8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Устройство сцепления автомобиля


Принцип работы и устройство сцепления автомобиля

Сцепление одним из важных узлов любого самоходного транспортного средства. Задача данного механизма заключается в плавном включении передачи усилийнепосредственно от маховика к первичному валу КПП в процессе движения авто и переключения скоростей. Сцеплениерешает задачи по корректному отключению или подключению силового агрегата к трансмиссии, а также передаче крутящих моментов. Чтобы уяснитьпринцип работы сцепления автомобиля необходимо подробно разобраться в конструкции этого узла.

Устройство сцепления автомобиля

  • Нажимной диск (НД) представляет собой плоский элемент выпуклой круглой конфигурации. В основании этого узла смонтированы специальные выжимные устройства в виде пружин.Они соединяются со специальной прижимной площадкой, такой же формы, как и НД. Диаметр последней детали идентичен маховику.Одну из его сторон тщательно отшлифовывают для максимального и эффективного контакта. Пружины установлены по направлению к центру НД.В процессе выжима они воспринимают механическую нагрузку. Нажимной диск надежно зафиксирован на маховике. В промежутке между прижимным узлом и маховиком смонтирован диск сцепления.

  • Диск сцепления (ВД, его еще называют ведомым диском) выполнен в аналогичной плоской круглой конфигурации. Его конструкция включает набор из фрикционных накладок и лучевого основания. Помимо этого сюда включена шлицевая муфта, которая обеспечивает подключениевала КПП. Плюс к этому, в числе составляющих механизма демпферные пружины, размещенные по кругу поверхности шлицевой муфты. Эти механизмы сглаживают вибрацию, возникающую в процессе включения привода сцепления.

  • Фрикционные накладки (ФН) прочно монтируются к диску сцепления с помощью стальных или полимерных заклепок. Производители их изготавливают из самых различных материалов: керамики, композиционных материалов, кевлара и так далее. Последний материал является наиболее надежным в плане механических нагрузок и воздействия агрессивной среды.

  • Выжимной подшипник (ВП) —достаточно сложная деталь.В зависимости от принципа срабатывания он разделяется на устройства нажимного или оттягивающего типа. Одна из сторон ВП выполняется в виде круглой нажимной площадки, размер которой соответствует диаметру пружин,которые смонтированы в центре НД. Данный механизм размещен на первичном вале, торец которого выступает из КПП. Для фиксации ВП в некоторых автомобилях используются стопорные пружины. Подшипник фиксируется на защитном кожухе вала КПП. В действие эту деталь приводит специальная вилка привода. Онакоторая воздействует на оправку, на которой имеются специальные выступы.

  • Система привода (привод) может быть реализована механическим, гидравлическим, электронным и комбинированным узлом. Последнеерешение представляет собой тандем нескольких предыдущих. На сегодняшний день такие системы пользуются хорошей популярностью. Рассмотрим более подробно три основных вида:

  • Механический привод. Для передачи усилия в механическом приводе используется специальный трос. Одна часть каната подключена к педали, а другая соединяется с выжимной вилкой. Трос размещается внутри кожуха, надежно зафиксированного возле педали и вилки. Такая конструкция обеспечивает ему необходимую защиту от механических воздействий.

  • Гидравлический привод. В число основных элементов, выполняющих передачу силы нажатия,входят2 гидроцилиндра, объединенныхтрубопроводом высокого давления. Во время механического воздействия на педаль, в действие приводиться шток ГЦ (главного цилиндра). На его торце имеется специальный поршень, которыйсдавливает гидрожидкость внутри устройства.Впроцессе этого появляется повышенное давление, которое потом передается через шланг к рабочему цилиндру. Его наконечник также оснащен штоком, соединенным с поршнем, толкающим шток.В свою очередь,шток воздействует на вилку. В качестве рабочей среды чаще всего используют тормозную жидкость. Она заливается в специальный бачок, пода в систему реализуется самотеком.

  • Электронный привод. В данной системе передача усилия производится с использованием электрического силового агрегата. Его включение происходит во время нажатия на педаль, посредством воздействия на трос. В этот моментэлектрическая энергия переходит в механическое перемещение.

Педаль сцепления—элемент, обеспечивающий оперативное управление всей системой. Она смонтирована в салоне и всегда размещена слева. В современных машинах, оснащенных автоматической КПП, она отсутствует. Механизм сцепления в автоматах работает без участия водителя,полностью автономно.

Принцип работы сцепления авто

Передача крутящих моментовреализуется за счет воздействия силы трения на ВД(ведомый диск). Во время включения ВД зажат между НД и маховиком. В процессе нажатия на педаль перемещается трос, который выполняетповорот рычага. В процессе этого действия свободный край вилки воздействует на ВП (выжимной подшипник). Он перемещается к маховику и воздействуетна пластины,которые отодвигаютНД. Таким образом, освобождается диск сцепления, благодаря чему водитель с легкостью переключает скорость. После отпускания педали ведомый диск вновь фиксируется между НД и маховиком.

