Коробка передач и сцепление принцип работы. Устройство и принцип работы механизма сцепления автомобиля

Трансмиссия необходима для того, чтобы передавать крутящий момент на ведущие колёса от двигателя, и изменять значения крутящего момента и его направления.

В автомобилях заднеприводных агрегаты трансмиссии расположены вдоль всего кузова и отправляют крутящий момент на задние колёса от двигателя.

Трансмиссия заднеприводного автомобиля состоит из сцепления, коробки передач, карданной и главной передачи, дифференциала и других деталей.

В автомобилях с передним приводом колеса крутящий момент находится от двигателя намного ближе, чем в автомобялях с задним приводом. Все устройства, которые принадлежат трансмиссии, находятся под капотом автомобиля, и объединяются в большой общий узел агрегатов. В кожухе между двигателем и коробкой передач находится механизм сцепления, содержащую в себе к тому же главную передачу с дифференциалом. По этой причине валы привода передних колёс выходят напрямую из картера коробки передач.

Трансмиссия автомобиля с передним приводом состоит из сцепления, главной передачи, коробки передач, дифференциала и валов привода передних колёс.

Данная часть считается первым и наиболее значимым устройством трансмиссии, предназначено которое для передачи крутящего момента от маховики коленчатого вала к первичному валу коробки передач. При этом сцепление даёт возможность водителю недолговременно прерывать передачу крутящего момента, чтобы отделять двигатель от трансмиссии, а затем их плавно воссоединять.

Сцепление образуют всего лишь две следующие части: привод и сам механизм сцепления.

Привод выключения сцепления

В дальнейшем невозможно будет изучать автомобиль, если не понять термин привод. Давайте попробуем разобраться с ним.

В повседневной жизни человек собственными усилиями, при помощи рук и ног перемещается по своей квартире, по улице, прилагая при этом усилия и передавая их окружающим предметам. Другими словами, что-то открывает и закрывает, запускает и останавливает, и всё это без использования различных трубопроводов и рычагов.

Если же в автомобиле необходимо передать усилие, например, от водителя к определённому механизму или от одного агрегата к другому, могут появиться определённые проблемы. Но в машине всё надёжно закреплено во всевозможных местах кузова, к тому же, водитель не может выйти из-за руля, чтобы несильно приоткрыть дроссельную карбюраторную заслонку или произвести ещё какое-нибудь действие. Для корректной и правильной работы автомобиля в то время, когда водитель находится на своём месте, имеется привод механизмов.

Давайте представим ситуацию, что вам необходимо что-либо практически постоянно закрывать или постоянно открывать, но при этом вы не можете передвигаться. Чтобы лучше понять, попробуйте привязать себя к своему дивану. А теперь в таком состоянии попробуйте открыть дверь. Чтобы осуществить это действие, вы должны будете использовать верёвку, палку, дистанционное управление или любое другое средство, которое может помочь. Давайте это будет палка, которая привязана одним концом к вашей руке верёвками, а другим — к дверной ручке. Тяните и толкайте палку, чтобы открыть и закрыть дверь. Палка с верёвками в таком случае будет именно тем приводом, который будет передавать усилие на расстоянии.

В автомобиле практически у каждого механизма имеется свой привод, при помощи которого он начинает приводиться в действие. Привод может быть выполнен из нескольких узлов и деталей, быть механическим, гидравлическим или другим.

Привод включения сцепления составляют:

1. Педали
2. Главный цилиндр.
3. Рабочий цилиндр.
4. Вилка включения сцепления.
5. Нажимной подшипник.
6. Трубопровод.

Когда нажимается педаль сцепления, водитель производит ногой усилие, через поршень и шток передаётся жидкость, передающая давление на поршень рабочего цилиндра от поршня цилиндра главного. После этого шток рабочего цилиндра переносит вилку выключения и нажимной подшипник, передающий усилия на механизм сцепления. Когда водитель педаль отпустит, возвратные пружины вернут все детали привода в позиции начальные.

В гидравлическом приводе автомобилей ВАЗ используется тормозная жидкость «Томь», «Нева», «Роса» и подобные им. Тем не менее, при покупке жидкости, или, в крайнем случае, перед её заливанием в бачок привода, необходимо ознакомиться со сведениями, которые написаны на этикетке флакона. Можно ли эту жидкость смешивать с той, которая уже присутствует в гидравлическом приводе сцепления автомобиля? Чаще всего ответ бывает положительным, однако попадаются иногда и такие жидкости, которые смешивать друг с другом ни в коем случае нельзя.

На переднеприводных автомобиля используется механический привод, в котором педаль сцепления сообщается с вилкой выключения металлическим тросом.

Механизм сцепления

Этот механизм представляет собой устройство, в котором выполняется передача крутящего момента за счёт работы сил трения. Именно благодаря механизму сцепления двигатель и коробка передач плавно соединяются друг с другом после кратковременного разъединения. Элементы механизма находятся в картере сцепления, прикрепляется который к картеру двигателя.

Состоит механизм сцепления из:

1. Картер и кожуха
2. Ведущий диск или маховик КВ двигателя
3. Нажимной диск с пружинами
4. Ведомый диск, оснащённый особыми износостойкими накладками.

Ведомый диск, связан который с первичным валом коробки передач, постоянно зажат с маховиком нажимными дисками под воздействием очень сильных пружин.Благодаря огромным силам трения между маховиком и дисками (нажимным и ведомым), всё это может вращаться как единое целое во время работы двигателя. Однако это происходит лишь в том случае, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того, едет в это время автомобиль или стоит на месте.

