Сцепление автомобиля — описание и устройство

Сцепление представляет собой фрикционную муфту, в которой передача крутящего момента происходит за счет силы трения. Оно позволяет отключить двигатель от коробки передач в момент переключения передач и для получения свободного хода.

По конструкции автомобильные сцепления делятся на одно- и двухдисковые. На большинстве автомобилей применяется однодисковое сухое сцепление.

Размеры сцепления определяются наружным диаметром ведомого диска, который выбирают, исходя из требований передачи максимального крутящего момента, развиваемого двигателем, и рассеивания тепла, появляющегося при буксовании сцепления в момент переключения передач.

На рис. 3.3.1 показано устройство однодискового сцепления с периферийными пружинами.



К маховику 4 привернут кожух 2 с гнездами для нажимных пружин 3. Когда сцепление включено, нажимной диск 9под действием пружин прижимает к торцовой поверхности маховика ведомый диск 7, сидящий на шлицах ведущего вала 5 коробки передач.



Выключают сцепление отводом муфты 11, действующей на нажимной диск посредством рычагов 8. Рычаги отводят нажимной диск вправо, и давление на ведомый диск 7 прекращается.

К ведомому диску приклепаны фрикционные накладки из материала, обладающего большим коэффициентом трения.

Для быстрого гашения крутильных колебаний, передаваемых сцеплением от коленчатого вала двигателя, в ведомом диске сцепления устанавливают гаситель крутильных колебаний (демпфер), который устроен следующим образом. К ступице ведомого диска приклепаны с двух сторон диски 10 гасителя с маслоотражателями. Между дисками гасителя установлена опорная пластина. В ведомом диске и в опорной пластине выполнены окна с отбортовками, в которых расположены цилиндрические пружины 6.

При резком изменении крутящего момента, вызываемом крутильными колебаниями, ведомый диск поворачивается на некоторый угол относительно ступицы и пружины 6 сжимаются. При этом происходит трение между ведомым диском и фрикционными накладками гасителя, поглощающее энергию крутильных колебаний и приводящее к их затуханию.

На некоторых моделях отечественных автомобилей («Москвич», «Жигули») устанавливалось сцепление с одной центральной диафрагменной нажимной пружиной (рис. 3.3.2). Пружине придана форма усеченного конуса. Она отштампована из листовой пружинной стали толщиной 0,9 мм. Радиально расположенные 18 лепестков пружины служат не только упругими элементами, но одновременно являются выжимными рычагами.




Существенным преимуществом диафрагменной пружины является ее нелинейная характеристика. При изменении нажатия на такую пружину усилие сначала возрастает, а затем, дойдя до определенного значения, начинает падать, в то время как у цилиндрических пружин усилие всегда пропорционально их сжатию.

В случае износа фрикционных накладок сцепления предварительное сжатие цилиндрических нажимных пружин уменьшается, давление на диски уменьшается и сцепление начинает пробуксовывать. При установке же диафрагменной пружины износ накладок практически не отражается на давлении, создаваемом пружиной, и опасность пробуксовки сцепления в этом случае исключена. Применение диафрагменной нажимной пружины позволяет уменьшить габаритные размеры, массу и значительно упростить конструкцию сцепления.

Отсутствие отдельных деталей, расположенных на периферии сцепления, облегчает его балансировку и исключает появление центробежных сил, которые могли бы уменьшить давление на диски при работе с большим числом оборотов. Таким образом, на ведомый диск сцепления передается равномерная нагрузка при всех режимах работы.

Особенности устройства сцепления с диафрагменной пружиной заключаются в наличии двух неразборных сборочных единиц (узлов). В один из них входит нажимной диск 11 в сборе с диафрагменной пружиной и кожухом 10. Другой сборочной единицей (узлом) является ведомый диск 12 с гасителем крутильных колебаний. Сцепление заключено в картер 7, отлитый из алюминиевого сплава, крепящийся к картеру маховика.

Для выключения сцепления служит скользящая муфта с шариковым подшипником 22, усилие на которую передается от педали управления через гидравлический привод.

Сцепление с диафрагменной пружиной требует минимального технического обслуживания. Для его нормальной работы необходимо лишь обеспечить правильный свободный ход педали сцепления и поддержание в заполненном состоянии системы гидравлического привода.

Сцепление выключается с помощью механического или гидравлического привода. Устройство его показано на рис. 3.3.3. Педаль 1 выключения сцепления установлена на оси, вращающейся в пластмассовых сферических подшипниках. При нажатии на педаль ось поворачивается и приводит в движение систему 5 тяг и рычагов, действующих на вилку выключения сцепления 8. Поворачивание вилки 8 вызывает перемещение муфты 3выключения сцепления, которая посредством выжимного подшипника действует на рычаг сцепления, оттягивающий нажимной диск от ведомого, и тем самым выключает сцепление.



При отпускании педали сцепления оттяжные пружины 2 и 7 возвращают все части привода в исходное положение, и сцепление включается.

На многих отечественных легковых автомобилях применяется гидравлический привод выключения сцепления, состоящий из главного и рабочего цилиндров, соединенных между собой трубопроводом. Полости цилиндров и трубопровод заполнены тормозной жидкостью.

Устройство такого привода показано на рис. 3.3.4. Педаль 8 выключения сцепления соединена с толкателем главного цилиндра, действующим на его плунжер 3. Перемещение плунжера оказывает давление на жидкость, передаваемое по трубопроводу в рабочий цилиндр 10. Под давлением жидкости плунжер рабочего цилиндра перемещается вправо и через толкатель 9 действует на вилку 6, которая отводит выжимной подшипник и выключает сцепление.



Нарушение работы гидравлического привода может быть вызвано попаданием в него воздуха. Для удаления воздуха (путем прокачки системы) на корпусе рабочего цилиндра установлен перепускной клапан.