Для чего нужны пружины на диске сцепления?
Сцепление автомобиля — как устроено и как работает
Сцепление необходимо для отсоединения двигателя от остальных элементов трансмиссии на непродолжительное время и плавного соединения их во время переключения передач и начале движения автомобиля. Кроме того сцепление защищает детали трансмиссии от ударных нагрузок.
На автомобилях применяют электромагнитные, гидравлические, но чаще всего фрикционные сцепления.
Электромагнитное сцепление
При возникновении электромагнитного поля ведущая и ведомая части электромагнитного сцепления соединяются между собой непосредственно или через ферромагнитный порошок, который теряет подвижность под действием электромагнитного поля.
Подобные сцепления применялись на автомобилях, предназначенных для инвалидов. Сейчас электромагнитные сцепления часто применяются в климатических установках автомобилей.
Гидравлическое сцепление
В гидравлическом сцеплении между ведущим и ведомым дисками, имеющими лопасти, циркулирует жидкость. Скорость вращения ведомого колеса зависит от количества жидкости. Если её полностью удалить, ведомое колесо останавливается. Такое сцепление значительно повышает плавность хода автомобиля, но усложняет его конструкцию.
Фрикционное сцепление
В обычном фрикционном сцеплении крутящий момент передается силами трения, возникающими между прижатыми друг к другу ведущей и ведомой частями сцепления.
В автомобилях можно встретить одно, двух и многодисковые фрикционные сцепления диски которых могут работать как в жидкости (мокрое сцепление), так и без неё (сухое сцепление).
Сухое однодисковое сцепление
Чаще всего в современных автомобилях применяют сухое однодисковое сцепление. Оно состоит из следующих деталей:
- корзина сцепления;
- нажимной диск;
- ведомый диск;
- диафрагменная пружина;
- выжимной подшипник;
- вилка выключения сцепления.
Схема однодискового сцепления:
1 — корпус; 2 — тангенциальная пружина; 3 — опорный подшипник; 4 — коленчатый вал; 5 — демпферная пружина; 6 — ведомый диск; 7 — нажимной диск; 8 — маховик; 9 — корзина сцепления; 10 — кольцо; 11 — распорный болт; 12 — диафрагменная пружина; 13 — выжимной подшипник; 14 — направляющая; 15 — первичный вал коробки передач; 16 — вилка выключения сцепления; 17 — рабочий цилиндр.
На некоторых автомобилях вместо диафрагменной пружины используют цилиндрические пружины, расположенные по окружности нажимного диска и рычаги, расположенные радиально.
Корзина сцепления в сборе с диафрагменной пружиной и нажимным диском крепится к маховику двигателя и вращается вместе с ним, играя роль ведущей части сцепления. Между маховиком и нажимным диском располагается ведомый диск сцепления, насаженный на шлицы первичного вала коробки передач.
Принцип работы сцепления
Если сцепление включено (педаль сцепления не нажата), нажимной диск под действием диафрагменной пружины прижимает ведомый диск к маховику и через этот «сэндвич» крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач.
При нажатии на педаль сцепления детали привода сцепления перемещают вилку сцепления. Она перемещает выжимной подшипник, который в свою очередь воздействует на центральную часть диафрагменной пружины. Она выгибаясь отводит нажимной диск от ведомого, освобождая его. В результате двигатель оказывается отсоединённым от коробки передач.
На ведомом диске на его периферийной части с обеих сторон закреплены (приклеены или приклёпаны) две кольца из специального фрикционного материала. Центральная часть диска имеет отверстие со шлицами. При их помощи ведомый диск соединяется с первичным валом коробки передач. Периферийная часть соединяется с центральной через демпферные пружины расположенные по окружности. Пружины необходимы для обеспечения плавной работы сцепления и гашения крутильных колебаний.
Нажимной диск соединяется с корзиной сцепления при помощи упругих пластин, расположенных по касательной к внешней окружности диска.
Диафрагменная пружина своей внешней окружностью крепится к нажимному диску, а на её центральную часть (точнее на концы радиальных лепестков) нажимает при выключении сцепления выжимной подшипник.
Маховик двигателя
Маховик традиционно представляет собой плоский диск, закрепленный на конце коленчатого вала. На его внешней окружности напрессован зубчатый венец необходимый для соединения стартера двигателя с коленчатым валом при пуске двигателя.
Но у современных автомобилей конструкция маховика несколько иная. Дело в том, что вибрации в двигателе есть всегда, как бы он не был уравновешен. Они становятся заметнее на малых оборотах двигателя. Вибрации добавляет и трансмиссия.
Сгладить вибрации помогает массивный маховик. Часть работы по обеспечению вращения без рывков берут на себя демпферные пружины ведомого диска сцепления. Но большой вес маховика увеличивает вес двигателя и мешает ему быстро набирать обороты, уменьшая приёмистость автомобиля.
Двухмассовый маховик
Поэтому сейчас применяют, так называемые двухмассовые маховики, состоящие из двух частей, соединённых между собой через упругие элементы. В одном варианте конструкции это два параллельно расположенных диска, соединённых через расположенные по окружности пружины.
Другой вариант – два концентрических диска, соединённых между собой подпружиненными тягами.
Вес маховика уменьшается, он лучше охлаждается, упрощается конструкция и вес ведомого диска сцепления (нет демпферных пружин). Кроме того уменьшаются ударные нагрузки на детали коробки передач, что позволяет уменьшить их прочность и, как следствие, вес.