Чтобы автомобиль начал двигаться, необходимо прижать ведомый диск, который связан с ведущими колёсами, к вращающемуся маховику, иными словами, запустить сцепление и привести его к состоянию монолита. И это непростая проблема, поскольку угловая скорость вращения маховика соответствует примерно 20 — 25 оборотам за 1 секунду, а в это время скорость вращения ведущих колёс — нуль.

Давайте подумаем вместе, как это можно сделать? Представьте, что вы не успели на поезд, и он уже начал отправляться. Если производить грамотные действия, сначала вы будете его догонять, двигаясь параллельно, затем схватитесь за поручень, и только после того, как ваша скорость и скорость поезда уравняются, вы сможете уже смело запрыгнуть в свой вагон.

Однако вы можете увидеть кошмарный сон, в котором вы пытаетесь сразу запрыгнуть в движущийся вагон, двигаясь при этом прямо наперерез поезду. И, разумеется, — промахиваетесь, и не попадаете в больницу лишь по той причине, что вовремя просыпаетесь от страха. Зато после этого вы будете всегда правильно отпускать педаль сцепления, действуя исключительно в три этапа.

Во время первого этапа работы по запуску сцепления вы приопускаете педаль, при этом давая возможность подвести ведомый диск к маховику пружинам нажимного диска, чтобы они легко соприкоснулись друг с другом. . За счёт сил трения диск проскальзывает определённое время относительно маховика и тоже начинает при этом вращаться, а ваш автомобиль медленно ехать.

При втором этапе необходимо удерживать ведомый диск от любого перемещения, для этого нужно на 2 — 3 секунды удержать педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость, при которой происходит вращение диска и маховика стала практически равной. Машина при этом будет двигаться немного быстрее.

При третьем этапе маховик, а также нажимной и ведомый диски вращаются вместе при одинаковой скоростью, передавая при этом 100%-но крутящий момент в направление к коробке передач и после на ведущие колёса автомобиля. Это соответствует тому, что механизм сцепления во включенном состоянии, автомобиль едет. После этого остаётся только полностью отпустить педаль, убрав совсем с неё ногу.

Если при начале движения резко перестать нажимать педаль сцепления, автомобиль может «прыгнуть» вперёд, и при этом также заглохнет двигатель. В худшем случае, какая-нибудь деталь автомобиля вообще сломается по причине сильной ударной волны, которая во много раз увеличивает нагрузки на каждую из деталей двигателя и агрегатов трансмиссии.

Чтобы выключить сцепление, водителю необходимо нажать на педаль, при этом нажимной диск отойдёт от маховика и освободит ведомый диск, прервав передачу крутящего момента к коробке передач от двигателя. Делать это нужно достаточно быстро, но обязательно не резко, доводя спокойное движение ногой до самого конца хода педали.

Действия водителя по выключению и включению сцепления во время поездки повторяются очень много раз, особенно это касается условий города. Однако, при освоении работы с педалью сцепления в три этапа, можно в значительной степени увеличить такие важные особенности, как плавность хода автомобиля, комфортность для пассажиров и водителя, ресурс не только деталей сцепления, но и всего автомобиля в общем.

Наиболее часто встречающиеся неисправности сцепления

Сцепление выключается не полностью по причине перекошенного состояния нажимного подшипника, выхода из строя пружин, коробления ведомого диска или излишне большого свободного хода педали сцепления.

Чтобы устранить эти неисправности, необходимо провести регулирование свободного хода педали, удалить воздух из гидропривода, поменять каждый из не способных работать дисков и пружин.

Сцепление запускается не полностью по причине слишком маленького свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, выхода из строя пружин.

Устранить эту неисправность можно отрегулировав свободный ход педали, промыв или поменяв диски, пружины.

Сцепление начинает свой запуск слишком резко из-за заеданий в механизме привода, задирах, образующихся на рабочих поверхностях дисков и маховика.

Чтобы устранить эту неисправность, необходимо заменить сломанные узлы привода, избавиться задиров на поверхностях дисков, заменить сам ведомый диск.

Подтекать тормозная жидкость в приводе выключения сцепления может быть из любого цилиндра, а также из соединительных труб.

Чтобы устранить эту неисправность, необходимо отыскать место утечки и заменить вышедшие из строя узлы, и после этого удалить воздух из гидроприводы.

Эксплуатация сцепления

В любом автомобиле необходимо время от времени проверять уровень жидкости в бачке, которая питает гидропривод сцепления. Если уровень опустится ниже допустимых норм, его следует обязательно восстановить, долив для этого тормозную жидкость. В противном случае, допустив понижение уровня до нуля, усилие вашей ноги на педали сцепления будет просто бесполезным.

Слишком маленький уровень жидкости, а так же некорректно сделанная регулировка сцепления могут привести к тому, что передачи на вашем автомобиле будут включаться с огромным усилием или не будут включаться вообще. При полностью нажатой педали сцепления автомобиль может продолжать ехать на медленной скорости, что очень даже нежелательно.

Это далеко не все проблемы со сцеплением, которые могут произойти. Каждый раз, когда мы опускаем педаль сцепления, это заставляет обе поверхности ведомого диска достаточно сильно тереться о железный маховик и железный нажимной диск, в результате поверхность ведомого диска изнашивается. Это естественный процесс, который предусмотрен конструкцией автомобиля, ведомый диск считается материалом расходным. . Машина при этом может просто не двигаться с места. Данное явление получило название пробуксирование сцепления.

Неоднократно уже упоминалось о том, что автомобиль сам будет пытаться сообщить водителю о наличие неисправностей при помощи звуковых сигналов, вибрации и запахов, поэтому следить за своей машиной нужно очень и очень тщательно.

К примеру, «шелестение» в районе сцепления, которое перестаёт, когда полностью нажата педаль сцепления, говорит о том, что скоро придётся заменить выжимной подшипник.