В гидравлических системах привода происходят идентичные операции, исключением является механизм передачи усилий. Механическое воздействие от педали на ведомый диск передает жидкость, размещенная в цилиндре. 

Устройство сцепления автомобиля - MoBiblio.Ru

Мы продолжаем серию наших публикаций по теме «Как работает автомобиль». В прошлой статье мы подробно ответили на вопрос Как работает двигатель автомобиля. Мы рассказали, пожалуй, о самом главном механизме автомобиля, и вот пришло время продолжить наш рассказ об устройстве современных транспортных средств. На очереди вопрос: как работает сцепление автомобиля? Из этой статьи вы узнаете основные принципы его работы и каково устройство автомобильного сцепления.

Основные части сцепления

Современное сцепление имеет четыре основных компонента: Маховик (или Ведущий диск), Нажимной диск с диафрагменной пружиной в корпусе, который жестко крепится к Маховику, Диск сцепления или Ведомый диск в том же корпусе между ними, Выжимной подшипник выключения сцепления с вилкой привода к нему. Все эти детали механизма сцепления помещаются в корпус сцепления или картер, который жестко закреплен болтовыми соединениями к двигателю. Рассмотрим эти основные части сцепления подпорядку.

1. Маховик. 2. Ведомый диск. 3. Нажимной диск. 4. Выжимной подшипник.

  1. Маховик двигателя является Ведущим диском в механизме сцеплении. Другими словами, он всегда вращается и должен крутить ведомый диск. Как мы уже знаем, Маховик монтируется на вале (коленчатом) двигателя.
  2. Ведомый диск или диск сцепления располагается сразу за Маховиком. С обеих сторон на его поверхности располагаются специальные накладки из твердого и устойчивого к высоким температурам органического материала для максимального сцепления с поверхностью Маховика и Нажимного диска. От того вращается ли Ведомый диск или нет зависит вращение основного вала коробки передач.
  3. Нажимной диск, как понятно из названия, предназначен для прижимания Ведомого диска к плоскости Ведущего, т.е. к поверхности Маховика двигателя. Прижатый к нему Ведомый вынужден вращаться, передавая свое вращение на коробку передач.
  4. Выжимной подшипник размыкающий диски нужен, чтобы передавать усилия от нажимания/отпускания педали из салона автомобиля. Для этого с одной стороны к нему подсоединяется специальная вилка привода через тросик от педали, а с другой стороны он сообщается с диафрагменной пружиной установленной в Нажимном диске. Через нее Выжимной подшипник и заставляет Нажимной диск давить на Ведомый диск.

Как работает сцепление в автомобиле

Первый этап на пути передачи (трансмиссии) энергии вращении двигателя к колесам автомобиля (через коробку передач), это механизм автомобильного сцепления. Оно передает мощность вращения двигателя на шестерни коробки передач и позволяет регулировать передачу этой мощности когда необходимо тронуться с места или когда меняются шестерни в коробке, в то время как машина двигается.

Большинство автомобилей используют фрикционные сцепления, которые управляется либо с помощью жидкости (гидравлическая) или, чаще, с помощью тросика.

Пока автомобиль находится в движение, разгоняется (или даже тормозит) с участием энергии вращении мотора, сцепление включено. Так называемый, Нажимной диск оказывает постоянное усилие на Ведомый диск, прижимая его к Маховику.

Ведомый диск надет на шлицевой основной вал, через который вращение передается на коробку передач. Он имеет фрикционные накладки, похожие на тормозные накладки с обеих сторон. Это позволяет приводу «схватываться» плавно при включении сцепления.

Если сцепление выключено (то есть педаль отвечающая за сцепления в салоне нажата), привод педали (трос или гидравлика) через выжимной подшипник толкает от центра лепестки пружины, которые и высвобождаю Ведомы диск от Нажимного и вал коробки передач прекращает вращение, в то время как вал и Маховик двигателя продолжают вращаться. Передача мощности прерывается и положения шестерней в коробке могут быть изменены.

Если педаль сцепления отпущена (вы убрали ногу с педали), выжимной подшипник отведен и лепестки диафрагменной пружины вновь давят на Ведомый диск, а он,в свою очередь, прижимает Ведомый диск к пластине маховика для возобновления передачи энергии вращения двигателя.

Некоторые автомобили имеют привод сцепления на основе гидравлики. Давление на педаль, отвечающей за сцепления в салоне машины активирует поршень в главном цилиндре, который передает давление через заполненную жидкостью трубку в рабочий цилиндр, установленный на картере сцепления. Рабочий цилиндр соединен с вилкой выжимного подшипника.