Двухдисковое сцепление
На автомобилях с мощными двигателями могут применяться двухдисковые сцепления, позволяющие передавать большой крутящий момент при небольших размерах устройства. В сцеплении используются два ведомых диска, установленных последовательно через промежуточный диск. Число поверхностей трения при этом увеличивается до четырёх.
Схема двухдискового сцепления:
1 — крышка корпуса; 2 — двухмассовый маховик; 3 — приводная пластина; 4 — ведомый диск 2 с демпферными пружинами; 5 — проставка; 6 — ведомый диск 1; 7 — нажимной диск; 8 — сенсорная пружина; 9 — регулировочное кольцо; 10 — диафрагменная пружина.
Видео — сцепление автомобиля:
Ролик отлично дополнил статью. Удачи на дорогах!
Шесть источников и три составные части сцепления
ШЕСТЬ ИСТОЧНИКОВ И ТРИ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ СЦЕПЛЕНИЯ
ПРОВЕРЯЕМ КОМПЛЕКТЫ СЦЕПЛЕНИЯ НА «САМАРУ»
ТЕКСТ / ДМИТРИЙ ЕРЫГИН, МИХАИЛ КОЛОДОЧКИН
Тому, кто решил самостоятельно заменить сцепление, как-то неудобно давать «умные» советы. Новичку за эту работу «без присмотра» браться, наверное, не стоит, а «бывалые» обычно имеют о ней сложившееся представление. Вот только выбрать на прилавке подходящее изделие довольно сложно — даже наличие известного брэнда не всегда гарантирует должное качество. Запас «старых» знаний тоже может подвести — жизнь не стоит на месте. Поэтому предлагаем всем желающим ознакомиться с результатами исследований, проведенных по нашей просьбе в специализированной лаборатории НАМИ.
Проверялись шесть комплектов сцепления на «Самару», приобретенных в розничной торговле. Чтобы скупым протокольным данным на страницах журнала не было одиноко, мы решили сопроводить их комментариями специалистов, а также мнениями бывалых практиков по выбору того или иного изделия, приемам монтажа на автомобиль и т.п.
Для начала напомним, что основных деталей сцепления три: выжимной подшипник, корзина (она же — нажимной диск) и ведомый диск — только и всего. Как обычно, «визитные карточки» изделий приведены под соответствующими фото — оценки же расставим чуть позже.
Что проверить у сцепления кроме упаковки и внешнего вида? Каждый комплект взвесили — подетально и «на брудершафт». Затем оценили ряд геометрических параметров, измерили максимальный передаваемый крутящий момент, определили дисбаланс нажимного и ведомого дисков. Кроме того, замерили усилие выжима каждого сцепления, сравнили торцевые биения поверхностей трения ведомых дисков и т.п. Полученные результаты сопоставили с положениями «талмуда» — РД 37.001.664 — 95 «Сцепления фрикционные сухие автомобилей. Общие технические требования и методы испытаний», а также комплекта КД на сцепления автомобилей ВАЗ. Наиболее важные и интересные результаты приведены в таблице.
Масса комплектов одинаковых на первый взгляд сцеплений отличается более чем на полкило. Самым легким оказался «ЛуК», а в тяжеловесы попал «ВАЗинтерсервис». Конечно, масса комплектов оказывает влияние на крутильные колебания в трансмиссии, но будем считать, что разброс «по граммам» в нашем случае не столь велик, чтобы заметно изменить форму колебаний. В общем, масса скорее характеризует совершенство конструкции сцепления, чем их прямые достоинства или недостатки.
С передачей крутящего момента все сцепления справились, но разброс опять получился внушительный — от 150 до 190 Н.м, причем самым «слабым» оказался вазовский образец. А вот измерения дисбаланса напомнили допинг-контроль на Олимпиаде. Действительно, статический дисбаланс оказался таким, что с «дистанции» сняли всех, кроме «ЛуКа»! И если «Сакс» и «ВАЗинтерсервис» еще могли взывать к милости экспертов (подумаешь, какие-то 10%), то остальным оставалось только краснеть за собственную неполноценность. Особенно удивил «англичанин», превысивший норму аж в пять раз!
С динамическим дисбалансом было иначе. Прекрасные результаты показали «Сакс» и «ЛуК», уложившиеся в требования с большим запасом. А хуже других выглядел опять «Квинтон Хэзл».
Усилие выжима сцепления — это просто: педаль либо тяжелая, либо легкая. Однако и здесь акценты не изменились — чистая победа «ЛуКа» и последнее место «англичанина»: только он не уместился в рамках вазовских требований. Остальные выглядели вполне достойно: лишь «ВАЗинтерсервис» опять не добрал до нормы нескольких процентов.
Нажимной диск во всех комплектах перемещался в пределах дозволенного. Относительно большая величина перемещения у «англичанина» частично объясняет большое усилие выжима, отмеченное строчкой выше. Что касается расстояния от концов лепестков до поверхности трения, то это — геометрическая характеристика узла в сборе, нормируемая для конкретной модели автомобиля. При увеличении этого параметра выше нормы снижается срок службы ведомого диска. Торцевое биение в комментариях не нуждается — чем оно ниже, тем лучше.
С официальными результатами разобрались. Пора сделать небольшой перерыв и выслушать мнение «бывалых».
