Hino-avto.ru

официальный дилер Hino Motors
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие бывают нажимные пружины

Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

  1. Функции сцепления
  2. Элементы муфты сцепления
  3. Принцип работы
  4. Виды сцепления
  5. Сухое сцепление
  6. Мокрое сцепление
  7. Сухое двухдисковое сцепление
  8. Сцепление двухмассового маховика
  9. Ресурс сцепления
  10. Особенности керамического сцепления

Функции сцепления

Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:

  1. Плавное разъединение и соединение двигателя и коробки передач.
  2. Передача крутящего момента без проскальзывания (без потерь).
  3. Компенсация вибраций и нагрузок от неравномерности работы двигателя.
  4. Снижение нагрузок на элементы двигателя и трансмиссии.

Элементы муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

  • Маховик двигателя – ведущий диск.
  • Ведомый диск сцепления.
  • Корзина сцепления – нажимной диск.
  • Выжимной подшипник сцепления.
  • Муфта выключения сцепления.
  • Вилка сцепления.
  • Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Сцепление автомобиля

Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.

Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление — это выключатель крутящего момента . Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.

Рассмотрим виды сцепления . По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые . Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным» . Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты . Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой .

Схема сцепления автомобиля: 1 — картер сцепления; 2 — подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 — вилка выключения сцепления; 5 — нажимная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — маховик; 8 — нажимной диск; 9 — кожух сцепления; 10 — первичный вал коробки передач; 11 — трос; 12 — педаль сцепления; 13 — муфта подшипника выключения сцепления; 14 — пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 — пружина демпфера; 16 — ступица ведомого диска.

В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.

Схема сцепления: 1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 —выжимной подшипник с муфтой.

  1. Нажимной диск , в народе именуемый « корзиной », представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.
  2. Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины , которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.
  3. Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.
  4. Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.
  5. Система привода в действие сцепления , как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.
    1. Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.
    2. Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.
    3. Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.
  6. Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет . Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.
Читать еще:  Выбираем тихие шины с шипами для зимы

Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».

В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.

При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.

В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.

В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).

В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.

Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.

  1. В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.
  2. При увеличении оборотов двигателя, масляный насос в АКПП нагнетает масло в распределитель и, по достижении определенного значения давления, распределитель по маслопроводящим каналам предает давление на актуатор. Последний приводит в движение механизм нажатия сцепления. После переключения передачи, давление сбрасывается, и двигатель присоединяется к коробке.

Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Устройство сцепления автомобиля

Для чего нужно

Сцепление машины нужно для передачи крутящего момента от маховика коленвала двигателя к первичному валу коробки передач. Оно позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, отделяя двигатель от трансмиссии, а затем плавно их соединять. Состоит из привода и механизма.

Привод выключения

Когда в машине надо передать усилие, допустим от водителя к некому механизму (тормоза, коробка передач), то для этого существует привод механизмов.

Представьте ситуацию, когда необходимо постоянно что-то закрывать и открывать. 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 является «приводом», который передаст усилие на расстоянии.

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

Привод выключения (гидравлического типа) состоит из:

  • педали;
  • главного и рабочего цилиндра;
  • вилки выключения;
  • нажимного подшипника;
  • трубопроводов.

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

Механизм сцепления

Представляет устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Он позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Его элементы заключены в картер, который крепится к мотора. Он состоит из:

  • картера и кожуха,
  • ведущего диска (которым является маховик двигателя),
  • нажимного диска с пружинами,
  • ведомого диска с износостойкими накладками.

Ведомый диск постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе вращается при работе двигателя. Но только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте автомобиль.

Для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами к вращающемуся маховику, то есть — включить сцепление. Это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.

На первом этапе — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а автомобиль потихоньку ползти.

На втором этапе – удерживаем ведомый диск от какого-либо перемещения. Т.е. на две — три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись. Машина при этом увеличивает скорость движения.

На третьем этапе — маховик вместе с нажимным и ведомым дисками вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса машины. Это соответствует состоянию – включено, автомобиль едет. Теперь остается только полностью отпустить педаль и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет.

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Читать еще:  Утром машина заводится со 2, 3 раза, почему

Какие бывают нажимные пружины

  • Главная
  • Блог
  • Ремонт и обслуживание
  • Трансмиссия
  • Что такое сцепление: типы и основные функции
  • Новинки мира авто
  • Новости автомобильного рынка
  • Популярное
  • Двигатель
  • Кузов
  • Салон
  • Система охлаждения
  • Трансмиссия
  • Фильтры
  • Шины и диски
  • Электрооборудование

Что такое сцепление: типы и основные функции

Сцепление — элемент трансмиссии, который участвует в передаче крутящего момента от двигателя к колесам, меняя его величину и направление. Оно разъединяет и плавно соединяет двигатель с другими элементами трансмиссии, обеспечивает переключение передач на автомобилях с механической коробкой. Без него обычный запуск двигателя будет фатальным как для ДВС, так и для КПП.

Устройство сцепления

Если рассматривать узел в общих чертах, можно сказать, что сцепление состоит из трех основных деталей:

  • маховика;
  • диска сцепления (или ведомого диска);
  • нажимного диска.

Маховик участвует в запуске мотора со стартера, обеспечивая плавную работу коленвала и передавая крутящий момент на ведомый диск сцепления. При отжатой педали сцепления ведомый диск плотно зажат между маховиком и нажимным диском, за счет силы трения это обеспечивает работу трансмиссии. При нажатии на педаль ведомый диск отодвигается, сцепление выключается, а крутящий момент от ДВС уже не передаётся на колеса.

по типу привода (модели с гидравлическим, механическим или электрическим способом управления);

  • по типу трения (механизм может работать в масляной ванне или без нее);
  • по количеству ведомых дисков;
  • по типу расположения пружин;
  • по режиму включения.

Самые распространённые сегодня – модели с одним или несколькими фрикционными, то есть работающими за счет силы трения (без дополнительной смазки), дисками. По числу ведомых элементов они могут быть однодисковыми, двухдисковыми или многодисковыми (три и более).

Материал, который используется для изготовления фрикционов напоминает тот, что применяется в тормозных колодках. Если раньше в обоих случаях в состав добавлялся асбест (на металлических дисках были асбестовые накладки), то сейчас используются именно безасбестовые варианты.

В Европе запрещено производство фрикционных дисков с добавлением асбеста. Во время работы механизма асбестовая накладка стирается, образуя пыль, опасную для здоровья.

На современные легковые авто чаще устанавливаются однодисковые сцепления. Они оптимальны для двигателей малой и средней мощности.

Сухое двухдисковое сцепление

Двухдисковые модели подходят для грузового транспорта и легковых машин с мощным мотором. За счёт особенностей конструкции они долговечнее однодисковых, но и стоят дороже, так что использовать их на маломощных авто просто нецелесообразно.

Многодисковые сцепления используются в строительной и тяжелой грузовой технике, мощных спортивных и тюнингованных авто, в том числе и в полноприводных.

Плавная работа сцепления обеспечивается проскальзыванием дисков при уменьшении сжимающего их усилия. Точная передача крутящего момента — плотностью соединения ведущей и ведомой поверхностей.

При больших нагрузках и длительной эксплуатации рабочие поверхности стираются, а сцепление начинает «буксовать». При неисправном сцеплении диски разъединяются не полностью, а нормальное переключение передач нарушается.

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.

Принципы работы

При работе двигатель внутреннего сгорания вырабатывает крутящий момент, который передается на вращающийся маховик. Сцепление служит «связующим звеном» между ДВС и коробкой передач, с которой этот самый крутящий момент передается на колеса.

Когда водитель не нажимает на педаль сцепления, ведомый диск плотно прижат к ведущей поверхности, тем самым вращающий импульс передаётся на первичный вал КПП. При нажатии на педаль ведомая поверхность разъединяется с ведущей, а крутящий момент останавливается. Система готова к переключению передач.

  1. при нажатии на сцепление останавливается ведомый диск, а, следовательно, и первичный вал.
  2. шестерня передач на первичном валу переводится в нужное положение рычагом КПП.
  3. когда вы отпускаете педаль сцепления, вращающий импульс передается на вторичный вал.
  4. со вторичного вала через полуоси, карданную и главную передачу крутящий момент передается на колеса.

Выжатая педаль сцепления помогает затормозить, не останавливая при этом сам двигатель.

Ведомая и ведущая поверхности вступают в зацепление не в верхнем, а в среднем (рабочем) положении педали. Если в этот момент резко отпустить сцепление, есть большая вероятность, что авто заглохнет.

На каждом транспортном средстве рабочее положение педали индивидуально. Это важно учитывать, если вы пересаживаетесь с одного автомобиля на другой.

Привод сцепления

Управление сцеплением в автомобилях с механической коробкой передач производится с помощью педали, но педаль — это лишь один из элементов привода сцепления, а все самое главное скрыто от глаз водителя. О том, что такое привод сцепления, каких он бывает видов, как устроен и как работает, читайте в этой статье.

Назначение и классификация приводов сцепления

Привод сцепления — специальная система, предназначенная для управления сцеплением в автомобилях с механической коробкой передач. С помощью привода усилие от педали передается на вилку выключения сцепления, а через нее — на пружину, что позволяет простым положением педали управлять положением дисков сцепления.

Передать усилие от педали на вилку можно разными способами, и именно на этом строится классификация приводов сцепления. Сегодня выделяют два основных типа привода:

Также существуют комбинированные приводы (электрогидравлический, электромеханический, то есть — с использованием электромоторов), электромагнитный и другие типы приводов, но они не нашли широкого применения в современных автомобилях. Поэтому расскажем только об основных типах привода сцепления.

Схема механического 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. подшипник выключения сцепления
  9. вилка выключения сцепления
  10. металлический трос
  11. рычаг привода
  12. педаль сцепления
  13. шестерня первичного вала
  14. картер коробки передач
  15. первичный вал коробки передач

Устройство и принцип работы механического привода сцепления

Главная особенность механического привода сцепления в том, что в нем усилие от педали к вилке передается с помощью металлического троса. В состав механического привода входят следующие основные компоненты:

— Педаль сцепления;
— Рычажный привод;
— Трос в гибкой оболочке;
— Вилка выключения сцепления;
— Устройство регулирования свободного хода педали.

Принцип действия механического привода тоже прост: при нажатии на педаль с помощью рычажной передачи трос натягивается и тянет за собой вилку выключения сцепления, которая через муфту и подшипник сжимает пружину — сцепление выключается. Возврат педали производится пружиной. Регулировка свободного хода педали, а также компенсация износа фрикционных накладок на дисках производится с помощью регулировочной гайки, расположенной на конце троса.

Механический привод широко применяется на мотоциклах и легковых автомобилях (где сцепление имеет небольшую массу и требует небольших усилий для управления), он очень прост в производстве и регулировании, надежен и имеет очень низкую стоимость. Однако недостаток механического привода в его трущихся деталях — стальной тросик со временем изнашивается, он может заклинить или оборваться, свободный ход педали увеличивается и т.д. Но, несмотря на это, механический привод сцепления вряд ли в будущем уступит место более совершенным механизмам.

Устройство и принцип работы гидравлического привода сцепления

В гидравлическом приводе сцепления используется принцип передачи усилия с помощью несжимаемой жидкости. Устройство привода не отличается сложностью:

— Педаль сцепления;
— Главный цилиндр;
— Рабочий цилиндр;
— Магистраль гидропривода;
— Бачок с рабочей жидкостью.

Работа гидравлического привода, как и работа любого другого гидропривода, очень проста: при нажатии на педаль происходит сжатие жидкости в главном цилиндре, жидкость под давлением через магистраль поступает в рабочий цилиндр и толкает поршень, который, в свою очередь, с помощью штока толкает вилку выключения сцепления. Возврат вилки и поршней в первоначальное положение происходит за счет пружин при отпускании педали.

Часто в гидравлических приводах сцепления используется та же жидкость, что и в тормозной системе — обе системы питаются жидкостью из одного бачка.

Гидравлический привод имеет более сложную конструкцию и более высокую стоимость, однако он надежен, не подвержен износу и позволяет управлять сцеплением минимальными усилиями. В грузовых автомобилях гидравлический привод часто дополняется пневматическими или гидравлическими усилителями.

Устройство и принцип работы электронного привода сцепления

В последнее время многие компании предлагают совершенно новые конструкции приводов сцепления, которые находят применение в перспективных автомобилях, в том числе гибридных и электрических. Отдельного внимания заслуживает привод «Electronic Clutch System» от компании Bosch.

Electronic Clutch System (дословно — «Электронная система сцепления») — система, которая позволяет на автомобилях с механической коробкой передач реализовать некоторые функции автоматических коробок. В частности, при движении на первой передаче по городским пробкам управление автомобилем производится только педалями газа и тормоза (сцепление выключается при отпускании акселератора), педаль сцепления становится нужной только при переключении на вторую и более высокие передачи.

Электронный привод сцепления объединяет электронный блок педали сцепления, ряд датчиков (датчик положения рычага переключения скоростей, положения педали газа и другие), электронный блок управления и электрогидравлический привод вилки выключения сцепления. Также электронное сцепление связано с электронной системой управления двигателем, благодаря чему при переключении скоростей происходит автоматическое изменение оборотов двигателя.

Читать еще:  Какие стойки лучше поставить на приору хэтчбек

Электронное сцепление дает возможность реализовать несколько полезных функций, которые снижают утомляемость водителя и уменьшают расход топлива. Как заявляет производитель, экономия топлива может достичь 10% и более, что при современных ценах на бензин даст ощутимый эффект.

На сегодняшний день система Electronic Clutch System находится на стадии тестирования, поэтому применяется ограниченно, но в будущем она может получить самое широкое распространение.

Как выбрать корзину сцепления

Сам по себе механизм сцепления автомобиля устроен довольно просто и может похвастать впечатляющим запасом прочности. В силу неравномерного износа, некоторые его узлы выходят из строя раньше остальных, что влечет за собой поломку всего механизма. Одним из таких компонентов является корзина сцепления. Сразу отметим, что под корзиной понимают набор из нескольких деталей. Мы будем рассматривать весь тандем, а для простоты будем называть его просто корзиной. Далее Avto.pro подробнее расскажет вам о принципе работы корзины сцепления, ее основных неисправностях и методах поиска новой запчасти.

Устройство и принцип работы сцепления

Для полного понимания того, как устроена корзина и какие функции она выполняет, начинать стоит с рассмотрения всего механизма сцепления. Напоминаем, что сцепление является одним из важнейших элементов трансмиссии транспортного средства, которое соединяет маховик двигателя с коробкой передач. К основным элементам сцепления относят:

  • Маховик;
  • Ведомый и нажимной диски;
  • Муфта сцепления с выжимным подшипником;
  • Вилка выключения;
  • Рабочий и главный цилиндры;
  • Специальные пружины (диафрагменные / нажимные).

Другими важными элементами, относящимися непосредственно к сцеплению, являются трубопроводы, педаль, картер, шестерня первичного вала, коленвал, приводной вал, защитный кожух (корпус). Привод сцепления может быть гидравлическим, механическим, электрическим, комбинированным. Все детали собраны в т.н. картер сцепления, который имеет соединение с картером двигателя.

Принцип работы сцепления не вполне ясен многим автолюбителям, пусть они и понимают, как нужно взаимодействовать этим механизмом. Предлагаем ознакомиться с его работой поэтапно. Основными элементами управления механизмом являются педаль сцепления и рукоятка коробки переключения передач. Вот как это работает:

  1. Перевод рычага в нейтральное положение, выжимание сцепления и выбор передачи. Результат: работающий двигатель начинает вращать маховик, однако ведомый диск еще не вошел в контакт с маховиком – пока они разомкнуты;
  2. Водитель начинает медленно отпускать педаль. Результат: происходит сцепление маховика с ведомым диском посредством действия пружин; скорость вращения диска начинает увеличиваться и крутящий момент передается ведущим колесам;
  3. Водитель продолжает удерживать педаль сцепления (не отпускает ее). Результат: вращение диска и маховика синхронизируется и автомобиль набирает скорость;
  4. Водитель окончательно отпускает педаль. Результат: сцепление включается полностью; синхронизированные механизмы обеспечивает передачу момента от двигателя к коробке передач, а затем и к ведущим колесам.

Стоит отметить, что вариантов реализации систем сцепления несколько. Наиболее практичным считается сухое однодисковое с постоянно включенным сцеплением. Такая система удобна в эксплуатации, имеет большой эксплуатационный ресурс и довольно простое устройство, что облегчает производство и обслуживание основных элементов. А сейчас предлагаем вернуться к корзине, которую мы незаслуженно обошли вниманием при рассмотрении устройства автомобильного сцепление.

Подробнее о функциях и устройстве корзины сцепления

Одним из основных компонентов автомобильного сцепления принято считать корзину, которая заключена в единый корпус с рядом других комплектующих. Главной задачей корзины является разъединение и соединение маховика с нажимным диском, т.е. выключение и включение сцепления вообще. В случае неисправности корзины весь механизм перестанет работать нормально или вовсе выйдет из строя. Здесь стоит снова стоит вернуться к устройству сцепления для лучшего понимания роли корзины. Сцепление делят на следующие типы:

  • Электромагнитное;
  • Гидравлическое;
  • Фрикционное;
  • Комбинированное.

Как уже указывалось выше, без сцепления невозможна нормальная передача крутящего момента от двигателя к коробке передач и к ведущим колесам. К слову, в коробке передач и некоторых промежуточных элементах трансмиссии момент еще и преобразуется. Если сцепление включено, то этот момент может нормально передавать остальным элементам трансмиссии и ходовой. В цепочке «двигатель – ведущие колеса» корзина берет на себя выполнение таких задач:

  • Передача момента без существенных потерь;
  • Плавное соединение или разъединение трансмиссии с двигателем при манипуляциях с педалью сцепления;
  • Снижение нагрузок на двигатель и коленчатый вал в частности;
  • Снижение вибрационных колебаний, негативно воздействующих на двигатель, трансмиссию и основные узлы механизма сцепления.

Большая часть легковых и средних автомобилей комплектуются сухим однодисковым сцеплением. Отличие сухого сцепления от мокрого заключается в том, что трение деталей происходит в воздушной среде, а не масляной. Ключевыми элементами корзины являются:

  • Кожух;
  • Диафрагменная пружина с лепестками / витые нажимные пружины;
  • Нажимной диск.

Самым характерным элементом корзины являются лепестки, которые иначе называют нажимным пластинам. Они также выполняют роль выжимных рычагов. Обычно число лепестков в корзине равняется двадцати. При этом корзины делят на два типа:

  1. Рычажковые;
  2. Диафрагменные.

Наиболее практичной и надежной конструкцией принято считать диафрагменную, хотя на деле основным ее достоинством является конструктивная простота. Рычажковые корзину могут обеспечить надежное включения сцепления практически вне зависимости от скорости вращения коленвала. Однако наибольшее распространение получили диафрагменные корзины. Работают они так:

  • Если педаль сцепления отпущена, нажимной диск прижимается к ведомому пружинами и крутящий момент может передаваться коробке передач от двигателя;
  • Когда водитель воздействует на педаль и включает передачу, выжимной подшипник толкает лепестки, короткие плечи которых утягивают за собой нажимной диск, а далее происходит выключения сцепления (разведение дисков);
  • При отпускании педали за счет упругости диафрагменной пружины нажимной диск прижимается к ведомому и передача крутящего момента возобновляется за счет сведения дисков.

Подобным образом работают корзины и в одно-, и в двухдисковом сцеплении. Отличия есть, но они незначительны и более интересной здесь является работа сторонних элементов сцепления. В частности, набирающих популярность электромагнитных систем выключения сцепления, работу которых в данном материале мы все же не будем рассматривать.

Классификация диафрагменных корзин

Конструктивно даже простые диафрагменные корзины сцепления могут отличаться друг от друга. Как показала практика, более простая конструкция отличается большей надежностью, однако основным ее недостатком является большая толщина. По принципу действия корзины делят на:

  • Нажимные;
  • Вытяжные.

В случае нажимных корзин взаимодействие с механизмами сцепления осуществляются посредством смещения лепестков в направлении маховика. Если речь идет о корзины вытяжного действия, то лепестки, напротив, смещаются от маховика. К слову, именно эта конструкция может похвастать наименьшими габаритами – она имеет меньше толщину и позволяет немного сэкономить подкапотное пространству.

В отдельную категорию принято выделять корзины с мощной диафрагменной пружиной, имеющей значительную прижимную силу. Как правило, прижимная сила таких диафрагм на 50% больше, чем у штатных диафрагм. От последних они отличаются более сложной геометрией и иными материалами. Специальные корзины рекомендуется устанавливать исключительно на тюнингованные автомобили. Она гарантируют более быстрый отклик сцепления и лучшую передачу потока мощности от двигателя.

Коротко о неисправностях

Как читатель уже наверняка догадался, нажимной диск, соединительные элементы и кожух корзины сцепления имеют большой эксплуатационный ресурс. Так как в постоянной работе находится нажимной диск, именно он первой выходит из строя. Также могут деформировать лепестки. В случае их износа серьезные повреждения может получить как диск, так и выжимной подшипник. Выявить неисправность без разборки картера сцепления бывает сложно. Обычно выделяют поломки привода сцепления или самого сцепления. В случае корзины (конструктивного элемента всей системы) водитель может обратить внимание на:

  • Шум при манипуляциях с педалью сцепления. Заметьте, что шум может быть вызван износом ведомого диска и даже выжимного подшипника. Крайне рекомендован осмотр лепестков корзины;
  • Появление неприятного запаха. Он вызван предельным износом ведомого диска, однако данная неисправность может «ударить» и по корзине сцепления;
  • Высокая степень проскальзывания. Выявлять проскальзывание можно при включении повышенной передачи на ручном тормозе – в норме двигатель должен заглохнуть при нажатии на педаль газа;
  • Неполное выключение сцепления. Может говорить о неполадках других элементов сцепления, так что здесь рекомендована разборка узла.

Поставить окончательный диагноз можно лишь в ходе разборки механизма. Внимание также стоит уделить дискам и выжимному подшипнику. Осмотрите лепестки корзины. Они должны быть целыми, а их износ не должен превышать 0.8 миллиметров. В случае рычажных корзин проверьте целостность рычагов. Если нажимной диск имеет следы коробления (изменения первоначальной геометрии), высока вероятность того, что вам придется заменить всю корзину. В случае если сцепления работает с рывками, а ведомый диск, его ступицы, демпферные пружины и опоры крепления двигателя в норме, можно с уверенностью говорить о критическом износа нажимного диска.

Правильная эксплуатация

Несмотря на кажущуюся устойчивость корзины сцепления к различным воздействиям, ее лепестки могут быстро износиться или даже деформироваться. Их ускоренному износу способствует:

  • Перегревание нажимного диска при частых и длительных пробуксовках сцепления;
  • Игнорирование поломки рабочего цилиндра сцепления;
  • Замасливание лепестков вследствие износа сальника;
  • Заклинивание системы выжима;
  • Игнорирование проблемы износа накладок;
  • Неправильная установка детали, в частности, неправильная центровка по маховику.

Не забывайте также и об общих правилах эксплуатации автомобиля. К примеру, нужно проверять, выключен ли ручник перед началом езды. Прогревайте двигатель в течение хотя бы пары минут и не набирайте большие обороты без особой необходимости. Для продления срока службы сцепления при временных остановках, как-то на светофоре, стоит выставлять нейтральную передачу и включать сцепления (отпустить педаль).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector