Виды узлов сцепления муфт

Сухой и мокрый типы сцепления

Кроме того, сцепление может быть мокрым либо сухим. В сухом типе сцепления производится работа дисков в условиях сухого трения. Мокрое сцепление предусматривает эксплуатацию дисков в жидкости. Самым распространённым в современных транспортных средствах является сухое однодисковое сцепление.

Мокрый тип сцепления (работающее в масляной ванне) в наше время применяется, главным образом, на мотоциклах с поперечным расположением двигателя. Поскольку мотоциклетные силовые агрегаты имеют общий масляный картер и для мотора, и для коробки переключения передач. Детали сцепления в них являются совмещёнными с моторной передачей и системой запуска двигателя, и смазываются они общим моторным маслом. На автомобилях же сцепления в масляной ванне практически вышли из употребления.

Из чего состоит сцепление

Чтоб не ломать сцепление, нужно знать не только как оно работает поверхностно и какие его функции, но и с каких деталей оно состоит. К основным составляющим частям относят ведомую и ведущую части, механизм отключения и нажимную систему.

Момент вращения двигателя передается от маховика на детали ведущей части, последние в свою очередь передают крутящий момент на ведущий вал КПП. Момент трения обеспечивается благодаря нажимному механизму, который благодаря плотному сцеплению ведомой и ведущей части, дает долгожданный результат движения.

Немаловажным считается выключение сцепления. Так один диск, на котором расположены периферическим образом пружины, расположено в чугунном картере, тот в свою очередь располагается в блок-картере двигателя.

В ведущую часть входит кожух сцепления и маховик, последний в свою очередь крепится к маховику коленчатого вала за счет шести специальных болтов. Нажимной диск размещается в средней части кожуха. Вращающий момент нажимного диска передается от маховика через три выступления, которые имеются в диске и входят в окна кожуха. Ведомый диск, ступица, ведущий вал коробки смены передач являются основными и обязательными составными ведомой части сцепления.

По обе стороны ведомого диска размещены фрикционные накладки, изготовлены из медно-асбестового состава (или же иного металлоасбестового состава), которые выдерживают необычайно высокую температуру и известны своими фрикционными свойствами. Со ступицей ведомый диск соединен заклепками либо же через пружины. Эти пружины являются составной частью пружинно-фрикционного гасителя вращающихся колебаний (то есть демпфера)

МЕХАНИЗМ СЦЕПЛЕНИЯ

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем плавно их соединять. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Механизм сцепления 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. И это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 — 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес – ноль.

Сцепление включено

На первом этапе работы по включению сцепления — приотпускаем педаль, т.е. даем возможность пружинам нажимного диска 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 уже вращаются вместе без проскальзывания и с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач и далее на ведущие колеса автомобиля. Это соответствует состоянию механизма сцепления – включено, автомобиль едет. Теперь остается только полностью отпустить педаль сцепления 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 сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Сцепление выключено

освоив работу с педалью сцепления в три этапа

Замена диска сцепления

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

Машину нужно в обязательном порядке поднять или поставит на яму. По-другому выполнить замену детали просто не получится.
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.
Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
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.
Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.

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.
Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
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.
Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.

Основные неисправности сцепления

Для того, чтобы мы понимали о чем идет речь. К исполнительным механизмам сцепления относятся:

• корзина сцепления – диск сцепления нажимной;
• выжимной подшипник – муфта выключения сцепления в комплексе с подшипником.

Замена и ремонт корзины сцепления, а также замена выжимного подшипника сцепления упрощаются тем, что детали сцепления идут от производителя в комплектации, и не имеет смысла менять их по отдельности. Да и технология технического обслуживания авто, рекомендует такую, полную замену.

Первые признаки неисправности сцепления: автомобиль не набирает полную мощность, отжимая педаль сцепления вы слышите шум, авто дёргается и пробуксовывает во время трогания с места и так далее.

возникают из-за естественного износа деталей, но. Как правило, до этого дело не доходит у начинающих автомобилистов. Чаще всего, мы сами виноваты в неисправностях сцепления: , режим движения выбран неграмотно, иногда нас подводят эмоции (особенно при попытках доказать, кто же быстрее стартует со светофора и т.д.)

