Сцепление автомобиля. Диск сцепления

Сцепление автомобиля. Диск сцепления

В любом автомобиле основным узлом является силовая установка – она обеспечивает преобразование энергию сгорания топлива в механическую энергию – вращение коленчатого вала. Вся работа силовой установки направлена только на получение этого вращения.

Но для движения автомобиля получение вращения недостаточно. Условий движения автомобиля очень много – ему нужно начать движение, где должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие, после набрать скорость, где уже тяговое усилие не так важно, но требуется высокая скорость вращения, а также автомобиль должен менять скорость движения быстро меняя скорость вращения и тяговое усилие.

Двигатель автомобиля этого обеспечить не может, поскольку скорость вращения коленчатого вала находится в определенном диапазоне и силовой установкой менять скорость и тяговое усилие никак не получится.


Двигатель автомобиля этого обеспечить не может, поскольку скорость вращения коленчатого вала находится в определенном диапазоне и силовой установкой менять скорость и тяговое усилие никак не получится.

Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

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

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

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

Диск как ключевой элемент сцепления

Ведомый диск сцепления — важный связующий элемент всего механизма сцепления, который представляет собой деталь круглой формы, состоящую из:

  • фрикционных накладок,
  • лучевого основания,
  • шлицевой муфты,
  • демпферных пружин, расположенных вокруг шлицевой муфты и сглаживающих вибрации.

При самом простом виде сцепления диск сцепления прижимается нажимным диском корзины к маховику так, чтобы в шлицевую муфту диска зашел первичный вал маховика и принял от него крутящий момент. Когда водитель выдавливает педаль сцепления, корзина отходит от диска, высвобождая его от маховика, первичный вал останавливается, при этом двигатель продолжает работать.

Коротко эти процессы могут быть описаны так: диски сцепления соединяют и разъединяют двигатель и трансмиссию, передавая и останавливая крутящий момент от двигателя к ведущим колесам. Дополнительными функциями является обеспечение мягкого нарастания момента, когда автомобиль начинает движение, уменьшение вибраций и шума трансмиссии.

  • неполное выключение сцепления и затрудненное переключение передач;
  • неоправданные рывки при старте машины;
  • необоснованное увеличение расхода топлива.

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.

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.

Маховик.

Маховик представляет собой массивный металлический диск. В центре диска имеется несколько циркулярно расположенных отверстий, предназначенных для крепления маховика к коленвалу. В центре маховика имеется отверстие для подшипника или втулки маховика. В этот подшипник вставляется свободный конец первичного вала МКПП. По периметру маховика закреплено зубчатое кольцо – венец. Венец необходим для сочленения бендикса стартера с маховиком коленвала.

Читайте также:  Как узнать реальный пробег машины

I. Отсутствие сцепления, либо недостаточное сцепление (двигатель работает, а машина не едет, либо не развивает достаточную тягу при ускорении либо при увеличении нагрузки).
Возможные неисправности:
А). Поломка пластинчатых пружин ведомого диска.
Причины:
– повреждение ведомого диска при монтаже МКПП.
– несоосность оси двигателя и МКПП.
– повреждение подшипника коленвала
– агрессивная езда.
Ремонт:
– замена ведомого диска.
– устранение причин его поломки.
Профилактика:
– замену сцепления проводить только в квалифицированных автосервисах.
– правильная эксплуатация автомобиля (правильный выбор передачи, правильный отжим сцепления).
Б). Поломка крышки демпфера ведомого диска.
Причины:
– установка бракованного диска.
– неправильное направление установки диска.
Ремонт:
– замена ведомого диска.
Профилактика:
– замену сцепления проводить только в квалифицированных автосервисах.
В). Повреждение фрикционных накладок.
Причины:
– превышение допустимой нагрузки.
– неисправность элементов управления сцеплением.
– агрессивная езда.
Ремонт:
– замена ведомого диска.
– устранение причин его поломки.
Профилактика:
– правильная эксплуатация автомобиля (правильный выбор передачи, правильный отжим сцепления).

Двигатель

Выбирая комплектующую, обязательно обращайте внимание на объем и тип двигателя вашего автомобиля. От этих параметров зависит степень нагрузки на сцепление и, соответственно, его модификация.

6. Следите, чтобы количество оборотов тахометра не превышало 2000 при вдавливании педали сцепления.

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.


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.

Принцип работы сцепления автомобиля

Чтобы понять, как работает сцепление, давайте рассмотрим наиболее распространенное сухое однодисковое сцепление. Такое сцепление является постоянно включенным, а общий принцип его работы основан на плотном прижатии рабочей части маховика к диску сцепления с наладками, а также прижимной поверхности нажимного диска.

