Система сцепления автомобиля

Основные неисправности сцепления

Неправильная эксплуатация, в особенности слишком длительное нажатие на педаль сцепления, могут стать причиной выхода этого агрегата из строя. К наиболее распространенным проблемам с ним относятся следующие:

• деформация и износ фрикционных накладок диска сцепления;
• повреждение самого диска;
• попадание масла на накладки диска сцепления, из-за чего они утрачивают свои фрикционные свойства и быстрее изнашиваются;
• износ крепежных шлицев, с помощью которых диск сцепления фиксируется на валу;
• поломка или исчерпание ресурса пружин-демпферов;
• ослабление либо выход из строя диафрагменной пружины;
• поломка либо износ выжимного подшипника;
• повреждение поверхности маховика;
• деформация нажимного диска;
• выход из строя вилки выключения сцепления.

Также различные поломки могут произойти в механизме привода сцепления. Их характер зависит в первую очередь от типа привода. 

Когда использовать сцепление?

Из уст автомобилистов очень часто можно услышать фразу относительно того, что педаль сцепления в авто считается самой легкой. Ведь она в отличие от педалей тормоза и газа, не отвечает ни за торможение, ни за ускорение авто. Однако такое утверждение в корне неверно. Поскольку именно педаль сцепления  позволяет опытным автомобилистам управлять транспортом максимально эффективно. С помощью педали сцепления можно достичь максимальных показателей производительности, а также существенно увеличить срок службы транспортного средства. Однако при неправильном использовании элемента все это может перевернуться в противоположную сторону. То есть возможны даже серьезные неполадки с важнейшими узлами авто

Чтобы этого не произошло важно правильно пользоваться педалью сцепления. При старте авто для предотвращения повреждения педали необходимо выдавить педаль сцепления и установить первую передачу

Коленвал и коробка должны соединиться ровно, без рывков. А чтобы перейти правильно от нейтральной передачи к первой нужно сделать следующее:

• Намного выжать педаль;
• Сделать паузу на несколько секунд;
• Отпустить педаль.

Не следует слишком сильно передерживать сцепление, иначе диск может преждевременно износится.

Подробнее о педали сцепления можно узнать в этом видеоматериале:

Опубликовано:
05 ноября 2018

Состав узла сцепления

Нажимной диск

Данный элемент, получивший простонародное название «корзина», является основанием выпуклой округлой формы. Выжимные пружины имеют соединение с прижимной площадкой (также округлой).

Ведомый диск

Также имеет округлую форму, конструкция же его состоит из следующих компонентов: основание, шлицевая муфта, фрикционные накладки, демпферные пружины. Последние расположены вокруг муфты и служат цели гашения вибраций. В основу состава фрикционных накладок входит углепластиковый композит, к тому же они могут быть выполнены из керамики, кевлара и т.д. Присоединяются они к основанию с помощью специальных заклепок.

Выжимной подшипник

Одна из его сторон представляет собой нажимную площадку округлой формы. Располагается на первичном валу, выступающем из коробки передач, и крепится на защитном кожухе вала. Вилкой привода подшипник приводится в действие вследствие нажатия на оправку последнего. Принцип работы подшипника может быть либо оттягивающий, либо нажимной.

Система привода

Она может быть механической, электрической и гидравлической.

1. В механической системе усилие, оказываемое нажатием на педаль, передается на выжимную вилку тросом, находящимся внутри кожуха.
2. В состав электрической системы входит электромотор, к которому подсоединен трос и включающийся нажатием на педаль.
3. Гидравлическая система состоит из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубкой высокого давления. Давление на педаль включает в работу шток главного цилиндра, на конце которого располагается специальный поршень. Последний нажимает на тормозную жидкость, создавая давление, передающееся к рабочему цилиндру по трубке. Конструкция рабочего цилиндра аналогична: также имеются шток и поршень. Из-за давления поршень толкает шток, который нажимает на выжимную вилку.

Педаль сцепления

Она располагается возле педалей газа и тормоза, находится всегда слева. В машинах с автоматической коробкой передач этот элемент отсутствует, но сам механизм сцепления имеет место быть.

