферу.

Фрикционный диск

Фрикционный диск — важнейший компонент сцепления. Он выполняет роль соединения вращающейся части (маховика двигателя) с другой частью, которая может быть неподвижной или вращающейся (нажимной диск). Благодаря этому в течение всего срока службы фрикционный диск должен выдерживать высокие механические и термические нагрузки. Тем не менее, фрикционный диск должен удовлетворять следующим требованиям:

  • иметь коэффициент трения между пределами для разных значений крутящего момента, скольжения или температуры;
  • выдерживать высокие механические нагрузки;
  • работать в условиях высоких температур;

Уровень износа фрикционного диска зависит, в первую очередь, от количества тепла, выделяемого в моменты соединении / разъединении коробки передач и двигателя. Количество тепла (энергии) зависит от скольжения и передаваемого крутящего момента. Пробуксовка сцепления — это разница скоростей между маховиком (двигателем) и нажимным диском (первичный вал коробки передач).

Например, если нам предстоит трогаться с места с большим уклоном (например, 10%), нам нужно увеличить обороты двигателя. Повышение оборотов увеличивает крутящий момент, необходимый для трогания. Комбинация между высокими оборотами и крутящим моментом приведет к выделению большого количества тепла. Подобные события ускоряют износ фрикционного диска сцепления.

С другой стороны, если мы отпускаем педаль сцепления слишком быстро, чтобы уменьшить фазу пробуксовки, если разница между оборотами двигателя и коробки передач велика, это вызовет колебания в трансмиссии или даже остановит двигатель.

Наилучший сценарий — как можно более плавное отпускание педали сцепления, при этом двигатель будет работать на малы оборотах (если это разрешено) за короткое время. Опытный водитель легко справится с этим, а новичку — сложнее.

Сцепление автомобиля — как устроено и как работает

Сцепление необходимо для отсоединения двигателя от остальных элементов трансмиссии на непродолжительное время и плавного соединения их во время переключения передач и начале движения автомобиля. Кроме того сцепление защищает детали трансмиссии от ударных нагрузок.

На автомобилях применяют электромагнитные, гидравлические, но чаще всего фрикционные сцепления.

Электромагнитное сцепление

При возникновении электромагнитного поля ведущая и ведомая части электромагнитного сцепления соединяются между собой непосредственно или через ферромагнитный порошок, который теряет подвижность под действием электромагнитного поля.

Читайте также  Покрытие кузова керамикой что это?

Подобные сцепления применялись на автомобилях, предназначенных для инвалидов. Сейчас электромагнитные сцепления часто применяются в климатических установках автомобилей.

Гидравлическое сцепление

В гидравлическом сцеплении между ведущим и ведомым дисками, имеющими лопасти, циркулирует жидкость. Скорость вращения ведомого колеса зависит от количества жидкости. Если её полностью удалить, ведомое колесо останавливается. Такое сцепление значительно повышает плавность хода автомобиля, но усложняет его конструкцию.

Фрикционное сцепление

В обычном фрикционном сцеплении крутящий момент передается силами трения, возникающими между прижатыми друг к другу ведущей и ведомой частями сцепления.

В автомобилях можно встретить одно, двух и многодисковые фрикционные сцепления диски которых могут работать как в жидкости (мокрое сцепление), так и без неё (сухое сцепление).

Сухое однодисковое сцепление

Чаще всего в современных автомобилях применяют сухое однодисковое сцепление. Оно состоит из следующих деталей:

  • корзина сцепления;
  • нажимной диск;
  • ведомый диск;
  • диафрагменная пружина;
  • выжимной подшипник;
  • вилка выключения сцепления.

Схема однодискового сцепления:
1 — корпус; 2 — тангенциальная пружина; 3 — опорный подшипник; 4 — коленчатый вал; 5 — демпферная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — нажимной диск; 8 — маховик; 9 — корзина сцепления; 10 — кольцо; 11 — распорный болт; 12 — диафрагменная пружина; 13 — выжимной подшипник; 14 — направляющая; 15 — первичный вал коробки передач; 16 — вилка выключения сцепления; 17 — рабочий цилиндр.