Чтобы обеспечить оптимальный срок службы сцепления, следует заменять все три «составляющие» одновременно (выжимной подшипник, корзину и ведомый диск).
Количество демпферных пружин в ведомом диске особой роли не играет. Они имеют попарно равную жесткость, подбираемую заводом-изготовителем. У сцеплений с шестью пружинами результирующая угловая жесткость изменяется по более сложному закону, нежели у «четырехпружинных» изделий.
Число лепестков у диафрагменной пружины корзины также не служит критерием качества, хотя можно считать, что точность работы сцепления все же повышается с ростом их числа.
Выбор конкретного производителя во многом определяется личными предпочтениями. Обычно не возникает проблем с «ЛуКом» и «Саксом». С «Квинтоном» педаль становится тугой, но к концу хода она «легчает» — такая вот кинематика.
В процессе замены сцепления необходимо затягивать крепежные болты постепенно и через один, чтобы предотвратить коробление кожуха корзины. Перед затяжкой болтов корзины оправку, используемую для центровки ведомого диска, надо немного пошевелить вверх-вниз и вправо-влево для более точной центровки ведомого диска. С приобретением оправки проблем нет — она одинаковая и на «классику», и на «Самару».
На части ведомых дисков сторона, прилегающая к маховику, может иметь надпись «сторона маховика» (flywheel side или короче — fly wheel). Если надписей нет, необходимо посмотреть на ведомый диск сбоку. Та сторона, с которой демпферные пружины меньше выступают от уровня фрикционных накладок, и является стороной маховика. При неверной установке демпферные пружины будут цеплять за болты маховика если не сразу, то довольно скоро.
В процессе замены никогда не допускайте, чтобы коробка «повисала» на первичном валу: это может привести к деформации ведомого диска и вызвать заедание сцепления или его поломку. Перед установкой необходимо проверить состояние троса сцепления, чтобы он легко ходил и не имел разрывов пластиковой оболочки.
После установки сцепления отрегулируйте трос. Педали сцепления и тормоза должны располагаться на одном уровне. Не забудьте несколько раз нажать на педаль сцепления и проверить, не нарушится ли регулировка.
Протоколы подписаны, опломбированы и убраны в сейф. Постараемся все кратко подытожить. Из купленных нами изделий лучшими оказались «ЛуК» и «Сакс». А вот «Квинтон Хэзл» все время изображал из себя «Мальчиша-Плохиша». Если каждый лишний рубль имеет принципиальное значение, то лучше выбрать «ВАЗинтерсервис». Впрочем, кто мешает читателю думать иначе?
Фирма / LuK (Lamellen und Kupplungsbau)
Страна-изготовитель / Не указана
Маркировка: подшипник — SKF VKS 2535; диск ведомый — 319 0114 10 LuK 0301; диск нажимной — 118 86100 10А (на диафрагме) 89700 6К13 119009 110 (на корпусе). Знак одобрения МТ14. На ведомом диске есть маркировка для правильной ориентации при установке. Диафрагменная пружина корзины имеет 18 лепестков. У ведомого диска четыре демпферные пружины. Эмблема LuK нанесена повсюду — даже на заклепках. Пластина крепления накладок общая — кольцевая.
Страна-изготовитель / См. ниже
Маркировка: подшипник — SKF VKS 2535 (SACHS 3151811002) Made in France; диск ведомый — Made in Slovakia; диск нажимной — Made in Germany TYP MF 190 07 3082 12344. Знака одобрения нет. Диафрагменная пружина с 18 лепестками. На стороне ведомого диска, обращенного к маховику, отметка FLY WHEEL. Сам диск имеет шесть демпферных пружин. Пластина крепления накладок общая.
Фирма / ЗАО «ВАЗИНТЕРСЕРВИС»
Страна-изготовитель / Россия, Тольятти
Маркировка: подшипник — VBF; диск ведомый; диск нажимной. Знак одобрения АЯ70. Диафрагменная пружина имеет 12 лепестков. Пластина крепления накладок цельная. Ведомый диск — с шестью пружинами. Маркировка присутствует только на упаковках: у корзины — 2109–1601085, у ведомого диска — 2109–1601130. Отметка для ориентации ведомого диска отсутствует.
Фирма / Не указана.*
Маркировка: подшипник — VBF 520806; диск ведомый — 2109–1601130; диск нажимной. Знак одобрения МТ14. Диафрагменная пружина с 12 лепестками. Пластины для крепления накладок раздельные. Шесть демпферных пружин.
Продавцы называют изделие «тюменским», однако завод утверждает, что он делает только нажимные диски.
Маркировка: подшипник — безымянный; диск ведомый — BORG&BECK Т22F; диск нажимной — NE 7125 T15F. Знака одобрения нет. Диафрагменная пружина с 18 лепестками. Пластина крепления накладок общая. Сторона монтажа ведомого диска не указана. Шесть пружин. Есть инструкция на русском языке.
Фирма / QH (Quinton Hazell)
Маркировка: подшипник — SN-930; диск ведомый — 127–3 1169 0401; диск нажимной — QY93284 KC2630 Made in GB. Знака одобрения нет. Диафрагменная пружина с 18 лепестками. Пластина крепления накладок общая. Имеется тюбик со смазкой для шлицов первичного вала. Ведомый диск с шестью демпферными пружинами. Инструкция на всех основных языках, кроме русского.