Что такое сцепление в автомобиле

Выше уже отмечено, что сцепление обеспечивает отсоединение коробки передач от мотора. Для этого могут использоваться механизмы различного типа: гидравлические, фрикционные, электромагнитные. В зависимости от типа используемого сцепления особенности его конструкции и функционирования будет различным:

• у механизмов фрикционного типа передача вращения коленвала обеспечивается силами трения, возникающими между ведущими и ведомыми элементами;
• в сцеплениях, использующих гидравлическую энергию, отсоединение и присоединение КПП к двигателю обеспечивается давлением жидкости в замкнутой системе;
• принцип работы электромагнитных сцеплений основан на свойствах магнитных полей одинаковой и разной полярности.

Кроме того, сцепления разделяются на следующие подвиды:

• по числу используемых дисков – одно- или многодисковые;
• по условиям использования – сухие либо влажные (их элементы погружены в специальную ванну с маслом);
• по способу приведения в действие прижимного диска – механизмы с диафрагмой, расположенной в центре, и с круговыми пружинами.

Выбор того или иного типа сцепления зависит от множества факторов. Кроме того, большое значение имеет стоимость машины и престижность бренда. Так, на дорогих иномарках премиум-класса широко используются электромагнитные механизмы, обеспечивающие высокую точность срабатывания. На отечественных же моделях, в особенности не самых новых, в большинстве случаев используются сухие фрикционные механизмы замкнутого типа, главное преимущество которых – простота конструкции и обусловленная ей низкая стоимость.

Чем сцепление на МКПП отличается от такое же узла на АКПП

Сцепление на механической коробке передач и сцепление на автоматической коробке передач имеют различные конструкции и принципы работы.

Рассмотрим основные отличия:

1. Механическая коробка передач (МКПП) использует фрикционное сцепление, про которое написано выше. Водитель контролирует процесс сцепления и разъединения маховика и диска сцепления, нажимая на педаль сцепления и переключая передачи ручным способом. Сцепление на механической коробке передач требует активного участия водителя в процессе управления автомобилем.
2. Автоматическая коробка передач (АКПП) использует другой тип сцепления — гидравлический муфту, также известный как гидротрансформатор. Состоит он двух половинок (импеллера и турбины), которые полностью заключены в корпусе и заполнены маслом. Импеллер соединен с двигателем, а турбина — с коробкой передач. Вращение импеллера передает масло на турбину, которая в свою очередь вращает входной вал коробки передач. Это позволяет автоматической коробке передач переключать передачи без участия водителя и обеспечивает плавный ход автомобиля.

Основные отличия между сцеплением на механической и автоматической коробке передач заключаются в конструкции, принципе работы и уровне участия водителя в процессе управления автомобилем.

МКПП требует ручного переключения передач и нажатия на педаль сцепления, в то время как АКПП автоматически переключает передачи и использует гидравлическую муфту для сцепления и разъединения двигателя и трансмиссии.

Принцип работы

Как работает сцепление? Рассмотрим самый популярный на сегодня вариант – постоянно включенное однодисковое сцепление (сухое). Принцип работы сцепления автомобиля заключается в крепком сжатии поверхностей маховика, прижимной поверхности и накладок диска.

Однодисковое, сухое

Благодаря выжимным пружинам, в положении работы нажимной диск очень крепко прижат к диску сцепления, тем самым прижимая его к маховику. В муфту входит первичный вал, крутящий момент на который передается от диска сцепления.
Нажатие активирует работу системы привода: на выжимные трубы нажимает подшипник, а рабочая поверхность «корзины» отделяется от диска сцепления. В результате освобождения диска, первичный вал перестает вращаться, хотя двигатель все еще находится в заведенном состоянии.

Двухдисковое

Как оно работает  в случае двухдисковой системы? «Корзина» имеет уже две рабочие поверхности, следовательно и дисков сцепления тоже два. Ограничительные втулки и система регулирования нажатия располагаются между поверхностями ведущего диска. Сам же процесс разъединения вала и маховика полностью аналогичен однодисковому варианту.
Что же касается АКПП, то там чаще всего применяется многодисковое влажное сцепление. Так как педаль отсутствует, выжим обеспечивается сервоприводом, известным также как актуатор.

