Сцепление автомобиля виды, устройство и принцип работы

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать — – автомобильный журна

Важным элементом механической трансмиссии является сцепление, которое служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии. Кроме того, сцепление является своеобразным демпфером, защищающим двигатель от перегрузок. Как оно работает, и как продлить его жизнь?

Как работает сцепление?

В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.

В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной

При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.

Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки

При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?

Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?

Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.

Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.

Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра

Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.

Из-за чего возникают неисправности сцепления?

Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку.

Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол.

Что такое сцепление в автомобиле и как оно работает

Добрый день, дорогие друзья. В прошлых статьях, когда разбирали принцип работы механической коробки передач, упоминалась такая деталь – сцепление. Говорилось, что это важный элемент автомобильной трансмиссии. Если он такой важный и без него машина не поедет, давайте рассмотрим его детально.

В этом материале хочу рассказать, что такое сцепление и для чего оно нужно в автомобиле. Рассмотрим его устройство и принцип работы. Будет интересно и полезно. Все это приправлю познавательными видео роликами и советами специалистов.

Читайте также:  18 интересных фактов о горных лыжах и сноуборде

Что это такое и из чего оно состоит?

Автомобильное сцепление – это неотъемлемая часть любой коробки передач. Это целый механизм, состоящий из нескольких деталей. Он обеспечивает передачу крутящего момента (энергии вращения коленвала) от двигателя к ведущим колесам через элементы КПП.

Хочется заметить, что сама коробка передач никак не связана с двигателем, нет жесткой сцепки (ни болтового, ни шлицевого соединения). Взаимодействие коленвала мотора с коробкой происходит только через этот агрегат.

Чтобы переключение передач в коробке происходило плавно, нужно временно прекратить подачу крутящего момента с движка на трансмиссию. Без этого переключаться невозможно. Пришлось бы всегда останавливать двигатель и запускать его заново – это глупо, ни экономично, ни удобно. Именно для этих целей было придумано Карлом Бенцом сцепление в автомобилях. Оно позволяет прерывать передачу энергии на КПП при постоянно работающем моторе.

Благодаря ему, можно плавно переключать скорости, трогаться с места, ехать задом. Оно бережет элементы трансмиссии от чрезмерного износа и повреждения. Помогает тронуться на льду и в гору, о чем говорилось в прошлых уроках.

Устройство и назначение

Рассматривать будем на примере простого однодискового сцепления.

Механизм сцепления состоит:

Корзина (кожух). В ней находятся основные элементы этой конструкции. Она намертво соединена с маховиком двигателя болтами. При вращении коленвала она также вращается с такими же оборотами, как и мотор

Диск сцепления (ведомый). Он с двух сторон покрыт фрикционными накладками из материала с высоким коэффициентом трения. Такой же материал используется для изготовления тормозных колодок. Это та деталь, через которую происходит передача силы вращения от ДВС на коробку. Он единственный из всех частей имеет связь с валом коробки передач. О его конструкции поговорим чуть позже. Устройство берет на себя ключевые нагрузки и удары.

Нажимной диск. Из его названия следует, что он нажимает на что-то. Это что-то – ведомый диск. Он плотно прижимает его к ведущему диску, который находится на маховике мотора.

Два вида пружин – тангенциальная пластинчатая пружина и диафрагменная. Первая служит для прижатия нажимного диска к диску сцепления, вторая – для размыкания их.

Прижимной (выжимной) подшипник и вилка . Первый нужен для передачи усилия на диафрагменную пружину, вилка – для перемещения подшипника в сторону корзины и в исходное положение. Через эту вилку передается степень нажатия педали сцепления водителем. Он находится не в корзине, а насажен на первичный вал трансмиссии.

Выжимной подшипник

Есть два вида подшипников:

  1. Механические
  2. Гидравлические

Механический

Он расположен внутри муфты. На ней есть крепления для вилки. Сам подшипник сидит на первичном вале КПП. Эта запчасть продается в сборе. Можно встретить экземпляры в пластиковых муфтах. Нареканий со стороны специалистов автосервисов на них не было. Поэтому нет особой разницы, или в металлическом исполнении, или в пластиковом.

Применяются подшипники роликового или шарикового типа. Их используют в тросовых и гидравлических приводах. В тросовых, усилие передается от педали до подшипника при помощи троса. Возможен комбинированный вид, где используются два цилиндра – главный и рабочий.