На некоторых автомобилях вместо диафрагменной пружины используют цилиндрические пружины, расположенные по окружности нажимного диска и рычаги, расположенные радиально.

Корзина сцепления в сборе с диафрагменной пружиной и нажимным диском крепится к маховику двигателя и вращается вместе с ним, играя роль ведущей части сцепления. Между маховиком и нажимным диском располагается ведомый диск сцепления, насаженный на шлицы первичного вала коробки передач.

Принцип работы сцепления

Если сцепление включено (педаль сцепления не нажата), нажимной диск под действием диафрагменной пружины прижимает ведомый диск к маховику и через этот «сэндвич» крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач.

При нажатии на педаль сцепления детали привода сцепления перемещают вилку сцепления. Она перемещает выжимной подшипник, который в свою очередь воздействует на центральную часть диафрагменной пружины. Она выгибаясь отводит нажимной диск от ведомого, освобождая его. В результате двигатель оказывается отсоединённым от коробки передач.

На ведомом диске на его периферийной части с обеих сторон закреплены (приклеены или приклёпаны) две кольца из специального фрикционного материала. Центральная часть диска имеет отверстие со шлицами. При их помощи ведомый диск соединяется с первичным валом коробки передач. Периферийная часть соединяется с центральной через демпферные пружины расположенные по окружности. Пружины необходимы для обеспечения плавной работы сцепления и гашения крутильных колебаний.

Нажимной диск соединяется с корзиной сцепления при помощи упругих пластин, расположенных по касательной к внешней окружности диска.

Диафрагменная пружина своей внешней окружностью крепится к нажимному диску, а на её центральную часть (точнее на концы радиальных лепестков) нажимает при выключении сцепления выжимной подшипник.

Маховик двигателя

Маховик традиционно представляет собой плоский диск, закрепленный на конце коленчатого вала. На его внешней окружности напрессован зубчатый венец необходимый для соединения стартера двигателя с коленчатым валом при пуске двигателя.

Но у современных автомобилей конструкция маховика несколько иная. Дело в том, что вибрации в двигателе есть всегда, как бы он не был уравновешен. Они становятся заметнее на малых оборотах двигателя. Вибрации добавляет и трансмиссия.

Сгладить вибрации помогает массивный маховик. Часть работы по обеспечению вращения без рывков берут на себя демпферные пружины ведомого диска сцепления. Но большой вес маховика увеличивает вес двигателя и мешает ему быстро набирать обороты, уменьшая приёмистость автомобиля.

Двухмассовый маховик

Поэтому сейчас применяют, так называемые двухмассовые маховики, состоящие из двух частей, соединённых между собой через упругие элементы. В одном варианте конструкции это два параллельно расположенных диска, соединённых через расположенные по окружности пружины.

Другой вариант – два концентрических диска, соединённых между собой подпружиненными тягами.

Вес маховика уменьшается, он лучше охлаждается, упрощается конструкция и вес ведомого диска сцепления (нет демпферных пружин). Кроме того уменьшаются ударные нагрузки на детали коробки передач, что позволяет уменьшить их прочность и, как следствие, вес.

Двухдисковое сцепление

На автомобилях с мощными двигателями могут применяться двухдисковые сцепления, позволяющие передавать большой крутящий момент при небольших размерах устройства. В сцеплении используются два ведомых диска, установленных последовательно через промежуточный диск. Число поверхностей трения при этом увеличивается до четырёх.

Схема двухдискового сцепления:
1 — крышка корпуса; 2 — двухмассовый маховик; 3 — приводная пластина; 4 — ведомый диск 2 с демпферными пружинами; 5 — проставка; 6 — ведомый диск 1; 7 — нажимной диск; 8 — сенсорная пружина; 9 — регулировочное кольцо; 10 — диафрагменная пружина.

Видео — сцепление автомобиля:

Ролик отлично дополнил статью. Удачи на дорогах!