Итак, основные неисправности сцепления:

• фрикционный материал на диске сцепления изношен. Это связано с нагрузками либо с попаданием масла на накладки из двигателя или коробки передач. В результате не происходит необходимое соединение корзины сцепления с маховиком. Вывод: ремонт корзины сцепления.
• поломался выжимной подшипник сцепления. Как результат, ломаются лепестки корзины сцепления. Причина характерного шума при выжимании сцепления.
• сенсорные пружины диска сцепления выходят из строя, как правило, из-за ваших попыток (вольных или невольных) стартовать с лихой пробуксовкой.

Приступая к ремонту или замене корзины сцепления, муфты сцепления, подумайте о приобретении коренного сальника двигателя, и сальника первичного вала. Это понадобится для того, чтобы затем, после ремонта сцепления, повторно не проводить демонтаж коробки передач, из-за их течи.

Замена, ремонт корзины сцепления

Снятие корзины сцепления

Замены корзины сцепления – операция, которую мастеровые водители проводят в гараже, при помощи домкрата и подпорных колодок. Если есть возможность пользоваться подъёмником, то надо им пользоваться.

Работа по замене корзины, и ремонт муфты сцепления, дело непростое, для непосвященного человека. Технологические особенности снятия КПП и отсоединения сцепления у разных моделей разные, поэтому мы описываем принцип и последовательность операции по замене корзины.

Первое – вам необходим мануал, а именно, руководство по ремонту вашего автомобиля. Обязательно

Именно, методика ремонта и обслуживания.
Второе, что нужно, это обзавестись каталогом деталей (что-то может оказаться лишним, чего-то может недоставать).
Важно, при разъединении коробки передач, перед снятием сцепления, нужно помечать положение всех вращающихся деталей, для того, чтобы при обратном монтаже (при неправильной установке), не возникало вибраций.
Отсоединяем рычаг переключения передач в салоне.
Добираемся до коробки передач и отсоединяем её.
Откручиваем болты крепления корзины к маховику. Если маховик проворачивается, то держим его монтажкой.
Снимаем корзину сцепления и ведомый диск.
Муфта выключения сцепления демонтируется вместе с подшипником. По ходу ремонта оцените состояние вилки сцепления, да и остальных деталей, втулку и так далее.
Выжимной подшипник нужно будет выпрессовывать из муфты

Это трудоемкая операция. После выпрессовки, меняется подшипник сцепления. Для смазки применяете только те смазочные материалы, которые рекомендованы производителем.

По ходу ремонта оцените состояние вилки сцепления, да и остальных деталей, втулку и так далее.
Выжимной подшипник нужно будет выпрессовывать из муфты. Это трудоемкая операция. После выпрессовки, меняется подшипник сцепления. Для смазки применяете только те смазочные материалы, которые рекомендованы производителем.

Перед сборкой сцепления, все детали тщательно промываете в керосине, одновременно производите их дефектовку. Поврежденные детали сцепления ни в коем случае не устанавливайте обратно.

Сборку сцепления производим после очистки деталей от старой смазки и нанесения новой. Монтаж сцепления и коробки передач, естественно, осуществляем строго в обратной последовательности.

Важно! Обратите внимание на затяжку болтов. Необходимо уточнить параметры момента затяжки болтов корзины к маховику и так далее

Успехов вам при замене и ремонте деталей сцепления

Успехов вам при замене и ремонте деталей сцепления.

Сцепление с пневматическим усилителем

На тяжёлых грузовых автомобилях большой грузоподъёмности, к примеру, на МАЗах, устанавливается привод сцепления с пневматическим усилителем. Пневмоусиление предназначено для уменьшения мускульного усилия, прилагаемого на педаль сцепления.

Устройство таково: педаль, тяга, золотник (он же клапан управления), шланги, пневматическая камера, рычаги, тормозок, первичный вал с барабаном тормозка. Принцип действия: при отпущенной педали впускной клапан золотника закрыт, а выпускной открыт. При нажатии на педаль усилие через тягу и золотник передаётся на вилку выключения сцепления. В это же время в золотнике открывается впускной клапан и закрывается выпускной – корпус золотника надвигается на выпускной клапан, выпускной клапан прижимается к впускному и закрывается, а впускной этим движением открывается. Воздух через впускной клапан поступает в пневматическую камеру, которая за счёт давления воздуха помогает нажимать вилку выключения сцепления.