Сервоприводы делятся на несколько видов: электрические, шаговые и гидравлические. Управляются они или электронным блоком, или гидравлическим распределителем (в зависимости от типа).
Кроме этого, уже созданы роботизированные коробки передач, в которых используются сразу два сцепления, работающие по очереди.

Мне нравится1Не нравится

Как правильно пользоваться сцеплением на автомобиле

На практике работа со сцеплением автомобиля в основном выражается в выработке навыка правильного трогания с места, особенно на подъеме. При оживленном городском движении умелая работа с педалью позволит автомобилю двигаться плавно и не заглохнуть при резком торможении.

При начале движения, нужно, отпуская педаль сцепления, уловить момент соприкосновения дисков, уравновесить скорости их вращения, и дальше плавно отпустить педаль. Ориентир – число оборотов двигателя. Если двигатель работает равномерно, значит, сцепление включается правильно.

Сцеплением следует пользоваться лишь при старте, переключении передач и при остановке автомобиля. Выполнение этого требования продлит срок его службы.

• Резкое или, наоборот, замедленное отпускание педали сцепления при старте приводит к ускоренному износу рабочей поверхности дисков.
• Остановка на светофоре при нажатой педали и включенной передаче не лучшим образом скажется на работе нажимных пружин, подшипника и вилки выключения.

Две главные неисправности механизма сцепления – это недостаточно плотное соприкосновение дисков и недостаточно полное их разъединение.

1. В первом случае сцепление пробуксовывает, а у автомобиля будет наблюдаться плохая динамика разгона. Обычно это является результатом износа ведомого диска, его фрикционных накладок.
2. Во втором случае в результате неполного разъединения дисков при включенной передаче и нажатой педали автомобиль пытается поехать.

Если эти неисправности не устраняются регулировкой привода, то необходим ремонт самого механизма в стационарных условиях.

Как пользоваться механизмом сцепления на автомобилях с механической коробкой передач

Навыки работы с трансмиссией вырабатываются с годами. Правильные действия обеспечат плавное передвижение автомобиля и предотвратят глушение движка при торможении.

Перед движением машины педаль плавно отпустить, уловив точку, когда диски соединятся. Необходимо уравновесить их вращение, после этого плавно отпустить педаль. Если мотор работает равно, значит, соединение дисков прошло нормально.

Действие сцепления необходимо в трех случаях:

• старт движения автомобиля;
• переключение скоростей;
• остановка машины.

Для чайников есть некоторые нюансы. Если резко или медленно отпустить педаль во время начала движения, это приведет к быстрому износу деталей системы. Простыми словами, их можно будет выкинуть в мусорную корзину.

Работа сцепления автомобиля

Когда двигатель работает, диафрагменная пружина наклоняется внутрь и прижимает диск сцепления к маховику с помощью силы натяжения своих лепестков. Это позволяет крутящему моменту от двигателя передаваться на ведущий вал трансмиссии через диск.

Когда водитель нажимает на педаль сцепления, гидравлическая или механическая система активирует специальную вилку, которая, в свою очередь, отжимает выжимной подшипник, который, в свою очередь, нажимает на центральную часть диафрагменной пружины.

Это приводит к снятию нагрузки с диска сцепления и его разъединению от маховика, что позволяет переключать передачи или останавливать автомобиль без выключения двигателя.

Как пользоваться сцеплением

Есть основные правила, которых нужно придерживаться при езде на механической коробке передач, чтобы не повредить сцепление:

• Педаль нужно выжимать полностью до упора, иначе коробка передач будет работать некорректно.
• Движение всегда нужно начинать с первой передачи. Но почти сразу рекомендуется переключаться на вторую.
• Сцепление не должно быть выжато долгое время, это увеличивает его износ.
• Систему сцепления необходимо регулярно проверять в автосервисе, ведь это важная часть нормального функционирования автомобиля.
• При попадании в ямы или застревании в снегу лучше взять машину на буксир. В попытках выбраться сильно жжётся сцепление, крутятся высокие обороты и нарушается работа и других деталей.