1.2. Сцепления с диафрагменной пружиной

Сцепления с периферийным расположением пружин имеют существенный недостаток — чувствительность к центробежным силам, которые пропорциональны квадрату частоты вращения сцепления, в быстроходных двигателях они значительны и вызывают деформацию («выпучивание») пружин, от чего пружины удлиняются, уменьшая осевое усилие и, следовательно, коэффициент запаса сцепления.

Значительно лучше противостоят центробежной силе диафрагменные пружины (рис. 77), представляющие собой в свободном состоянии усеченный конус с радиальными прорезями, идущими от внутреннего края. Лепестки пружины выполняют функции рычагов выключения сцепления. При нажатии подшипника муфты выключения сцепления на их концы они деформируют пружину, перемещая назад ее наружный край. Для того чтобы нажимной диск двигался вслед за пружиной, на нем закреплены крюкообразные захваты.

Рис. 77.
Сцепление:
а — в сборе; б — детали;
1 — картер сцепления; 2 — опорная втулка вала вилки выключения сцепления; 3 — вилка выключения сцепления; 4 — подшипник выключения сцепления; 5 — ведомый диск; 6 — первичный вал коробки передач; 7 — маховик; 8 — нажимной диск; 9 — болт крепления сцепления к маховику; 10 — кожух сцепления; 11 — нажимная пружина; 12 — подшипник первичного вала; 13 — втулка вала вилки выключения сцепления; 14 — оттяжная пружина рычага вилки выключения сцепления; 15 — рычаг вилки выключения сцепления; 16 — ступица ведомого диска; 17 — фрикционные накладки; 18 — пружина демпфера; 19 — пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 20 — опорные кольца нажимной пружины; 21 — муфта подшипника выключения сцепления; 22 — соединительная пружина вилки и муфты подшипника выключения сцепления

Применение диафрагменной пружины (нелинейная характеристика) дает возможность затрачивать меньше усилия для выключения, чем спиральные цилиндрические (линейная характеристика) пружины. При износе деталей сцепления нажимное усилие цилиндрических пружин заметно падает, в то время как у конструкции с диафрагменной пружиной оно может даже несколько возрасти, обеспечивая надежную передачу крутящего момента. Кроме этого, сцепление с диафрагменной пружиной проще, имеет в семь раз меньше деталей и меньшие габаритные размеры.

Для обеспечения плавности включения сцепления ведомые диски делают разрезными или пластинчатыми. К пластинам, изогнутым в разные стороны, с обеих сторон прикрепляют фрикционные накладки. Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками (1—2 мм). Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обуславливает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастание силы трения.

Для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмиссии в конструкции сцепления предусмотрен гаситель крутильных колебаний (демпфер) (рис. 78). Пружины демпфера обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей.

Рис. 78.
Гаситель крутильных колебаний (а) и его нерабочее (б) и рабочее (в) положения:
1 и 9 — накладки диска; 2 — пластинчатая пружина; 3 — ведомый диск; 4 — фрикционные шайбы; 5 — ступица ведомого диска; 6 — регулировочная шайба; 7 — пружина; 8 — пластина гасителя

При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца ступицы и ведомого диска, в которых расположены демпферные цилиндрические пружины, совпадают. Передача крутящего момента от ведомого диска к его ступице осуществляется через демпферные пружины. При этом ведомый диск поворачивается на некоторый угол относительно фланца ступицы и между ними возникает трение. Таким образом, энергия крутильных колебаний превращается в тепловую. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы.

Читайте также  При ДТП что нужно делать?

Гидравлический привод. Для обеспечения управления сцеплением и повышения плавности его включения применяют гидравлический привод. Гидравлический привод сцепления автомобилей марки «КамАЗ» (рис. 79) состоит из педали сцепления, главного цилиндра, пневмогидроусилителя (ПГУ), системы трубопроводов и шлангов. При включенном сцеплении между штоком поршня и поршнем главного цилиндра имеется зазор, и жидкость через отверстие в поршне свободно перетекает из верхней полости в рабочую полость главного цилиндра.

