Корзина и диск сцепления в устройстве сцепления автомобиля

Что такое корзина сцепления – что связывает мотор и КПП

Сцепление, как известно – это механизм, который позволяет управлять крутящим моментом, что передаётся от двигателя на автомобильные колёса.
Когда были созданы первые модели автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, сразу стало ясной необходимость использования механизма, который бы передавал крутящий момент от мотора к колёсам автомобиля с учётом выступающих условий.
Конструкторы выяснили и то, что автомобиль нуждается в холостом ходе и движении на разных скоростях, а для этого необходимо менять передаточное число. Сцепление – это составная часть агрегата автомобиля, который называется трансмиссией.
Одним из основных узлов механизма сцепления является корзина с несколькими деталями, заключёнными в один корпус.
Задача корзины сцепления состоит в соединении и разъединении маховика и диска, а следовательно и за включение и выключение самого сцепления. Корзина – это незаменимый узел в конструкции сцепления.
А при возникновении неисправности в ней весь механизм может прекратить свою работу. Итак давайте поглубже разберёмся в том, для чего нужна корзина сцепления и из чего она состоит.

Назначение корзины сцепления

В зависимости от своих конструктивных нюансов, автомобильное сцепление подразделяется на несколько типов:
– Электромагнитный тип сцепления.
– Фрикционный тип сцепления.
– Гидравлический тип сцепления.
Сцепление – очень важный узел автомобиля.
Он необходим для того, чтобы разъединять двигатель и трансмиссию в моменты торможения или переключения передач, а также для обратного процесса – соединения двух автомобильных агрегатов для старта транспортного средства с места.
Кроме всего прочего сцепление выполняет предохранительную функцию. Оно оберегает узлы трансмиссии от сильных нагрузок и разного рода динамических ударов. По своим функциональным возможностям сцепление – это достаточной простой агрегат автомобиля.
Главной его основой является передача крутящего момента от ведущей части и маховика, что является своеобразным ретранслятором, на ведомый диск, а уже далее на первичный вал коробки переключения передач.
Благодаря упругим нажимным пластинам – лепесткам корзины сцепления, зажимается ведомый диск сцепления в месте нажимного диска маховика и корзины. Это и является стандартным положением для корзины сцепления.
Когда водитель нажимает на педаль сцепления, ведомый диск отходит от нажимногои в тот же момент крутящий момент уже не может передаваться.
Самой главной деталью всего агрегата сцепления является, конечно же, корзина. Именно от неё зависит качество работы всей системы сцепления.

Корзина отвечает за взаимодействие диска с маховиком, следовательно за включение сцепления и его отключение.

Корзина – узел незаменимый, и если с ним происходит какая-то неисправность, то механизм попросту может перестать функционировать.

Устройство и принцип работы корзины сцепления

Корзина сцепления представляет собой единый конструктивный блок. В её состав входят: нажимной диск, диафрагменная пружина и кожух. Корзина сцепления взаимодействует и с другими деталями агрегата.
С одной стороны кожух корзины крепится болтами к маховику. С другой стороны возвратная пружина, что закреплена в корзине, взаимодействует с выжимным подшипником. Нажимной диск служит соединителем маховика и ведомого диска.
Когда сцепление выключено, нажимной диск надавливает на ведомый, который контактирует с маховиком.
Сцепление включается в тот момент, когда нажимной диск прекращает своё давление, а ведомый диск начинает вращаться отдельно от маховика. Нажимной диск вступает в контакт с кожухом корзины за счёт пластинчатых пружин, которые носят название тангециальных. Когда сцепление включается, они становятся своеобразными возвратными пружинами.

Очередным элементом корзины сцепления является диафрагменная пружина. За счёт её свойств обеспечивается нужное усилие для того, чтобы диск и маховик соединялись, и происходила передача крутящего момента.

Пружина упирается в край кожуха и своим внешним видом напоминает лепестки. Внутри кожуха пружина закреплена с ним болтами и опорными кольцами. Выжимной подшипник обеспечивает давление на концы лепестков корзины сцепления снаружи.
Вследствие этого пружина, находящаяся внутри корзины, перестаёт действовать на нажимной диск.

Виды корзин сцепления

Функциональные особенности корзин сцепления могут различаться. Корзины бывают нажимного и вытяжного действия. Корзина, работающая по нажимному принципу, встречается гораздо чаще.
Особенностью данной конструкции является то, что при работающем сцеплении происходит смещение лепестков в сторону маховика. Корзины вытяжного действия работают совершенно по иному принципу – их лепестки смещаются от маховика.
Деталь такой конструкции гораздо меньше в толщину и используется исключительно в целях экономии подкапотного пространства.
Также существуют и специальные корзины, которые предназначены для замены штатных, как правило. Их главное отличие заключается в особенной диафрагме, за счёт которой прижимная сила увеличивается в полтора раза.

