Зачем нужны пружины на диске сцепления?

Как работает сцепление в автомобиле?

Сцепление — это механизм, соединяющий трансмиссию автомобиля с его двигателем. Принцип работы сцепления  в механической коробке передач не сложен, но в автоматических коробках этот узел работает в автономном режиме, без участия водителя.

Зачем нужно сцепление?

Все виды двигателей внутреннего сгорания выдают крутящий момент в ограниченном диапазоне оборотов. Чтобы менять скорость вращения ведущих колес, ДВС должен дополнительно оборудоваться трансмиссией. Она позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне оборотов, изменяя при этом скорость вращения за счет переключения передач.

Но переключение передачи – технически сложный процесс, поскольку для этого требуется временное прекращения подачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию. Но тогда, чтобы плавно переключить скорость, потребуется выключать двигатель.  Назначение сцепления – прерывание сообщения между коробкой передач и двигателем при его работе. То есть, этот узел прекращает передачу крутящего момента с двигателя на коробку передач при непрерывно работающем моторе.

Конструкция и принцип работы сцепления

Основная часть сцепления — это  диск, который с обеих сторон покрыт фрикционным материалом с повышенным коэффициентом трения. Его устанавливают на маховике, и когда на диск действует внешнее усилие, он вращается вместе с маховиком.

К диску сцепления подключается ведущий вал трансмиссии, через который на коробку передач передается крутящий момент. Привод сцепления, состоящий из корзины, нажимного диска и кожуха, и создает это прижимное внешнее усилие. При этом кожух, с которым монтируется корзина сцепления, должен быть прочно прикреплен к маховику, прижимая к диску сцепления нажимной диск. В этом положении крутящий момент от двигателя полностью передается на коробку передач.

Чтобы разомкнуть механизм сцепления или, как его еще называют муфту сцепления, и прекратить подачу крутящего момента на трансмиссию, применяется  специальная диафрагменная пружина. Ее контур всегда остается неподвижным, а лепестки в середине подпуржинены. Она расположена между нажимным диском и кожухом.

После того как переключение состоялось, педаль отпускается, работа сцепления возобновляется и крутящий момент снова передается на трансмиссию.

В диске сцепления расположено несколько демпферных пружин, предназначенных для выравнивания колебаний и порождаемых ими вибраций, источником которых является работающий двигатель. При этом устройство ведомого диска сцепления таково, что его ступица не жестко крепится на основном диске. То есть крутящий момент передается на диск сцепления, потом на пружины и только после этого на ступицу ведомого диска. Таким образом практически полностью гасятся крутящие колебания, создаваемые двигателем, обеспечивая большую плавность хода.

При нажатии на педаль сцепления усилие передается через главный и рабочий цилиндр, после чего специальная вилка рассоединяет диск и маховик. Главный и рабочий цилиндр сцепления состоят из корпуса, в котором размещаются толкатель и поршень, они заполнены жидкостью, которая по своим свойствам напоминает тормозную.

При нажатии педали жидкость под давлением поступает в главный цилиндр, который передает давление в рабочий, где производится воздействие на вилку, разводящую муфту. После отпускания педали, жидкость через клапан опять возвращается в главный цилиндр, и диск соединяется с маховиком.

Такая система позволяет уменьшить усилие, прикладываемое к педали за счет разности объема цилиндров.

Правильная работа со сцеплением 

Подача команд на подведение и разведения диска сцепления и маховика подается водителем путем нажатия на соответствующую педаль, которая находится под левой ногой. Принцип работы педали сцепления состоит в том, что через систему механических приводов она отводит диск от маховика. При ее отпускании диск опять соприкасается с маховиком, передавая крутящий момент на трансмиссию.

К первичному валу трансмиссии присоединяется сложный механический агрегат – коробка передач. Она тоже не может работать без сцепления, поскольку делать переключения без ее временного отключения от двигателя очень сложно, а для новичков данная задача вообще неразрешима.

Крутящий момент передается на шестерни первичного вала, который при нажатии на педаль сцепления останавливается.  В нейтральном положении коробки передач это не имеет значения, поскольку даже при двигающемся первичном валу он не входит в зацепление со вторичным валом.

Для передачи крутящего момента на вторичный вал водитель выжимает сцепление, чтобы первичный вал остановился. Затем  он рычагом включает нужную передачу, соединяя шестерни валов, после отпускания педали крутящий момент передается с первичного вала на вторичный.

1. Устройство и работа сцепления при нажатии на педаль приводят к тому, что крутящий момент перестает передаваться на ведущие колеса и автомобиль, проехав некоторое время по инерции остановится, а двигатель будет работать и никогда не заглохнет.
2. Если в коробке передач включена нейтральная передача, автомобиль не будет двигаться, двигатель при этом тоже не заглохнет.

Педаль сцепления имеет три условных положения, в которых и происходят основные фазы работы системы:

• верхнее положение при не нажатой педали;
• среднее или рабочее положение. На разных автомобилях это положение может находиться выше или ниже от пола, поэтому при пересадке на новый автомобиль его нужно найти;
• нижнее положение при полностью выжатой педали.

Именно в среднем положении происходит соприкосновение диска с маховиком, во избежание излишнего износа деталей, соединять их нужно очень плавно. ошибка новичков, знающих, что сцепление нужно отпускать постепенно: после достижения зацепления диска и маховика они резко бросают педаль, машина несколько раз дергается и глохнет.

Чтобы правильно тронуться, нужно выжать педаль сцепления, включить первую передачу, быстро отпустить педаль до среднего положения и в нем педаль задерживается приблизительно на три секунды. После того как машина проехала около одного метра, педаль полностью отпускается.

При переходе на повышенную передачу сцепление нужно отпускать быстро, причем, чем передача выше, тем быстрее отпускается педаль. Все эти навыки достигаются постепенно в результате многократных тренировок.

Начало движения автомобиля на подъеме

Многие водители-новички испытывают серьезные трудности при старте автомобиля на подъеме. Но, зная принцип работы сцепления механической коробки и последовательность действий, они будут делать это намного увереннее. Данную последовательность действий можно использовать, когда в машине плохо работает ручной тормоз:

• изначально выжимаются педали сцепления и тормоза при работающем на холостых оборотах двигателе;
• педаль сцепления медленно и плавно отпускается до тех пор, пока не почувствуется зацеп диска сцепления и трансмиссии, в этот момент автомобиль начинает подрагивать;
• снимается нога с педали тормоза, при этом автомобиль не покатится назад, поскольку сцепление действует, как тормоз;
• нажимается педаль газа, и автомобиль начинает катиться вперед.

Почему частично отпущенное сцепление заменяется собой педаль тормоза? Данный эффект – результат уловленного силового баланса между силой гравитационного притяжения и статической силы трения колес. Их неподвижность обеспечивается балансом силы двигателя, который толкает автомобили вперед и той же силой трения покоя. Но такая работа со сцеплением при остановках повышает износ фрикционного материала диска сцепления.

Заключение

Устройство муфты сцепления и системы переключения передач в любом автомобиле  сложное, несмотря на простоту работы. Поэтому, чтобы избежать поломок, нужно знать принципы их правильной эксплуатации. В этом случае узел прослужит долго, позволяя избежать дорогостоящего ремонта, который потребует специальных навыков и оборудования.

Источник: https://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/kak-rabotaet-stseplenie-v-avtomobile/

Выжимной подшипник сцепления: принцип работы, признаки неисправности и проверка

Сегодня наиболее распространены системы сцепления с двумя дисками – ведущим, жестко сцепляемым с коленчатым валом и ведомым, передающим крутящий момент на КПП. Для переключения передач или перевода автомобиля на холостой ход требуется разъединение дисков сцепления, которое осуществляется с помощью выжимного подшипника, оттягивающего ведомый диск от ведущего.

Местоположение выжимного подшипника

Это важный элемент системы сцепления, и одновременно одна из наиболее уязвимых деталей. Выжимной подшипник сцепления в процессе движения автомобиля находится в состоянии покоя, включаясь в работу только при переключении передач. Поломка такой мелкой запчасти гарантирует невозможность дальнейшей эксплуатации авто, так что менять подшипник нужно сразу же при появлении явных признаков его неисправности.

Стоит деталь от 300 до 1500 и более рублей в зависимости от производителя и модели автомобиля. Замена подшипника на СТО обойдется в 3000-7000 рублей, поэтому при наличии желания, возможности и нормального комплекта автоинструментов есть смысл сделать это самостоятельно и хорошо сэкономить.

Виды выжимных подшипников

Сейчас распространены два типа выжимных подшипников:

• роликовые или шариковые – механические узлы, передающие усилие на подшипник через жесткую связку тяг;
• гидравлические – здесь усилие создается гидравликой, благодаря чему педаль сцепления выжимается гораздо легче.

Гидравлический выжимной подшипник

Роликовый выжимной подшипник

Механический выжимной подшипник сцепления можно назвать деталью из прошлого, ведь им оборудовались «Москвичи», «ВАЗы» и прочие старые авто. На новых машинах, даже бюджетных, применяются преимущественно гидравлические системы. Хотя ряд отечественных производящихся сейчас авто все еще комплектуются механикой, с целью удешевления и упрощения.

Принцип действия

Задача выжимного подшипника заключается в обеспечении соединения и разъединения сцепления при нажатии на педаль в салоне автомобиля. Принцип работы детали довольно прост:

• ведомый диск нажимным диском поджимается к маховику, за счет чего и обеспечивается сцепление;
• давление на нажимной диск обеспечивается диафрагменной пружиной, на внутренние лепестки которой и воздействует выжимной подшипник сцепления;
• передвижение подшипника, инициирующее разъединение дисков обеспечивается вилкой сцепления.

Выжимной подшипник в системе сцепления автомобиля

Причины и признаки поломки выжимного подшипника

Причиной поломки данной детали являются неравномерные нагрузки на нее в момент, когда сцепление выжато, и она уходит назад вместе с ведомым диском. По этой причине долго удерживать педаль сцепления при включенной передаче строго не рекомендуется. В принципе, это надежная и долговечная деталь, а выходит из строя она чаще всего у автомобилистов-новичков.

Самый главный симптомы износа подшипника – появление легкого стука при выжимании педали сцепления. Если звук появился летом, это почти гарантия грядущих проблем, если же он пришел вместе с морозами, может иметь место элементарное изменение линейных размеров стакана подшипника из-за падения температуры на улице. Выжимной подшипник в большинстве автомобилей обладает неоспоримым достоинством – высокой прочностью, поэтому даже при появлении шума вы можете себе позволить некоторое время ничего не предпринимать, а понаблюдать за тем, не усиливается ли он.

Как проверить выжимной подшипник

Проверка выжимного подшипника сцепления проводится на слух при выжимании педали, когда он в работе (вращается). В зависимости от стадии и характера износа (малое количество смазки или пошла выработка) звук будет отличатся, он может как просто гудеть, так и шуметь или издавать другие неприятные звуки в районе коробки. Но не стоит путать эти звуки с теми, что могут возникать когда педаль сцепления даже не выжата, поскольку такой признак будет указывать на подшипник первичного вала.

Замена выжимного подшипника сцепления

Если подшипник все же нужно менять, придется выполнить следующую последовательность действий:

• демонтаж КПП;
• отсоединение от муфты концов пружинного фиксатора;
• снятие с направляющей втулки подшипника;
• отсоединение пружинного держателя;
• снятие подшипника с муфты и установка новой детали.

Новый подшипник должен максимально легко вращаться, даже минимальные натяжки и люфты недопустимы.

Перед установкой детали на направляющую втулку, их поверхности необходимо щедро смазать консистентной смазкой.

В заключение следует отметить, что выжимные подшипники могут без проблем служить до 150 000 километров пробега, однако часто их приходится менять каждые 50 000 км из-за ошибок водителя и плохих дорог, разрушающих весь автомобиль, в том числе и сцепление.

на наш канал в Яндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Подписаться

Не нашли ответ на свой вопрос?

Источник: https://etlib.ru/blog/228-vyzhimnoj-podshipnik-vazhnoe-no-slaboe-mesto-sistemy-stsepleniya

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.

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.

— сцепление автомобиля:

Ролик отлично дополнил статью. Удачи на дорогах!

Загрузка…

Источник: http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/sceplenie-avtomobilya-kak-ustroeno-i-kak-rabotaet.html