1 — выжимной подшипник;
2 — нажимной диск;
3- ведомый диск; 4 — маховик.
КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА К МЕТОДИКЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Максимальный крутящий момент, передаваемый сцеплением легкового автомобиля, должен быть в пределах 1,2–1,75 от максимального крутящего момента двигателя. Для «Самары» это 127,2–185,5 Н.м, поскольку крутящий момент двигателя VAZ 21083 равен 106 Н.м.
Усилие выжима сцепления измеряют при перемещении концов лепестков нажимной пружины на 7,5 мм. Перемещение нажимного диска определяют при ходе выключения, равном 7,4–7,6 мм от положения, определяемого расстоянием 8,3+0,025 мм между нажимным диском и маховиком.
Расстояние от концов лепестков до поверхности трения маховика измеряют при удалении нажимного диска от маховика на 8,3+0,025 мм. Толщину ведомого диска по накладкам оценивают под нагрузкой сжатия, равной 3300 Н.
Расстояние между плоскостью маховика и тыльной поверхностью выжимного подшипника обозначают буквой f. Его замеряют на собранном комплекте сцепления. Согласно документации, этот размер должен составлять 49,74–52,06 мм, но допустимы и небольшие отклонения. Если f больше нормы, то сцепление может работать, пока хватит хода подшипника. При уменьшенном ниже допуска размере ничего страшного не произойдет — лишь увеличится запас по регулировке сцепления. Любопытно, что у иностранных фирм размер f заметно меньше нашей нормы — это позволяет уменьшить габаритные размеры и массу. Правда, к фирме Borg & Beck это не относится (размер f у них выше верхнего предела).
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ КОМПЛЕКТОВ СЦЕПЛЕНИЯ НА «САМАРУ»
Требования LuK SACHS «ВАЗинтер- „Безымян- Borg & Quinton
КД ВАЗ сервис» ный» Beck Hazell
Масса комплекта, г 4010 3500 3780 4030 3995 3895 3800
Нажимной диск 2940 2550 2940 3000 2915 2955 2800
Ведомый диск 820 795 690 810 860 800 770
Выжимной подшипник 250 155 150 220 220 140 230
Максимальный крутящий мо-
мент, передаваемый сцепле-
нием, Н.м 127,2–185,5 164,0 180,0 150,0 156,0 180,0 190,0
Статический дисбаланс нажим-
ного диска в сборе, г.см 20,0 10,2 22,2 22,2 55,5 55,5 110,0
ведомого диска при частоте
вращения 1000 об/мин, г.см 15,0 6,0 2,0 18,0 14,0 13,0 22,0
Усилие выжима сцепления,
не более, Н 1210 650 720 1220 730 820 1640
Перемещение нажимного диска,
не менее, мм 1,4 1,4 1,4 1,4 1,55 1,45 1,8
Расстояние от концов лепест-
ков до поверхности трения
маховика, мм 29–31 30,0 30,0 30,0 31,4 31,5 33,0
Толщина ведомого диска, мм 7,55–8,05 7,50 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00
Торцевое биение поверхностей
трения ведомого диска,
не более, мм 0,5 0,4 0,4 0,5 0,85 1,0 0,92
Размер f, мм 49,74–52,06 43,50 43,00 52,00 53,40 52,50 50,50
Автомобильное сцепление – как правильно пользоваться
Как правильно пользоваться сцеплением – принцип работы, как выжимать сцепление и отпускать педаль
Как правильно управлять автомобилем и как правильно нажимать на педали управления, учат в автошколах, но бывает такое, что и долгие годы шоферского опыта не приучают бережно относиться к сцеплению в машине – оно просто быстро изнашивается и требует замены (а без сцепления, пока его не заменишь авто не сможет ездить)
Для того чтобы понять, как правильно пользоваться автомобильным сцеплением, нужно хорошо представить схему его работы и предназначение отдельных составляющих, например, нажимного диска, который автомобилисты давно окрестили «корзиной».
Что такое автомобильное сцепление
Конструктивно сцепление (фрикционная муфта) в автомобиле предназначено для соединения и разъединения вала двигателя с автоматической или механической коробкой передач.
Это позволяет трогаться с места без резких рывков и обеспечивает плавное переключение скоростей на ходу, предотвращая перегрузку составляющих трансмиссии из-за изменения числа оборотов коленчатого вала.
Существуют разные конструкции приводов для передачи усилия от педали на нажимные механизмы, такие как механический, гидравлический и электрический.
Где находится сцепление в автомобиле
Назначение сцепления заключается в передаче крутящего момента с коленчатого вала двигателя к коробке передач, то конструктивно оно находится между двумя этими агрегатами.
Конкретное расположение может зависеть от компоновки базовых узлов, переднего или заднего привода трансмиссии, но в любом случае это будет спереди автомобиля под капотом.
Устройство сцепления автомобиля
Являясь соединительным узлом для передачи вращения, конструкция фрикционной муфты в автомобиле не отличается особой сложностью.
Основными составляющими являются: Нажимной диск – имеет выжимные пружины в основании и предназначен для соединения с маховиком. Из-за лепестковой конструкции получил у звание «корзинка» за сходство во внешнем облике. Ведомый диск – имеет муфту, лучевое основание и накладки.