Такой эффект достигается благодаря использованию более прочных материалов и гораздо сложной геометрии самой пружины. Такие корзины устанавливаются в основном на тюнингованные автомобили.

В результате доработки которых, мощность была увеличена.

Вопросы эксплуатации

Основные неисправности, возникающие с корзинами сцепления, как правило, связаны с деформированием лепестков. По истечению определённого времени лепестки утрачивают свои пружинящие свойства.
Следствием этого является неполное выключение сцепления, что приводит довольно тяжёлому переключению передач.
Если корзина износилась, то как следствие через время повреждается выжимной подшипник и диск сцепления.

Сцепление автомобиля. Принцип работы сцепления автомобиля – схема :

Сцепление автомобиля – это один из главных компонентов трансмиссии. Именно оно принимает на себя весь основной удар при переключении передач, защищает машину от перегрузок и гасит колебания. Как работает сцепление на автомобиле, как оно устроено, какие функции выполняет? Ответы на все эти вопросы – далее в нашей статье.

Характеристика

Сцепление автомобиля – это узел, предназначенный для кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении скоростей.На большинстве современных автомобилей данный элемент размещается между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания.

Устройство сцепления автомобиля

По своей конструкции данная деталь представляет собой целую систему, состоящую из следующих элементов:

Маховик. На него вырабатывается весь крутящий момент мотора. К маховику подсоединяется корзина. Это одна из наиболее стойких к нагрузкам деталь.

Нажимной и ведомый диск сцепления. Данные детали тесно взаимосвязаны между собой. Нажимной диск сцепления может как соприкасаться, так и отпускаться от ведомого в зависимости от конкретного положения педали в салоне автомобиля.

Вилка выключения. Данная деталь при нажатии педали разжимает диски.

Первичный вал КПП. Это элемент, на который передается крутящий момент через сцепление автомобиля от ДВС.

Для чего нужен данный узел?

Как известно, двигатель вращается постоянно, а вот колеса – нет.
И чтобы при каждой новой остановке автомобиля не приходилось глушить мотор, на коробке следует выключать ту или иную передачу, то есть путем нажатия на педаль сцепления активировать «нейтралку».
При последующем движении данный узел способен снова совместить вращающийся двигатель и неподвижную КПП, плавно соединяя валы между собой. Благодаря этому происходит мягкое трогание автомобиля с места.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов – фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи.
Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя.
Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства.
Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем.
В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен.

Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается.
Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков.
В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.
Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту.
Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления.
После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Особенности работы на автоматических коробках

В обычных АКПП такой элемент трансмиссии, как сцепление, попросту отсутствует. Зато на роботизированных и кулачковых «автоматах» она предусмотрена. Кстати, на последнем типе трансмиссий сцепление работает только при старте. В процессе движения данный элемент не функционирует.
На большинстве автоматических коробок используется многодисковое сцепление влажного типа. Однако выжим здесь происходит не путем нажатия определенной педали (которой попросту здесь нет), а сервоприводом (другими словами, актуатором). На данный момент принято различать несколько типов данных устройств:

• Электрический. Подобный сервопривод представляет собой шаговый двигатель. Он управляется при помощи ЭБУ (электронного блока управления).
• Гидравлический. Такой актуатор выполняется в виде гидроцилиндра. Он приводится в действие специальным гидравлическим распределителем.

На КПП типа «робот» используются два типа сцеплений. Они функционируют переменно. При выжиме первого для автоматического переключения определенной передачи второе ожидает команды для выжима следующей.

Продлеваем срок службы

Сцепление – это, пожалуй, один из самых износостойких элементов в конструкции автомобиля. Качественный узел может прослужить 200 и более тысяч километров. Однако чтобы ваша коробка не потребовала ремонта уже на первых неделях езды, нужно знать определенные правила эксплуатации.
При вождении автомобиля с механической трансмиссией, прежде всего, научитесь правильно нажимать на педаль. В то время когда вы приотпускаете ее, происходит включение сцепления.

В этот момент пружина нажимного диска подводит ведомый механизм к маховику. Происходит плавное притирание элементов.

За счет этого диск немного проскальзывает относительно маховика, последний также начинает вращаться.

