Устройство и принцип работы

Около 70% автомобилей, продаваемых в стране, оснащены механическими коробками передач. Такие модели очень популярны и пользуются большим спросом у автолюбителей. Для таких машин важно правильно использовать сцепление, как для его защиты, так и для поддержания коробки передач в наилучшем состоянии.

Какова роль сцепления, и какие компоненты с ним связаны?

Сцепление обеспечивает связь между коробкой и двигателем.

Всем водителям известно, что педаль сцепления (вместе с педалью акселератора) позволяет автомобилю трогаться с места и переключать передачи во время движения.

Таким образом, сцепление и его устройство, и принцип работы довольно просты. Фактически, сцепление обеспечивает связь между коробкой и двигателем посредством двух процессов:

Сначала оно отключает двигатель от коробки передач, т.е. прерывает поток мощности между ними.

Затем двигатель соединяется с КПП, что является прогрессивным процессом и происходит во время старта автомобиля. При каждом переключении передач эти функции выполняются последовательно. Они должны выполняться надлежащим образом, чтобы не вызывать сбоев в работе коробки или сцепления, которые со временем могут повлиять на плавность хода автомобиля. Таким образом, разъединение необходимо, когда поток мощности двигателя уменьшается и нужно установить более низкую передачу.

Большинство автомобилей с МКПП имеют сцепления, которые являются механическими (или фрикционными), приводными (по тросу), гидравлическими, или безмасляными (сухое трение).

Принцип работы и механизм

Вся работа сцепления построена на трении между дисками. Ведущий диск является частью ДВС, а ведомый диск – элемент трансмиссии. Когда водитель отпускает педаль, то пружины сжимают диски вместе. В итоге за счет фрикционных поверхностей, диски притираются и продолжают вращение с равной угловой скоростью. От силы лепестков пружин зависит показатель абразива диска.

Когда водитель выжимает сцепление, основа привода перемещают вилку, которая впоследствии оказывает влияние на подшипник. Последний перемещается до упора. Пружины в этот момент уже готовы прижать два диска, что значит, что вилка разорвала связь между трансмиссией и маховиком ДВС. Все трансмиссионные удары, когда водитель резко бросает педаль, когда ТС тронулось с места, поглощают и сглаживает отдельный тип пружин.

Принцип работы систем сцепления XTend, SAT

Сцепление, его виды, назначение и устройство

Рекомендации по правильному использованию сцепления

Чтобы избежать различных сбоев сцепления, которые представляют большую опасность для водителя, если их не устранить вовремя, рекомендуется следовать некоторым советам:

При каждом переключении передач нажимать на педаль сцепления до упора. Не отпускать педаль внезапно, когда рычаг находится не в «свободном» положении, так как в этом случае двигатель может внезапно остановится и заглохнуть. Кроме сцепления могут выйти из строя шестерни или диски сцепления.

Аналогичным образом, слишком медленное отпускание педали приводит к неполному разъединению и к прокручиванию колес.

Не удерживать сцепление во время ожидания, например, зеленого света на светофоре, и не держать подошву ноги во время езды, так как это перегружает подшипники.

Деформацию диска сцепления можно предотвратить, если избегать подъема на крутые склоны, буксировки других автомобилей и, как правило, всего, что связано с нажатием на педаль.

Не стартовать на автомобиле ни на какой другой передаче, кроме 1-ой.

Использовать не агрессивный и превентивный стиль вождения.

Предотвращение поломки автомобиля означает, помимо осторожного обращения, проведение регулярных проверок с целью раннего выявления любых нарушений. Для этого лучше обращаться в специализированные автосервисы. Специалисты вовремя, а главное правильно определят неисправность и ее причину, а также профессионально проведут ремонт. Полностью исправный автомобиль — это не только комфорт передвижения, но и безопасность, как водителя, так и всех, кто находится в салоне.