116_moto_0511_076

Осталось установить детали выжима сцепления. Главное — крышка должна легко встать на место, нельзя осаживать ее силой — так легко поломать зубья на валу привода сцепления. Не беда, что рычаг не встанет в нужное положение, его несложно переставить на шлицах. А вал с парой выкрошенных зубьев можно временно использовать, просто повернув его на 180°. Осталось установить детали выжима сцепления. Главное — крышка должна легко встать на место, нельзя осаживать ее силой — так легко поломать зубья на валу привода сцепления. Не беда, что рычаг не встанет в нужное положение, его несложно переставить на шлицах. А вал с парой выкрошенных зубьев можно временно использовать, просто повернув его на 180°.

Сила трения: диагностируем и меняем сцепление

Как правильно трогаться с места

Итак, ваш двигатель запущен и работает на нейтральной передаче. Вы выжимаете педаль сцепления и включаете первую скорость. Теперь необходимо плавно произвести соединение коленчатого вала с коробкой передач. Это означает, что надо прижать ведомый диск к вращающемуся со скоростью 20-25 оборотов в секунду маховику. Чтобы машина не «прыгала», а двигатель внезапно не заглох, делать эту операцию будем в три этапа.

• 1 этап. Слегка приотпустите педаль сцепления. Пружины нажимного диска подведут ведомый диск до легкого соприкосновения к маховику – ваш автомобиль тронется и потихоньку начнет ползти.
• 2 этап. Две-три секунды держите педаль в таком положении. Скорости вращения маховика и диска постепенно уравниваются – ваш автомобиль разгоняется.
• 3 этап. Автомобиль уверенно едет по дороге – крутящий момент 100%-но передается коробке передач. Отпускайте педаль и снимите с нее ногу. Дальнейшее полувключенное состояние сцепления будет жечь диски.

На светофоре

По многочисленным свидетельствам водителей-новичков некоторые инструкторы по вождению учат ждать зеленого сигнала светофора с выжатым сцеплением и включенной первой передачей. Казалось бы, диски не соприкасаются, угроз к тому, чтобы горели накладки, нет. Но в этом случае идет износ выжимного подшипника. В конце концов это негативно отражается на двигателе вообще. Поэтому – ставьте на нейтральную и отпускайте педаль сцепления.

В пробке

Пожалуй, наибольшую угрозу сцеплению доставляет езда в пробках. Некоторые водители долгое время не снимают ногу с педали сцепления, включая и выключая его, оставляя двигатель включенным на первой передаче.

Статья в тему: Если разряжается автомобильный аккумулятор

Ведомый диск практически постоянно трется о диск маховика, причем, асинхронно. В результате происходит дополнительный нагрев, что способствует его более интенсивному истиранию.

Двигаться в пробках старайтесь, преодолевая небольшие расстояния этапами, выключая в промежутках передачу и отпуская сцепление.

На спуске

На крутых спусках нельзя выключать передачу. Спускаться рекомендуется на первой скорости с притормаживанием, используя ножной, и быть готовым, в крайнем случае, применить ручной тормоз. Пользоваться при этом педалью сцепления нет никакой необходимости. Больше того, это может представлять опасность остановки двигателя.

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.

Что такое сцепление в автомобиле

Сцепление в конструкции транспортного средства служит посредником между мотором и КПП. Позволяющее плавно передавать мощность от маховика мотора на первичный вал коробки переключения передач. Далее, вся мощность от силового агрегата переходит на колеса. Благодаря сцеплению, мощность на колеса переходит по возрастанию, а не во всем объеме единовременно. Это позволяет сохранить в целостности многие элементы мотора и трансмиссии, а также повышает комфорт при вождении, благодаря мягкому началу движения и незаметному переключению передач.

Также, сцепление играет роль предохранителя, который берет всю мощность на себя при резком торможении. И не дает трансмиссии получить чувствительный удар, тем самым спасая автовладельца от неизбежного ремонта.