Когда сцепление включено, выжимные пружины заставляют прижимной диск плотно прилегать к ведомому диску сцепления. Таким образом, диск прижат к маховику. В шлицевую муфту на диске заходит первичный вал, что и позволяет эффективно передавать крутящий момент от диска сцепления на КПП.

Еще добавим, что в коробках с двойным сцеплением установлены два ведомых диска сцепления, а также нажимной диск сцепления с двумя рабочими поверхностями. При этом процесс отсоединения маховика от первичного вала реализован точно так же, как и в сцеплении с одним диском.


Также в некоторых случаях вилка и подшипник могут быть дополнительно зафиксированы при помощи стопорных пружин. Еще выжимной подшипник по принципу действия может как нажимать, так и оттягивать нажимные пружины.

Принцип работы

Нажатие педали, через нажимную систему (механическую или гидравлическую), приводит к тому, что ведущий диск сцепления отходит от ведомого. Это происходит благодаря тому, что усилие от механизма нажимной системы передается на вилку, муфту, рычаги и пальцы, которые отведут на некоторое расстояние ведущий нажимной диск. В этот момент, установленные пружины, сжимаясь, образуют необходимые зазоры. Если установлено двухдисковое сцепление, за обеспечение необходимых зазоров отвечают пружины отжимные и регулировочный болт.

В этот момент, при нажатии педали, двигатель отсоединен от коробки передач, таким образом, момент вращения не передается трансмиссии. Отпускание педали приведет к плотному сжатию дисков. После отпускания педали, происходит возвращение всех элементов к исходному состоянию благодаря пружинам, а ведомый диск сцепления вновь прижимается к нажимному.

  1. Способ управления. Существуют варианты с механическим, электрическим, гидравлическим или смешанным приводом.
  2. Тип трения: сухой (износостойкие накладки функционируют в воздушной среде) и мокрый (накладки работают в масле) принцип работы.
  3. Режим включения: постоянно или непостоянно замкнутые.
  4. Количество ведомых дисков. Может содержать один, два или же несколько.
  5. Тип и расположение нажимных пружин. Может быть несколько, расположенных по периферии или одна центральная диафрагменная пружина.
  6. Число потоков передач момента вращения от двигателя: однопоточные, двухпоточные.

Схема диска сцепления

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.

Читайте также:  Что делать, если укачивает в автомобиле?

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.

✔подшипник выключения сцепления;

Устройство сцепления

Было изобретено несколько видов механизма сцепления. Однако стали основными и получили самое широкое распространение механизмы, основанные на использовании одного или нескольких фрикционных дисков, которые плотно сжаты пружинами друг с другом, или с маховиком. Фрикционный материал этих дисков схож с тем, что используется на тормозных колодках.

Ведомый диск сцепления оборудован пружинными пластинами, к которым прикреплены две фрикционные накладки. Центральная часть ведомого диска – ступица – снабжена шлицевым соединением и может перемещаться по первичному валу коробки переключения передач. С основной частью диска ступица соединена подвижным образом, посредством демпферных пружин и фрикционных шайб гасителя крутильных колебаний.

Все составные части механизма сцепления расположены в картере, который при помощи болтов крепится к силовому агрегату. Все детали сцепления являются закрытыми кожухом (корзина сцепления), приворачиваемым к маховику болтами; оси выжимных рычагов через проушины крепятся к кожуху.


Рассоединение дисков производится при помощи вилки сцепления, которая своим строением напоминает обычные качели. Данная вилка приводится в действие посредством цепочки рычагов и тяг педалью сцепления в кабине автомобиля или трактора.

Устройство фрикционного сухого сцепления

Сухое фрикционное сцепление состоит из следующих основных частей:

– Маховик;
– Нажимной диск («корзина» сцепления);
– Ведомый диск (диск сцепления);
– Выжимной подшипник (подшипник выключения сцепления) и нажимная муфта;
– Детали привода сцепления.

Маховик. Маховик закреплен непосредственно на коленчатом валу двигателя и именно через него производится передача крутящего момента на трансмиссию. Сегодня обычно используются двухмассовые маховики: одна его часть крепится на коленвале, а вторая играет роль ведущего диска сцепления — на ней закреплены фрикционные накладки, за счет которых обеспечивается вращение ведомого диска. Части маховика соединены через пружины, выполняющие функции демпферов, снижающих уровень вибраций.

Нажимной диск («корзина»). Этот узел состоит из корпуса (который по форме напоминает корзину, за что и получил свое название) и непосредственно нажимного диска, соединенного с корпусом через пружину (или пружины). Пружины постоянно прижимают нажимной диск к ведомому диску, за счет чего и производится передача крутящего момента от двигателя коробке передач. В «корзине» могут использоваться несколько пружин, расположенных по кругу, однако сейчас чаще применяется одна пружина (диафрагма), состоящая из ряда тангенциальных (расположенных по радиусу) пластин. С одной стороны пластины соединены с корпусом, а в центре — с выжимным подшипником. Корзина жестко закреплена на маховике, вращаясь с ним как единое целое.