Особенности некоторых видов

Автоматические КПП чаще всего имеют влажное (иногда, сухое) сцепление многодискового типа. Исходное движение задает не педаль, а актуатор (сервопривод).

Актуаторы бывают электрические (управляющий электронный блок и шаговый двигатель) и гидравлические (гидрораспределитель и исполнительный гидроцилиндр).

Принцип работы. При достижении заданных оборотов вращения двигателя управляющий блок отсылает сигнал на сервопривод. Тот срабатывает и отсоединяет вал двигателя от вала коробки, используя передаточный механизм. После определения автоматикой необходимой передачи выполняется переключение.

Как правильно пользоваться сцеплением на автомобиле

На практике работа со сцеплением автомобиля в основном выражается в выработке навыка правильного трогания с места, особенно на подъеме. При оживленном городском движении умелая работа с педалью позволит автомобилю двигаться плавно и не заглохнуть при резком торможении.

При начале движения, нужно, отпуская педаль сцепления, уловить момент соприкосновения дисков, уравновесить скорости их вращения, и дальше плавно отпустить педаль. Ориентир – число оборотов двигателя. Если двигатель работает равномерно, значит, сцепление включается правильно.

Сцеплением следует пользоваться лишь при старте, переключении передач и при остановке автомобиля. Выполнение этого требования продлит срок его службы.

• Резкое или, наоборот, замедленное отпускание педали сцепления при старте приводит к ускоренному износу рабочей поверхности дисков.
• Остановка на светофоре при нажатой педали и включенной передаче не лучшим образом скажется на работе нажимных пружин, подшипника и вилки выключения.

Две главные неисправности механизма сцепления – это недостаточно плотное соприкосновение дисков и недостаточно полное их разъединение.

1. В первом случае сцепление пробуксовывает, а у автомобиля будет наблюдаться плохая динамика разгона. Обычно это является результатом износа ведомого диска, его фрикционных накладок.
2. Во втором случае в результате неполного разъединения дисков при включенной передаче и нажатой педали автомобиль пытается поехать.

Если эти неисправности не устраняются регулировкой привода, то необходим ремонт самого механизма в стационарных условиях.

Признаки и причины неисправности главного цилиндра сцепления

Даже простое устройство рабочего цилиндра сцепления не может служить гарантией от различных неисправностей, которые мешают ему эффективно выполнять свои функции:

• Недостаточный объем рабочей жидкости. В процессе эксплуатации автомобиля необходимо время от времени проверять уровень жидкости в расширительном бачке сцепления. Если уровень опускается ниже отметки «минимум», необходимо долить в систему тормозную жидкость. Снижение объема жидкости в гидроприводе может произойти в результате нарушения целостности манжеты главного цилиндра или при разгерметизации магистрали в местах соединений. Для устранения такой неисправности нужно выявить и устранить протекания рабочей жидкости гидропривода сцепления.
• Разгерметизация магистрали может привести к попаданию воздуха в систему. Такая неисправность нарушает нормальную работу сцепления и может выражаться в «недовыжимании» механизма, которое сопровождается нехарактерным звуком и вибрацией рычага КПП при переключении скоростей. Воздух в гидропривод сцепления может попадать через микротрещины в трубках, в результате изношенности подвижных элементов или нарушения герметичности соединений. Для восстановления функциональности системы нужно выявить участки с перечисленными выше дефектами, устранить их и прокачать магистраль для вытеснения из нее воздуха.
• Перекачивание рабочей жидкости через рабочий цилиндр происходит в результате изношенности манжет или при наличии выработки на поршне цилиндра. Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные комплектующие.

При выявлении любых признаков неправильной работы главного цилиндра сцепления необходимо провести диагностику не только этого узла, но и всей системы. Устранение неисправностей на ранних стадиях позволяет ограничиться заменой отдельных деталей.

К наиболее существенным неисправностям относят дефекты поверхности цилиндра – задиры, царапины, коррозия и т. д. При их выявлении чаще всего приходится менять главный цилиндр сцепления в сборе.

Так как тормозная жидкость, используемая в гидроприводе сцепления, отличается хорошей проникающей способностью, то при появлении дефектов на поверхности главного цилиндра она будет быстро просачиваться даже через микрощели, поэтому установка новых уплотнителей не позволит устранить протекание.