На следующем этапе необходимо дать небольшое время узлу для того, чтобы обороты максимально сравнялись. Для этого следует удерживать педаль в средней позиции примерно 2-3 секунды. После этого количество оборотов маховика приблизится к скорости вращения диска. Итак, автомобиль потихоньку набирает ход.
Что же делать далее? Когда маховик с ведомым и нажимным диском стал самостоятельно вращаться с одинаковой скоростью и без проскальзываний, происходит максимально высокая передача крутящего момента.
В таком случае необходимость в повторном разъединении КПП и двигателя отсутствует (разве что при экстренном торможении). Как только машина тронулась, а на спидометре уже больше 10 километров в час, педальку можно смело отпускать.

Дальше аналогичным путем переключаемся на повышенную передачу вплоть до 5-й (если это позволяют ПДД).

Обратите внимание, что если при трогании с места внезапно сбросить педаль сцепления, машина будет ехать рывками, а через 3-4 секунды заглохнет. Это происходит из-за того, что при резкой притирке дисков мотор передает всю мощь на коробку, тем самым попросту рвет ее.
Нагрузка на шестерни увеличивается, соответственно, ресурс механизмов трансмиссии уменьшается. Резко отпускать педаль при трогании не следует, так как это очень вредит вашему автомобилю.
Лишь когда машина набирает достаточно большую скорость (это уже 3-5 передача), при переключении на повышенную можно «бросать» педаль сходу.

Как не сжечь этот узел?

Не стоит думать, что если долго давить на данную педаль, работа сцепления автомобиля будет стабильной, а машина от этого не пострадает. К примеру, на перекрестках и при остановке «на красный» следует сразу переключаться на «нейтралку».
Если все это время (порядка 20-40 секунд) ваша нога будет находиться на педали сцепления, вы попросту его сожжете через 1-2 дня. Цена на него в зависимости от модели автомобиля колеблется в пределах от 200 до 1000 долларов и выше.
Согласитесь, это довольно большая сумма.
Как показывает практика, при правильном использовании сцепления можно не менять корзину и диск на протяжении 100-200 тысяч километров (касается импортных марок машин). Главное – чувствовать, когда следует нажимать на педаль, а когда – нет.

Если ваша остановка длится более 5-6 секунд, смело включайте «нейтралку». Сделать это можно и раньше, например если на расстоянии в 300 метров вы увидели красный сигнал светофора. В таком случае машина будет двигаться по собственной инерции.

Кстати, используя «накат», можно значительно уменьшить расход топлива автомобиля.
Таким образом, не следует резко отпускать педаль сцепления, но и не нужно очень долго его держать. И в том и в другом случае вы рискуете ухудшить техническое состояние автомобиля.

Регулировка узла

Периодически автомобилю требуется регулировка сцепления. Со временем ход педали увеличивается, вследствие чего механизмы отключаются не полностью. То есть при максимальном нажатии на педаль валы не отключаются, а остаются «в притирке» с двигателем. А это, как мы уже сказали ранее, значительно увеличивает уровень нагрузки на зубья. В результате изнашиваются все компоненты узла.

Как это определить?

Понять, требуется ли вашему автомобилю регулировка сцепления, очень просто. Для этого нужно взять строительную рулетку и замерить расстояние от пола до резиновой накладки педали.
На большинстве легковых автомобилей данное значение составляет порядка шестнадцати сантиметров. А выставляется ход педали при помощи специальной контргайки, которая находится на окончании троса под капотом.
При этом механизм следует трижды нажать до упора (в пол).

Заключение

Итак, мы подробным образом рассмотрели особенности работы системы сцепления автомобиля. Как видите, данная деталь представляет огромную важность для двигателя и коробки передач. Поэтому не следует пренебрегать правилами ее эксплуатации и впустую жечь корзину при отсутствии особой надобности. Берегите свой автомобиль и эксплуатируйте сцепление бережно!

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

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

Конструкция 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 сцепления — DRIVE2

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.
В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:
✔фрикционное сцепление;✔гидравлическое сцепление;
✔электромагнитное сцепление.
Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.
Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:
✔однодисковое сцепление;✔двухдисковое сцепление;
✔многодисковое сцепление.

В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:
✔маховик;✔картер сцепления;✔нажимной диск;✔ведомый диск;✔диафрагменная пружина;✔подшипник выключения сцепления;✔муфта выключения;
✔вилка 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.

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.
Схема двухдискового сцепления

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление.
Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции.
Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.
Принцип работы сцепления

Однодисковое сухое сцепление постоянно включено. Работу сцепления обеспечивает привод сцепления.

При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска.
Лепестки диафрагменной пружины прогибаются в сторону маховика, а наружный край пружина отходит от нажимного диска, освобождая его. При этом тангенциальные пружины отжимают нажимной диск.
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.
При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.