Сила нажима с педали передается на главный цилиндр. Посредством шланг и трубок, заполненных тормозной жидкостью, она за счет силы сжатия в них выталкивает поршень рабочего цилиндр. Который взаимодействует с вилкой сцепления. Она двигает муфту подшипника.

Гидравлический

Существуют также гидравлические, но используют их редко. Причина – ненадежность конструкции. Со временем резиновые уплотнители изнашиваются, начинают пропускать жидкость. Из-за этого эффективность работы снижается, а он под замену. Отличие от механического:

  1. Нет вилки
  2. Гидроподшипник не перемещается по первичному валу КПП. Перемещается только поршень, с закрепленным на нем подшипником механического типа.
  3. Используется жидкость в качестве рабочей среды. Она находится в его корпусе.

Такие подшипники применяются с гидравлическими приводами. В таких системах также есть цилиндры, заполненные жидкостью. Но усилие передается не на поршень рабочего цилиндра, а на сам подшипник.

Как работает выжимной

Я говорил, что весь механизм сцепления спрятан под кожухом (корзиной), которая вращается с такими же оборотами, как и коленчатый вал. Чтобы без повреждения лепестков диафрагменной пружины передать усилие от педали, нужно применять такую деталь, которая может одновременно вращаться с разными оборотами. Такая деталь – подшипник.

Его внутреннее кольцо вращается со скоростью вращения ведущего вала трансмиссии. Внешним кольцом упирается в лепестки пружины. Оно начинает вращаться с такой же скоростью что и корзины. Поэтому безболезненно для пружины происходит контакт ее поверхности с ним. Если бы вместо него была просто муфта, то при малейшем соприкосновении с лепестками произошло разрушение этих двух элементов.

Читайте также:  Datsun GO-Cross 2019 фото, цена, комплектации, старт продаж в России

Принцип работы гидравлического подшипника отличается. Как говорилось выше, в системе нет вилки и рабочего цилиндра. В его качестве служит сам корпус гидроподшипника. Поэтому, вся сила нажатия на педаль передается на него. Внутри находится поршень, который по мере сжатия жидкостей в цилиндрах выдавливается из корпуса. На нем находится обычный подшипник, который и нажимает на диафрагменную пружину. То есть, это более сложно и менее надежно.

Корзина сцепления

Она состоит:

  1. Диафрагменной пружины
  2. Тангенциальной пластинчатой пружины
  3. Нажимного диска
  4. Кожуха, к которому все это крепится

Диафрагменная пружина взаимодействует с выжимным подшипником и нажимным диском. Ее задача отодвигать этот диск от ведомого диска.

Тангенциальная пружина – возвращает нажимной диск в исходное положение и прижимает его к ведомому диску.

Нажимной диск – здесь все понятно из названия. Он должен нажимать, обеспечивать максимальное прижатие диска сцепления к маховику двигателя.

Диск сцепления (ведомый)

В его конструкции есть:

  1. Стальной диск . С двух его сторон закреплены фрикционные накладки. Они изготавливаются из такого же материала, как и тормозные колодки. Только в случае тормозов они обеспечивают эффективное снижение скорости вращения колес, а в случае со сцеплением – максимальную передачу крутящего момента от двигателя к коробке. Он не имеет прямого контакта с валом трансмиссии.
  2. Ступица ведомого диска. Она не закреплена жестко с фрикционным диском. Соединяется по средствам шлицов с первичным валом КПП и может продольно перемещаться по нему. Через нее происходит передача энергии вращения от маховика через фрикционы на ведущие части коробки передач.
  3. Демпферные пружины. Они соединяют эти два диска между собой. Нужны для гашения крутильных колебаний при передаче момента от ДВС к элементам трансмиссии, уменьшения вибраций от рабочего мотора. Благодаря им, водитель не чувствует рывков при начале движения транспортного средства в момент включения сцепления, продлевается срок службы механизма в целом.

Принцип работы автомобильного сцепления

Он основан на использовании силы трения между ведущим диском и ведомым. Благодаря этой силе вся энергия вращения коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач, а дальше на колеса автомобиля. В нормальном положении сцепление включено – все диски плотно прижаты друг к другу. Ведущий вал КПП вращается с такой же скоростью, как и коленвал, происходит передача всего момента от мотора к коробке.