Керамика

Керамический материал представляет собой смесь меди, железа, оловянистой бронзы, диоксида кремния и (или) графита. Смесь перечисленных «ингредиентов» в строго определенных составах спекается в единую пластину, которая затем приклепывается к ведомому диску сцепления. Благодаря своей структуре, керамические диски имеют высокую долговечность, выдерживают большие перепады температур и экстремальные нагрузки. Температурная стойкость керамики доходит до 540 градусов.

Важно отметить, что рабочие поверхности деталей – маховик и нажимной диск, сопряженные с такими накладками, должны иметь специально обработанные поверхности. Также для данного материала также важно отметить, что статический коэффициент трения находится в пределах 0.4-0.6, а это означает, что включение сцепления будет резким и неприятным для пассажиров. Для плавного трогания автомобиля с места водителю, незнакомому с таким сцеплением, предстоит потренироваться управлению педалями газа и сцепления. Керамические диски сцепления используются в легких дизельных грузовиках, гоночных автомобилях и сельскохозяйственной технике.

Как определить неисправность?

Все машины по коробке передач делятся на 2 большие группы: с автоматической и механической трансмиссиями. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки. Задумывались ли вы о том, почему нужно выжимать педаль сцепления при переключении скоростей? Чтобы разобраться, что такое сцепление автомобиля, необходимо первым делом понять, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания может изменять крутящий момент в ограниченном диапазоне, данный механизм влияет на скорость автомобиля. Чтобы контролировать скорость движения ведущих колес, необходимо к двигателю подключить механизм трансмиссии, который включает в себя коробку передач, ведущий вал, ведущее колесо.

Чтобы переключение скоростей происходило плавно, нужно на время прекратить подачу крутящего момента на двигатель. В данном случае нелогично было бы сделать полную остановку двигателя, поэтому придумали сцепление. Оно блокирует крутящий момент, тем самым обеспечивает непрерывную работу двигателя.

Любой механизм может сломаться внезапно, к сожалению, от этого никто не застрахован. Но есть определенные признаки, которые помогут понять, что со сцеплением что-то не то и его уже пора поменять.

Одним из главных показателей скорого выхода из строя сцепления является характерный скрежет (хруст) коробки передач во время переключения (при полном нажатии на педаль).

Признаком неправильной работы сцепления является его пробуксовка. Вследствие этого повышается расход топлива, и чувствуется потеря мощности двигателя.

Довольно часто появляются моменты, когда ступица начинает заедать и при переключении коробки передач происходят характерные рывки автомобиля. Причиной всего этого является изнашивание деталей сцепления.

Каждому автомобилисту стоит помнить, что как только появляются такие признаки неисправности, следует незамедлительно приступать к проведению диагностики, и в случае подтверждения заменить сцепление. Несвоевременное устранение таких проблем может привести к более серьёзным поломкам, а соответственно к более дорогостоящему ремонту.

Автомобилестроение не стоит на месте и на сегодняшний день на многие современные авто устанавливают усовершенствованные коробки передач и подключают электронное сцепление, за работу которого отвечает блок управления. Если у владельца такой автомобиль, то необходимо как можно чаще проверять коробку передач на наличие признаков неисправностей. Чтобы избежать выхода из строя блока, который обойдется очень дорого. Существуют небольшие рекомендации по поддержанию максимального ресурса сцепления.

Плавная езда. Старайтесь избегать резких и быстрых стартов с полностью нажатой педалью газа.

Рекомендуем иногда проводить диагностику сцепления для своевременного устранения.

Вдобавок стоит отметить, что к выбору нового сцепления стоит относиться со всей серьёзностью и ответственностью. Не стоит пытаться сэкономить и поставить неоригинальные запчасти, это может сыграть против, и обернуться ещё более плохими последствиями. Как говорится «скупой платит дважды».

Возможные неисправности

Одним из наиболее распространенных проблем при работе сцепления может быть пробуксовка. Пробуксовка, или неполное включение — это проскальзывание одного диска относительно другого, при не нажатой педали. Этот процесс меняет температурный режим работы механизма, что может привести к тому, что ведомый диск деформируется, а ведущий диск сцепления покроют трещины. Износостойкие накладки, обгорая, создают специфический запах.