Устройство и принцип работы механизма сцепления автомобиля

Сцепление – это механизм, предназначенный для передачи крутящего момента двигателя к коробке передач, а также плавного соединения и разъединения двигателя с механизмами трансмиссии. С его помощью можно начинать движение на автомобиле, переключать передачи, останавливаться с работающим двигателем, маневрировать при резком изменении скорости.
Механизм сцепления предохраняет детали двигателя и трансмиссии автомобиля от повреждений и перегрузок при быстром включении передач и резком торможении.
А ниже мы расскажем о принципе работы сцепления автомобиля, об устройстве и типах приводов включения и выключения сцепления, и о том, как правильно пользоваться механизмом сцепления на автомобилях с механической коробкой передач.

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в плавном соединении и разъединении между собой двух металлических дисков: один жестко привязан к валу двигателя, а второй – к коробке переключения передач.
Механизм сцепления приводится в действие тросом, ведущим от педали в подкапотное пространство автомобиля непосредственно к самому механизму сцепления. При нажатой педали происходит разъединение двигателя и трансмиссии.
Основными деталями механизма сцепления являются:

• Маховик коленвала;
• Ведущий диск (нажимной);
• Ведомый диск.

Диск, передающий усилие двигателя, называется ведущим (он же нажимной или “корзина” сцепления). Он крепится шарнирными соединениями к штампованному стальному кожуху, который, в свою очередь, жестко соединен болтами с маховиком коленчатого вала. Такой вид крепления позволяет ведущему диску сцепления изменять расстояние до кожуха.
При продольном перемещении “корзина” сцепления прижимает к маховику диск, называемый ведомым. Он соединен с первичным валом коробки переключения передач. В рабочем положении ведомый диск зафиксирован между маховиком и нажимным диском, а при нажатии на педаль сцепления он освобождается.
При отпущенной педали сцепления ведущий и ведомый диски прижимаются сильными пружинами к маховику, образуя жесткую конструкцию. При этом вал коробки передач начинает вращаться со скоростью вращения коленвала, передавая усилие к узлам трансмиссии и далее через приводные валы к колесам. Автомобиль трогается с места.

Но скорости двух валов не могут моментально стать одинаковыми, автомобиль в этом случае «прыгнет» и заглохнет. Поэтому педаль управления сцеплением отпускается плавно, чтобы с помощью сил трения уравнять вращение ведущего и ведомого дисков. Тогда можно нажатием на педаль акселератора изменять скорость вращения коленвала и, соответственно, управлять скоростью движения автомобиля.

Такой вид сцепления называется сухим, дисковым и постоянно замкнутым. Это значит, что для его работы нужны сухие поверхности дисков, при отпущенной педали, соединенных друг с другом.

Принцип работы приводов сцепления

Принцип работы привода сцепления автомобиля, с которым усилие от педали передается на механизм переключения, может быть механическим, гидравлическим или электрическим.
Механический привод сцепления конструктивно самый простой: он представляет собой стальной трос, связывающий тягу педали и рычаг включения сцепления. На нем обычно находится резьбовое соединение, которым можно регулировать длину троса. Недостаток такого привода – большее усилие при нажатии на педаль.
Гидравлический привод комфортнее в работе, особенно если приходится часто пользоваться сцеплением.
Его принцип работы похож на работу тормозной системы: при нажатии на педаль поршень давит на жидкость, которая, двигаясь в цилиндре, приводит в движение толкатель рычага включения сцепления.
В этом случае ход педали мягче, но нужно следить за состоянием гидравлических шлангов, и контролировать уровень и качество заливаемой в систему гидравлической жидкости.
Электрический привод отличается от механического тем, что трос выключения сцепления приводится в движение от электромотора, который включается при нажатии на педаль. В остальном его устройство мало чем отличается от механического привода.

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.

В первом случае сцепление пробуксовывает, а у автомобиля будет наблюдаться плохая динамика разгона. Обычно это является результатом износа ведомого диска, его фрикционных накладок.

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.

Видео: принцип работы сцепления автомобиля

Диски сцепления «БелАК»

Функции и классификация сцепления

Система сцепления – одна из важнейших систем автомобиля. Её изобретение приписывают Карлу Бенцу. Узел сцепления обеспечивает передачу крутящего момента с коленчатого вала двигателя к коробке передач. Его наличие позволяет переключать передачи, плавно трогаться с места, ехать «накатом».
При выходе из строя сцепления эксплуатировать автомобиль будет невозможно.
Помимо основной функции – передачи крутящего момента — система сцепления гасит (демпфирует) крутильные колебания, и инерционный момент, неизбежно возникающий при работе двигателя внутреннего сгорания, и снижает шум при переключении передач.
Это – второстепенные, но также значимые функции.
Далее мы рассмотрим устройство сцепления и его важнейшей части – ведомого диска. Именно он представляет собой наиболее конструктивно и технологически сложный элемент системы и обеспечивает непосредственно передачу крутящего момента. Все остальные части сцепления, как станет понятно далее, обеспечивают управляющую функцию — возможность включения и выключения сцепления в автомобиле.
На рисунке слева представлена наиболее распространённая система сцепления — однодисковое сухое с механическим приводом выключения. Оно наиболее распространено на легковых автомобилях и используется, к примеру, в конструкции модели ВАЗ-2110.
Такое сцепление состоит из: корзины сцепления (прижимного диска с кожухом и пружинами), одного ведомого диска с фрикционными накладками и ведущего диска, в качестве которого выступает маховик двигателя.