В ремонтный набор главного тормозного цилиндра входят манжеты и рабочий поршень. Замена этих элементов не позволит устранить неисправность при наличии царапин на поверхности самого цилиндра сцепления. Учитывая это обстоятельство, следует периодически проводить проверку ГЦС, чтобы выявить неисправности на ранней стадии и не допустить критического износа детали. На появление дефектов в этом узле может указывать снижения уровня жидкости в расширительном бачке, вызванное ее протеканием.

При этом, начинает хуже ходить и сама педаль сцепления, а также становятся заметны нарушения при переключении скоростей, вызванные неправильной работой гидропривода сцепления. Из-за неисправности ГЦС педаль часто проваливается и ходит более туго.

При наличии описанных выше признаков следует внимательно осмотреть ГЦС на наличие протеканий, проверить уровень рабочей жидкости и ее качество. Наличие потеков на корпусе цилиндра или влажные пятна на манжетах указывают на отсутствие герметичности гидропривода сцепления.

Нарушения в работе ГЦС могут быть вызваны засоренностью вентиляционных отверстий крышки расширительного бачка. Устройство привода сцепления продумано таким образом, чтобы в нем поддерживался постоянный объем жидкости. При повышении давления в системе или при высоких температурах уровень рабочей жидкости увеличивается, а затем плавно снижается.

Для регулировки уровня жидкости в крышке расширительно бачка сцепления обустроены специальные отверстия. Если вентиляция гидропривода забита, то он начинает работать со сбоями. В этом случае педаль сцепления буде выжиматься достаточно туго, а ее возвращение в исходное положение будет замедляться.

Двухмассовый маховик

В двухмассовом маховике усовершенствованный пружинный демпферный механизм.

Сначала они использовались в дизельных автомобилях с роботизированными коробками, потом их стали использовать с турбированными бензиновыми двигателями, тоже с роботами.

Дело в том, что роботизированная коробка передач, это по сути своей механическая коробка, только работающая под управлением электроники. Она очень чувствительна к крутильным колебаниям и её правильная работа возможна только с очень плавным переходом крутящих моментов. Что и обеспечивает двухмассовый маховик.

Более того, прочувствовав прекрасную работу такого маховика, конструкторы стали устанавливать эту конструкцию и на автомобили с механической коробкой передач. И уже процентов семьдесят всех автомобилей имеют такую конструкцию маховика.

Всем хороша такая конструкция, но вот только ремонт стоит не малых денег.

Так что настали времена, что ремонт механики перестает быть бюджетным.

Схема однодискового сцепления

Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая — с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин.

На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца.

Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления — нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот — лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях.

Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний.

На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.

Подшипник выключения сцепления (обиходное название — выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.

Механизмы сцепления в «молодые годы» мирового машиностроения

Изобретение механизма сцепления приписывается Карлу Бенцу. Так это или не так, достоверно установить невозможно: производством и совершенствованием первых автомобилей в XIX веке одновременно занималось сразу несколько компаний, и все они шли по своему развитию, что называется, «ноздря в ноздрю». Старейшим видом сцепления, широко распространённого на большинстве автомобилей конца XIX – начала XX века, было сцепление конического типа. Его фрикционные поверхности имели коническую форму. Такое сцепление передавало бо́льший крутящий момент, при тех же габаритах, по сравнению с нынешним однодисковым, было предельно простым по своему устройству и в уходе за ним.

Комфортабельный «Мерседес Бенц НР-50» – автомобиль с конической фрикционной муфтой.

Однако тяжёлый конический диск такого типа сцепления обладал большой инерцией, и при переключении передач после выжима педали ещё продолжал вращаться на холостом ходу, из-за чего включение передачи было затруднённой операцией. Для торможения диска сцепления применили специальный агрегат – тормоз сцепления, однако его использование было лишь половиной решения проблемы, как и замена одного конуса двумя менее массивными. В итоге, уже в 1920-х годах от такой тяжёлой и громоздкой (к кому же требующей значительных мускульных усилий в использовании) конструкции, как коническое сцепление, полностью отказались. Также существовало сцепление с обратным конусом, работавшее на разжимание.

Однако сам принцип данного механизма нашёл новое воплощение в конструкции современных коробок переключения передач с синхронизаторами. Синхронизаторы коробки передач, по сути, и представляют собою маленькие конические сцепления, которые работают за счёт трения бронзы (или другого металла с высоким коэффициентом трения) по стали.