Заметить эту неисправность легче всего на высоких передачах, когда при увеличении скорости вращения двигателя, скорость движения транспортного средства не увеличится. Для отладки работы сцепления следует заменить поврежденные детали нажимного устройства, может понадобиться замена диска сцепления.

Замена диска сцепления должна производиться вовремя, так как своевременное устранение неисправностей позволяет понести меньшие затраты времени и денег.

Причины неисправностей

Зная принцип действия сцепления автомобиля, автовладелец сможет определить его неисправности.

Когда сцепление выключается не до конца из-за большого свободного хода, то нужно отрегулировать этот самый ход, удалив воздух из гидропривода. Если чувствуется пробуксовка сцепления из-за малого свободного хода, то нужно отрегулировать ход педали, либо заменить диски и пружины. Из-за заклинивания привода в механизме сцепление может резко включаться. Для ликвидации проблемы стоит заменить неисправные узлы или устранить задиры на дисках.

И еще одна частая проблема — подтекание «тормозухи» из основного или рабочего цилиндра. Устранить неполадку можно после того, как будет найдено место протечки. Неисправные узлы меняют на новые, не забывая прокачивать гидропривод.

Особенности сцепления АКПП

Чаще всего автомобили с автоматической коробкой наделенны влажным многодисковым типом сцепления, хотя можно встретить варианты сухого сцепления. Управление выжимной силой, как и переключение передач, происходит за счет работы сервопривода. Актуаторы бывают гидравлические и электрические. Управление сервоприводами происходит при помощи ЭБУ или гидрораспределителя.

Больше всего негодований вызывает работа электрических сервоприводов во время переключения передач. Прежде чем, запустить в работу механизм сцепления, акутатор проводит анализ оборотов двигателя и только потом разъединяет ДВС от трансмиссии. Гидравлический сервопривод реагирует на давление, созданное распределителем и масляным насосом при достижении определенного показателя оборотов. После чего запускает в ход механизм сцепления.

Разновидности сцеплений

Выяснив, из чего состоит сцепление автомобиля, водителю стоит изучить разновидности сцеплений.

Сухое сцепление работает на основе силы трения, которая появляется при взаимодействии сухих поверхностей. Это создает надежную связь между коробкой передач и двигателем. В машинах с МКПП чаще всего используют сухое однодисковое сцепление. Однако также существует мокрое сцепление, которое предполагает работу трущихся элементов в масляной «ванне». Данная схема создает плавное соприкосновение дисков. Чаще всего она применяется на роботизированных коробках передач, имеющих двойное сцепление. Гидравлический привод управляется электроникой. Такая конструкция очень надежна, но дорогая по стоимости.

Существует также сухое двухдисковое сцепление, которое имеет два ведомых диска и промежуточную проставку. По сравнению с другими видами, эта схема проще «мокрой» и часто применяется на грузовых авто и машинах с мощными моторами.

Сцепление двухмассового маховика состоит из частей, связанных с одной стороны с «движком», а с другой стороны с ведомым диском. Эти элементы обладают свободным ходом и соединены пружинами. Конструкция включает в себя опцию гашения колебаний.

Не просто момент

Как известно, сцепление служит для временного отсоединения силовой передачи от двигателя. Когда сцепление включено, оно передает… крутящий момент двигателя? Не совсем так.

Вот простой пример – стоящий автомобиль. Чтобы стронуть машину, необходимо преодолеть силу трения покоя. Ведомый диск вынужден передавать так называемый момент трения сцепления. А он может существенно превышать крутящий момент, передаваемый при движении, – и узел обязан эту нагрузку выдерживать. Главная роль здесь принадлежит фрикционным накладкам сцепления.

Керамическое и металлокерамическое сцепление

Керамическое и металлокерамическое сцепление создано специально для любителей экстремальной езды. Если установить керамику на мощный двигатель, то можно стартовать с пробуксовкой и ездить так, что резина будет сожжена. Металлокерамическое сцепление также выдерживает серьезные нагрузки.