Управляющим механизмом, в этом случае, служит выжимной подшипник с втулкой и вилкой приводимый в действие тросом.

Помимо этого вида существует довольно много различных механизмов сцепления, таких как многодисковое, кулачковое, порошковое электромагнитное, и так далее. Кроме того, существует ряд технологических решений для передачи момента двигателя на трансмиссию без использования классического механизма сцепления. Простейший пример — вариатор.
Подробно, как классифицируются системы сцепления, показано в таблице на рисунке ниже.
Подробно останавливаться на принципах работы механизма сцепления и видах сцепления мы не будем. Эти вопросы хорошо освещены в данной публикации: https://goo.gl/7U1kpX. Наглядно работа сцепления и принципы его устройства продемонстрированы в следующих видео роликах:
Компания «БелАвтоКомплект» производит под маркой «БелАК» диски сцепления только для грузовых автомобилей. На грузовиках используется, как правило, двухдисковое или даже трёхдисковое сцепление.

Это обусловлено большими нагрузками на узел, высоким крутящим моментом и мощностью двигателя. Двухдисковое сцепление, хоть и сложнее и дороже однодискового, но в случае тяжелых машин его применение оправдано: ресурс значительно выше и межсервисный интервал больше чем у однодискового.

Рассмотрим поподробнее устройство двухдискового сцепления:
Как видно из рисунков выше, отличаются эти виды сцепления количеством ведомых дисков (обозначены стрелками). В двухдисковом — их два, а в трёхдисковом — три. Отсюда и название этих систем.
Количество нажимных дисков также разное, и соответствует количеству ведомых дисков. Принципиальных отличий многодисковых систем от однодисковых нет. Просто увеличивается количество и площадь элементов трения.
Что повышает надёжность узла и устойчивость к нагрузкам.

На тяжелых грузовиках применяется гидравлическое сцепление с дополнительным усилением за счёт пневматики. Для этого в систему добавляется ещё один агрегат – пневмогидравлический усилитель привода сцепления (ПГУ). О нём мы рассказывали в статье: «Пневмогидравлические усилители привода управления сцеплением – высокотехнологичный продукт с высоким рыночным потенциалом.»
Под маркой «БелАК» на текущий момент выпускается шесть наименований дисков сцепления. Они изготавливаются на современных автоматизированных производственных линиях. Для крепления фрикционных накладок мы используем неподверженные коррозии латунные заклёпки. Ступица со шлицами и корпус демпферного механизма выполняются из легированной стали.
Наличие ДХХ (демпфера холостого хода) и использование фрикционных накладок с оригинальным составом, даёт плавность включения сцепления, надежность, и долговечность. По качеству производства, применяемым материалам и конструктивным особенностям, изделия являются аналогом сцепления фирмы SACHS, для   а/м МАЗ и КАМАЗ.

Подробные характеристики моделей дисков сцепления «БелАК» отображены в таблице.Ведомый диск сцепления – конструктивно сложная деталь. Именно на него ложится основная задача по передаче крутящего момента между маховиком двигателя и первичным валом коробки передач.

Он в большей степени ответственен за функцию гашения инерционных и крутильных колебаний и предохраняет трансмиссию от повреждения такими колебаниями. .Каждая из фрикционных накладок 1 и 13 присоединяется заклёпками отдельно к четырем пружинным пластинам 3, приклепанным к стальному диску 5.
Пластины 3, изготовленные из тонкой листовой стали и слегка изогнутые, играют роль упругого элемента, для мягкого включения сцепления. Диск 5 с помощью шести пружин 11 соединен со ступицей 8, сидящей на шлицах первичного вала коробки передач.
За одно целое со ступицей 8 выполнен фланец, по обе стороны которого расположены диски 5 и 12, Эти диски соединены между собой расклепанными с обеих сторон пальцами 7, находящимися в прорезях фланца ступицы 8.