Второе положение – выключено . Ведомый диск «отошел» от маховика, между ними появился зазор. В это время разрывается связь, скорости вращения коленвала и первичного вала МКПП отличаются. В таком положении можно переключать передачи, переводить в нейтральное положение, включать заднюю скорость.

Для наглядного восприятия смотрите видео ролик:

Рассмотрим, что происходит в процессе его включении и отключения поэтапно.

Как это работает

В нормальном состоянии оно включено, именно с него будем отталкиваться. Допустим, мы едим и нужно нам переключить следующую передачу. Что при этом происходит внутри агрегата:

1. При нажатии на педаль сцепления водителем, вилка получает импульс через органы управления и двигает муфту с выжимным подшипником к корзине

2. По мере надавливания на педаль, подшипник упирается в лепестки диафрагменной пружины. Она по краям закреплена со стопорным кольцом посредством крючков (зажимов). В момент нажатия она начинает работать как рычаг, выгибаясь по наружному диаметру.

3. Своими внешними краями она зафиксирована с нажимным диском. Под действием давления нажимного подшипника ее внешний контур приподнимается и тянет за собой этот диск. В этом момент степень прижатия нажимного к диску сцепления уменьшается, а значит, сила трения между последним и маховиком ослабевает.

4. Ведомый диск замедляется. Чем сильнее водитель нажмет на педаль, тем дальше отойдут диски друг от друга. В конце концов, ведомый остановится, разорвется связь ДВС-коробка и передача момента прервется

5. Теперь можно смело включать нужную передачу и отпускать педаль, чтобы возобновить связь мотора и трансмиссии.

При включении происходит все наоборот

1. Водитель плавно отпускает педаль. Вилка медленно возвращает нажимной подшипник в исходное положение

2. Степень нажатия на лепестки диафрагменной пружины уменьшается. Она возвращается в исходное положение.

3. Под действием силы упругости тангенциальных пластинчатых пружин, которые в момент выжима сцепления были сжаты, нажимной диск начинает давить на ведомый. Тот сильнее прижимается к маховику.

4. По мере отпускания педали водителем, все диски сильнее прижимаются друг к другу. За счет трения скорости вращения коленвала и фрикционного диска уравниваются. Возобновляется полная передача крутящего момента от двигателя к ведомому валу коробки – сцепление включено.

Смотрите видео, как работает механизм сцепления:

Читайте также:  Лампа ближнего света на Форд Фокус 2 замена лампочки рестайлинг, дорестайл, выбор

Зная назначения, устройство и принцип работы, можно перейти к вероятным поломкам сцепления и способам их предотвращения. Поговорим в следующих обзорах, что может ломаться и как правильно пользоваться, чтобы продлить срок службы агрегата. Чтобы не пропустить – подписывайтесь!

Корзина и диск сцепления

В любой механической коробке переключения передач есть сцепление. Кроме МКПП, сцепление устанавливают в коробки полуавтомат АМТ или РКП.

Сцепление — это среднее звено между маховиков двигателя и трансмиссией. По конструкции сцепление является не сложным устройством, но выполняет важную функцию — передача вращательного движения от двигателя на коробку.

Сегодня разберем, устройство сцепления, корзины, диска, выжимного подшипника и работу всего механизма в целом.

Устройство сцепления

Бывают однодисковое сцепление и двухдисковое. Наиболее популярное — однодисковое.

Оно состоит из:

  • корзины сцепления;
  • ведомого диска;
  • выжимного подшипника;
  • вилки сцепления;
  • привода, который бывает или гидравлическим, или механическим, или пневматическим;
  • педали сцепления в салоне машины.

Принцип работы простыми словами

Водитель нажимает на педаль сцепления. Это действие инструкторы по вождению называют выжать сцепление. Педаль передает силу вилке сцепления, которая воздействует на выжимной подшипник. Черед него сила передается на лепестки корзины.

Корзина отжимает ведомый диск сцепления от маховика, то есть разобщает (разделяет) двигатель и коробку. В этом случае, как бы водитель не нажимал на газ, на коробку никакая сила не передается.

В автомобилях с коробкой робот сцепление есть, но педали нет, потому что не водитель отвечает за выжим сцепления, а исполнительные механизмы робота.

Как вы уже поняли, деталью, который напрямую разъединяет коробку и двигатель, является корзина сцепления. Поэтому корректность работы всей коробки зависит от состояния корзины.