Специальные демпферные пружины способствуют уменьшению тряски при переключении. Выжимной подшипник – находится на первичном валу и приводит в действие вилку привода. Некоторые конструкции могут использовать стопорные пружины для более надежной фиксации.
Педаль сцепления – с помощью нее водитель из кабины управляет рабочим процессом, передавая указание соединить или разъединить ведущий вал двигателя и коробку передач. В автомобилях с автоматической коробкой передач (АКПП) педали нет, работа системы происходит с помощью специального сервопривода.
Современные производители автомобилей, предлагают покупателям разные конструктивные варианты фрикционных муфт. Различия могут касаться: количества дисков – одно- или многодисковые системы; среды работы – сухие или влажные варианты; привода в действие – механические, гидравлические, электрические способы; способа нажатия на прижимной диск – сцепление с центральной диафрагмой или пружинами по кругу.
Для чего необходимо сцепление в автомобиле
Разобраться, как работает устройство сцепления машины, очень просто – пока педаль не нажата, ведущий и ведомый диски соприкасаются, передавая крутящий момент с маховика двигателя на коробку передач, а затем, через карданный вал – на колеса. Нажатие на педаль разъединяет диски, вращение перестает передаваться, и водитель может переключить скорость. Затем нужно медленно опускать нажим, чтобы не сжечь фрикционную муфту при слишком резком контакте дисков, при этом важно, не удерживать педаль в нажатом состоянии слишком долго.
Принцип работы сцепления
На словах это объясняется просто – фрикционная муфта обеспечивает взаимодействие маховика двигателя и коробки передач, обеспечивая их разъединения для переключения скоростей.
Но сколько же времени уходит у начинающих водителей, чтобы на практике освоить, как правильно выжимать педаль, чтобы был плавный и мягкий старт с места без рывков и дерганий.
Не один час пройдет, пока автолюбитель станет ездить хорошо, но не следует забывать, что маневры на дороге могут испортить сцепление вашего автомобиля.
Автомобиль с автоматической коробкой передач
В автоматическом варианте сцепление происходит по «мокрому» типу с помощью трансмиссионного масла, заключенного в гидротрансформатор и двух крыльчаток. Лопасти маховика увлекают за собой поток масла, которое закручивает насосное колесо – вот по такой схеме передается вращение в автоматической коробке передач (АКПП)
У такого автомобиля с автоматикой отсутствует педаль сцепления, поэтому в целом сам процесс вождения будет проще и легче (особенно много поклонников автоматической коробки среди женщин).
Автомобиль с механической коробкой передач
Фото: педаль сцепления – с левой стороны
В автомобиле педаль сцепления расположена в самой левой позиции из трех педалей – педаль в центре – это тормоз, педаль с правой стороны это – газ, левая педаль – это сцепление, – и с её помощью водитель управляет подключением двигателя к коробке передач.
Ручной режим работы требует большего внимания по сравнению с «автоматом», но для многих пользователей это дело привычки и вопрос цены.
Автомобиль с автоматом (АКПП) будет гораздо дороже при покупке и обслуживании, по причине которой, многие водители выбирают автомобили, с ручным управлением где есть педаль сцепления.
Правильное использование педали сцепления
Новичку будет полезно узнать, как правильно пользуются автомобильным сцеплением опытные автомобилисты и как работает сцепление.
Применяя простые рекомендации в повседневных поездках, новичок гораздо быстрее достигнет мастерства, если научится правильно переключать передачи и включать нужную скорость, снижая нагрузку на резину и тормозные диски.
Это касается таких моментов вождения, как кратковременные остановки, например, на светофоре и на поворотах.
Как правильно выжимать сцепление
По сути, правильное использование фрикционной муфты подразумевает четкое выполнение двух взаимосвязанных операций – педаль нужно нажать, а затем отпустить.
Простые советы подскажут вам, как правильно выжимать сцепление:
Педаль нажимается до упора и без задержек. Так как главное – это опыт, лучше не жалеть времени на тренировки, найдя для этого подходящую площадку и взяв в компанию опытного водителя.
В самом начале обучения важное значение имеет обувь – чтобы ощущения были более выраженными, она должна быть на тонкой подошве и без каблуков.
Как правильно отпускать сцепление
Ослабляя нажатие на педаль, водитель начинает соединять маховик двигателя и ведомый диск для передачи вращения на коробку передач.
Делать это надо очень аккуратно и плавно – есть несколько рекомендаций для начинающих автолюбителей, как отпускать сцепление, чтобы езда была максимально комфортной:
Педаль не должна быть выжатой долгое время, педаль необходимо постепенно отпускать без резких бросков, слегка задержавшись, когда она будет вдавлена наполовину.
Движение автомобиля нужно начинать с первой передачи. Трогаться со второй передачи можно только зимой, когда дорога или некоторые участки дороги очень скользкие (если на первой передаче трогаться по скользкому, то колеса будут буксовать, и трудно будет вообще стронутся с места).
Видео: Как правильно пользоваться сцеплением в автомобиле
Видео: Как правильно отпускать сцепление и работать с педалями в автомобиле
Диск сцепления
Приведем общую инфу в целях ознакомления с назначением устройства. В автомобилях раннего типа, до изобретения машины Бенца не существовало разных передач. Впервые технология обустройства передач была использована именно в автомобиле Бенца.
