Корзина и диск сцепления в устройстве сцепления автомобиля

Содержание

Назначение и устройство сцепления

Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при трогании с места, а также при переключении передач. Сцепление состоит из привода и механизма сцепления.

Устройство сцепления автомобиля

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления:

коленчатый вал;
маховик;
ведомый диск;
нажимной диск;
кожух сцепления;
нажимные пружины;
отжимные рычаги;
нажимной подшипник;
вилка выключения сцепления;
рабочий цилиндр;
трубопровод;
главный цилиндр;
педаль сцепления;
картер сцепления;
шестерня первичного вала;
картер коробки передач;
первичный вал коробки передач.

Привод выключения сцепления

Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из:

педали,
главного цилиндра,
рабочего цилиндра,
вилки выключения сцепления,
нажимного подшипника,
трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая, в свою очередь, передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает
вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который и передает усилие на механизм сцепления. Когда же водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

Механизм сцепления

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Именно механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем вновь
плавно их соединять.

Кроме того, сцепление предохраняет детали трансмиссии от перегрузок. При неравномерном вращении коленчатого вала двигателя в трансмиссии возникают колебания. Для их гашения в сцеплении имеется гаситель колебаний или демпфер. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Детали механизма сцепления

Механизм сцепления состоит из:

картера и кожуха,
ведущего диска (которым является маховик коленчатого вала двигателя),
нажимного диска с пружинами,
ведомого диска со специальными износостойкими накладками и гасителем колебаний.

Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.

А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть – включить сцепление.

Схема работы сцепления

Как правильно включать сцепление? Вначале приотпускаем педаль, то есть даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое
время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а ваш автомобиль потихоньку двигаться. Затем на две – три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись.

Машина при этом немного увеличивает скорость движения. И, наконец, когда маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач
и далее на ведущие колеса автомобиля, остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет. В худшем же варианте, что-нибудь еще и сломается, так как в этот момент возникает сильная ударная волна, которая многократно увеличивает нагрузки на все детали двигателя и агрегаты трансмиссии.

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

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.

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. Однодисковое описано выше. В двухдисковом применяется два ведомых диска и два ведущих диска – промежуточный и ведущий. Принцип работы 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 сцеплении роль пружин и рычагов выполняет диафрагма, сделанная из пружинистого металла.

Сцепление: диск, корзина и выжимной

Итак, в общих чертах устройство традиционного механического сцепления (однодискового) предполагает наличие следующих элементов:

педаль сцепления в салоне автомобиля;
приводной механизм, который может быть гидравлическим, пневматическим или механическим;
вилка сцепления;
выжимной подшипник;
ведомый диск;
корзина сцепления;

В тот момент, когда водитель нажимает на педаль, усилие передается на вилку сцепления. Затем, через выжимной подшипник, усилие передается на лепестки корзины. Далее корзина производит отжим ведомого диска сцепления от маховика, тем самым размыкая КПП и ДВС, то есть происходит разрыв потока мощности. Добавим, что на роботизированных КПП за выжим сцепления отвечает не водитель, а исполнительные механизмы, так как педаль сцепления отсутствует.

Идем далее

Если рассматривать корзину сцепления более подробно, важно понимать, что именно данный элемент позволяет реализовать соединение и разъединение диска и маховика. Другими словами, корзина осуществляет включение/выключение сцепления

При этом повреждения, износ, деформация и другие дефекты корзины приводят к тому, что весь механизм начинает работать некорректно.

Статья в тему: Отсечка оборотов двигателя: для чего это нужно

Сама корзина сцепления представляет собой единую деталь, которая включает в себя нажимной диск, диафрагменную пружину и кожух. Также корзина находится в тесном контакте с рядом деталей. Кожух корзины болтовым соединением прикреплен к маховику. Возвратная пружина, которая крепится в корзине, взаимодействует с выжимным подшипником.

Нажимной диск позволяет соединить ведомый диск и маховик. Когда сцепление выключено, нажимной диск осуществляет нажим на ведомый диск, который находится в контакте с маховиком.

