Принцип работы сцепления в автомобиле

Принцип работы сцепления в автомобиле

Механизм сцепления вместе с коробкой переключения передач (КПП) составляет трансмиссию автомобиля. Еще со времен первых механических повозок трансмиссия больше всего интересовала изобретателей: к началу XX века одних только патентов на конструкцию сцепления насчитывалось более двадцати. Среди них имелись прямые и обратные конусы, спиральные системы, центробежные и планетарные шестеренчатые механизмы. Некоторые из них были действительно революционными.

В этой статье мы расскажем, для чего нужно сцепление в машине, какие конструкции самые распространенные и как сцепление обслуживать.

 Что такое сцепление

По сути это фрикционная муфта, назначение которой – соединять валы двигателя и коробки передач.

Большинство легковых автомобилей с механической КПП имеют однодисковое сцепление. Оно состоит из четырех элементов. Это:

• ведущий диск, который передает усилие двигателя. В обиходе зовется «корзиной». Представляет собой устройство довольно сложной конструкции, состоящее из нажимного диска с гладкой поверхностью, диафрагменной пружины (похожей на лепестки) и кожуха, который жестко соединен с маховиком двигателя;
• ведомый диск. Имеет пружинные пластины, на которые приклёпаны фрикционные накладки;
• выжимной подшипник, гидравлический или механический. При движении автомобиля находится в состоянии покоя и включается в работу только при переключении передач;
• привод, позволяющий через педаль выключать сцепление.

Вал коробки передач находится в постоянном шлицевом соединении с ведомым диском. Рабочие поверхности ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прижаты друг к другу. За счет этой цепочки связей передается мощность от двигателя к КПП.

 Виды сцепления

По способу передачи крутящего момента сцепления бывают:

• Фрикционные, когда передача мощности происходит за счет силы трения. При этом сцепление может быть сухим или мокрым, т.е. трение рабочих поверхностей происходит либо в сухой (воздушной) среде, либо в масляной. Сухое эффективнее передает крутящий момент, поскольку диск сцепления и вал двигателя находятся в прямом контакте. Оно проще в обслуживании, но и чаще изнашивается.

Мокрое сцепление применяется в роботизированных КПП, срок службы его выше. Но оно сложнее в ремонте и требует частой замены масла.

• Гидравлические. В автоматической коробке передача мощности происходит за счет давления рабочей жидкости в гидротрансформаторе. Он состоит из трех лопастных колес, погруженных в масло внутри герметичного кожуха. С коленвалом двигателя соединено насосное колесо, с КПП – турбинное. Циркулируя между ними, жидкость передает механическую энергию от двигателя на механизм переключения передач.

• Электромагнитные. Ведомый и ведущий диски имеют конструкционно встроенные электромагниты. Они-то и сжимают диски при подаче тока от генератора. Для управления не требуется механических приводов, работа сцепления плавная и автоматическая.

По числу дисков сцепления бывают однодисковые (у большинства авто), двухдисковые (у грузовиков) и многодисковые (у спортивных авто и строительной техники).

Также различают сцепления по виду привода – с механическим (тросовым), гидравлическим или электрическим.

 Принцип работы

Разберемся, как работает сцепление в автомобиле с механической коробкой (МКПП).

Когда водитель нажимает на педаль (отключает сцепление), выжимной подшипник давит на лепестки пружины корзины, и ведомый и ведущий диски размыкаются. Происходит отключение вала КПП от маховика – двигатель и коробка передач разъединяются. В этот момент водитель переключает передачу. Потом он отпускает педаль и таким образом вновь включает сцепление. Выжимной подшипник перестает давить, диски снова смыкаются. Передача мощности возобновляется.

Такой же принцип работы сохраняется на автомобилях с роботизированной коробкой передач. По сути там установлена та же МКПП, но с электронным блоком управления, который включает и выключает муфту сцепления, а также переключает передачи. Водитель же просто переводит селектор блока в необходимый режим. Кстати, в машинах с «роботом» сохранена возможность перехода в ручное управление, т.е. к традиционной «механике».

В автомобилях с АКПП крутящий момент двигателя передается на шестерни через гидротрансформатор. Меняя давление рабочего масла, можно переключать зубчатые передачи. Водитель управляет скоростью посредством селектора: каждому положению рычага соответствует свое давление масла и передаточное число редуктора.

В последнее время популярность набирает вариатор (обозначается аббревиатурой CVT – сontinuously variable transmission). В нем ведущий и ведомый валы соединены ременной передачей, при этом металлический ремень перемещается в специальных конических шкивах, т.е. диаметр шкива плавно-переменный.

В зависимости от диаметра в месте вращения ремня меняется и передаточное число, а с ним и скорость вращения, и крутящий момент на выходе. Поскольку переключение передач как таковое отсутствует, то вариатор, в отличие от других трансмиссий, обеспечивает максимальную плавность хода.

Из-за чего возникают неисправности сцепления

Признаки неисправности сцепления автомобиля и их причины:

• Сцепление ведёт (неполное выключение). Чтобы это проверить, нужно без ручного тормоза и при включенной передаче полностью выжимать сцепление. Машина при этом будет катиться вперед, потому что ведомый и ведущий диски не размыкаются полностью. Частая причина – не отрегулирован привод сцепления (ход педали).

• Неполное включение, или пробуксовка из-за того, что ведомый и ведущий диски неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают.  Нет плавности движения, при отпускании сцепления машина дергается, слышен скрежет. Автомобиль не ускоряется, хотя обороты двигателя растут.

Причин может быть несколько. В первую очередь это износ фрикционных накладок ведомого диска и рабочих поверхностей корзины и маховика. Встречается у машин с большим пробегом. К пробуксовке приводит и неисправность выжимного подшипника, и тогда он «грызет» лепестки пружины корзины. Наконец, бывает и так, что сцепление просто сгорело. Такое случается при резком старте в режиме «газ в пол».

• Вибрации и звуки. Могут возникнуть, когда при буксировке тяжелого прицепа ослабляются демпферные пружины ведомого диска. Также появляются, если изношены фрикционные накладки.

  Где поменять сцепление

Большинство неисправностей сцепления связаны с износом деталей. При этом замену дисков и ослабевших пружин выполнить самостоятельно зачастую невозможно.

Или, к примеру, прокачка сцепления. Считается, что эту простую операцию легко провести самому. Но! Обычно педаль проваливается, если в гидропривод попал воздух. Выполняя прокачку самостоятельно, высок риск еще больше завоздушить магистраль. К тому же операцию выполняют только на отрегулированном сцеплении. Так что не рискуйте, доверьтесь профессионалам.

В Екатеринбурге владельцам автомобилей Лада советуем взять на заметку СТО Автовек. Этот техцентр – официальный дилер LADA и автосервис широкого профиля. Вот неполный перечень его работ:

• техническое обслуживание и ремонт сцепления автомобиля.
• ремонт двигателя, коробок передач и других узлов,
• компьютерная диагностика неисправностей,
• работы по развал-схождению, шиномонтажу и многое другое.

Важный момент: Автовек получает запчасти напрямую от производителя и со всеми сертификатами. По этой причине цена на детали всегда разумная, без дополнительных наценок.