Но вместе с этой технологией пришла и проблема. Для того, чтобы поменять передачу, требуется изменение в режиме работы двигателя. Изменение происходит мгновенно, из-за чего машина в момент смены скоростей начинает двигаться рыками. Кроме того, с уменьшением габаритов двигателя внутреннего сгорания, вылезла еще одна проблема. Для того, чтобы колеса крутились синхронно и не требовали больших размеров для функционирования, требовался передатчик, который проводил бы крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на колеса.
Собственно, таким передатчиком и стал диск сцепления. По конструктивному устройству все достаточно просто: это два диска с возможностью разъединения в момент нажатия педали. Без нажатия педали, два диска плотно прижаты друг к другу и без потерь передают крутящий момент от двигателя к колесу. Этот принцип работы сцепления называют фрикционным. Существуют так же гидравлические и электромагнитные типы сцеплений, но здесь именно что существуют. Встречались с ними единицы автолюбителей в России. Даже заграничные фирмы предпочитают традиционную систему в силу ее дешевизны и надежности.
Нажимной диск сцепления
Узел сцепления называют корзиной. Нажимной диск представляет собой основание круглой формы с выемкой в центре для подшипников. Нажимные пружины диска направлены к центру корзины. Сама корзина жестко цепляется к маховику. Ведомый диск сцепления устанавливается между прижимной площадкой и маховиком.
Ведущий диск сцепления
Ведомый диск по конструкции так же представляет собой круг с лучевым основанием, накладками, пружинами и муфтой. Через муфту происходит подключение к коробке передач. Пружины требуются для сглаживания вибраций в момент работы сцепления.
Сглаживание вибраций необходимо для того, чтобы диск не приходил в негодность раньше времени в результате тряски. Во время работы в фазе сцепки тряска диску не грозит. Но сразу после начала работы влияние вибраций усиливается, диски начинаются ударяться о все окружающие детали.
Фрикционные накладки необходимы для усиления силы трения между дисками. Именно за счет силы трения покоя и возможна передача крутящего момента от диска к диску. Накладки изготавливают из материалов с большой силой трения относительно металла. Чаще всего используют керамику, кевлар или углеродный композит. Материал во многом зависит от конструкции машины: камаз, ваз и трактор будут иметь разные накладки.
Нажимное действие педали передается по тросу к вилке между дисками, в результате сцепление начинает свою работу. Именно ведомый диск является расходным материалом. Нажимной диск меняется крайне редко, срок его службы сравним со сроком службы машины в целом.
Толщина диска сцепления
Толщина диска сцепления является определяющим фактором состояния диска. Поэтому многие водители начинают думать о том, что лучше использовать диск потолще. Вот только начальные параметры диска определяются конструкцией машины. Поэтому деталь просто покупается под подходящую модель и марку автомобиля. С этим ничего сделать не получится.
Так же, как не получится произвести замер отработавшего свое диска. Производитель никогда не указывает, сколько способна прослужить эта деталь. Во многом это связано с тем, что степень износа диска зависит в первую очередь от водителя. Постоянные торможения, дрифт и прочие прелести езды на большой скорости или даже гонок приведут к очень скорому износу диска. Вплоть до того, что на некоторых моделях фиксировалась необходимость замены уже после 5000 км.
Однако существует прибор, калибр, который позволяет определить, нужно менять диск или еще нет. Проблема в том, что калибр редко есть у автолюбителя, поэтому придется ехать в салон или СТО. К тому же, чтобы произвести замер, придется поднимать машину на подъемнике и снимать несколько деталей. И даже при всех этих сложностях, толщину диска калибр не измеряет в точности. Стрелка просто показывает нужно менять деталь или нет.
Еще один способ определить необходимость замены без салона принадлежит умельцам из народа. Согласно методу нужно полностью выжать сцепление и несколько раз вдавить педаль газа в пол. Метод рабочий, машина при нормально работающем сцеплении глохнет. Если автомобиль все еще работает, значит, деталь нужно менять. Но сама по себе процедура очень сильно изнашивает диск, а потому проводить ее крайне не рекомендуется. Есть другие, куда более гуманные для машины, способы проверки.
Замена диска сцепления
Чтобы разобраться, как поменять диск сцепления, опишем операцию поэтапно:
- Машину нужно в обязательном порядке поднять или поставит на яму. По-другому выполнить замену детали просто не получится.
- Отсоединяется кардан. Сразу все болты проверяются на сохранность резьбы. При необходимости крепления нужно заменить. Обратите внимание, что все болты в этой операции используются исключительно каленые. Обыкновенный болт просто треснет. Отверстие с маслом, куда входит кардан затыкается металлической или пластиковой пробкой, чтобы из машины не вытекало масло. Саму деталь можно просто отодвинуть в сторону, чтоб не убирать ее совсем.
- Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
- После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
- Верхнюю часть корзины откручивают на отдельном столе, чтобы получить доступ к диску сцепления. Дополнительно можно сразу проверить целостность подшипников. По состоянию корзины и толщине дисков сцепления определяется изношенность детали. Диск поджимается 4 пружинами, которые так же могут разболтаться.
- Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.
Когда менять диск сцепления
Диск сцепления проблемная штука в плане определения времени замены. С одной стороны, перебрать сцепление стоит после того, как машина начнет издавать шум при выжатой педали сцепления. Но скорее всего этот шум говорит о том, что стоит заменить подшипники. Хотя вместе с заменой можно сразу оценить и степень износа диска.