О стиле вождения автомобиля говорилось и будет говориться ещё не один раз. Нельзя резко запускать и ускорять машину, постоянно держать ногу на педали сцепления во время движения. Всё это может привести в результате к износу не только сцепления, но и прочих агрегатов автомобиля.

Также срок службы сцепления довольно значительно укорачивает такая вредная привычка, как удерживание педали сцепления в нажатом состоянии вовремя остановки на красном сигнале светофора. Поэтому действовать таким образом, как видим, определённо не стоит. Самым грамотным решением в такой ситуации будет запуск нейтральной передачи и полностью опущенная педаль сцепления.

Разумеется, все прежние рекомендации тоже сохраняются в силе. Грубое обращение с педалями, движение при максимальных нагрузках, максимально высокая скорость и плохая дорога — всё это приводит к значительному понижению срока службы всех частей автомобиля и, в том числе, сцепления.

В статье постараемся раскрыть главные принципы работы сцепления автомобиля, составные части и какие выделяют их виды.

Резкий старт с места, или же большая нагрузка при движении быстро выводят сцепление с рабочего состояния, первым признаком поломки сцепления становится плохое переключение коробки передач, пробуксовка после того, как включили передачу, нажали на газ, обороты двигателя поднялись, а автомобиль не набирает скорость. Все это ведет к одному, пора менять сцепление. Но все же заменить не проблема, но вот для того чтоб не случилась такая беда заново, рассмотрим принцип работы сцепления.

Сцепление (или как его еще называют «фрикционная муфта») — это механизм автомобиля, который соединяет двигатель с трансмиссией и время от времени дает возможность рассоединять их при переключении передачи, торможения или же во время остановки. Основное задание сцепления — это фрикционное взаимодействие дисков, которые располагаются на обоих валах.

Еще одной функцией, которую исполняет сцепление — это возможность плавно трогать с места автомобиль. Постольку поскольку вал двигателя вращается, а вал трансмиссии пребывает в фиксированном неподвижном положении, начало движения машины без сцепления невозможно, так как оно помогает валам плавно притереться друг к другу, и в то же время обеспечивает плавное ускорение оборотов, которое обеспечивают валы, и наконец-то привести в движение автомобиль.

Если же случайно (или не случайно) слишком быстро и резко рассоединить те двое валов, то неподвижный вал трансмиссии заклинит вращающийся вал двигателя и Ваш автомобиль просто-напросто заглохнет (в лучшем случае), или же в механизме сцепления будут поломки, на которые понадобятся немалые материальные затраты. В основном, на современных автомобилях устанавливается механические сцепления.

Чтоб не ломать сцепление, нужно знать не только как оно работает поверхностно и какие его функции, но и с каких деталей оно состоит. К основным составляющим частям относят ведомую и ведущую части, механизм отключения и нажимную систему.

Момент вращения двигателя передается от маховика на детали ведущей части, последние в свою очередь передают крутящий момент на ведущий вал КПП. Момент трения обеспечивается благодаря нажимному механизму, который благодаря плотному сцеплению ведомой и ведущей части, дает долгожданный результат движения.

Немаловажным считается выключение сцепления. Так один диск, на котором расположены периферическим образом пружины, расположено в чугунном картере, тот в свою очередь располагается в блок-картере двигателя.

В ведущую часть входит кожух сцепления и , последний в свою очередь крепится к маховику коленчатого вала за счет шести специальных болтов. Нажимной диск размещается в средней части кожуха. Вращающий момент нажимного диска передается от маховика через три выступления, которые имеются в диске и входят в окна кожуха. Ведомый диск, ступица, ведущий вал коробки смены передач являются основными и обязательными составными ведомой части сцепления.

По обе стороны ведомого диска размещены фрикционные накладки, изготовлены из медно-асбестового состава (или же иного металлоасбестового состава), которые выдерживают необычайно высокую температуру и известны своими фрикционными свойствами. Со ступицей ведомый диск соединен заклепками либо же через пружины. Эти пружины являются составной частью пружинно-фрикционного гасителя вращающихся колебаний (то есть демпфера).

Выжав педаль сцепления, мы знаем, что нужно переключить передачу, но как принцип работает внутри корзины, мало кто знает. В это время между маховиком и нажимным диском зажимается ведомый диск. Когда нажимается сцепная педаль, трос привода смещается в корзине и при этом происходит поворот рычага, который отвечает за крепление. В то же время свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Он в свою очередь, перемещаясь к корзине, давит на диски. После этого маневра диски начинают двигать нажимной диск.

В этот же самый момент ведомый диск разгружается от той силы, с помощью которой этот ведомый диск прижимается к корзине (она же маховик). При заданной последовательности сцепление отсоединяется. Именно после этого, водитель автомобиля свободно может переключать передачу. Плавно отпуская педаль сцепления, водитель соединяет ведомый диск с корзиной. В результате таких манипуляций, вращающийся момент передается на ходовую часть и автомобиль приводиться в режим езды.

Как видим все усилия передаются через механические составные, никаких вспомогательных элементов нет.

Сцепление с гидравлическим приводом

Судя с названия этого вида сцепления, думаю, Вам, итак, стало ясно, что в гидравлическом приводе все усилия, начиная с педали сцепления и заканчивая собственно механизмом, транспортируются с помощью такой себе жидкости. Она в свою очередь размещается в гидроцилиндрах и трубках, которые соединяют все нужные в механизме элементы. Механизм строения гидравлического сцепления не очень совпадает с механическим сцеплением.