Видео: как работает сцепление автомобиля

Для лучшего понимания того, как работает сцепление автомобиля посмотрите это учебное видео:

Информация о статье

Устройство сцепления автомобиля

Мы продолжаем серию наших публикаций по теме «Как работает автомобиль». В прошлой статье мы подробно ответили на вопрос Как работает двигатель автомобиля. Мы рассказали, пожалуй, о самом главном механизме автомобиля, и вот пришло время продолжить наш рассказ об устройстве современных транспортных средств. На очереди вопрос: как работает сцепление автомобиля? Из этой статьи вы узнаете основные принципы его работы и каково устройство автомобильного сцепления.

Устройство сцепления автомобиля

Автор: Вячеслав Лаурин

Дата публикации: 02/29/2016

Первый этап на пути передачи (трансмиссии) энергии вращении двигателя к колесам автомобиля (через коробку передач), это механизм автомобильного сцепления. Оно передает мощность вращения двигателя на шестерни коробки передач и позволяет регулировать передачу этой мощности когда необходимо тронуться с места или когда меняются шестерни в коробке, в то время как машина двигается.

5 / 5 звезд

Особенности устройства сцепления отечественных автомобилей

На автомобилях ГАЗ-69А и ГАЗ-69 установлены одинаковые однодисковые сцепления.

Ведомый диск 16 представляет собой тонкий стальной диск с приклепанными к нему восемью упругими волнистыми пружинами, к которым с двух сторон приклепаны фрикционные накладки 19. Передняя фрикционная накладка приклепана к изгибам пружин, обращенным вперед, задняя — к изгибам, обращенным назад.

В средней части ведомого диска по окружности расположено шесть вырезов, в которые входят пружины 11 гасителя крутильных колебаний. Диск свободно надет на ступицу 15, которая установлена на шлицах ведущего вала коробки передач. Во фланце ступицы имеются такие же шесть вырезов. С противоположной ведомому диску стороны на ступицу свободно надевается диск 18 гасителя крутильных колебаний, в котором также имеются вырезы.

Между фланцем ступицы и дисками 16 и 18 установлены фрикционные паронитовые шайбы 17, а между диском гасителя и фланцем установлена еще и регулировочная шайба. Ведомый диск и диск гасителя соединены между собой расклепанными с обеих сторон пальцами, свободно проходящими в соответствующие вырезы ступицы. Таким образом, ведомый диск связан со ступицей не жестко, а через пружины. Поэтому в результате сжатия пружин он может немного провертываться относительно ступицы.

Ведомый диск прижимается к торцовой плоскости маховика нажимным диском 20, на который действуют шесть нажимных пружин 22.

Кожух 24 сцепления имеет три прямоугольных окна, в которые плотно входят точно обработанные выступы 5 чугунного нажимного диска, тем самым обеспечивая правильную его установку относительно оси вращения. Эти выступы позволяют нажимному диску, вращаясь вместе с кожухом сцепления, несколько перемещаться вдоль оси вращения для включения и выключения сцепления. В выступах нажимного диска укреплены оси 7, на которых на игольчатых подшипниках 6 установлены рычаги 13 выключения сцепления. Этими осями рычаги шарнирно связаны с нажимным диском. С кожухом сцепления рычаги 13 связаны шарнирно при помощи осей 8, установленных в вильчатых кронштейнах 9 кожуха.

Ввиду того что при повороте рычага 13 расстояние между осями 7 и 8 изменяется, на оси 8 по всей ее длине сделана лыска и в отверстие каждого рычага над осью свободно установлен ролик 10. При таком креплении расстояние между осями рычага можно изменять в нужных пределах. На внутренних концах рычагов 13 имеются регулировочные винты 14 с термически обработанными головками.

 

Рис. Сцепление автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: а — сцепление; б — привод сцепления; 1 — картер сцепления; 2 — зубчатый венец маховика; 3 — маховик; 4 — болт; 5 — выступ нажимного диска сцепления; 6 — игольчатый подшипник; 7 — ось; 8 — ось рычага; 9 — вильчатый кронштейн кожуха; 10 — ролик; 11 — пружина гасителя крутильных колебаний; 12 — коленчатый вал двигателя; 13 — рычаг выключения сцепления; 14 — регулировочный винт; 15 — ступица; 16 — ведомый диск; 17 — паронитовая шайба; 18 — диск гасителя крутильных колебаний; 19 — фрикционные накладки; 20 — нажимной диск; 21 — асбестовая шайба нажимной пружины; 22 — нажимная пружина; 23 — масленка; 24 — кожух сцепления; 25 — нажимной подшипник; 26 — нажимная муфта; 27 — передняя крышка подшипника коробки передач; 28 — ведущий вал коробки передач; 29 — возвратная пружина нажимной муфты; 30 — шаровой палец вилки; 31 — пружина крепления вилки; 32 — вилка выключения; 33 — возвратная пружина вилки; 34 — наконечник толкателя; 35 — вентиляционное отверстие картера маховика; 36 — отжимная пружина; 37 — рама автомобиля; 38 — валик выключения; 39 — педаль сцепления