Корзина состоит из:

  • нажимного диска;
  • диафрагменной пружины;
  • кожуха.

Кожух корзины болтами крепится к маховику. Возвратная диафрагменная пружина крепится к корзине и воздействует на выжимной подшипник. Что касается нажимного диска, то он соединяет ведомый диск с маховиком.

При включенном сцеплении, то есть когда педаль не нажата, нажимной диск давит на ведомый диск, а ведомый диск соединен с маховиком.

При выключенном сцеплении, то есть когда педаль нажата, нажимной диск не давит на ведомый диск и коробка не зависит от двигателя. Нажимной диск соединяется с корзиной, вернее с кожухом корзины, пластинчатыми тангенциальными пружинами. После отпускания педали сцепления, пружины возвращаются в исходное положение.

В конструкции сцепления есть еще диафрагменная пружина. Пружина воздействует силой и соединяет диск с маховиком. Чем сильнее прижат диск диск к маховику, тем качественнее передается крутящий момент от коленвала ДВС на коробку.

Внешне диафрагменная пружина похожа на лепестки и крепится к краю кожуха. Во внутренне части кожуха пружина крепится болтами к кожуху. Также бывает конструкция, где пружины крепятся опорными кольцами. Выжимной подшипник давит на конце лепестков снаружи корзины.

Корзины сцепления бывают двух типов:

  1. Вытяжной.
  2. Нажимной.

Нажимная корзина более распространена из-за простоты конструкции, доказанной надежности.

Вытяжная корзина меньше по размеру. С нажимной корзиной лепестки движутся к маховику, а в вытяжной — от маховика.

Есть еще усиленные корзины. У них усиленная диафрагма. Сила прижима диска к маховику в 1,5 раза больше. Такой тип используют для мощных форсированных моторов скоростных машин.

Как увеличить срок эксплуатации сцепления

Стандартный ресурс сцепления механической коробки составляет 100 тысяч километров пробега. На роботизированных коробках ресурс меньше, около 70 тысяч км пробега.

Указанные ресурс рассчитан при щадящем аккуратном использовании машины. Если постоянно резко стартовать, бросать сцепление и т.д., то ресурс значительно меньше.

Когда приходится остановить автомобиль, например на светофоре, то правильно будет перевести коробку в нейтральное положение, а не держать сцепление нажатым. Если долго держать педаль сцепления, то выходит из строя выжимной подшипник. При заклинивании выжимного подшипника сцепления, ломается корзина и другие детали.

Рывки, пробуксовки приводит к быстрому изнашиванию диска сцепления, поэтому начинаетс пахнуть, когда плавится диск.

У корзины слабые детали — это лепестки. Со временем они становятся слабее и прижимают с меньшей силой. А в этом случае, сцепление не выключается полностью, поэтому иногда можно услышать хруст, когда водитель пытается переключить скорость. В итоге страдают и корзина, и выжимной подшипник, и диск сцепления.

Правильным действием водителя будет также плавное отпускание педали сцепления, а не бросание его. При трогании с места не следует давать большие обороты двигателю, а начинать движение плавно. И еще, полностью отпускать сцепление. Некоторые водители положат ногу на педаль и она остается немного нажатой. По отзывам, наиболее надежным сцеплением является сцепление SACHS.

Видео

Когда палится сцепление.

Как проверить сцепление.

Устройство и принцип работы сцепления машины.

Ссылка на основную публикацию
Схема передней подвески ниссан х трейл т31
Лифт и тюнинг подвески Nissan X-Trail; подвеска Nissan X-Trail Автомобиль мечты Имеет ли смысл усиливать лифт дополнительно? Стук в ходовой...
Стук в двигателе — в чём причины и почему двигатель стучит
Стук в дизельном двигателе Появление посторонних звуков в процессе работы дизельного двигателя является признаком неисправностей. Дизель может стучать по разным...
Стук в двигателе при запуске на холодную — популярные причины и решение
Почему стучит двигатель на холодную, горячую, холостых оборотах и под нагрузкой Двигатель можно отнести к одному из самых сложных устройств...
Схема переключения передач на КамАЗе КПП с делителем, раздаточная коробка, порядок, механизм, ремонт
Схема, устройство, работа коробки передач КАМАЗ, замена В этой статье рассмотрим агрегатный узел грузового российского автомобиля Камаз. Коробки переключения передач...
Adblock detector