Если сцепление выключено, давление нажимного диска на ведомый диск отсутствует, то есть диск вращается отдельно от маховика. Кстати, нажимной диск соединен с кожухом корзины посредством специальных пластинчатых пружин (тангенциальные пружины). Во время выключения сцепления пружины выполняют функцию возвратных пружин.

Также в устройстве корзины следует выделить диафрагменную пружину. Данная пружина создает нужное усилие, чтобы эффективно соединять диск и маховик. Получается, от силы прижима будет зависеть передача крутящего момента от ДВС на коробку передач.

Диафрагменная пружина по виду напоминает лепестки и прикреплена к краю кожуха. Во внутренней части кожуха пружина прикреплена к кожуху болтами или опорными кольцами (в зависимости от конструктивных особенностей). Выжимной подшипник сцепления нажимает на концы лепестков снаружи корзины сцепления. Такое нажатие позволяет добиться того, что внутри корзины пружина не нажимает на сам нажимной диск.

Рекомендуем: Что лучше выбрать между вариатором, механической, автоматической и роботизированной коробкой передач

Статья в тему: Промывка гидрокомпенсаторов без снятия мотора

Еще в рамках данной статьи следует отметить, что корзины сцепления могут быть разными по типу. Среди основных видов можно выделить вытяжной и нажимной тип. При этом принцип их работы несколько отличается.

Как правило, из всех типов выжимных корзин именно корзина с нажимным принципом используется в устройстве сцепления чаще всего. Главной особенностью является то, что когда сцепление включено, лепестки корзины перемещаются ближе к маховику. Конструкция проста, проверена и надежна.

Если же на машине стоит корзина с вытяжным принципом работы, тогда лепестки перемещаются от маховика. Второй тип корзин имеет меньшие размеры, часто устанавливается для того, чтобы экономить место в подкапотном пространстве.

Также есть и корзины, конструкция которых отличается от стандартной. Обычно такие корзины нужны для мощных форсированных ДВС и имеют усиленную диафрагму, что позволяет в значительной степени увеличить силу прижима (до 1.5 раз и более по сравнению со стандартом).

Для этого корзину и отдельные элементы изготавливают из прочных сплавов, а также сама геометрия пружины усложняется. Обычно подобный тип корзин встречается на суперкарах, спорткарах и автомобилях, которые не являются серийными.

Виды корзин сцепления

Конструкторы предлагают несколько вариантов корзин, отличающихся по функционалу. В современных авто встречаются типы сцеплений:

фрикционный;
электромагнитный;
гидравлический.

Используются корзины при этом вытяжного и нажимного вида. Наиболее популярным является второй вариант. Специфика подобной разновидности заключается в смещении лепестков на сторону, где располагается маховик.

Иным принципом работы наделены вытяжные корзины. В этом случае происходит смещение лепестков в противоположную сторону – от маховика. Актуальность применения такой конструкции заключается в случае, когда требуется сэкономить пространство под капотом, так как итоговая модель получается тоньше.

Реже на практике встречаются специальные корзины. Их задействуют в качестве альтернативы штатным агрегатам. Основное отличие большинства таких моделей заключается в существенном увеличении прижимной силы, обеспечиваемой диафрагмой.

Важно! Добиться большего прижимного усилия лепестков удается за счет внедрения высокопрочных материалов и особой геометрической формы. Нештатными пружинами принято оснащать тюнингованные авто, в которых проводилось увеличение мощностных характеристик

В противном случае без замены штатные узлы могут быстро выходить из строя, создавая аварийные ситуации на дороге

Нештатными пружинами принято оснащать тюнингованные авто, в которых проводилось увеличение мощностных характеристик. В противном случае без замены штатные узлы могут быстро выходить из строя, создавая аварийные ситуации на дороге.

Требования к конструкции

К сцеплению автомобиля, как известно, предъявляются определенные требования, оно должно обеспечивать:

беспроблемное, а главное — плавное включение, что позволяет снизить уровень нагрузок на коробку передач и улучшить динамику в целом;
полное выключение в деактивированном положении, это позволит снизить вероятность того, что автомобиль поведет, соответственно снизится вероятность опасной остановки ДВС;
надежное включение при активированном положении, что способствует снижению вероятности пробуксовки;
оптимальный отвод тепла, соответственно, вашему транспортному средству не будут грозить проблемы с перегревом устройства;
долгий срок эксплуатации и износостойкость поверхностей трущихся элементов;
комфорт в плане управления и удобство.

Помимо этого, данные механизмы, как и другие узлы транспортного средства, должны обладать такими параметрами, как обеспечение наиболее оптимальных габаритов и небольшого веса. Устройство должно быть максимально надежным и технологичным, обладать высоким сроком эксплуатации.

Все признаки неисправности сцепления.

Внимание, все варианты приведены в порядке снижения их вероятности от наиболее вероятных к более редким. Это самая честная неисправность

Происходит она при повреждении привода сцепления

Это самая честная неисправность. Происходит она при повреждении привода сцепления.

— порвался трос сцепления/повредился гидропривод (ремонтируется заменой и регулировкой).

— протерлась вилка сцепления и оделась на шарнир (ремонтируется заменой или наваркой и регулировкой).

Запах паленых накладок.

Это очень неприятный и специфический запах. Его невозможно ни с чем спутать.

Он возникает, как правило, при трогании с места, при попытке ускориться на большой скорости и при движении на подъем. Причина кроется в запредельном износе ведомого диска сцепления. Т.е. от его фрикционных накладок ничего не осталось. Выглядит это примерно вот так:

Если у вас автомобиль очень очень старый, или китайский, возможен вариант износа пружин в корзине сцепления, но я ни разу не встречал это на практике.

Ездить с этой неисправностью долго нельзя, так как при проскальзывании быстро изнашивается корзина и маховик.

Решение только одно — замена ведомого диска сцепления. Одновременно с этим, желательно заменить выжимной подшипник. Так как они служат примерно одинаково, стоит он не дорого, а его замена требует снятия коробки передач.

Причины ровно те же что и в предыдущем случае — износ фрикционных накладок ведомого диска.

Просто при движении на скорости моторный отсек и днище отлично продуваются и запах почувствовать, возможно не всегда.

Иногда причиной такой неисправности сцепления бывает замасливание сцепления, но это бывает крайне редко.

При нажатии на педаль сцепления слышен гул, шум или скрежет.

Причина, в большинстве случаев, кроется в износе выжимного подшипника. В зависимости от конструкции, его меняют или набивают смазкой (в основном на старых машинах).

С этой неисправностью можно ездить довольно долго, просто это не сильно комфортно в плане акустики

Также важно понимать, есть вероятность, что подшипник полностью заклинит

Гарантированное решение проблемы — замена выжимного подшипника.

Временное решение проблемы, например, для продажи автомобиля — сварить подшипник в тугоплавкой смазке.

Важно понимать, что работа по снятию и установке коробки передач стоит в разы дороже замены выжимного подшипника

Если писк и скрежет тихие, есть вероятность что развалился подшипник в маховике. Но в моей практике, только один раз в нем была проблема. Обычно его меняют при снятии корзины сцепления или при капитальном ремонте двигателя. Он, по большому счету, нужен для лучшей сохранности подшипников первичного вала коробки передач его сальника и увеличения срока службы диска сцепления.

Вибрации при трогании с места и/или при переключении скоростей.

Как правило, причина вибрации кроется в ведомом диске сцепления. Обычно у него ломаются или изнашиваются демпферные пружины:

Или частично разрушаются фрикционные накладки:

Бывает, что трескается сама корзина сцепления:

Если автомобиль оборудован двухмассовым маховиком, проблема может быть и с ним.

Самый маловероятный вариант — неверно настроены лапки выжима сцепления. Вероятность этого крайне низкая, так как лапчатые корзины сцепления не устанавливают на автомобили уже лет 25-30 (исключение УАЗ).

Точно определить неисправность поможет только снятие коробки передач и разборка сцепления.

Передачи переключаются с большим усилием, при их переключении слышен скрежет.

Эти симптомы говорят о неполном выключении сцепления. Т.е. диски сцепления разводятся не до конца, и ведомый диск продолжает вращаться.

Причиной этому может быть:

воздух в гидроприводе сцепления (необходимо прокачать систему и устранить причины попадания воздуха).
деформация или запредельный износ вилки сцепления (устранить можно только заменой, править вилку бесполезно).
неверная регулировка сцепления ( отрегулировать в соответствии с инструкцией).
выплавление выжимного подшипника из пластикового кожуха, особенно часто с этим сталкиваются владельцы Шевроле нивы. ( Решение проблемы — замена выжимного подшипника).

Заключение.

Выше мы рассмотрели все признаки неисправности сцепления и причины, которые их вызывают.

Я надеюсь, что статья была вам полезна. Если вы нашли неточность, хотите дополнить статью или у вас остались вопросы — пишите комментарии.

На этом у меня сегодня все.

Диагностика сцепления в домашних условиях

Чаще всего при поломке слышны характерные звуки. Для этого давим пару раз на педаль сцепления и внимательно слушаем. Если появляются посторонние звуки, к примеру, такие как скрип, стук или подобное, то стоит понять, откуда они идут и устранить их. При нажатии на педаль, она должна идти свободно, без рывков и задержек. Расстояние от пола до педали при включенном или выключенном состоянии не должна превышать 145 миллиметров.

Встречаются еще поломки во время езды, а именно когда переключаете передачу. Если тяжело включить передачу и при включении появляются нестандартный хруст, шум и другие звуки, то не стоит затягивать. Так же при включении передачи и нажатии на газ машина не так резва, как обычно, начинает плавно набирать ход, при этом мотор работает на максимум. Это первый признак поломки диска сцепления.

Эксплуатация сцепления

Стоит обращать внимание на состояние трубопроводов. В бачок заливается тормозная жидкость, ее подтекание может служить свидетельством неисправности сцепления

Подтекать могут бачок, трубопроводы, оба цилиндра. Если есть подтекание, то необходимо долить бачок жидкостью и прокачать всю систему на предмет удаления воздуха. В противном случае при нажатии на педаль нога может просто провалиться, система работать не будет.

Кроме того, надо контролировать уровень жидкости и при необходимости бачок доливать. Уменьшение ее количества может быть не связано с подтеканием, а вот его следствием окажется то, что передачи или совсем не будут включаться, или это будет происходить с огромным трудом

Для освещения важности исправного состояния стоит отметить характерные неисправности сцепления:

ведет – передачи выключаются не полностью;
пробуксовывает – передачи включаются не полностью;
резкое включение;
шум при отжатой педали и его пропадание при нажатии на педаль – выжимной подшипник необходимо менять.

Сцепление для автомобиля является неотъемлемой частью, такой же, как мотор и колеса. Классическая схема его использования – отключение трансмиссии от двигателя в процессе начала движения и при переключении передач. Конкретный вариант реализации на разных машинах может существенно различаться, но в любом случае его необходимо поддерживать в исправном состоянии.

Мне нравится1Не нравится

Устройство сцепления автомобиля

Работу сцепления автомобиля обеспечивают такие детали:

маховик;
вилка;
нажимной диск;
пружина (бывает нажимного и вытяжного типа);
выжимной подшипник и нажимная муфта;
ведомый диск;
элементы привода.

Маховик отвечает за передачу вращающего момента на коробку передач. Его монтируют на коленчатый вал движка. Нажимной диск, или как его ещё называют «корзина», — жёстко зафиксированный на маховике элемент, к которому прикреплены пружины ведомого диска.

Нажимной и ведомый диски в соединении с маховиком отвечают за плавное распространение вращающего момента от двигателя на МКПП. Детали тесно соприкасаются между собой или отходят друг от друга в зависимости от нажатия педали в салоне авто.

Нажимная муфта выполняет главную функцию: плавно разъединяет при торможении и соединяет на запуске мотор и коробку передач. При этом она компенсирует нагрузки и минимизирует вибрационное воздействие от движка, тем самым частично разгружая элементы мотора, трансмиссии автомобиля и блока сцепления.

Выжимной подшипник защищает муфту от изнашивания. При нажатии на педаль вилка разъединяет нажимной и ведомый диски. Остальные составляющие привода сцепления — тросы, гидроцилиндры, трубки и сама педаль.

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.

Принцип работы и механизм

Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.

Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.