Общие сведения
Сцепление предназначено для кратковременного отключения двигателя от коробки передач (КП). Оно позволяет водителю плавно начать движение, безударно переключать передачи, а также снижает действие нагрузок, возникающих из-за неравномерного вращения коленвала (гасит крутильные колебания). Сцепление расположено между двигателем и КП и представляет собой фрикционную муфту, передающую крутящий момент за счет сил трения между ее деталями.
На легковых автомобилях наибольшее распространение получили сухие (без смазочного материала) однодисковые (с одним ведомым диском) сцепления благодаря простоте своей конструкции, высокой надежности, плавности включения и хорошему отводу тепла от пар трения.
Работой механизма сцепления управляют, воздействуя на его педаль: если она нажата — сцепление выключено, если отпущена — включено.
Механизм сцепления
Состоит из ведущей части (корзины), ведомого диска, муфты с выжимным подшипником и вилки (рис. 1, 2).
Корзина — механизм, закрепленный на маховике коленвала, прижимающий к нему ведомый диск при отпущенной педали сцепления. К кожуху корзины крепятся массивный (чугунный) нажимной диск и пружина (пружины).
В современных сцеплениях используется диафрагменная пружина, «зажимающая» ведомый диск между нажимным диском и маховиком. При нажатии на лепестки внутренней части диафрагменной пружины выгибается ее наружная часть, прекращая давить на нажимной диск и «освобождая» ведомый. Таким образом выключают сцепление.
В корзине с цилиндрическими пружинами (рис. 3), расположенными по краям ее кожуха, ведущий диск отводится рычагами (лапками) при воздействии на них. Корзины этого вида менее компактны, требуют регулировки при сборке и после ремонта, поэтому на современных автомобилях практически не применяются.
Корзину в сборе балансирует производитель, высверливая металл в нажимном диске.
Ведомый диск имеет фрикционные накладки, которые контактируют с маховиком и нажимным диском при включенном сцеплении. Он изготавливается из листовой стали, наружная часть имеет фигурные прорези, делящие ее на лепестки волнообразной формы. Фрикционные накладки приклепываются к выпуклым участкам лепестков (см. рис. 1, а), позволяя им расходиться на небольшое расстояние при выключении сцепления. Это повышает плавность его работы, так как под действием нажимного диска фрикционные накладки сходятся, давая возможность ведомому диску в это время проскальзывать. В середине диска находится демпфер (гаситель крутильных колебаний), состоящий из фрикционных шайб (на рис. 1 и 2 не обозначены) и демпферных пружин, обеспечивающих соединение со шлицевой ступицей. В нее входит первичный вал коробки передач.
При изготовлении ведомый диск балансируют наклепыванием грузиков.
Вилка передвигает муфту выключения под действием привода сцепления (см. ниже).
Муфта выключения, при нажатии на педаль, перемещает по направляющей втулке выжимной подшипник, который выключает сцепление, воздействуя на лепестки диафрагменной пружины или лапки корзины.
Приводы сцепления
На легковых автомобилях применяются следующие виды приводов.
Механический привод имеет простую конструкцию и низкую стоимость. Наибольшее распространение получил тросовый привод. Он применяется там, где педаль сцепления находится недалеко от вилки выключения (на переднеприводных ВАЗах, «Москвичах»). С увеличением длины тросового привода его жесткость уменьшается, что увеличивает ход педали.
Гидравлический привод конструктивно более сложен и, соответственно, стоимость его выше. Может иметь значительную длину без потери жесткости. Применяется на автомобилях любой компоновки.
Автоматический привод сцепления не имеет педали и позволяет приблизить работу механической (в обиходе — ручной) коробки передач к наиболее распространенной автоматической (гидромеханической). В конструкцию привода входят датчики, исполнительный и электронный блоки. Наиболее современные устройства не только управляют работой механизма сцепления, но и автоматически переключают передачи в механической коробке.
Работа сцепления
В работе сцепления можно выделить три основных режима: полностью включено, полностью выключено и переходный режим — частичная пробуксовка ведомого и ведущего дисков.
Полностью включено — основной режим работы. При этом педаль сцепления отпущена, нажимной диск прижимает ведомый к маховику, вынуждая их вращаться с одной скоростью.
Полностью выключено — режим работы при нажатой до упора педали. Нажимной диск освобождает ведомый и позволяет ему вращаться независимо от маховика или быть неподвижным. Этот режим нужен для переключения передач.
Переходный режим необходим для плавного соединения двигателя и трансмиссии в момент троганья автомобиля и исключения в ней ударных нагрузок при переходе с одной передачи на другую. Это достигается за счет пробуксовки фрикционных накладок ведомого диска между маховиком и нажимным диском при плавном отпускании педали сцепления. Прижимное усилие и передаваемый момент возрастают постепенно, а их интенсивность водитель регулирует педалью.
Рекомендации
Для обеспечения долговечности работы деталей сцепления необходимо придерживаться следующих правил.
Трогаться с первой передачи, за исключением начала движения на очень скользкой дороге.
Нажимать педаль сцепления быстро и до упора.
Отпускать педаль сцепления плавно, не допуская ее бросков, но и без длительной пробуксовки дисков, приводящей к ускоренному износу и повышенному нагреву деталей.
Не держать длительно выжатой педаль сцепления при работающем двигателе, например на светофоре. Иначе выжимной подшипник преждевременно выйдет из строя.
Не держать при движении автомобиля постоянно ногу на педали сцепления, так как возможно непроизвольное нажатие на нее.
Не загружать автомобиль выше нормы, особенно при поездках по плохим и горным дорогам.
При возникновении неисправности (см. таблицу) как можно быстрее обнаружить причину и произвести ремонт.
Своевременно заменять ведомый диск, чтобы его заклепки не изнашивали нажимной диск и маховик.
Только в крайнем случае вытаскивать застрявший автомобиль способом "раскачки". Частые нажатия и отпускания педали с резким увеличением оборотов двигателя значительно сокращают срок службы механизма сцепления.