Ведомый диск. Расположен между маховиком и нажимным диском, его ступица надета на первичный вал коробки передач. Диск имеет сборную конструкцию: его основу составляет металлический диск, на котором с двух сторон находятся фрикционные накладки. Также в диске предусмотрены демпфирующие пружины, которые смягчают удары и делают передачу крутящего момента более плавной.

Читайте также:  Что такое и как работает система Trade-In

Выжимной подшипник и нажимная муфта. Это подшипник особой конструкции, который упирается в центральную часть диафрагменной пружины и производит ее сжатие при выжимании сцепления. Выжимной подшипник здесь необходим по простой причине: корзина вращается вместе с маховиком, и если бы не было подшипника, нажимная муфта подвергалась бы сильному износу. Наличие подшипника решает эту проблему, так как муфта давит на его внешнюю часть, которая не вращается, а усилие на пружину передается через внутреннее кольцо.

Детали привода сцепления. Это компоненты включения и выключения сцепления. Сюда входят вилка выключения сцепления (с ее помощью движется нажимная муфта), тросы (механический привод), гидроцилиндры и трубки (гидропривод), педаль и т.д.

Ведомый диск. Расположен между маховиком и нажимным диском, его ступица надета на первичный вал коробки передач. Диск имеет сборную конструкцию: его основу составляет металлический диск, на котором с двух сторон находятся фрикционные накладки. Также в диске предусмотрены демпфирующие пружины, которые смягчают удары и делают передачу крутящего момента более плавной.

Замена диска сцепления

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

  1. Машину нужно в обязательном порядке поднять или поставит на яму. По-другому выполнить замену детали просто не получится.
  2. 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.
  3. Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
  4. После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
  5. 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.
  6. Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.


Последний вариант — это несоответствие количества оборотов двигателя, скорости автомобиля. Но этот признак скорее теоретический, поскольку без специализированного оборудования и тест драйва машины в лабораторных условиях, определить соответствие крайне сложно.

FINWHALE

Еще одна молодая немецкая компания, выпускающая сцепление для автомобилей ВАЗ. Сцепление FINWHALE одинаково хорошо себя ведет как в холодном, так и в нагретом состоянии. При производстве комплектов сцепления применяется модифицированный состав фрикционных накладок, обладающий повышенной стабильностью коэффициента трения при изменении температуры. Конструкция нажимного диска предусматривает вентиляционные отверстия для улучшения охлаждения и увеличения срока службы сцепления.

Производитель уверяет, что сцепление прослужит Вам более 100 тыс. км пробега, данные показатели проверены в лучших испытательных центрах Европы.

Жидкая декоративная резина — настоящая находка для всех ценителей автомобильного тюнинга. С ее помощью можно быстро и без особых финансовых затрат изменить экстерьер автомобиля, сделать его оригинальным и запоминающимся. О положительных свойствах, преимуществах жидкой резины, особенностях ее нанесения на детали кузова автомобиля читайте в следующей статье.

Как работает датчик износа тормозных колодок

В помощь автолюбителю

Все машины оснащаются тормозной совокупностью, разрешающей замедлять и останавливать транспортное средство при необходимости. Все применяемые тормозные совокупности – фрикционного типа, другими словами их работа выстроена на силе трения. Но в том месте, где имеется трение (причем в тормозах оно большое) имеется и интенсивный износ.

Не напрасно одни из главных тормозных элементов совокупности– колодки, относятся к расходным материалам. В ходе работы они достаточно скоро изнашиваются и требуют периодической замены.

Каждая колодка складывается из железной базы, на которую закреплена (клеем либо при помощи заклепок) фрикционная накладка. Эта накладка и принимает яркое участие в создании трения, но наряду с этим она стирается.

Всецело изношенная колодка в обязательном порядке даст знать об этом созданием достаточно сильного скрежета либо писка. Такое сильное звуковое сопровождение появляется при трении металлов.

Но допускать полное стирание фрикционной накладки ни за что запрещено вследствие того что трение о железную часть колодки ведет к деформации и повреждению диска (барабана). Но в отличие от колодок, ремонт либо замена дисков обойдется достаточно дорого.

Содержание статьи

  • 1 Датчики износа тормозных колодок. Их виды
  • 1.1 Механические датчики. Конструкция, особенности работы
  • 1.2 Конструкция, особенности и виды работы электронных датчиков износа
  • 1.2.1 Видео: о тормозных колодках и о датчике износа тормозных колодках


Содержание статьи

Ссылка на основную публикацию