Выключение сцепления осуществляется при помощи трех рычагов 13, нажимной муфты 26 с нажимным подшипником 25, вилки выключения 32, рычагов, тяги и педали сцепления. Вилка выключения закрепляется пружиной 31 на шаровом пальце 30, установленном в картере 1 сцепления.

При включенном сцеплении нажимная муфта отводится от рычагов 13 в заднее положение возвратной пружиной 29, один конец которой зацеплен за муфту, а другой — за переднюю крышку 27 подшипника коробки передач.

Механизм сцепления помещается в картере, прикрепленном болтами 4 к блоку двигателя. Нормальный свободный ход педали сцепления 38—45 мм.

На автомобилях ГАЗ-63 и ГАЗ-51А установлены одинаковые, полностью взаимозаменяемые однодисковые сцепления. Сцепление автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А устроено аналогично рассмотренному выше сцеплению автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69, но отличается от него размерами деталей, а также тем, что не имеет гасителя крутильных колебаний, ведомый диск наглухо закреплен на фланце ступицы.

Нормальный свободный ход педали сцепления 35—45 мм. На автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А установлены одинаковые, полностью взаимозаменяемые однодисковые сцепления. Особенностью устройства сцепления ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А является то, что обеспечение правильной установки нажимного диска относительно оси вращения достигается не обработанными выступами диска (автомобили ГАЗ-69, ГАЗ-69А, ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А), или направляющими пальцами (автомобили ЗИЛ-157, ЗИЛ-164 и др.), а четырьмя двойными пружинными пластинами 6.

Рис. Сцепление автомобилей ЗИЛ57К и ЗИЛ-164A: 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — болт крепления картера сцепления; 3 — стопорная пластина; 4 — маховик; 5 — нажимной диск; 6 — пружинные пластины; 7 — втулка пружинных пластин; 8 — болт крепления пластин; 9 — картер сцепления; 10 — теплоизолирующее кольцо нажимной пружины; 11 — нажимная пружина; 12 — кожух сцепления; 13 — выжимной подшипник; 14 — выжимная муфта; 15 — оттяжная пружина муфты; 16 — направляющая муфты; 17 — вилка выключения сцепления; 18 — рычаг выключения сцепления; 19 — регулировочная гайка вилки; 20 — вилка; 21 — упругая пластина; 22 — палец; 23 — крышка картера сцепления; 24 — болт; 25 — палец; 26 — игольчатые ролики; 27 — болт крепления кожуха сцепления к маховику; 28 — ведомый диск сцепления; 29 — масленка; 30 — болт крепления щитка; 31 — щиток; 32 — первичный вал коробки передач; 33 — передний подшипник первичного вала коробки передач

Пластины создают жесткую связь нажимного диска с кожухом сцепления в окружном и радиальном направлениях, обеспечивая в то же время возможность перемещения нажимного диска относительно кожуха сцепления в осевом направлении за счет своей гибкости, что необходимо для выключения и включения сцепления. Пластины одной стороной крепятся к кожуху, а другой — с помощью специальных втулок 7 и болтов 5 к нажимному диску.

Выключающее устройство состоит из четырех рычагов 18, которые пальцами 25 соединяются с нажимным диском и пальцами 22 с вилками 20. Между пальцами 22 и 25 и рычагом 18 поставлены игольчатые ролики 26. Точками опоры рычагов на кожухе являются специальные гайки 19, навинченные на резьбовые концы вилок. Гайки прижаты к кожуху сцепления упругими пластинами 21, каждая из которых закреплена на кожухе двумя болтами. Упругость пластин и обработанные по сфере опорные поверхности гаек, контактирующие с кожухом, позволяют вилкам 20 совершать небольшие качательные движения при выключении и включении сцепления.

Регулировка положения рычагов осуществляется вращением гаек 19, которые после регулировки кернятся. В процессе-эксплуатации автомобиля рычаги не регулируются. Ведомый диск сцепления стальной с фрикционными накладками имеет гаситель крутильных колебаний с восьмью спиральными пружинами.

Для выключения сцепления служит ножная педаль 9, которая установлена на кронштейне 7, закрепленном на левом лонжероне 15 рамы автомобиля. Нижний конец педали связан регулируемой тягой 4 с рычагом 10 вилки 13 выключения сцепления. Величина хода педали ограничена упором педали в пол кабины. Для выключения сцепления используется шариковый подшипник, не требующий смазки при эксплуатации, смазка в него закладывается на заводе.