С другой стороны, при изношенном диске начинают пробуксовывать колеса. Это уже серьезный синдром, который требует именно замены диска сцепления. Результатом плохого состояния детали может стать выгорание проводов, усиленный износ двигателя и серьезно увеличившийся расход топлива.
Последний вариант — это несоответствие количества оборотов двигателя, скорости автомобиля. Но этот признак скорее теоретический, поскольку без специализированного оборудования и тест драйва машины в лабораторных условиях, определить соответствие крайне сложно.
Поэтому, чтобы не мучить себя мыслью об изношенности диска водители на практике вывели для себя простое правило: диск стоит менять каждые 80-90 тысяч километров пробега.
Сцепление автомобиля
Система сцепления
Задача сцепления — контролируемо передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, сцепление рассоединяет двигатель и коробку передач или коробку передач в блоке с ведущим мостом. Когда водитель отпускает педаль, создается соединение между двигателем и коробкой передач/ коробкой передач в блоке с ведущим мостом, и автомобиль движется. Сцепление должно быть рассчитано таким образом, чтобы это соединение (включение) и рассоединение (выключение) было плавным и могло происходить постепенно.Оно не должно резко переходить из выключенного состояния во включенное. Чтобы автомобиль мог двигаться, двигатель должен разогнаться до получения достаточной мощности. Невозможно мгновенно довести частоту вращения колес до частоты вращения двигателя. Переключение передач в движущемся легковом автомобиле создает аналогичную ситуацию. Ведущие колеса не вращаются с той же самой частотой, что и двигатель. Чтобы обеспечить плавное переключение передач, сцепление немного проскальзывает, сначала сцепляясь легко и постепенно все сильнее и сильнее. Таким образом ведущие колеса начинают двигаться медленно и постепенно набирают скорость до тех пор, пока наконец все не начинают вращаться с одинаковой скоростью, а сцепление входит в жесткое зацепление.
Размер элементов сцепления зависит от типа автомобиля, в котором они используются. В больших автомобилях большой грузоподъемности используются элементы, рассчитанные на тяжелые условия работы, поэтому сцепление может влиять на нагрузку автомобиля. В типичном сцеплении используются семь основных элементов сцепления.
• Маховик
• Ведомый диск сцепления в сборе
• Нажимной диск в сборе (крышка, диск, внутренние пружины и рычаги)
• Вилка выключения сцепления
• Подшипник выключения сцепления
• Направляющий подшипник
• Гидравлический или механический привод
Маховик — это основание, к которому крепится сцепление. Он крепится болтами к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним. Поверхность маховика механически обрабатывается, чтобы получить ровную поверхность трения. Масса маховика рассчитывается на демпфирование импульсов зажигания двигателя.
Ведомый диск сцепления
Ведомый диск сцепления получает крутящий момент двигателя и передает его посредством шлицевой ступицы к первичному валу коробки передач. Диск имеет с обеих сторон фрикционный материал, разделенный канавками. Эти поверхности контактируют с маховиком и нажимным диском. Канавки обеспечивают более плавное расцепление и облегчают прохождение воздуха над диском для его охлаждения. Для поглощения пульсаций двигателя используются демпфирующие пружины, размещенные в ступице.
Нажимной диск
Нажимной диск в сборе крепится болтами к маховику двигателя. При зацеплении сцепления он надавливает на ведомый диск сцепления, плотно прижимая его к маховику. Одна сторона нажимного диска чисто механически обработана. Эта сторона прижимает ведомый диск сцепления к маховику. С другой стороны нажимного диска располагается кожух сцепления. Кожух крепится болтами к маховику и является опорой для пружины (пружин) задействования нажимного диска, используемых для обеспечения поджатия нажимного диска к ведомому диску сцепления и маховику.
Типы нажимного диска
Хотя все нажимные диски выполняют одну и ту же функцию, типы нажимных дисков варьируются.
Нажимной диск с диафрагменнои пружиной
В нажимном диске с диафрагменнои пружиной для надавливания нажимного диска на фрикционный диск и маховик используется конический элемент, изготовленный из пружинной стали. Внутренняя часть пружины имеет прорези, которые образуют на поверхности пружины лепестки, которые работают как рычаги выключения сцепления.
Когда сцепление выключается, подшипник выключения воздействует на лепестки диафрагменнои пружины, что заставляет внешний обод пружины перемещаться в сторону от маховика. Затем снимается воздействие на нажимной диск, который отводит ведомый диск от маховика.
Многие автомобили с нажимными дисками диафрагменного типа имеют автоматическую регулировку сцепления. При замене сцепления прежде, чем устанавливать на автомобиль нажимной диск, должно быть настроено устройство автоматической регулировки.
Нажимной диск с цилиндрическими пружинами
Автомобили большой грузоподъемности требуют приложения большего усилия к ведомому диску сцепления. В этих автомобилях часто использует нажимной диск с цилиндрическими пружинами. На таком нажимном диске между кожухом сцепления и нажимным диском установлено несколько цилиндрических пружин.
Некоторые нажимные диски с цилиндрическими пружинами имеют нагруженные рычаги выключения сцепления, которые позволяют центробежной силе вращающегося сцепления увеличивать силу, которую нажимной диск прикладывает к ведомому диску сцепления.
Вилка выключения сцепления
В некоторых типах сцеплениях для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на пальцы или рычаги нажимного диска и его отвода от них используется вилка выключения сцепления. Она крепится к шаровому шарниру на коробке передач и использует для активизации и отпускания нажимного диска механический рычаг.