Один достаточно большой диск располагается на остром конце ведущего вала и сделанного из стали кожуха. Кожух закрепляется за маховиком. Внутри кожуха имеется пружина с радиальными лепестками. Они являются, скажем, так, выжимными рычажками. На оси располагается управляющая педаль. Она же приподнята к кузову, а именно к кронштейну. Толкач основного цилиндра прикреплен к педали сцепления при содействии шарнира. Педаль попускается тогда, когда сцепление выключается и передача переключается.

Диагностика сцепления в домашних условиях

На фотографии показаны элементы сцепления автомобиля Лада Приора

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.

• Читайте статью про на автомобиле ВАЗ 2110

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.

• Читайте про на автомобиле ВАЗ

Видео про принцип работы сцепления и коробки передач:

– это одна из самых главных конструктивных составляющих трансмиссии автомобиля. Оно выполняет кратковременное отсоединение силового агрегата от трансмиссии и плавного их соединения друг с другом во время переключения передач. Сцепление автомобиля также предохраняет составляющие трансмиссии от гашения ко-ле-ба-ний и перегрузок. Этот конструктивный элемент находится между коробкой передач и дви-га-те-лем.

В зависимости от конструкции сцепление бывает следующих типов: гидравлическое, фрикционное, электромагнитное.

Фрикционный тип сцепления выполняет передачу крутящего момента благодаря силам трения. В сцеплении гидравлического типа связь обеспечивается с помощью потока жидкости. Сцепление электромагнитного типа контролируется магнитным полем.

Наиболее распространенный тип сцепления – фрикционный . В зависимости от числа дисков различают следующие виды сцепления фрикционного типа: многодисковые, двухдисковые и однодисковые.

Сцепление может быть мокрым или сухим в зависимости от состояния поверхности трения. Сухое сцепление предполагает работу дисков с сухим трением. В мокром сцеплении диски работают в жидкости.

Современные автомобили, как правило, оборудованы сухим однодисковым сцеп-ле-ни-ем. В конструкцию такого сцепления входит ведомый и нажимной диски, маховик, подшипник включения сцепления с вилкой и муфтой, диафрагменная пружина. Все эле-мен-ты сцепления находятся в картере. Сам картер сцепления с помощью болтов прикрепляется к силовому агрегату.

Сцепление гидравлического типа . Гидромуфта, в которой выполняется передача крутящегося момента гидродинамическим напором жидкости, циркулирующей между ведомыми и ведущими элементами, называется гидравлическим сцеплением.

В качестве самостоятельного сцепления гидромуфта на автомобилях не используется, так как не может обеспечить полного выключения, что значительно усложняет пе-рек-лю-че-ние передач. На основе этого при использовании гидромуфты последовательно с ней мон-ти-ру-ет-ся фрикционное сцепление, которое служит исключительно для переключения передач. Во фрикционном сцеплении при этом устанавливаются более мягкие нажимные пружины, что способствует облегчению выключения сцепления.

Сцепление электромагнитного типа . Сцепление является электромагнитным, если сжатие ведомых и ведущих деталей выполняется за счет электромагнитных сил. Сцепления электромагнитного типа находятся в постоянно разомкнутом состоянии.

Легковые и грузовые автомобили с мощным силовым агрегатом оборудованы двух-дис-ко-вым сцеплением. Оно выполняет передачу значительно большего крутящего момента при неизменном размере, а также предоставляет больший ресурс конструкции. Этого уда-лось достичь за счет использования двух ведомых дисков, между которыми расположена проставка. В конечном итоге получены 4 поверхности трения.

Устройство сцепления автомобиля

Первым узлом, крепящимся непосредственно на маховике коленчатого вала, является сцепление, поэтому устройство сцепления автомобиля мы и рассмотрим в первую очередь.

Оно обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к трансмиссии ав-то-мо-би-ля , а также его прерывание и плавное восстановление.

Наглядный пример устройства сцепления автомобиля показан на рисунке ниже.

Чтобы понять назначение сцепления, стоит сопоставить работу самого двигателя с понятием «движение автомобиля». Если представить, что маховик ДВС напрямую связан с ведущим мостом автомобиля , то при запуске двигателя, машина должна сразу поехать. Соответственно, для остановки автомобиля надо заглушить двигатель. Вот для этого и нужно сцепление, которое позволяет в нужный момент получать энергию от ДВС для начала движения или прерывать этот процесс, в случае прекращения движения. При этом двигатель автомобиля (см. устройство двигателя автомобиля) остается работать независимо от си-ту-а-ции.

Само сцепление в классическом виде состоит из двух дисков (нажимного и ведомого) и привода, заставляющего их прижиматься друг к другу или разъединяться. Вся конструкция закреплена в кожухе, который жестко крепится к маховику коленчатого вала. Нажимной диск достаточно массивный и также жестко крепится в кожухе. Ведомый диск намного тоньше и расположен на шлицах первичного вала коробки передач автомобиля (КП), которую мы рассмотрим позже. Шлицы обеспечивают его подвижность вдоль оси вала и жесткую сцепку с самим валом. Нажимной диск такой сцепки с валом коробки передач не имеет.

В этом разделе вкратце было рассмотрено устройство сцепления автомобиля. Для более глубокого понимания предназначения каждой отдельной составляющей сцепления необходимо также рассмотреть работу сцепления автомобиля.

Работа сцепления автомобиля

Теперь подробно рассмотрим работу сцепления автомобиля.

В обычном, рабочем положении, диски прижаты друг к другу мощными пружинами через рычаги и нажимной подшипник. Таким образом, за счет силы трения между дисками, крутящий момент от маховика передается на первичный вал КП. А при отведении нажимного диска от ведомого, крутящий момент от ДВС прерывается и вращение ведомого диска с валом прекращается. Отсоединение дисков осуществляется вилкой сцепления, на-по-ми-на-ю-щей своим видом детские качели. А сама вилка в действие приводится через цепочку тяг и рычагов педалью сцепления, расположенной в кабине.