На сегодняшний день, благодаря постоянной работе инженерной мысли в отделах разработок автопроизводителей, существует множество вариантов и механизмов сцепления, которые различаются некоторыми конструктивными элементами, но построены на единственном принципе передачи крутящего момента. 

Если объяснять простыми словами, то принцип работы сцепления можно описать так — само устройство выполнено в металлическом корпусе, называемом корзиной, которая крепится к маховику силового агрегата. При этом, внутри корзины присутствует диск сцепления, взаимодействующий с первичным валом благодаря шлицевому соединению, и маховиком мотора посредством ведущего диска и специальным элементами на нем с повышенным коэффициентом трения. В обычном режиме, все диски плотно прижаты друг к другу, а мощность от маховика двигателя передается в полном объеме на первичный вал. Но при нажатии на педаль сцепления, прижимная сила пружин уменьшается, и диски разъединяются, тем самым прекращая подачу мощности. 

Сцепление разделяют по нескольким особенностям, одной из них, является среда работы дисков — сухое или влажное. При этом, чаще всего применяется схема с сухим видом передачи мощности. Данная конструкция проще в изготовлении и эксплуатации, так как не требуется дополнительная масляная ванна.

Также, можно различать механизм по принципу работы педали сцепления. Порой, прижимная сила пружин в корзине может быть высокой, поэтому придумываются различные варианты облегчения педали. На данный момент используется механический, гидравлический, электрический или комбинированный вариант. 

По конструкции, можно отметить некоторые основные элементы механизма — это диск сцепления, нажимной диск (стоит внутри корзины, и передает крутящий момент с маховика двигателя), выжимной подшипник, вилка привода подшипника и вся конструкция взаимодействия сцепления с педалью в салоне.

Отдельно можно выделить автоматические КПП. Данные устройства имеют различные конструктивные особенности, в том числе и различные типы сцепления, или вовсе не иметь сцепления. 

Но если конструкция предусматривает наличие сцепления (обычно в роботизированных КПП), то используется влажная схема, а нажатие педали или переключение скоростей имитируется благодаря электрическим сервоприводам или гидравлическим механизмам.

Также, «автоматы» могут иметь многодисковое сцепление или двойное, работающее по очереди. В таком случае, имеется сцепление стандартной конструкции и дополнительное внутри КПП.

Немного про устройство и назначение

Сцепление является главным механизмом трансмиссии автомобиля, позволяя нам, без остановки двигателя, плавно трогаться с места и менять интенсивность движения, переключая на ходу передачи.

На легковых автомобилях устанавливаются преимущественно однодисковые фрикционные сцепления с гидравлическим приводом.Механизм, размещенный вне и внутри корзины–кожуха, прикрепленной болтами к маховику, состоит из следующих деталей:

• маховика;
• ведомого и ведущего дисков с фрикционными накладками;
• пружин, прижимающих к маховику ведущий диск;
• вилки выключения сцепления;
• выжимных рычагов включения;
• нажимной муфты;
• выжимного подшипника;
• вала педали и педали сцепления.

Подведем итоги

Как видно, сцепление представляет собой важный и ответственный узел, который позволяет не только эффективно взаимодействовать с КПП, но и значительно увеличить ресурс самой коробки, двигателя и других элементов, агрегатов и узлов. При этом правильная работа водителя со сцеплением позволяет свести к минимуму рывки, удары и повышенные нагрузки при езде на автомобиле, который оборудован механической коробкой переключения передач.

Также следует отметить, что именно благодаря сцеплению и возможности самостоятельно им управлять механическая коробка считается единственным агрегатом, который дает водителю полный контроль над автомобилем. Другими словами, водитель на МКПП сам дозирует тягу, выбирает и включает передачи, раскручивает двигатель до нужных оборотов, может использовать специальные приемы торможения двигателем и коробкой и т.д.

В результате формируются уникальные навыки, которыми попросту невозможно овладеть при эксплуатации машины с коробкой автомат, робот или вариатор. По этой причине опытные водители и инструкторы рекомендуют с самого начала обучаться вождению на «механике» даже при условии того, что сегодня имеется отдельная возможность получить права на АКПП.