Вилки выключения сцепления обычно используются на коробках передач с сцеплением с механическим приводом. Однако, вилки выключения сцепления также используются в комбинации и с некоторыми типами сцепления с гидравлическим приводом.
Подшипник выключения сцепления
Подшипник выключения сцепления — это герметичный шариковый подшипник, который для выключения сцепления воздействует на лепестки диафрагменной пружины или рычаги выключения сцепления нажимного диска.
Подшипник выключения сцепления крепится или к рычагу выключения сцепления или к гидравлическому цилиндру. Когда водитель выжимает педаль сцепления, подшипник выключения сцепления воздействует на лепестки или рычаги выключения сцепления, отжимая их внутрь. Усилие с нажимного диска снимается, и сцепление выключается. Часто подшипник выключения сцепления устанавливается в специальном держателе.
Многие подшипники выключения сцепления рассчитываются на работу в контакте с лепестками нажимного диска даже в том случае, когда педаль сцепления полностью отпущена.
Направляющий подшипник
Во многих автомобилях используется направляющий подшипник. Он устанавливается или в центре маховика или в задней части коленчатого вала. Его назначение — поддерживать первичный вал коробки передач, разрешая ему при этом вращаться независимо от коленчатого вала.
В некоторых переднеприводных автомобилях направляющий подшипник в системах сцепления не используется.
Привод сцепления
Соединение между педалью сцепления и подшипником выключения сцепления называется приводом сцепления. Имеются два основных типа привода сцепления:
• Механический привод с устройством автоматической регулировки
• Гидравлический привод
Ручной привод
В некоторых автомобилях используется тросовый привод с устройством автоматической регулировки. Привод этого типа соединяет педаль сцепления с вилкой выключения сцепления. В верхней части педали сцепления, где к ней подсоединяется трос, располагается устройство автоматической регулировки, которое регулирует длину троса по мере износа ведомого диска сцепления.
При работе сцепления имеется незначительный предварительный натяг подшипника выключения сцепления, создаваемый подпружиненной собачкой храповика. Эта собачка входит в храповое колесо (сектор), ось вращения которого совпадает с осью поворота педали сцепления. Когда сцепление расцепляется, собачка зацепляет зуб на секторе. По мере износа сцепления слабина в тросе позволяет собачке перемещаться в следующий зуб сектора, автоматически устраняя слабину троса и поддерживая правильность регулировки сцепления.
Гидравлическая система
В сцеплении с гидроприводом для обеспечения воздействия подшипника выключения сцепления на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска используется гидравлическое давление. Аналогично системе тормозов гидропривод сцепления имеет главный цилиндр, систему гидравлических трубопроводов и рабочий цилиндр.
Когда водитель выжимает педаль сцепления, рычаг, соединенный с главным цилиндром, толкает поршень главного цилиндра в его канале вниз.
• К тормозной жидкости, содержащейся в главном цилиндре, прикладывается давление. Главный цилиндр посылает это давление к рабочему цилиндру.
• Поршень рабочего цилиндра, выдвигаясь, преобразует это давление в механическое усилие.
• Это механическое воздействие заставляет подшипник выключения сцепления нажимать на лепестки или рычаги выключения сцепления нажимного диска, тем самым выключая сцепление.
Работа сцепления
В большинстве легковых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности используется однодисковое сухое сцепление. В основном, эта система имеет один диск, плотно зажимаемый между двумя другими дисками. Средний диск -ведомый. Мощная пружина или комплект пружин заставляет два движущихся элемента идти навстречу друг другу. Они плотно зажимают средний диск до такого состояния, при котором они начинают вращаться вместе как единый элемент.
В качестве одного из движущихся элементов используется маховик двигателя. Поверхность маховика, к которой прижимается ведомый диск, очень чисто механически обработана.
Другой движущийся элемент называется нажимным диском. Нажимной диск — это тяжелое чугунное кольцо, который имеет одну гладкую сторону. Нажимной диск крепится к кожуху сцепления, который крепится болтами к маховику, и поэтому они вращаются вместе.
Ведомый диск сцепления — это плоский стальной диск с фрикционным материалом, нанесенным на каждую из сторон. Диск имеет шлицевое соединение с первичным валом коробки передач. Т.к. ведомый диск сцепления имеет внутренние шлицы, он устанавливается на первичный вал коробки передач и должен вращаться при его вращении. Поскольку шлицы прямые, ведомый диск сцепления может перемещаться на первичном вале вперед и назад.
Когда водитель выжимает педаль сцепления (сцепление выключается), нажимной диск отжимается от маховика. Т.к. ведомый диск сцепления больше не прижат к маховику, двигатель уже не приводит в движение ведомый диск сцепления, а соответственно и первичный вал коробки передач.
Выключение сцепления позволяет первичному валу коробки передач останавливаться, и таким образом автомобиль можно остановить без выключения двигателя. Если автомобиль движется, отмена приложения крутящего момента к первичному валу позволяет обеспечить плавность переключения передач, потому что зубчатые колеса коробки передач/ коробки передач в блоке с ведущим мостом не нагружены.
Когда педаль сцепления отпускается (сцепление включается), нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику. Это действие заставляет ведомый диск вращаться вместе с маховиком и приводить в движение первичный вал коробки передач.