Рис. Привод сцепления автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А: 1 — контргайка; 2 — регулировочная гайка; 3 — пружина тяги; 4 — тяга; 5 — оттяжная пружина педали; 6 — масленка смазки вилки выключения сцепления; 7 — кронштейн педали сцепления; 8 — рычаг педали тормоза; 9 — педаль сцепления; 10 — рычаг; 11 — уплотнитель педали; 12 — упорное кольцо; 13 — вилка выключения сцепления; 14 — масленка смазки оси педали сцепления; 15 — левый лонжерон рамы

Нормальный свободный ход педали сцепления 30—45 мм. На автомобилях ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164 установлено одинаковое по-устройству и размерам двухдисковое сцепление. Ведущими частями сцепления являются маховик 10 и два нажимных диска 7 и 8. Нажимные диски поставлены на шести направляющих пальцах 42, закрепленных в маховике; к торцам пальцев привернут болтами кожух 18 сцепления. Диски, вращаясь вместе с маховиком и кожухом сцепления, могут также передвигаться по пальцам. Ведомая часть сцепления состоит из двух стальных ведомых дисков 5, имеющих с обеих сторон фрикционные накладки 6. Каждый диск жестко прикреплен к своей ступице.

Между кожухом 18 сцепления и задним нажимным диском 8 установлено двенадцать нажимных пружин 43.

Шесть рычагов 15 выключения сцепления установлены в прорезях кожуха и опираются на их стенки. Наружные концы рычагов при помощи пальцев 12, имеющих регулировочные гайки 16, соединены с задним нажимным диском 8.

Рис. Сцепление автомобилей ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164: а — сцепления; б — привод сцепления; 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — передний подшипник ведущего вала коробки передач; 8, 9 и 21 — болты; 4 — ступицы ведомых дисков; 5 — ведомые диски; 6 — фрикционные накладки; 7 — передний нажимной диск; 8 — задний нажимной диск; 10 — маховик; 11 — картер сцепления; 12 — палец рычага выключения; 13 — пружина пальца; 14 — винт крепления теплоизолирующего кольца; 10 — рычаг выключения сцепления; 16 — регулировочная гайка; 17 — трубка для подвода смазки к нажимному подшипнику; 18 — кожух сцепления; 19 — пружина рычага; 20 — отжимная пружина; 22 — крынка подшипника; 23 — уплотнительная прокладка; 24 — сальник; 25 — подшипник; 26 — ведущий вал коробки передач; 27 — корпус подшипника вала вилки выключения; 28 — рычаг педали; 29 — тяга; 30 — кронштейн; 31 — пружина; 32 — регулировочная гайка; 33 — рычаг; 34 — крышка картера; 30 — вал вилки выключения; 36 — возвратная пружина; 37 — направляющая втулка; 38 — войлочный фильтр; 39 — муфта выключения; 40 — нажимной подшипник; 41 и 46 — масленки; 42 — направляющий палец; 43 — нажимная пружина; 44 — направляющая нажимной пружины; 45 — теплоизолирующее кольцо; 47 — установочный винт; 48 — фасонная шайба; 49 — пружина; 50 — отжимная пружина

Выключается сцепление педалью, установленной на оси кронштейна 30, закрепленного на раме автомобиля. Нижний конец педали при помощи регулируемой тяги 29 связан с рычагом 33 вала вилки выключения сцепления.

Когда педаль не нажата, все диски сцепления под действием пружины 43 сжаты между собой, сцепление включено.

При нажатии на педаль нажимной подшипник 40 нажимает на внутренние концы рычагов 15 и отводит задний нажимной диск 8 от маховика.

Одновременно три отжимные пружины 50, установленные между маховиком и передним ведущим диском, отводят передний ведущий диск до упора в три установочных винта 47, которые ввернуты в кожух сцепления и предотвращают заклинивание заднего ведомого диска. Между ведомыми и ведущими дисками при этом образуется зазор, сцепление выключено. Нормальный свободный ход педали сцепления 20—30 мм.

Смазывается нажимной подшипник через масленку, установленную в середине картера сцепления. Доступ к ней через специальный люк в полу кабины.

Следует иметь в виду, что двухдисковое сцепление автомобилей ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164 и новое однодисковое сцепление автомобилей ЗИЛ-157Ки ЗИЛ-164А между собой не взаимозаменяемы.

На автомобили ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164, а также на их модификации однодисковое сцепление может быть установлено только в сборе с новым маховиком, картером сцепления и коробкой передач автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А.