Диски для них изготавливают из сырья с добавлением углеродистого волокна. Срок жизни таких дисков в 5 раз дольше, чем обычных. Они справляются с механическими и температурными нагрузками.

«Сухое» сцепление

Схема сцепления автомобиля практически всегда одна и та же (картер сцепления; подшипник выключения сцепления; втулка опорная вала вилки выключения сцепления; вилка выключения сцепления; нажимная пружина; ведомый диск; маховик; нажимной диск; кожух сцепления; первичный вал коробки передач; трос; педаль сцепления; муфта подшипника выключения сцепления; пластина, соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; пружина демпфера; ступица ведомого диска). Однако этот узел имеет свои особенности. Некоторые производители оснащают машины разными типами узлов. Один из самых популярных на данный момент вариантов – фрикционный. При таком типе сцепления процесс передачи усилий крутящего момента осуществляются благодаря силам трения. Последние воздействуют на поверхностях соприкосновения ведомой и ведущей части. То есть передача усилий происходит напрямую между диском ДВС и КПП машины. Также данный тип сцепления называется «сухим». Особенно часто он устанавливается на полноприводные джипы.

Виды механизмов сцепления

Механизмы сцепления можно классифицировать:

• по способу управления – сцепление с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим);
• по виду трения – сухое (когда фрикционные накладки работают в воздушной среде) или мокрое (сцепление, работающее в масляной ванне);
• по режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
• по числу ведомых дисков – одно-, двух-, или многодисковые;
• по типу и расположению нажимных пружин – с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
• по числу потоков передач крутящего момента – одно-, или двухпоточные.

Механический вариант является наиболее простым по конструкции и принципу действия. В случае его использования, водитель или механизатор, нажимая на педаль, посредством тяг и тросов передаёт усилие непосредственно на вилку сцепления. В гидравлическом варианте сцепления задействуется также поршень с гидравлической жидкостью. Как правило, данный вариант применяется на большегрузном автотранспорте, чтобы облегчить работу водителя. При использовании гидравлического привода сцепления величина полного хода педали остаётся постоянной (это обеспечивается наличием у педали сцепления возвратной пружины). Однако величина её рабочего хода меняется, компенсируя уменьшение толщины ведомого диска в результате износа: чем меньше становится толщина диска, тем, при том же полном ходе педали сцепления, бо́льшим оказывается её рабочий ход, и тем «выше» (ближе к концу обратного хода педали при её отпускании) срабатывает сцепление.

У педали сцепления с механическим тросовым приводом полный ход прибавляется по мере износа ведомого диска (педаль сцепления приподнимается вверх относительно уровня пола), вместе с этим увеличивается и её рабочий ход. Свободный ход педали устанавливается регулировкой длины троса. Он составляет в нормальном положении порядка 30…40 мм.

Устройство гидравлического привода

Гидравлический привод имеет более сложное устройство в сравнении с механическим. В его устройстве также присутствуют педаль и вилка сцепление, однако гибкий трос заменен следующими элементами:

• главный цилиндр;
• бачок для жидкости;
• рабочий цилиндр;
• гидравлическая магистраль.

Несмотря на большее количество конструктивных элементов и более сложное устройство, гидравлический привод более совершенен, нежели механический. Главной особенностью гидравлического привода является отсутствие троса, который является механическим элементом, подверженным износу и поломкам.

Главный цилиндр сцепления соединен при помощи штока с педальным узлом. Соединительный шток имеет регулируемую конструкцию, при помощи которой обеспечивается регулировка свободного хода педали. Рабочий цилиндр наиболее часто располагается непосредственно на корпусе картера сцепления и также при помощи штока связан с рычажным механизмом.

Бачок для жидкости может располагаться непосредственно на главном цилиндре сцепления или в любом другом более удобном месте. При раздельном расположении, бачок соединяется с главным цилиндром при помощи гибкого резинового патрубка или жесткой металлической магистрали. Также стоит отметить, что на некоторых автомобилях гидропривод сцепления и гидравлическая тормозная система имеют общий бачок для жидкости.