Рис. 79.
Гидравлический привод сцепления автомобилей марки «КамАЗ»:
1 — кронштейн педали; 2 — рычаг толкателя поршня; 3 — оттяжная пружина; 4 — педаль сцепления; 5 — главный цилиндр; 6 — ограничитель хода педали; 7 — защитный чехол; 8 — толкатель поршня; 9 — поршень; 10— манжета поршня; 11 — корпус; 12 — пружина; 13 — уплотнительное кольцо; 14 — пробка; 15 — трубка подвода воздуха; 16 — рычаг выключения сцепления; 17 — сферическая гайка; 18 — контргайка; 19 — толкатель поршня пневмогидроусилителя; 20 — возвратная пружина; 21 — пневмогидроусилитель

При нажатии на педаль сцепления усилие через шток передается на поршень главного цилиндра, который, сжимая пружину, вытесняет жидкость через отверстие в пробке и соединительный трубопровод в корпус пневмогидроусилителя. При отпускании педали под действием давления жидкости в системе и возвратной пружины поршень возвращается в исходное положение, толкатель отрывается от поршня, открывая отверстие, и полости соединяются между собой.

AutoXS.ru — Авто Энциклопедия

  • Тюнинг и доработки
  • Ремонт и обслуживание
  • История
  • Разное про автомобили
  • Масштабные модели

Зачем нужно сцепление

Вы сидите за рулем своего автомобиля. Чтобы завести его, правой ногой вы нажмете на педаль тормоза до упора, левой – на педаль сцепления и повернете ключ в замке зажигания, а чтобы тронуться с места – включите первую передачу и начнете плавно отпускать педаль сцепления, а затем так же плавно отпускать педаль тормоза и плавно нажимать на педаль газа. К тормозу и газу вопросов нет, даже тем, кто сел за руль впервые, понятны процессы, которые запускаются нажатием этих педалей. Но почему всякий раз, чтобы завести или остановить машину, а также переключить скорость, нам необходимо выжимать педаль сцепления? В чем заключается основная задача сцепления и почему в конструкции автомобиля без него не обойтись, мы расскажем вам в данной статье.

Что такое сцепление

Причина движения автомобиля в его двигателе, точнее, в крутящем моменте, который он вырабатывает. Сцепление же – это механизм трансмиссии, который отвечает за передачу этого момента от двигателя автомобиля к его колесам через коробку передач.
Сцепление вмонтировано в конструкцию машины между коробкой передач и мотором. Оно состоит из таких деталей, как:

  • два ведущих диска – маховик и корзина сцепления;
  • один ведомый диск – диск сцепления со шпицами;
  • первичный вал с зубчатой шестерней;
  • вторичный вал с зубчатой шестерней;
  • выжимной подшипник;
  • педаль сцепления.

Краткая историческая справка

Работая над созданием первых автомобилей, инженеры обнаружили необходимость в устройстве, которое передавало бы крутящий момент от мотора к колесам, но с разной амплитудой вращения, чтобы автомобиль приходил в движение плавно. Без такого устройства всякий раз при желании сбросить или увеличить скорость, нужно было бы полностью глушить двигатель. И это устройство изобрел немецкий инженер Карл Бенц в 1885 году. Сцепление тогда состояло из двух шкивов, соединенных кожаным ремнем. Водитель раздвигал шкивы рычагом, что позволяло размыкать и смыкать сцепление.

Следующим этапом совершенствования устройства было изобретение конусного сцепления немецкими инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом в 1889 году. В конструкции конусного сцепления кожаный ремень заменила пружина.
На смену такой конструкции пришла другая – многодисковая, которая работала в жидкой среде (в керосине или масле). Затем на диски стали надевать накладки «Ferodo», и автомобильная промышленность перешла на сухое однодисковое сцепление.
Прототип современного диафрагменного сцепления разработали автомеханики американской корпорации «General Motors» в 1936, однако из-за войны их массовое производство началось лишь в 1965 году и продолжается в наши дни.