Устройство сцепления автомобилей ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 в основном аналогично устройству сцепления автомобилей ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164. Разница лишь в том, что ведомые диски сцеплений автомобилей ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 крепятся к фланцам ступиц при помощи только шести заклепок, расположенных в один ряд. Поэтому использовать на этих автомобилях сцепление автомобиля ЗИЛ-157 или ЗИЛ-164 можно в том случае, если заменить обычные болты крепления маховика к фланцу коленчатого вала укороченными болтами.

На автомобиле Урал-375 установлено двухдисковое сцепление. По устройству деталей сцепление автомобиля Урал-375 представляет собой сдвоенное сцепление автомобиля ЗИЛ-157К с промежуточным средним ведущим диском 5.

К особенностям устройства сцепления относится герметизированный картер сцепления.

Герметизация сцепления и других агрегатов автомобиля Урал-375 позволяет ему преодолевать броды глубиной порядка 1,5 м.

Рис. Сцепление автомобиля Урал-375: 1 — зубчатый венец маховика; 2 и 3 — ведомые диски; 4 — маховик; 5 — средний ведущий диск; 6 — нажимной диск; 7 — нажимная пружина; 8 — кожух сцепления; 9 — теплоизолирующее кольцо; 10 — пружина гасителя крутильных колебаний; 11 — вилка выключения; 12 — рычаг выключения сцепления; 13 — регулировочная гайка вилки; 14 — вилка оси рычага выключения; 15 — регулировочная пластина; 16 — заклепка; 17 — отжимная пластинчатая пружина; 18 — крышка люка; 19 — маслоудерживающая набивка

Герметизация сцепления достигнута применением литого чугунного поддона, который на прокладках плотно соединяется с картером сцепления. С целью предупреждения замасливания фрикционных накладок попадающим из картеров двигателя и коробки передач маслом в крышке 18 нижнего люка установлена войлочная маслоудерживающая набивка 19, которая при технических обслуживаниях промывается бензином.

Вентиляция картера сцепления производится через специальное отверстие, имеющее резьбу. На время преодоления брода в это отверстие ввинчивается пробка, которая в обычных условиях ввернута в глухое резьбовое отверстие, расположенное рядом с вентиляционным.

Свободный ход педали сцепления 35—40 мм.

На автомобилях КрАЗ-214 и КрАЗ-219, а также на автомобиле Урал-375 выпуска до ноября 1962 г. установлено однодисковое сцепление с одной центральной нажимной пружиной.

Сцепление состоит из кожуха 23, нажимного диска 27, ведомого диска 28 с фрикционными накладками 31 и ступицей 30, центральной нажимной пружины 20 с муфтой 8 рычагов 26 выключения сцепления и механизма выключения сцепления.

Кожух 23 сцепления прикреплен двенадцатью болтами к маховику 2. В кожухе имеются четыре выемки, в которые входят соответственно четыре выступа на нажимном диске.

Для обеспечения полного выключения сцепления между нажимным диском 27 и кожухом сцепления установлены три шпильки 25 с отжимными пружинами 24. Ведомый диск жестко укреплен на фланце ступицы 30, сидящей на шлицах ведущего вала 21 коробки передач.

В кожухе сцепления на регулировочных прокладках 3 установлен и закреплен сухарями на четырех шпильках опорный фланец 22. Во фланце поставлена муфта 8 рычагов выключения. Между опорным фланцем и фланцем муфты рычагов выключения в сжатом состоянии установлена центральная нажимная пружина 20. На переднем конце муфты рычагов выключения укреплена обойма 7, в которой на шариках закреплены концы рычагов 26.

Центральная нажимная пружина 20 давит на фланец муфты 8 и оттягивает ее назад вместе с внутренними концами рычагов 26. При этом наружные концы рычагов, опираясь на кольцевой выступ 6 опорного фланца 22, давят на центрирующий выступ 5 нажимного диска 27 и прижимают диск к маховику.

Веерообразное расположение рычагов 26 выключения сцепления обеспечивает равномерное распределение усилия пружины по всей окружности нажимного диска.

Плавность включения сцепления достигается упругостью рычагов 26, которые при включении сцепления немного прогибаются.

Для охлаждения и вентиляции сцепления в кожухе сцепления и на опорном фланце имеются специальные окна, а рычаги выключения сделаны так, что при вращении вызывают завихрение воздуха.

Нормальный свободный ход педали сцепления 32—40 мм.