Крутящий момент от двигателя к первичному валу коробки передается в начальный момент через пружины 11, величина сжатия которых пропорциональна величине момента. Благодаря этому обеспечивается мягкое включение сцепления. Сжатие пружин ограничивается упором пальцев 7 в стенку вырезов во фланце ступицы 8.

Для предупреждения возникновения значительных крутильных колебаний в системе трансмиссии применено гасящее устройство, состоящее из фрикционных паронитовых шайб 6 и 9, зажатых между фланцем ступицы и дисками 5 и 12. Гашение колебаний осуществляется за счет трения между этими деталями. При сборке сцепления на заводе момент трения гасителя колебаний устанавливается в пределах 1,5-1,9 кгм при помощи стальных регулировочных шайб 10.
Под корзиной сцепления обычно понимают нажимной диск с кожухом, прижимными пружинами и элементами крепления прижимного диска к маховику. Задача корзины — обеспечивать возможность включения и выключения сцепления. Для этого используется выжимной подшипник.
При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник смещается относительно своего свободного положения и давит на внешние концы прижимных пружин корзины сцепления. При этом давление пружин снимается с прижимного диска, он отжимается от ведомого, ведомый диск смещается по первичному валу коробки передач и отходит от маховика двигателя. Сцепление выключено.

При отпускании педали сцепления выжимной подшипник возвращается в начальное положение, прижимные пружины высвобождаюся, прижимной диск снова оказывает давление на ведомый диск и прижимает его к маховику. Сцепление включено.

Основными причинами возникновения неисправностей сцепления служат неправильная эксплуатация автомобиля и установка деталей ненадлежащего качества (бракованных или контрафактных). Поломки могут появиться и в результате естественного износа деталей при интенсивном и продолжительном пользовании автомобилем.
Но, следует отметить, что ресурс качественного и правильно эксплуатируемого сцепления достаточно высок. Внешними признаками неисправности сцепления могут быть:

• неполное выключение (сцепление «ведет»);
• неполное включение (сцепление «буксует»);
• рывки при работе сцепления;
• вибрация при включении сцепления;
• шум при выключении сцепления.

Причин такого поведения системы может быть несколько.
Вот основные из них:

• износ и повреждения накладок ведомого диска;
• деформация ведомого диска;
• замасливание накладок ведомого диска;
• износ шлицев ведомого диска;
• износ или поломка демпферных пружин;
• поломка или ослабление диафрагменной пружины;
• износ или поломка подшипника выключения сцепления;
• износ поверхности маховика;
• износ поверхности нажимного диска;
• заедание вилки выключения сцепления.

В любом случае, при появлении каких либо из перечисленных выше признаков неисправности сцепления, необходимо как можно быстрее обратиться в сервисную мастерскую для диагностики и устранения поломки. При этом, очень часто придётся купить диск сцепления для замены вышедшего из строя. Сделать это вы можете на нашем сайте, или позвонив по телефону отдела продаж. Мы реализуем высококачественные грузовые диски сцепления оптом и в розницу. Цена диска сцепления в нашем интернет-магазине очень демократична.
Помните! Своевременный ремонт и диагностика системы сцепления — залог безопасной и комфортной езды.
“БелАвтоКомплект” – Мы не придумываем ТУ. Мы соответствуем ГОСТу.

Корзина сцепления

Сцепление – это довольно важный конструктивный элемент автомобильной трансмиссии.
Основное предназначение сцепления приходится на непродолжительное отсоединение мотора от трансмиссии, а также плавного и медленного соединения, когда происходит переключение передач.
В задачу сцепления входит еще предохранять элементы трансмиссии от различного рода нагрузок и гашения колебаний. Расположено сцепление между коробкой переключения передач и двигателем.

По своей конструкции существует несколько типов автомобильного сцепления:

Электромагнитный тип сцепления;

Фрикционный тип сцепления;

Гидравлический тип сцепления.

Сцепление необходимо в устройстве автомобиля для разъединения двигателя от трансмиссии, когда происходит торможение, либо переключение передачи, а также для того, чтобы соединять трансмиссию с двигателем, когда автомобильное транспортное средства трогается с места. Помимо всего прочего, сцепление способно предохранять детали трансмиссии от возможных динамических ударов и от сильных нагрузок.  По своему принципу действия, сцепление довольно простое. В основном главная основа происходит на том, что идет передача крутящего момента от сцепления (ведущей части) и такой детали, как маховик, который передает крутящий момент на ведомый диск, а уже от него – на первичный вал КПП (коробки переключения передач).
Из-за упругих нажимных пластин (которые называются лепестками корзины сцепления) происходит зажатие ведомого диска сцепления в области нажимного диска корзины и маховика. Это и есть обычное и стандартное положение для корзины сцепления. Когда водитель выжимает педаль сцепления, от нажимного диска отжимается ведомый, и в тот самый момент крутящий момент перестает производить передачу.