Принцип работы сцепления

Ведущий диск – маховик – жестко вмонтирован в коленчатый вал двигателя. К маховику, в свою очередь, болтами прикручена корзина сцепления. Ведомый диск сцепления прижимается к поверхности маховика благодаря диафрагменной пружине, которой оснащена корзина сцепления.

Когда машина заведена, двигатель провоцирует вращательные движения коленчатого вала и, соответственно, маховика. Через подшипник в корзину сцепления, маховик и ведомый диск вставлен первичный вал коробки передач. Вращения не передаются от маховика к первичному валу напрямую. Для этого в конструкции сцепления существует ведомый диск, который вращается с валом на одной скорости и перемещается по нему вперед-назад.

Положение, в котором шестерни первичного и вторичного валов не входят между собой в зацепление называется нейтральным. В таком положении автомобиль может только катиться, если дорога имеет наклон, но не ехать. Как передать вращения на вторичны вал, который опосредовано приведет в движение колеса? Это можно осуществить с помощью педали сцепления и коробки передач.
С помощью педали водитель изменяет положение диска на валу. Это работает так: когда водитель нажимает на педаль сцепления, выжимной подшипник давит на диафрагму – и диски сцепления разжимаются. Первичный вал в этом случае останавливается. После этого водитель перемещает рычаг на коробке передач и включает скорость. В этот момент зубчатые шестерни первичного вала зацепляются с зубчатыми шестернями вторичного вала. Теперь водитель начинает плавно отпускать педаль сцепления, прижимая ведомый диск к маховику. А поскольку первичный вал соединен с ведомым диском, он тоже начинает вращаться. Благодаря зацеплению между зубчатыми шестеренками валов вращение передается на колеса. Таким способом двигатель соединяется с колесами, и автомобиль начинает движение. Когда машина уже на полном ходу, можно полностью отпустить сцепление. Если в таком положении добавить газ, поднимутся обороты двигателя, а вместе с ними и скорость автомобиля.

Однако сцепление необходимо не только для того, чтобы машина трогалась с места и разгонялась. Без него не обойтись и при торможении. Чтобы остановиться, нужно выжать сцепление и плавно нажать на педаль тормоза. После остановки – выключить передачу и отпустить сцепление. При этом в работе сцепления происходят процессы, обратные тем, которые происходили в начале движения.
Рабочая поверхность у маховика и корзины сцепления выполнена из металла, а у ведомого диска сцепления – из специального фрикционного материала. Именно этот материал обеспечивает пробуксовку диска и позволяет ему проскальзывать между маховиком и корзиной сцепления, когда водитель придерживает сцепление в начале движения. Именно благодаря пробуксовке дисков автомобиль плавно трогается с места.

Когда водитель резко бросает сцепление, корзина моментально сжимает ведомый диск, и мотор не успевает так быстро завести машину и начать движение. Поэтому двигатель глохнет. Такое часто случается с начинающими водителями, которые еще не прочувствовали положения педали сцепления.
А у нее есть три основных положения:

  • верхнее – когда водитель на нее не нажимает;
  • нижнее – когда водитель полностью выжимает ее, и она упирается в пол;
  • среднее – рабочее – когда водитель плавно отпускает педаль, и ведомый диск сцепления соприкасается с маховиком.

Если бросить сцепление на высоких оборотах, то машина начнет движение с пробуксовкой. А если удерживать его в полувыжатом положении, когда машина только начинает движение, и постепенно добавлять газ, то трение ведомого диска о металлическую поверхность маховика будет слишком интенсивной. В таком случае движения автомобиля сопровождаются неприятным запахом, и тогда говорят, что сцепление «горит». Это может привести к быстрому износу рабочих поверхностей.

Функции сцепления

Виды сцеплений

По системе привода в действие сцепления можно разделить на:

  • фрикционные (механические);
  • электромагнитные;
  • гидравлические.