Рис. Сцепление автомобилей КрАЗ-214 и КрАЗ-219: 1 — картер маховика; 2 — маховик; 3 — регулировочные прокладки; 4 — картер сцепления; 5 — центрирующий выступ нажимного диска- 6 — кольцевой выступ опорного фланца кожуха; 7 — обойма; 8 — муфта рычагов выключения; 9 — втулка муфты выключения; 10 — гибкий шланг масленки; 11 — направляющий палец; 12 — крышка подшипника ведущего вала коробки передач; 13 — направляющая втулка; 14 — сухарь муфты выключения; 15 — вилка выключения; 16 — масленка подшипника вала вилки; 17 — вал вилки; 18 — рычаг вала вилки выключения; 19 — нажимной подшипник; 20 — центральная нажимная пружина; 21 — ведущий вал коробки передач; 22 — опорный фланец кожуха сцепления; 23 — кожух сцепления; 24 — отжимная пружина; 25 — шпилька; 26 — рычаг выключения сцепления; 27 — нажимной диск; 28 — ведомый диск; 29 — коленчатый вал двигателя; 30 — ступица ведомого диска; 31 — фрикционные накладки ведомого диска

Принцип работы сцепления. Устройство сцепления автомобиля

Сцепление – неотъемлемая часть любого современного автомобиля. Именно этот узел принимает на себя все колоссальные нагрузки и удары. Особенно высокое напряжение испытывают устройства на автомобилях с механической КПП. Как вы уже поняли, в сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы сцепления, его конструкцию и назначение.

Характеристика элемента

Сцепление представляет собой силовую муфту, которая осуществляет передачу крутящего момента между двумя основными составляющими автомобиля: двигателем и коробкой передач. Состоит оно из нескольких дисков. В зависимости от типа передачи усилий данные муфты могут быть гидравлическими, фрикционными или же электромагнитными.

Назначение

Автоматическое сцепление предназначено для временного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавной их притирки. Необходимость в ней возникает по мере того, как начинается движение. Временное разъединение мотора и КПП нужно и при последующем переключении скоростей, а также при резком торможении и остановке транспортного средства.

Во время движения машины система сцепления находится по большей части во включенном состоянии. В это время она передает мощность от двигателя к коробке переключения передач, а также предохраняет механизмы КПП от различных динамических нагрузок. Тех, которые возникают в трансмиссии. Таким образом, нагрузки на нее возрастают по мере торможения двигателя, при резком включении сцепления, снижении частоты оборотов коленвала либо при наезде транспортного средства на неровности дорожного полотна (ямы, выбоины и так далее).

Классификация по связи ведущих и ведомых частей

Сцепление классифицируют по нескольким признакам. По связи ведущих и ведомых частей принято различать следующие типы устройств:

  • Фрикционные.
  • Гидравлические.
  • Электромагнитные.

По типу создания нажимных усилий

По данному признаку различают типы сцепления:

  • С центральной пружиной.
  • Центробежные.
  • С периферийными пружинами.
  • Полуцентробежные.

По количеству ведомых валов системы бывают одно-, двух- и многодисковые.

По типу привода

  • Механический.
  • Гидравлический.

Все вышеуказанные типы сцеплений (за исключением центробежных) являются замкнутыми, то есть постоянно выключенными или включенными водителем при переключении скоростей, остановке и торможении транспортного средства.

На данный момент большую популярность обрели системы фрикционного типа. Такие узлы используются как на легковых, так и на грузовых автомобиля, а также на автобусах малого, среднего и большого класса.

2-дисковые сцепления используются только на крупнотоннажных тягачах. Также они устанавливаются на автобусы большой вместимости. Многодисковые же практически не применяются автопроизводителями в данный момент. Раньше они использовались на большегрузах. Также стоит отметить, что гидромуфты в качестве отдельного узла на современных машинах не применятся. До недавнего времени они использовались в коробках автомобилей, однако только совместно с последовательно установленным фрикционным элементом.

Что касается электромагнитных сцеплений, то они на сегодняшний день не получили широкого распространения в мире. Связано это со сложностью их конструкции и с дорогостоящим обслуживанием.

Принцип работы сцепления с механическим приводом

Стоит отметить, что данный узел имеет одинаковый принцип работы вне зависимости от количества ведомых валов и типа создания нажимных усилий. Исключение составляет тип привода. Напомним, он бывает механическим и гидравлическим. И сейчас мы рассмотрим принцип работы сцепления с механическим приводом.

Как же действует данный узел? В рабочем состоянии, когда педаль сцепления не затронута, ведомый диск зажат между нажимным и маховиком. В это время передача крутящих усилий на вал производится за счет силы трения. Когда водитель нажимает ногой на педаль, трос сцепления перемещается в корзине. Далее рычаг поворачивается относительно своего места крепления. После этого свободный конец вилки начинает давить на выжимной подшипник. Последний, перемещаясь к маховику, - давить на пластины, которые отодвигают нажимной диск. В данный момент ведомый элемент освобождается от прижимающих усилий и таким образом происходит отсоединение сцепления.

