Что такое двухлепестковое сцепление

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:

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;
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;
Водитель продолжает удерживать педаль сцепления (не отпускает ее). Результат: вращение диска и маховика синхронизируется и автомобиль набирает скорость;
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:

Рычажковые;
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).

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

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.

Как работает лепестковая корзина сцепления с керамическим диском? Как она ходит? Какие плюсы и минусы?

всем доброго времени суток! кто- нибудь ставил себе лепестковую корзину сцепления с керамическим диском? как оно ходит? какие плюсы и минусы?заранее спасибо!

КОММЕНТАРИЕВ (16)

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.

Функции сцепления
Элементы муфты сцепления
Принцип работы
Виды сцепления
Сухое сцепление
Мокрое сцепление
Сухое двухдисковое сцепление
Сцепление двухмассового маховика
Ресурс сцепления
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:

Плавное разъединение и соединение двигателя и коробки передач.
Передача крутящего момента без проскальзывания (без потерь).
Компенсация вибраций и нагрузок от неравномерности работы двигателя.
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.

Что такое двухлепестковое сцепление

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.

при нажатии на сцепление останавливается ведомый диск, а, следовательно, и первичный вал.
шестерня передач на первичном валу переводится в нужное положение рычагом КПП.
когда вы отпускаете педаль сцепления, вращающий импульс передается на вторичный вал.
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.

Сцепление автомобиля

Назначение и типы

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гидравлическими и электромагнитными.

Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение – после переключения передач и при трогании автомобиля с места. При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении с двигателем, пре резком включении сцепления, неравномерной работе двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.

На автомобилях применяют различные типы сцеплений (схема 1).

Схема 1 – Типы сцеплений, классифицированных по различным признакам.

Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.

На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.

Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.

Многодисковые сцепления используются очень редко – только на автомобилях большой грузоподъемности.

Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдельного механизма на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались в трансмиссии автомобилей, но только совместно с последовательно установленным фрикционным сцеплением.

Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

Требования к сцеплениям

Одним из основных показателей сцепления является его способность к передаче крутящего момента. Для ее оценки используется понятие величины коэффициента запаса сцепления ß, определяемой следующим образом:

где М_СЦ – максимальный крутящий момент, который может передать сцепление,

М_max – максимальный крутящий момент двигателя.

Помимо общих требований, касающихся каждого узла автомобиля, к сцеплению предъявляется ряд специфических требований, среди которых:

Плавность включения. В эксплуатации она обеспечивается квалифицированным управлением, но некоторые элементы конструкции предназначены для повышения плавности включения сцепления даже при низкой квалификации водителя.
Чистота выключения. Абсолютное выключение, при котором крутящий момент на выходном вале сцепления равен нулю, труднодостижимо, но если момент, передаваемый выключенным сцеплением, достаточно мал и не мешает включать передачи, то можно считать, что такое сцепление выключено практически чисто.
Надежная передача крутящего момента при любых условиях эксплуатации. Слишком низкое значение коэффициента запаса приводит к увеличению времени буксования сцепления при трогании автомобиля (особенно в тяжелых эксплуатационных условиях), повышенному его нагреву и износу. Излишне большая величина коэффициента запаса сопровождается увеличением размеров и массы сцепления, повышением усилия, необходимого для управления им, и ухудшением предохранения трансмиссии и двигателя от перегрузок. Обычно значение коэффициента запаса сцепления составляют 1,4 – 1,7 для легковых и 1,5 – 2,0 для грузовых автомобилей, увеличиваясь до 2,3 на тяжелых тягачах.
Минимальная величина момента инерции ведомых частей. Нарушение этого требования не скажется на выполнении сцеплением своих функций, однако будет приводить к удлинению процесса переключения передач и снижению срока службы синхронизаторов коробки передач.
Удобство управления. Это общее для всех органов управления требование конкретизируется в виде требований к ходу педали и требуемому для ее нажатию усилию. Действующие в России ограничения в настоящее время составляют 150 Н усилия для автомобилей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н для автомобилей без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм.

Типовое устройство сцепления — однодисковое, фрикционное

Фрикционным сцеплением называется дисковая муфта, в которой крутящий момент передается за счет силы сухого трения.

Широкое распространение на современных автомобилях получили однодисковые сухие сцепления. Однодисковым сцеплением называется фрикционная муфта, в которой для передачи крутящего момента применяется один ведомый диск.

Однодисковое сцепление (схема 2, а) состоит из ведущих и ведомых деталей, а также из деталей включения и выключения сцепления.

Схема 2 – Однодисковое фрикционное сцепление

а – включено; б – выключено; 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – пластина; 6 – пружина; 7 – подшипник; 8 – педаль; 9 – вал; 10 – тяга; 11 – вилка; 12 – рычаг

Ведущими деталями являются маховик 3 двигателя, кожух 1 и нажимной диск 2, ведомыми – ведомый диск 4, деталями включения – пружины 6, деталями выключения – рычаги 12 и муфта с подшипником 7.

Кожух 1 прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск 2 соединен с кожухом упругими пластинами 5. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск 4 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 9 коробки передач.

Сцепление имеет привод, в который входят педаль 8, тяга 10, вилка 11 и муфта с выжимным подшипником 7.

При отпущенной педали 8 сцепление включено, так как ведомый диск 4 прижат к маховику 3 нажимным диском 2 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль 8 (схема 2, б) сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником 7 перемещается к маховику, поворачивает рычаги 12, которые отодвигают нажимной диск 2 от ведомого диска 4. В этом случает ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент.

Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плавность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.

В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конической пружиной, установленной в центре нажимного диска.

Сцепление с периферийными пружинами несколько сложнее по конструкции (большое количество пружин). Кроме того, поломка одной из пружин в эксплуатации может быть не замечена, что приведет к повышенному износу сцепления.

Сцепление с одной центральной пружиной проще по конструкции и надежнее в эксплуатации. При центральной диафрагменной пружине сцепление имеет меньшие массу и габаритные размеры, а также меньшее количество деталей, так как пружина кроме своей функции выполняет еще и функцию рычагов выключения сцепления. Кроме того, она обеспечивает равномерное распределение усилия на нажимной диск. Сцепления с центральной диафрагменной пружиной применяются на легковых автомобилях из-за трудности изготовления пружин с большим нажимным усилием при малых габаритных размерах сцепления.

Сцепление с центральной конической пружиной имеет преимущество в том, что нажимная пружина не соприкасается с нажимным диском и поэтому при работе сцепления меньше нагревается и дольше сохраняет свои упругие свойства. Кроме того, благодаря конструкции нажимного механизма сцепление может передавать большой крутящий момент при сравнительно небольшой силе пружины. Такие сцепления применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.

Приводы сцеплений

Приводы фрикционных сцеплений могут быть механическими, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее применение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.

Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе. Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.

Гидравлические приводы, имея большие КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции и в обслуживании, менее надежны в работе, более дорогостоящи и требуют больших затрат при обслуживании в эксплуатации.

Для облегчения управления сцеплением в приводах часто применяют механические усилители в виде сервопружин, пневматические и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максимальное усилие выключения сцепления на 20…40%.