Наиболее распространенный тип сцепления – это фрикционное, которое в своей работе использует силу трения. Электромагнитное же использует для работы электромотор с током, который запускается при нажатии н педаль. А гидравлическое сцепление работает за счет перетекания масляной жидкости из специального бачка в главный цилиндр. Жидкость заполняет цилиндр, и под давлением поршень главного цилиндра толкает шток рабочего цилиндра, приводя автомобиль в движение.

Читайте также  Рав 4 или хонда срв что выбрать?

По количеству ведомых дисков сцепление бывает однодисковым и многодисковым. А по виду трения – сухим и мокрым.


Устройство автомобильного однодискового сцепления


Схема устройства двухдискового сцепления

Общее устройство двухдискового сцепления

  • Фрикционная поверхность маховика двигателя — синий цвет слева
  • Два ведомых диска — коричневый цвет
  • Промежуточный ведущий диск — голубой цвет
  • Нажимной ведущий диск — зелёный цвет
  • Нажимные пружины — серый цвет
  • Кожух — синий цвет справа

Не показаны на рисунке

  • Вилки
  • Рычаги выключения сцепления
  • Выжимной подшипник
  • Вилка выключения сцепления
  • Отжимные пружины

Нужно ли сцепление автомобилям с автоматической коробкой передач и электрокарам

Сцепления в классическом понимании в автомобилях с автоматической коробкой переключения передач (АКПП) нет. То есть, у водителя нет ни педали сцепления, ни дисков, которые работают на силе трения. Функции сцепления в автомобилях с АКПП выполняет специальный гидротрансформатор, который конвертирует крутящий момент. В электромобилях регулировка движения осуществляется системой управления, которая переключает машину, из-за чего коробка передач и сцепление им не нужно.

Выводы

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Диск сцепления

Приведем общую инфу в целях ознакомления с назначением устройства. В автомобилях раннего типа, до изобретения машины Бенца не существовало разных передач. Впервые технология обустройства передач была использована именно в автомобиле Бенца.

Но вместе с этой технологией пришла и проблема. Для того, чтобы поменять передачу, требуется изменение в режиме работы двигателя. Изменение происходит мгновенно, из-за чего машина в момент смены скоростей начинает двигаться рыками. Кроме того, с уменьшением габаритов двигателя внутреннего сгорания, вылезла еще одна проблема. Для того, чтобы колеса крутились синхронно и не требовали больших размеров для функционирования, требовался передатчик, который проводил бы крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на колеса.

Собственно, таким передатчиком и стал диск сцепления. По конструктивному устройству все достаточно просто: это два диска с возможностью разъединения в момент нажатия педали. Без нажатия педали, два диска плотно прижаты друг к другу и без потерь передают крутящий момент от двигателя к колесу. Этот принцип работы сцепления называют фрикционным. Существуют так же гидравлические и электромагнитные типы сцеплений, но здесь именно что существуют. Встречались с ними единицы автолюбителей в России. Даже заграничные фирмы предпочитают традиционную систему в силу ее дешевизны и надежности.

Нажимной диск сцепления

Узел сцепления называют корзиной. Нажимной диск представляет собой основание круглой формы с выемкой в центре для подшипников. Нажимные пружины диска направлены к центру корзины. Сама корзина жестко цепляется к маховику. Ведомый диск сцепления устанавливается между прижимной площадкой и маховиком.

Ведущий диск сцепления

Ведомый диск по конструкции так же представляет собой круг с лучевым основанием, накладками, пружинами и муфтой. Через муфту происходит подключение к коробке передач. Пружины требуются для сглаживания вибраций в момент работы сцепления.

Сглаживание вибраций необходимо для того, чтобы диск не приходил в негодность раньше времени в результате тряски. Во время работы в фазе сцепки тряска диску не грозит. Но сразу после начала работы влияние вибраций усиливается, диски начинаются ударяться о все окружающие детали.

Фрикционные накладки необходимы для усиления силы трения между дисками. Именно за счет силы трения покоя и возможна передача крутящего момента от диска к диску. Накладки изготавливают из материалов с большой силой трения относительно металла. Чаще всего используют керамику, кевлар или углеродный композит. Материал во многом зависит от конструкции машины: камаз, ваз и трактор будут иметь разные накладки.