Далее водитель свободно производит переключение передачи и начинает плавно отпускать педаль сцепления. После этого система вновь включает в связь ведомый диск с маховиком. По мере отпускания педали сцепление включается, происходит притирка валов. Через некоторое время (пару секунд) узел в полной мере начинает передавать крутящий момент на двигатель.

Последний через маховик осуществляет привод на колеса. Стоит отметить, что трос сцепления присутствует только на узлах с механическим приводом. Нюансы конструкции другой системы мы опишем в следующем разделе.

Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом

Здесь, в отличие от первого случая, усилие от педали к механизму передается посредством жидкости. Последняя содержится в специальных трубопроводах и цилиндрах. Устройство данного типа сцепления несколько отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала трансмиссии и стального кожуха, закрепленного к маховику, устанавливается 1 ведомый диск.

Внутри кожуха есть пружина с радиальным лепестком. Она служит выжимным рычагом. Управляющая педаль при этом подвешивается на оси к кронштейну кузова. К ней также прикреплен толкатель главного цилиндра на шарнирном соединении. После того как происходит выключение узла и переключение передачи, пружина с радиальными лепестками возвращает педаль в исходное положение. Кстати, схема сцепления представлена на фото справа.

Но это еще не все. В конструкции узла присутствует как главный, так и рабочий цилиндр сцепления. По своей конструкции оба элемента очень схожи между собой. Оба состоят из корпуса, внутри которого присутствует поршень и специальный толкатель. Как только водитель нажимает педаль, задействуется главный цилиндр сцепления. Здесь при помощи толкателя поршень перемещается вперед, благодаря чему давление внутри увеличивается. Последующее его передвижение приводит к тому, что жидкость проникает в рабочий цилиндр через нагнетательный канал. Так вот, благодаря воздействию толкателя на вилку и происходит выключение узла. В то время, когда водитель начинает отпускать педаль, рабочая жидкость поступает обратно. Это действие приводит к включению сцепления. Данный процесс можно описать так. Сначала открывается обратный клапан, который сжимает пружину. Далее идет возврат жидкости из рабочего цилиндра в главный. Как только давление в нем становится меньше усилия нажатия пружины, клапан закрывается, а в системе образуется избыточное давление жидкости. Так происходит нивелирование всех зазоров, которые находятся в определенной части системы.

В чем отличие двух приводов?

Основное преимущество систем с механическим приводом заключается в простоте конструкции и неприхотливости в обслуживании. Однако в отличие от своих аналогов они имеют меньший коэффициент полезного действия.

Гидравлическое сцепление (фото его представлено ниже), благодаря высокой производительности, обеспечивает более плавное включение и выключение узлов.

Однако такой тип узлов гораздо сложнее по своей конструкции, из-за чего они менее надежны в работе, более прихотливы и затратны в обслуживании.

Требование к сцеплениям

Один из главных показателей данного узла – высокая способность к передаче усилий крутящего момента. Для оценки этого фактора используется такое понятие, как «величина коэффициента запаса сцепления».

Но, кроме основных показателей, которые касаются каждого узла машины, к данной системе предъявляется целый ряд других требований, среди которых следует отметить:

  • Плавность включения. При эксплуатации автомобиля данный параметр обеспечивается квалифицированным управлением элементами. Однако некоторые детали конструкции предназначены для увеличения степени плавного включения узла сцепления даже при минимальной квалификации водителя.
  • «Чистота» выключения. Данный параметр подразумевает полное выключение, при котором усилия крутящего момента на выходном валу соответствуют нулевому или близкому к нему значению.
  • Надежная передача мощности от трансмиссии к двигателю при любых режимах работы и эксплуатации. Иногда при заниженном значении коэффициента запаса сцепление начинает пробуксовывать. Что приводит к повышенному его нагреву и износу деталей механизма. Чем выше данный коэффициент, тем больше масса и размеры узла. Чаще всего это значение составляет порядка 1.4-1.6 для легковых автомобилей и 1.6-2 для грузовиков и автобусов.
  • Удобство управления. Данное требование является обобщенным для всех органов управления транспортного средства и конкретизируется в виде характеристики хода педали и степени усилий, требуемых для полного отключения сцепления. На данный момент в России действует ограничение в 150 и 250 Н для автомобилей с усилителями привода и без них соответственно. Сам ход педали зачастую не превышает отметки 16 сантиметров.

Заключение

Итак, мы рассмотрели устройство и принцип работы сцепления. Как видите, данный узел имеет большое значение для автомобиля. От его работоспособности зависит исправность всего транспортного средства. Поэтому не следует рвать сцепление, резко убирая ногу с педали при движении. Чтобы максимально сохранить детали узла, необходимо плавно отпускать педаль и не практиковать длительных выключений системы. Так вы обеспечите долгую и надежную работу всех ее элементов.


Смотрите также