Самой основной деталью в сцеплении считается именно корзина. От нее полностью зависит хорошее и качественное функционирование во всей системе.

В корзине сцепления могут произойти следующие неисправности:

Лепестки (по-другому называемые нажимными пластинами) могут подвергнуться поломке;

Нажимной диск может подвергнуться износу;

Заклепки и крепежные детали могут подвергнуться износу, и может увеличиться люфт.

В основном всегда при ремонте сцепления заменяется неисправный элемент.
Нужно уточнить, что специалисты в данной области рекомендуют производить замену корзины сцепления вместе с ведомым диском, а также с выжимным подшипником. Это необходимо делать из-за того, что по детали сцепления постоянно подвержены нагрузкам, а также к равномерным износам.
Поэтому можно сделать вывод, что если заменить только одну корзину сцепления, впоследствии все равно придется произвести замену ведомого диска, а после этого и выжимного подшипника. А когда выполняется какая-либо операция по ремонту сцепления, для этого обязательным фактором является снятие коробки переключения передач.
Исключение составляют лишь только регулировочные работы.
Таким образом, можно сделать вывод, что намного разумнее производить сразу замену всего узла. От того, как ездит водитель – безусловно, многое зависит в безотказной работе сцепления, также как и в грамотно произведенных регулировках.

Помимо этого, не стоит устанавливать на свое автомобильное транспортное средство корзину сцепления, которая была произведена непонятно где, как иногда в народе выражаются, «в кустарных условиях». Приобретать автомобильные запчасти нужно только в проверенных и хороших компаниях.

На данный момент лучше всего зарекомендовали себя такие производители корзин сцепления, как: Kraft, MecArm, SACHS, VIS (Вазинтерсервис) и LuK.

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.

Сцепление – зачем оно?

Поэтому в конструкцию автомобиля входит еще один немаловажный элемент – трансмиссия. Именно она обеспечивает передачу вращения от силового агрегата на ведущие колеса.
При этом, входящая в состав трансмиссии коробка передач позволяет менять тяговое усилие и скорость вращения, подающиеся на ведущие колеса. Классическая механическая коробка передач состоит из валов и шестерен разных диаметров.
Ввод в зацепление определенных шестерен позволяет изменять усилие и скорость.
Но вращение от двигателя подается на трансмиссию постоянно. Это вращение делает невозможным во время движения выводить из зацепления одни шестерни и вводить другие. Поэтому в конструкцию трансмиссии включен еще один элемент – сцепление.

Сцепление предназначено для кратковременного разъединения силовой установки и КПП. В результате работы сцепления коробка отсоединяется от мотора, то есть, вращение коленчатого вала перестает подаваться на коробку, что позволяет вводить без проблем нужные шестерни.

На легковых авто с механическими КПП распространение получило однодисковое сухое сцепление. Состоит такое сцепление из ведущего диска, помещенного в корзину, ведомого диска, выжимных рычагов или диафрагмы, выжимного подшипника и привода. Все это закрывает сверху картер сцепления.

Принцип работы

Принцип работы сцепления автомобиля
Принцип работы такого сцепления довольно прост: корзина вместе с ведущим диском жестко закреплена на маховике коленчатого вала. Сам диск может перемещаться относительно корзины, но он подпружинен. Между ведущим диском и маховиком помещен ведомый диск.
На этот диск нанесены фрикционные накладки, значительно повышающие трение. По центру ведомого диска расположена ступица. В ней проделано отверстие со шлицами.
В ступицу входит ведущий вал коробки передач, а шлицевое соединение обеспечивает надежное, но подвижное соединение – диск может перемещаться по валу, но при этом вращение будет передаваться постоянно.

Когда необходима передача вращения от мотора на КПП, сцепление отпущено. В таком положении ведущий диск за счет давления пружин поджимает ведомый диск к маховику.
Наличие фрикционных накладок обеспечивает значительную силу трения, ведомый диск не проскальзывает относительно ведущего диска и маховика.
А поскольку ведомый диск связан с валом КПП шлицевым соединением, то производится передача вращения.

Нажимной диск (в просторечии – корзина сцепления) справа, и ведомый диск, слева. Нажимной диск крепится болтами к маховику двигателя

Чтобы отсоединить КПП от мотора, водитель нажимает на педаль сцепления. При помощи привода он воздействует на выжимной подшипник.
Тот, перемещаясь, начинает давить на выжимные рычаги или диафрагму, в результате чего ведущий диск отходит внутрь корзины, преодолевая усилие пружин.

Он перестает поджимать ведомый диск к маховику, из-за чего передача вращения прекращается, что дает возможность переключить передачу на КПП.

Сцепление также помогает плавно начать движение. При постепенном отпускании педали, ведущий диск плавно увеличивает давление на ведомый диск. При малом усилии ведомый диск начинает принимать вращение, но из-за недостаточного поджатия, он проскальзывает. По мере отпускания педали сцепления и поджатия ведомого диска, он все больше принимает вращение, а проскальзывание уменьшается.

Видео: Принцип работы сцепления

Чтобы при выжиме сцепления и последующим переключением передач, при отпускании педали сцепления не было ударных нагрузок при резкой подаче вращения, ступица ведомого диска закреплена на нем не жестко. Она соединяется при помощи демпферных пружин, которые выравнивают возникающие крутильные колебания.

Классификация

Это было описана конструкция и принцип работы однодискового сухого сцепления. Однако их существует несколько видов, со своими определенными особенностями. Вообще даже введена целая классификация типов сцепления.
Эта классификация делит сцепления по типу привода, используемому трению, количеству ведомых дисков, механизму отжатия ведущего диска.

Существует несколько типов привода сцепления. Самый первый и простой привод – механический. В нем задействуется система рычагов и тяг, или же привод может быть тросовый.

Есть привод гидравлический. В таком приводе в качестве рабочего элемента используется жидкость. В конструкцию входят два цилиндра – главный связан с педалью сцепления, а рабочий – с вилкой, которая перемещает выжимной подшипник.

Видео: Сцепление автомобиля (учебное видео)

На некоторых грузовых авто применяется пневматический привод, в качестве рабочего элемента которого выступает сжатый воздух. У такого привода педаль сцепления связана с краном управления. При воздействии на педаль, водитель открывает кран, и воздух под давлением поступает в пневматическую камеру, связанную с вилкой.
Есть также и комбинированные приводы, которые совмещают в себе несколько типов описанных выше приводов (к примеру – гидромеханический привод).
Классификация по используемому трению делит сцепления на сухие и в масляной ванне. Сухие, такое как описано выше, работает в воздушной среде. На многих мотоциклах же применяется сцепление, которое помещено в масляную ванну.

Что касается классификации по количеству ведомых дисков, то встречаются однодисковые, двухдисковые и многодисковые сцепления. Однодисковое описано выше.

В двухдисковом применяется два ведомых диска и два ведущих диска – промежуточный и ведущий. Принцип работы такого сцепления идентичен однодисковому, разница только в количестве дисков и механизме срабатывания.
Существуют многодисковые сцепления, которые получили распространение на мотоциклах.
По механизму отжатия сцепления делятся на рычажные и диафрагменные. В рычажных сцеплениях отжим ведущего диска производится подпружиненными рычагами, на которые и воздействует выжимной подшипник. В диафрагменном же сцеплении роль пружин и рычагов выполняет диафрагма, сделанная из пружинистого металла.

Основные неисправности сцепления

Конструкция сцепления не включает значительное количество составляющий, поэтому и ломается оно не так часто. И все же в сцеплении тоже бывают неисправности.

Видео: Как определить износ корзины и маховика

Поскольку самое большое распространение на легковых авто получило однодисковое сухое сцепление, то рассмотрим самые частые неисправности, которые случаются с ним:

Пробуксовка сцепления. Обычно возникает такая неисправность из-за неправильной регулировки привода. Из-за поджатия выжимного подшипника, он не позволяет ведущему диску полностью прижать ведомый диск к маховику, в результате чего появляется проскальзывание. Сопровождается такая неисправность характерным запахом жженных фрикционов в салоне, затрудненностью переключения передач. Сильный износ фрикционов, или их повреждение тоже может сопровождаться такими симптомами;

Сцепление «ведет». Данная проблема тоже возникает из-за неправильной регулировки. В данном случае выжимной подшипник не способен полностью отжать ведущий диск из-за увеличенного зазора между подшипником и вилкой. Верный признак того, что сцепление «ведет» — это продолжение движения авто после полной остановки и выжима сцепления при включенной 1-й передаче;

Гул со стороны картера сцепления. Повышенный шум в данном узле может создавать только один элемент – выжимной подшипник. Шуметь он может либо в результате пробуксовки, либо же из-за чрезмерного износа;

Бывают и другие неисправности со сцеплением, но они встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Так, проблемы со сцеплением могут возникнуть из-за разрушения диафрагмы или пружин выжимных рычагов, значительного износа демпферных пружин и т. д.
Напоследок хочется отметить, что особо сложного обслуживания сцепление не требует. Достаточно периодически регулировать свободный ход привода, а также соблюдать рекомендации по аккуратному вождению.