Главный цилиндр сцепления соединен с рабочим посредством жесткой металлической магистрали, наполненной рабочей жидкостью. Принцип работы гидравлического привода аналогичен действию гидравлической тормозной системы и в его основе лежит свойство несжимаемой рабочей жидкости. Усилие с педали сцепления передается на вилку выключения через жидкость, в качестве которой выступает тормозная жидкость.

Конструктивно, главный цилиндр сцепления имеет аналогичное устройство с главным тормозным цилиндром. Основными конструктивными элементами главного цилиндра являются:

• корпус;
• шток (толкатель);
• резервуар (бачок) для жидкости;
• поршень;
• уплотнительные манжеты.

Рабочий цилиндр также имеет аналогичное устройство. В конструкции рабочего цилиндра имеется клапан для удаления воздуха из системы.

Дополнительное оборудование в приводе сцепления

Гидравлический и механический приводы обеспечивают достаточный комфорт для водителя, учитывая небольшую жесткость диафрагменной пружины нажимного диска легкового автомобиля. Однако на грузовых автомобилях сцепление имеет большие размеры и соответственно требуется намного большее усилие на педали, для приведения в действие корзины. Для облегчения усилия на педали в таких случаях устанавливается пневматический (вакуумный) усилитель, принцип действия которого аналогичен вакуумному усилителю тормозной системы.

Share

Поделиться

Прокачка сцепления

Если вкратце ознакомится с алгоритмом прокачки сцепления, то он происходит следующим образом:

1. Подготовка системы к работе.
2. Подключение к штуцеру резинового шланга.
3. Нажатие на сцепление и слив жидкости до полного выхода воздуха.

Для прокачки гидропривода сцепления вам будут необходимы такие инструменты:

1. Инструмент для фиксации педали сцепления.
2. Канистра для слива тормозной жидкости.
3. Резиновый шланг, который мы будем подключать к сливному штуцеру.
4. Новая тормозная жидкость.
5. Стандартный набор инструментов.

Перед прокачкой сцепления следует его отрегулировать, так как невозможно эффективно прокачать систему сцепления, если толкатель поршня не перемещается свободно. В этой ситуации воздух не выйдет.

Для начала в бачок цилиндра следует долить жидкости. Ее уровень не должен быть ниже двух сантиметров от наивысшего края. При этом нужно постараться, что бы в систему не попал мусор, разные посторонние примеси и так далее.

Читать далее: Как помыть двигатель автомобиля самостоятельно в домашних условиях инструкция видео

Снимаем с перепускного клапана резиновый колпачок в верхнем отделе корпуса, после чего надеваем шланг. Через него из системы будет проходить тормозная жидкость. В емкость наливается около двести миллилитров тормозной жидкости.

Открываем пропускной клапан и нажимаем несколько раз на педаль сцепления.

Следите за пузырьками воздуха, именно сейчас и происходит очистка всей системы. Кроме того, следите, что бы уровень тормозной жидкости не опустился ниже трех сантиметров от края. После того, как педаль максимально опустится, необходимо до конца закрутить перепускной клапан. Процесс производится несколько раз.

Теперь снимаем со штуцера резиновый шланг и надеваем предохранительный колпачок. Далее доливаем в бачок жидкость.

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

Вывод

Изношенное сцепление
Сцепление является важной составляющей любого автомобиля с механической коробкой переключения передач. Без него осуществлять эффективное и безопасное движение будет крайне проблематично, как и в тех случаях, когда произошел износ отдельных составляющих, например, ведомого диска или выжимного подшипника. Помните, что средний срок качественного набора сцепления составляет 100-150 тысяч км, после чего его придется заменить, но более подробно об этом поговорим в следующих материалах.

Оставайтесь с , ведь впереди еще много интересного. Ищите нас в ВК, где кроме полезных материалов вы можете найти много автоюмора.