Нажимное действие педали передается по тросу к вилке между дисками, в результате сцепление начинает свою работу. Именно ведомый диск является расходным материалом. Нажимной диск меняется крайне редко, срок его службы сравним со сроком службы машины в целом.

Толщина диска сцепления

Толщина диска сцепления является определяющим фактором состояния диска. Поэтому многие водители начинают думать о том, что лучше использовать диск потолще. Вот только начальные параметры диска определяются конструкцией машины. Поэтому деталь просто покупается под подходящую модель и марку автомобиля. С этим ничего сделать не получится.

Так же, как не получится произвести замер отработавшего свое диска. Производитель никогда не указывает, сколько способна прослужить эта деталь. Во многом это связано с тем, что степень износа диска зависит в первую очередь от водителя. Постоянные торможения, дрифт и прочие прелести езды на большой скорости или даже гонок приведут к очень скорому износу диска. Вплоть до того, что на некоторых моделях фиксировалась необходимость замены уже после 5000 км.

Однако существует прибор, калибр, который позволяет определить, нужно менять диск или еще нет. Проблема в том, что калибр редко есть у автолюбителя, поэтому придется ехать в салон или СТО. К тому же, чтобы произвести замер, придется поднимать машину на подъемнике и снимать несколько деталей. И даже при всех этих сложностях, толщину диска калибр не измеряет в точности. Стрелка просто показывает нужно менять деталь или нет.

Еще один способ определить необходимость замены без салона принадлежит умельцам из народа. Согласно методу нужно полностью выжать сцепление и несколько раз вдавить педаль газа в пол. Метод рабочий, машина при нормально работающем сцеплении глохнет. Если автомобиль все еще работает, значит, деталь нужно менять. Но сама по себе процедура очень сильно изнашивает диск, а потому проводить ее крайне не рекомендуется. Есть другие, куда более гуманные для машины, способы проверки.

Замена диска сцепления

Чтобы разобраться, как поменять диск сцепления, опишем операцию поэтапно:

  1. Машину нужно в обязательном порядке поднять или поставит на яму. По-другому выполнить замену детали просто не получится.
  2. Отсоединяется кардан. Сразу все болты проверяются на сохранность резьбы. При необходимости крепления нужно заменить. Обратите внимание, что все болты в этой операции используются исключительно каленые. Обыкновенный болт просто треснет. Отверстие с маслом, куда входит кардан затыкается металлической или пластиковой пробкой, чтобы из машины не вытекало масло. Саму деталь можно просто отодвинуть в сторону, чтоб не убирать ее совсем.
  3. Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
  4. После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
  5. Верхнюю часть корзины откручивают на отдельном столе, чтобы получить доступ к диску сцепления. Дополнительно можно сразу проверить целостность подшипников. По состоянию корзины и толщине дисков сцепления определяется изношенность детали. Диск поджимается 4 пружинами, которые так же могут разболтаться.
  6. Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.

Когда менять диск сцепления

Диск сцепления проблемная штука в плане определения времени замены. С одной стороны, перебрать сцепление стоит после того, как машина начнет издавать шум при выжатой педали сцепления. Но скорее всего этот шум говорит о том, что стоит заменить подшипники. Хотя вместе с заменой можно сразу оценить и степень износа диска.

С другой стороны, при изношенном диске начинают пробуксовывать колеса. Это уже серьезный синдром, который требует именно замены диска сцепления. Результатом плохого состояния детали может стать выгорание проводов, усиленный износ двигателя и серьезно увеличившийся расход топлива.

Последний вариант — это несоответствие количества оборотов двигателя, скорости автомобиля. Но этот признак скорее теоретический, поскольку без специализированного оборудования и тест драйва машины в лабораторных условиях, определить соответствие крайне сложно.

Поэтому, чтобы не мучить себя мыслью об изношенности диска водители на практике вывели для себя простое правило: диск стоит менять каждые 80-90 тысяч километров пробега.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: