Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

Как работает?

Если вы не знаете, как работает сцепление, то наша статья поможет вам разобраться в этом вопросе. Рассмотрим принцип работы сцепления автомобиля на деле.

Если сцепление отпущено, то ведомый вал в это время зажат между нажимным диском и маховиком. Когда водитель нажимает на газ, в системе возникает трение, в результате чего крутящий момент перенаправляется от маховика ДВС на силовую скорость транспортного средства.Когда водитель выжимает педаль СС, детали агрегата начинают функционировать и взаимодействовать между собой. В результате этого ведомый вал освобождается от прижимного усилия. Чтобы это произошло, в работу вступает тросик устройства. На выжимной подшипник воздействует вилка отключения механизма, в результате чего подшипник начинает движение к маховику вдоль вала. После этого подшипник оказывает давление на пластинки нажимной пружины.

В том случае, если лепестки пружины механизма прогибаются в сторону маховика, пружина отгибает наружный край от нажимного диска, таким образом освобождая его. Одновременно тангенциальные пружинки отпускают нажимной диск, в результате чего крутящий момент перестает передаваться от мотора к КПП.

Если водитель отпускает педаль, нажимной диск начинает взаимодействовать с ведомым шкивом посредством диафрагменной пружины. Также стоит отметить, что нажимной диск взаимодействует с маховиком во время отпускания педали. Тогда крутящий момент начинает передаваться от мотора к КПП в результате образовавшихся сил трения.

Схема механизма с обозначением каждого элемента

Далее рассмотрим схему устройства а также расскажем, из каких деталей оно состоит.

• 1 — непосредственно оболочка тросика механизма;
• 2 — нижняя часть оболочки, наконечник;
• 3 — устройство крепления тросика педали;
• 4 — защитный чехол тросика;
• 5 — нижняя часть тросика;
• 6 — гайка, позволяющая регулировать положение педали;
• 7 — контргайка;
• 8 — поводок тросика;
• 9 — вилка выключения механизма;
• 10 — защитный кожух устройства;
• 11 — винт крепления;
• 12 — нажимной диск;
• 13 — маховик агрегата;
• 14 — ведомый шкив;
• 15 — первичный шкив силового агрегата;
• 16 — нижняя часть картера устройства;
• 17 — непосредственно сам картер механизма;
• 18 — пружина нажимного устройства;
• 19 — подшипник, предназначенный для выключения во время переключения скоростей;
• 20 — фланец муфты;
• 21 — втулка муфты выжимного элемента;
• 22 — уплотнительная резинка;
• 23 — верхняя часть оболочки тросика;
• 24 — верхняя часть тросика;
• 25 — опорная деталь крепления педали устройства;
• 26 — пружина педали механизма;
• 27 — непосредственно сама педаль;
• 28 — упорная пластина.

Статьи по теме

Ремонт рулевой рейки: этапы и особенности

Можно ли мешать тосол с антифризом: мнение экспертов и автолюбителей

Диагностика рулевого управления автомобиля: почему без нее никак

Не работают дворники: причины неисправности и метода решения проблем

Течет бачок антифриза: поиск неисправности и пути устранения

Стук при повороте руля: основные причины неисправности

Сломалась рулевая рейка: причины и дальнейшие действия

Жидкая резина для автомобиля: преимущества и особенности использования

Стук в рулевой рейке: ищем причину, разбираемся с последствиями

Как поменять моторчик дворников: простые советы опытных автовладельцев

Как убрать стук рейки и продлить срок ее службы

Стук рулевой тяги: причины, диагностика, замена

Рулевой люфт автомобиля: особенности диагностики и ремонта

Шумы под капотом: что делать, если они появились

Как осуществить ремонт рулевой рейки БМВ

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.

Из чего состоит привод сцепления

Из-за абсолютно разных принципов работы механического и гидравлического привода, они состоят из различных элементов.

Механический привод состоит из следующих деталей:

1. Педаль сцепления, которая установлена в кабине автомобиля.
2. Трос привода. Именно благодаря этому связующему звену происходит передача движения от педали к механизму включения сцепления, а именно к вилке переключения.
3. Механизм регулирования хода педали сцепления.
4. Рычажная передача.

Регулировка привода сцепления производится при помощи специального механизма, который ограничивает ход педали. Регулировка происходит с учетом износа фрикционных дисков сцепления в процессе эксплуатации автомобиля.

Гидравлический тип привода состоит из следующих элементов:

1. Педаль сцепления.
2. Главный исполнительный цилиндр.
3. Емкость для хранения рабочей жидкости.
4. Рабочий цилиндр.
5. Система трубопроводов.

Устройство привода сцепления работающего при помощи гидравлики основано на использовании рабочей жидкости и двух цилиндров. При нажатии педали главный исполнительный цилиндр, состоящий из корпуса, штока и поршня, толкает жидкость по трубкам к рабочему цилиндру, где под действием давления перемещается поршень со штоком, и, в свою очередь, поворачивает вилку переключения сцепления.

Электрогидравлическая система очень схожа с обычным гидравлическим приводом. Исключением является только то, что цилиндр приводится в действие за счет подачи команды от компьютера автомобиля и работы специального сжимающего механизма.

Сцепление с гидравлическим приводом

Судя с названия этого вида сцепления, думаю, Вам, итак, стало ясно, что в гидравлическом приводе все усилия, начиная с педали сцепления и заканчивая собственно механизмом, транспортируются с помощью такой себе жидкости. Она в свою очередь размещается в гидроцилиндрах и трубках, которые соединяют все нужные в механизме элементы. Механизм строения гидравлического сцепления не очень совпадает с механическим сцеплением.

Один достаточно большой диск располагается на остром конце ведущего вала и сделанного из стали кожуха. Кожух закрепляется за маховиком. Внутри кожуха имеется пружина с радиальными лепестками. Они являются, скажем, так, выжимными рычажками. На оси располагается управляющая педаль. Она же приподнята к кузову, а именно к кронштейну. Толкач основного цилиндра прикреплен к педали сцепления при содействии шарнира. Педаль попускается тогда, когда сцепление выключается и передача переключается.

Принцип работы сцепления автомобиля

Сцепление – одна из комплектующих авто, предназначенная для установления связь между мотором и трансмиссией автомобиля. Эта комплексная деталь необходима для регулировки скоростных режимов (передач) и крутящего момента, что повышает плавность хода машины во время начала движения. При отсутствии этой комплектующей на коробку передач авто будет приходиться колоссальная нагрузка, способная спровоцировать её износ или моментальную поломку. Для правильной эксплуатации сцепления нужно знать об устройстве и принципе работы этого механизма, а также иметь сведения о его возможных поломках.

Устройство

Современное сцепление состоит из следующих элементов:

1. Нажимной диск. Эта деталь является основой узла сцепления. Она представляет собой корзину округлой формы, к которой подсоединено несколько пружин. К основанию нажимного диска подключен маховик двигателя, переносящий крутящий момент от коробки передач непосредственно к мотору. Пружины диска обладают округлой формой и принимают непосредственное участие во время взаимодействия всех основных элементов сцепления.

2. Ведомый диск. Ведомый диск осуществляет подавление лишних шумов, звуков и вибраций во время переключения передач при помощи трансмиссии. В его состав входят такие детали, как пружине из демпфера, муфта, основание выпуклой формы и фрикционные накладки. Гашение производится внутри накладок, состоящих из углепластикового или керамического композита, располагающегося звукоизоляционными свойствами. Ведомый диск входит в шлицы вала КПП и при помощи демпферных пружин свободно перемещается по ним во время изменения скоростного режима.

3. Выжимной подшипник. На защитной конической трубе первичного гребного вала двигателя крепиться выжимной подшипник, представляющий собой округлую нажимную площадку. С его помощью активируется система привода. Он выполняет свои действия посредством оттягивающих или нажимных движений.

4. Система привода. Привод осуществляет передачу крутящего момента от мотора автомобиля к его колёсам. В зависимости от способа передачи выделяют механическую, электрическую и гидравлическую систему привода. В механической системе все транспортировка происходит с использованием троса, располагающегося во внутренней части конической трубы вала. Электрическая система осуществляет передачу под действием встроенного электромотора, который находится рядом с тросом вала.

Активация электродвигателя происходит при нажатии на педаль. Самым сложным принципом действия обладает гидравлическая система привода. Она передаёт крутящий момент по трубке высокого давления. Специализированный поршень при нажатии педальной установки авто начинает надавливать на тормозную жидкость, создавай в этой области высокое давление. При помощи трубки оно передается к рабочему цилиндру, который активирует действие выжимной вилки.

По ней происходит передача крутящего момента.

5. Педаль сцепления. Эта комплектующая находится в салоне авто. Она связана со сцеплением при помощи ряда креплений и узлов. Педаль приводит в действие систему привода.

Принцип действия

Действие сцепления основывается на переменном движении ведущего диска. Он присоединяется к маховику мотора. Для достижения максимальной прочности конструкция скрепляется нажимным диском. Ведомый диск размещен между нажимной площадкой и маховиком мотора. На маховик оказывают воздействие пружины нажимного диска. В результате давления активируется трос, который передаёт давление по трубке высокого давления к выжимной вилке. В итоге, крутящийся момента передаётся к коробке передач и происходит переключение передач.

В зависимости от строения конструкции выделяют 2 типа сцепления, отличающихся принципом действия:

1. Сцепление мокрого трения. Главным отличием этого вида сцепления является наличие маслянистой среды, в которой происходит взаимодействие всех компонентов этой детали. Ведомый диск передвигается посредством поступательных движений и ослабляет сжатие между валом КПП и нажимным диском, вызывая смену скоростного режима. Маслянистая жидкость охлаждает все комплектующие и позволяет передавать момент большего размера, нежели чем в сухой среде. Сцепление мокрого трения применяется чаще всего в мотоциклах и мопедах.

2. Сцепление сухого трения. Эта разновидность сцепления осуществляет работу всех компонентов при отсутствии жидкостей. Он используется в большинстве легковых автомобилей с МКПП. Она обладает менее высоким КПД, но стоит гораздо дешевле сцепления мокрого трения.

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 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) состоит из :

• 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.

Разборка и ремонт сцепления автомобиля:

1. Первым делом необходимо произвести демонтаж коробки передач. Процедура нуждается в терпении, а без неё отремонтировать сцепление будет невозможно.

2. В центральный проход диска установите оправку. Её можно изготовить самостоятельно по размерам имеющегося вала или использовать вместо неё первичный вал, что был позаимствованный из другого автомобиля.

3. Верните один болт, что крепит коробку передач на место, и при помощи длинной отвёртки придерживайте маховик, чтобы он не прокручивался в момент откручивания другой рукой шести болтов, что держат кожух сцепления.

Теперь можно снять маховик в полном комплекте с ведомым и нажимным диском. При снятии кожуха сцепления нужно придерживать внутри него ведомый диск, чтобы он не выпал.

4. Если некоторые элементы ведомого диска сцепления имеют трещины или грубые царапины, то его необходимо поменять на новый. Для этого нужно:

• 1 – проверить фрикционные накладки на изношенность;

2 – проверить головки заклёпок. Они должны быть опущены вглубь фрикционных накладок более чем на 0,3 мм;

3 – проверить в гнёздах ступицы диска демпферные пружины на плотность крепления, если они полопались или сильно расшатались, то ведомый диск следует поменять на новый или старый, но исправный.

5. Если визуально с торца ведомого диска видно, что имеется искажение его формы, то проверьте биение диска, и если оно больше половины миллиметров, то необходимо эту деталь полностью поменять.

6. Далее осмотрите поверхность нажимного диска и маховика, если замечено грубое стирание диска (износ), глубокие царапины или выбоины, то маховик или нажимный диск нужно заменить новым. Шлифовка не поможет!

7. Далее переверните кожух на другую сторону и продолжите осмотр:

• 1 – заклёпочных соединений нажимного диска и кожуха. Они не должны иметь ослаблений и явных дефектов, если такие имеются, то придётся поменять диск в комплекте.

2 – диафрагменных пружин нажимного диска. Они также не должны быть с явными дефектами (глубокими царапинами, трещинами и сколами), если заметны дефекты, то произведите замену всего кожуха.

3 – контактов лепестков диафрагменных пружины. Все конечности (контакты) металлических лепестков с подшипниками выключения сцепления должны быть без дефектов и в одной плоскости (допускается максимальная разница износа 0,8 мм). Если износ более 0,8 мм или есть серьёзные дефекты, то опять-таки выход только один – заменить диск в комплекте.

8. Также нажимный диск с кожухом необходимо заменить в сборе, если опорные кольца нажимной пружины подверглись трещинам, сколам или прочим физическим изменениям.

9. При желании и возможности в гараже можно провести тестирование работы ведущей части сцепления. Для этого необходимо зафиксировать нажимной диск (3) в полном комплекте с кожухом (2) и нажимной пружиной (1) на оборудовании с промежуточным кольцом (4) толщина которого (B=8,3±0,03 мм). Это оборудование заменяет ведомый диск с маховиком.

Теперь три раза ходом выключения 8–9 мм отключите сцепление, прикладывая нагрузку к лепесткам нажимной пружины (1) на диаметре С=34 мм. При этом:

• размер А должен быть в пределах 29–31 мм;

проверьте, что ходу выключения 8,0±0,1 мм соответствует ход нажимного диска не менее 1,4 мм;

разность величин отхода нажимного диска (3) не более 0,25 мм;

нагрузка на лепестках нажимной пружины (1) на диаметре С при ходе 8,0±0,1 мм должна быть не более 1100 Н (1350 Н для сцепления ВАЗ–2112), пик нагрузки выключения не более 1300 Н (1500 Н для сцепления ВАЗ–2112).

10. До того как обратно монтировать сцепление необходимо проверить свободность перемещения ведомого диска по шлицам первичного вала коробки передач. Если имеются заедания, то ликвидируйте их, при необходимости произведите замену повреждённых деталей.

11. При обратном монтировании ведомого диска в кожух нажимного, внимательно смотрите, чтобы часть выступающей ступицы смотрела в сторону нажимной пружины.

12. Со стороны нажимной пружины необходимо вставить в шлицы ведомого диска центрирующую оправку.

13. На фото стрелками отмечены три центрирующие штифта, по ним также как и у меня, нужно установить на маховик сцепление, а после чего придерживая отвёрткой маховик от прокручивания закрутите 6 болтов крепления сцепления к маховику.

14. Теперь можно достать центрирующую оправку с диска сцепления и установить обратно коробку передач. Ремонт сцепления завершен.ВАЗ