Схема работы сцепления автомобиля показана на рисунке ниже.

Перед запуском ДВС водитель нажимает на педаль сцепления, которая через тяги воздействует на вилку, заставляя ее противоположные концы, как качели, перемещаться в противоположные стороны относительно центра. Конец вилки давит на нажимной под-шип-ник, который через рычаги заставляет сжиматься пружины, давящие на нажимной диск. Сам диск отсоединяется от ведомого диска и цепочка передачи крутящего момента прерывается. В итоге при запущенном двигателе и при нажатой педали сцепления вращается только маховик.

Для начала движения надо плавно отпустить педаль сцепления. И тогда по цепочке вилка перестанет воздействовать на нажимной подшипник, который ослабит давление на рычаги. Пружины начнут разжиматься и придавят нажимной и ведомый диск к маховику. Так как ведомый диск крепится жестко на шлицах первичного вала КП, крутящий момент от ДВС начнет передаваться по трансмиссии на ведущие автомобильные колеса и автомобиль начнет движение.

Стоит упомянуть, что бывает два вида привода сцепления: механический и гид-рав-ли-чес-кий.

Разновидности приводов, используемых в работе сцепления автомобиля, предс-тав-ле-ны на рисунке ниже.

Механический вариант в работе сцепления автомобиля самый простой. При нем водитель, нажимая на педаль, воздействует на вилку сцепления через систему тяг и тросов. В гидравлическом варианте предусмотрен поршень с жидкостью. Как правило, он при-ме-ня-ет-ся на большегрузных машинах, для облегчения работы водителя.

Неисправности сцепления

Рассмотрим основные неисправности сцепления.

Сцепление выключается не полностью («ведет») из-за достаточно большого свободного хода педали сцепления, коробления ведомого диска, неправильно стоящего нажимного подшипника или поломки пружины.

Чтобы устранить эти неисправности сцепления, необходимо удалить воздух из гид-ро-при-во-да, настроить свободный ход педали, заменить неработоспособные пружины и диски.

Сцепление включается не полностью («пробуксовывает») из-за износа или замасливания фрикционных накладок ведомого диска, недостаточной амплитуды хода пе-да-ли, поломки пружин.

Чтобы устранить эту неисправность сцепления, требуется заменить ведомый диск на новый, устранить задиры на поверхностях дисков, сменить вышедшие из строя узлы при-во-да.

Подтекания тормозной жидкости в приводе выключения сцепления возможно из рабочего или главного цилиндров и в соединительных трубках.

Для того чтобы устранить данную неисправность сцепления, необходимо визуально найти место утечки и поменять неисправные узлы на новые, после чего прокачать гид-ро-при-вод полностью.

Чтобы как можно дольше не сталкиваться с только что рассмотренными не-исп-рав-нос-тя-ми сцепения, всего лишь надо выполнять простые правила эксплуатации сцепления, рас-смот-рен-ные ниже.

Эксплуатация сцепления

Во время эксплуатации сцепления автомобиля следует периодически выполнять проверку уровня в бачке, которая питает гидравлический привод сцепления жидкостью. Если уровень будет ниже нормы, необходимо в обязательном порядке его восстановить, подлив тормозной жидкости. В случае если ее уровень опустится до нуля, все усилия нажатия на педаль сцепления будут уходить в никуда.

Неправильная регулировка сцепления или пониженный уровень жидкости может привести к тому, что передачи на вашей машине будут включаться тяжелыми усилиями или же вообще перестанут включаться. В случае если, вы полностью нажали на педаль сцепления, и вам все же удалось включить первую передачу, машина сама по себе начнет медленное движение, но в данный момент силовой агрегат отделен от ведущей колесной пары. Удивительно, не правда ли? Все ждут зеленый сигнал светофора, а ваш автомобиль уже едет. Как это может произойти и почему автомобиль начал движение? Ответ очевиден – любой автомобиль требует к себе внимания. Описанная неисправность сцепления именуется как «сцепление ведет ». Суть этой неисправности сцепления следующая. В тот момент, когда ведомый диск не должен контактировать с маховиком, он все же за него немого цепляется и, таким образом, часть крутящего момента передается на вал КПП и далее на ведущие колеса.

Проблемы со сцеплением на этом не заканчиваются. Постоянно отпуская педаль сцепления, мы вынуждаем две поверхности ведомого диска тереться с большой силой о маховик и нажимной диск, разумеется, и боковые поверхности ведомого диска со временем изнашиваются. Это обычный процесс, предусмотренный конструкцией машины, ведомый диск – это расходный материал. Но, со временем наступает не очень позитивный момент, когда с того самого перекрестка все уже давно тронулись и поехали, после включения на светофоре зеленого цвета, а вы еще стоите на месте. У вас и педаль сцепления наверху и первая передача включена, и газуете вы с такой силой, что прохожие шарахаются по тротуару. Износ накладок, расположенных на ведомом диске, настолько велик, что он не в силах зажаться между нажимным диском и маховиком с необходимым усилием и, пробуксовывая, не посылает крутящий момент от силового агрегата к трансмиссии. Данная неисправность сцепления называется «сцепление пробуксовывает ». Здесь был приведен пример совсем уж слепого и глухого водителя, так как автомобиль намного раньше оповестит его о том, что подобная «веселая» ситуация может случиться с ним в ближайшее время. Еще раньше, к приближению к максимальному износу, ведомый диск начнет пробуксовку сначала на четвертой передаче, после этого на третьей и так далее. В принципе, при грамотной эксплуатации сцепления автомобиля, смена ведомого диска необходима после 80 000 километров пробега.

Но, разумеется, не все водители мастера своего дела, поэтому диск может стать изношенным намного раньше. То, что диск начал изнашиваться, можно с легкостью оп-ре-де-лить, передвигаясь на четвертой передаче со скоростью 40-50 км/ч. Если при частом нажатии на педаль газа обороты мотора начинают возрастать, а автомобиль продолжает движение на одной и той же скорости, то в подтверждение вашего предположения вы еще и почувствуете необычный запах «горящих» накладок диска. Это говорит о том, что пришла пора приобретать диски и искать автомастерскую понадежней или подешевле, кому что больше по душе.

Отсутствие сцепления при полностью нажатой педали или звук, похожий на «шелест», означает, что вам необходимо подготавливаться к замене выжимного подшипника. Резкое ускорение машины и резкие старты, постоянное удержание ноги на сцеплении во время движения не только изнашивают сцепление, но и другие механизмы автомобиля. Уменьшает срок службы и еще одна глупая привычка. Процесс, когда водитель держит ногу на сцеплении в течение всего времени остановки перед красным светом светофора. Пра-виль-ным ожиданием зеленого сигнала светофора является нейтральная передача и опущенная педаль сцепления.

Из всего вышесказанного следует, что правильная эксплуатация сцепления поможет продлить его срок службы на долгое время. То есть, чтобы надолго забыть о неисправностях сцепления, нужно всего лишь придерживаться простых правил эксплуатации сцепления.

Доброго времени суток, уважаемые автомобилисты! Не факт, что кто-то из вас, когда-нибудь будет заниматься ремонтом сцепления своими руками. Сегодняшний автосервис и наличие у вас денежных знаков, позволяет произвести качественный ремонт сцепления силами автомастеров.

Но, именно для того, чтобы вы знали: как устроено и принцип работы сцепления автомобиля, выкладывается этот материал. Знали, и не позволили себя обмануть (а это не редкость сегодня, даже в солидных автосервисах), когда вам вместо, например, замены пружины в сцеплении, предложат поменять главный цилиндр сцепления.

Ну, а для тех, кому пытливый ум и мастеровые руки не дают покоя, информация о том, как работает сцепление, тем более пригодится во время его ремонта или обслуживания.

Классическое устройство сцепления автомобиля

Выполняет задачу по кратковременному отключению и подключению двигателя от трансмиссии , и для передачи крутящего момента во время движения от двигателя на вал коробки переключения передач.

Для того, чтобы понять как работает сцепление в автомобиле, мы, естественно, должны иметь представление о том, из чего оно состоит.

Основные детали сцепления

• ведомый диск – его задача: осуществлять плавное соединение маховика двигателя с ведущим валом . Соединение осуществляется посредством усилия, которое передается выключением привода на нажимной диск. Кроме этого, плавное переключение передач, при помощи ведомого диска, увеличивает срок службы шестерен коробки передач.
• нажимной диск занят тем, что прижимает к маховику ведомый диск.
• Кожух сцепления (корзина) – объединяет в себе все детали сцепления, и крепится к маховику.

Принцип действия сцепления с механическим приводом

В рабочем, включенном положении, когда педаль сцепления отпущена, ведомый диск находится в зажатом состоянии, между нажимным диском и маховиком. Передача крутящего момента на ведущий вал, происходит за счет сил трения на ведомый диск.

При нажатии на педаль сцепления, в корзине перемещается трос привода и происходит поворот рычага, относительно места крепления. В этот момент, свободный конец вилки давит на выжимной подшипник, который перемещаясь к маховику, давит на пластины, отодвигающие нажимной диск. В этот момент ведомый диск освобождается от усилия, которое прижимает его к маховику, и происходит отсоединение сцепления.

Водитель, беспрепятственно производит переключение передачи, и плавно отпуская педаль сцепления, вновь включает сцепление ведомого диска с маховиком. Сцепление включено.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

В гидравлическом приводе, уже исходя из названия, понятно то, что усилие от педали сцепления к самому механизму, передается жидкостью, которая находится в гидроцилиндрах привода и трубопроводах.

Устройство гидравлического сцепления немного отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала КПП, и стального кожуха, который прикреплен к маховику, устанавливается один ведомый диск.

Внутри кожуха располагается пружина с радиальными лепестками. Которые служат выжимными рычагами. Управляющая педаль подвешена к кронштейну кузова на оси. К самой педали при помощи шарнира подсоединен толкатель главного цилиндра. После выключения сцепления и переключения передачи, педаль отпускается, и пружина возвращает её в исходное включенное положение.

Вот, собственно, таким образом и происходит работа сцепления. Несложного механизма, без которого было бы сложно управлять автомобилем.

Успехов вам при управлении автомобилем.

Авторство в создании подобного устройства принадлежит, как принято считать, Карлу Бенцу. Сцепление автомобиля выполняет кратковременное разъединение коробки передач и двигателя. Это необходимо для переключения передач, и чтобы машина могла плавно трогаться с места.

О сцеплении и его месте в автомобиле

Чтобы более ясно представлять его назначение в устройстве машины, достаточно взглянуть на приведенный ниже рисунок.

Из него понятно, что от двигателя через трансмиссию, а также другие узлы автомобиля, крутящий момент поступает на колеса. Конструктивно сцепление находится между КПП и двигателем, вследствие чего у водителя есть возможность при необходимости разорвать связь между двигателем и колесами. Такая ситуация часто возникает в начале движения автомобиля, а также в условиях чрезмерной нагрузки двигателя.

Устройство и принцип работы

Жидкость заливается в бачок, показанный в левом верхнем углу, он связан с главным цилиндром сцепления трубопроводом. Из рисунка хорошо видно, что усилие, прикладываемое к педали через шток и связанный с ним поршень, передается жидкости, поступающей в главный цилиндр. Перемещаясь, поршень отсекает бачок с жидкостью от главного цилиндра. При дальнейшем движении поршня жидкость попадает в рабочий цилиндр и через толкатель и вилку выключения сцепления его выключает.

Кроме показанного принципа работы внимания заслуживает то, что данная схема показывает другие, ранее не упомянутые детали конструкции. Как защитный элемент присутствует картер сцепления, (показан синим цветом), предохраняющий кожух сцепления и прочие элементы.

В первую очередь картер сцепления предохраняет внутренние элементы от попадания пыли, грязи, а также любых жидкостей, способных ухудшить качество соединения ведомого диска с маховиком. Поэтому регулярно стоит обращать внимание на то, в каком состоянии находится картер 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.

Система сцепления автомобиля

Система сцепления автомобиля служит для плавного соединения коленвала двигателя с валом коробки передач для того, чтобы передать крутящий момент. Это необходимо при движении с места и при переключении передач в пути.

Существует несколько типов сцепления: механическое (фрикционное), электрическое, гидравлическое, а также их комбинированные варианты.

Все сцепления схожи по принципу работы, по сути являются механическими с различными модификациями отвечающих заданным условиям комфорта и эксплуатации. Конструктивно состоит из множества элементов, разнообразие сочетаний которых определяет тип сцепления:

• одно и двухпоточное, представляет собой сочетание двух однопоточных, на легковых автомобилях применяют однопоточное сцепление;
• по трению: мокрое (в масле) и сухое (в воздушной среде);
• постоянно, применяемое на легковых автомобилях и непостоянно замкнутое;
• по количеству имеющихся ведомых дисков: 1-дисковые (наиболее распространенные), 2-дисковые и многодисковые.
• от того, какие используются пружины, могут быть такие типы: с диафрагменной (по центру) пружиной и с цилиндрическими (по окружности) пружинами.

Чаще всего сейчас на автомобилях встречается однодисковое сцепление сухого типа.

Конструктивные особенности и принцип работы

1. Механическое сцепление делает свою работу, используя силы трения.
2. Гидравлический тип соединения вала мотора с валом коробки происходит благодаря потоку жидкости.
3. Электромагнитный тип работает за счёт магнитного поля.

Рассмотрим отдельно каждый вид сцепления и его приводы.

Механическое

Сцепление с механическим приводом

Структура механического сцепления обычно представляет собой один и более фрикционных дисков, которые сжаты с маховиком или между собой пружинами. Привод механического сцепления осуществляется по средствам троса.

Маховик болтами крепится к коленвалу мотора. Он используется в качестве ведущего диска.

Сейчас распространено использование двухмассового маховика, который стабилизирует крутящие нагрузки на вал. Обе части его соединяются одна с другой пружинами.

Корзина бывает нажимного (лепестки сдвигаются внутрь, к маховику) и вытяжного вида (например, на некоторых французских моделях). Для каждого вида применяется свой выжимной подшипник. Крепление корзины к маховику производится болтами.

Ведомый диск входит в шлицы вала коробки и способен по ним смещаться. Дисковые демпферные пружины выполняют функцию сглаживания колебаний в момент переключения передач.

Фрикционные накладки крепятся заклепками к основанию ведомого диска. Выполнены они из композитного вещества: чаще — из кевларовых нитей или углеродного волокна, иногда – из керамики. Особо прочные – это металлокерамические накладки. Они рассчитаны выдерживать температуру вплоть до 600°С кратковременно.

Выжимной подшипник закреплен на защитном кожухе и имеет выжимную площадку. Находится на первичном вале.

Принцип работы

К коленвалу двигателя крепится маховик и выполняет функцию ведущего диска. Кроме этого есть «корзина» (т.е. нажимной диск) и ведомый диск (с фрикционными накладками). «Корзина» придавливает ведомый диск к маховику, что способствует передаче крутящего момента к коробке передач от мотора.

Нажимной диск имеет круглую форму с лучевым основанием и плотно соединен с маховиком. На нем находятся выжимные пружины лепесткового типа, которые взаимодействуют с прижимной площадкой. Размер площадки соответствуют диаметру маховика. Между площадкой и маховиком размещен ведомый диск. Выжимной подшипник давит на выжимные пружины по центру выжимного диска. Движение от надавливания на педаль сцепления переходит через трос далее на выжимную вилку, а она уже смещает выжимной подшипник. По центру диска подшипник давит на выжимные пружины. В итоге площадка выходит с зацепления с ведомым диском.

Гидравлическое

Гидравлический привод сцепления

Гидравлическим называется механическое сцепление с гидравлическим приводом. Основные составляющие – это, прежде всего цилиндры: главный и рабочий. Если утопить педаль сцепления, тогда шток главного гидроцилиндра соответственно сместится. Возникшее давление переходит по трубке в рабочий цилиндр, который двигает выжимную вилку, а та смещает подшипник.

Двухдисковое

Таким сцеплением комплектуются тяжелые грузовики, тракторы, танки, некоторые мотоциклы и спортивные кары.

Оно используется, если присутствуют крутящие моменты повышенной мощности. Его установка обеспечивает более продолжительный ресурс применяемых деталей конструкции.

Здесь используются 2 ведомых диска, а «корзина» обладает двумя рабочими поверхностями. В конструкцию добавлена система управления синхронным нажатием.

Мокрого трения

Механизмы этого сцепления выполняют свои функции в масляной среде.

Оно применяется на мотоциклах, которые имеют поперечное расположение мотора.

Это обусловлено конструктивной особенностью самих мотоциклетных моторов. Здесь используется один и тот же картер: как для коробки передач, так и мотора.

Принцип работы. Шток, который пропускается через пустотелый вал коробки, посылает возвратно-поступательное движение от троса рычага сцепления.

Роль выжимного подшипника играет шарик на торце штока. Он воздействует на грибок. В результате отводится нажимной диск, сжатие между пакетом дисков ослабляется, вал коробки перестает крутиться.

Саморегулирующееся

Бывает таких видов: SAC, XTend, SAT.

Self Adjusting Clutch (SAC). Используется дополнительная пружина. В процессе износа накладок ведомый диск начинает увеличивать давление, в результате чего происходит равномерный прижим до полной выработки накладок.

XTend. Механизм расположен посередине между «корзиной» с одной стороны и пружиной диафрагмы с другой.

В процессе износа по клиновидным ползунам сдвигается верхнее установочное кольцо. Уровень износа устанавливается по пружиной защелке. Она фиксируется и смещается до ограничителя.

Сверху и снизу имеются установочные кольца для компенсации постоянного износа накладок.

Self-Adjusting Technology (SAT). Зубчатая планка на опорном кольце сдвигает храповой механизм, используя червячную передачу, по мере износа накладок. Опорное кольцо конической формы. Оно находится между центральной пружиной и «корзиной». Все это фиксирует собачка. Проконтролировать износ можно по выходу зубчатой планки.

Данное устройство можно использовать на машинах, где они не были установлены заводом-изготовителем.

Электрическое

Конструктивным отличием электрической системы от механической является электромотор. Он включается в момент перемещения педали сцепления вниз. Электромотор двигает трос, и тот уже смещает выжимной подшипник через коромысло.

Электронное

Выполнено на основе электронной педали сцепления на базе механической коробки передач. Сцепление переключается электродвигателем автоматически.

Варианты исполнения

EKM. Здесь, в принципе, педаль уже не нужна, т.к. управляют системой блоки: электронный и гидравлический. Данные от датчиков на коленвале, системе подачи топлива, педали газа идут в блок управления, который передает команды гидравлическому блоку. А тот, в свою очередь, руководит механизмом сцепления.

Такая система обеспечивает экономию топлива до 10%. Переключение передач выполняется быстро и плавно.

Electronic Clutch System. Важными характеристиками такого вида являются то, что если прекратить давить на педаль газа во время движения, например, при движении по городу или на спуске, то двигатель не глохнет, торможение двигателем при спуске не происходит (машина двигается накатом).

Особенности некоторых видов

Автоматические КПП чаще всего имеют влажное (иногда, сухое) сцепление многодискового типа. Исходное движение задает не педаль, а актуатор (сервопривод).

Актуаторы бывают электрические (управляющий электронный блок и шаговый двигатель) и гидравлические (гидрораспределитель и исполнительный гидроцилиндр).

Принцип работы. При достижении заданных оборотов вращения двигателя управляющий блок отсылает сигнал на сервопривод. Тот срабатывает и отсоединяет вал двигателя от вала коробки, используя передаточный механизм. После определения автоматикой необходимой передачи выполняется переключение.

Роботизированные КПП работают от электроприводов. Среди них имеются виды с 2-мя сцеплениями, которые включаются поочередно.

Принцип работы. Когда обороты мотора возрастают, в распределителе начинает увеличиваться давление масла. При заданном значении давления распределитель направляет это давление на актуатор, который запускает весь процесс. Давление приходит к исходному значению после переключения передачи, и двигатель вновь начинает крутить вал коробки.

Вариаторы существуют: цепные, тороидальные, клиноременные. Клиноременные популярны больше других. При росте оборотов мотора сходятся «щеки» шкива под влиянием центробежной силы, натягивая ремень. Ремень приводит в движение ведомый шкив.

Керамическое сцепление служит для высоких нагрузок, поэтому используется в гоночных автомобилях и тяжелых грузовиках. Для легкового транспорта оно не оправдано, так как происходит быстрое схватывание крутящего момента мотора.

Электромагнитное порошковое сцепление можно было встретить на определенных моделях автомобилей с ручным управлением. Суть его заключалась в том, что порошок, находящийся между дисками принимал требуемую жесткость тогда, когда подавалось напряжение на обмотку электромагнита. В итоге диски получали сцепление между собой, и вал мотора начинал крутить вал коробки передач. Не получило распространения из-за очень маленького ресурса.

Кулачковые КПП применяются в гоночных машинах. При этом педаль сцепления нужна только на старте. Далее она не участвует в переключении передач.

Новые разработки

Компания Nissan планируют полностью исключить механику между рулем и колесами, ее заменит электроника. Такая система называется «steer-by-wire».

Европейские конструкторы работают над созданием двухмассовых маховиков с маятниковой системой. Здесь должны добавиться самоопределяющиеся в пространстве 3-4 детали. За счет движения в противофазе они должны более эффективно гасить колебания. Существует несколько вариантов размещения таких деталей: внутри или снаружи маховика, а также на корпусе корзины. Немцы уже выпустили первые образцы с таким типом сцепления.

Заключение

Сцепления постоянно совершенствуются, как и другие узлы и системы автомобилей. Причем, каждый вид имеет как достоинства, так и недостатки. Главное, это иметь понятие о том виде сцепления, которое установлено на вашем автомобиле и правильно его эксплуатировать.

http://bipref.ru/gearbox-and-clutch-principle-of-operation-the-device-and-the-principle-of-the-car-clutch-mechanism.html
Источник Источник http://autoleek.ru/korobka-peredach/sceplenie/sistema-scepleniya-avtomobilya.html