Работа механизма сцепления

Попробуем описать простым языком принцип работы механизма сцепления и возникающие проблемы, связанные с неправильной работой, износом.

Сцепление обеспечивает плавное трогание автомобиля с места, временное разобщение коленчатого вала двигателя с коробкой передач при переключении передач, а также разобщение двигателя с трансмиссией при торможении до полной остановки без прекращения работы самого двигателя. Если в автомобиле стоит механическая коробка передач, то каждый раз при трогании с места, торможении или переключении скорости нужно будет выжимать сцепление, то есть размыкать коленчатый вал и коробку передач. При этом обороты коленчатого вала не будут передаваться на другие механизмы, в том числе и колеса. В машине с автоматической коробкой передач этого делать не нужно - все происходит само собой.

В автомобиле комплект сцепления необходим, потому что двигатель вращается всё время, а колесам надо иногда и останавливаться. Чтобы при каждой остановке не приходилось глушить двигатель, колеса (трансмиссию) и двигатель нужно как-нибудь разъединять. Ещё сцепление играет важную роль при начале движения - оно позволяет плавно соединять вращающийся вал двигателя и неподвижный вал трансмиссии (неподвижные колеса). Это благодаря тому, что два вала плавно притираются друг к другу. Неопытные водители часто резко отпускают педаль сцепления, и тогда валы не притираются плавно, а резко присоединяются. В этом случае неподвижный вал трансмиссии останавливает вращающийся вал двигателя - двигатель глохнет из-за брошенного сцепления.

Основа работы механизма сцепления — трение между двумя дисками, каждый из которых расположен на своём валу. Трение возникает из-за того, что на поверхности каждого диска есть неровности - даже очень гладкая поверхность имеет микроскопические неровности, похожие на горы и долины. Вот чем больше эти неровности, тем больше коэффициент трения у поверхности, тем тяжелее скользить по этой поверхности. В автомобильном сцеплении нажимной диск соединен с двигателем, а диск сцепления соединен с трансмиссией.

Когда вы плавно отпускаете педаль сцепления, нажимной диск под давлением пружин (металлические лепестки на фотографии нажимного диска) прижимают нажимной диск к диску сцепления, они постепенно притираются друг другу и в дальнейшем продолжают вращаться с одинаковой скоростью. Сцепления по числу ведомых и ведущих дисков могут быть одно- и двухдисковые. Однодисковые сцепления получили наибольшее применение на легковых автомобилях, а также на грузовых малой и средней грузоподъемности. Такие же сцепления устанавливаются на коммерческой технике, автобусах особо малого, малого и среднего классов. Однодисковые сцепления наиболее просты по устройству, недороги, обеспечивают хороший отвод теплоты от ведомых и ведущих дисков, надежны в работе.

При малых размерах и массе отличаются высокой износостойкостью и удобны для проведения регулировочных работ и технического обслуживания На отечественных автомобилях устанавливаются сухие фрикционные сцепления, в которых используется сила трения сухих поверхностей. Кроме того, во фрикционном сцеплении выделяют группу деталей, осуществляющих включение-выключение и привод сцепления. Включение сцепления осуществляется под действием силы, создаваемой пружинами, а выключение — в результате преодоления этой силы при воздействии на педаль сцепления, которая обеспечивает перемещение выжимного подшипника.

В зависимости от типа пружин, создающих сжимающие силы, фрикционные сцепления разделяются на:

1. сцепления с периферийными пружинами;
2. сцепления с центральной конической пружиной;
3. сцепления с диафрагменной пружиной.

Большинство механических трансмиссий современных легковых автомобилей имеют сцепления с диафрагменной пружиной. На грузовых автомобилях нашли применение двухдисковые сцепления, использование которых вызвано необходимостью увеличения площади поверхностей трения без увеличения внешних размеров сцепления.

Распространенные проблемы с сцеплением

Современные механизмы сцепления спокойно могут проходить отметку в 130 тысяч километров и более при бережном обращении. Правда, если вы не бережете сцепление, сжигаете его, рвете с места, то вряд ли оно пройдет больше 50-ти тысяч километров. На тягачах, которые везут тяжелый груз или тянут на буксире большую нагрузку, как правило, возникают проблемы с новым, ещё не притертым сцеплением. Основная проблема сцепления в том, что оно потихоньку изнашивается. Шероховатый материал диска сцепления, к сожалению, потихоньку стирается. По своим физическим свойствам этот материал близок к материалу тормозных колодок - как и тормозные колодки, диск сцепления надо периодически менять. Когда диск сцепления сотрется, сцепление начнет проскальзывать и, следовательно, трансмиссия будет получать от двигателя малую часть энергии движения. Сцепление стирается только когда два диска (нажимной и диск сцепления) притираются друг к другу, вращаясь с разными скоростями. Если вы уже разогнались, едете на 4-ой передаче и сняли ногу с педали сцепления, это значит, что диски, вращаясь с одинаковой скоростью, плотно прижаты друг к другу и диск сцепления ничуть не изнашивается. Но представьте ситуацию — вы попали в пробку, которая движется очень медленно. Вы включаете первую передачу, снимаете ногу с педали газа и даёте автомобилю двигаться с минимальной скоростью. Если пробка движется ещё медленнее, водители обычно немного выжимают педаль сцепления, давая ему проскальзывать, чтобы немного уменьшить скорость движения. Для сцепления это самый неприятный режим работы 0 здесь оно стирается очень сильно. Сцепление также стирается при трогании с места - но здесь это неизбежность. Если бросить сцепление при трогании, диск сотрется меньше, чем при плавном отпускании педали, но тогда вся конструкция трансмиссии получит сильный удар - трансмиссионный удар, да и двигатель скорей всего заглохнет.

Часто проблемы со сцеплением возникает из-за того что диск сцепления не может нормально оторваться от нажимного диска. Если сцепление не выключается, на входной вал коробки передач продолжает поступать энергия вращения от двигателя. Если вы попытаетесь в этот момент включить передачу, вы услышите громкий скрежет, хотя может случиться и так, что вы вообще не сможете включить передачу. Сцепление может выключаться не полностью в силу нескольких причин:

В тех механизмах сцепления, где усилие от педали передаётся с помощью троса, причина может оказаться либо в его обрыве (педаль выжимается очень легко), либо в том, что он растянулся (сцепление выключается не до конца).

Это неисправность может возникнуть в тех автомобилях, где усилие от педали сцепления передаётся с помощью гидравлической системы. Утечка или неисправность хотя бы в одном из гидравлических цилиндров приводит к тому, что давление от педали передается не полностью, либо не передаётся вообще. Воздух в гидравлическом трубопроводе.
Если в трубопровод попадает воздух, он поглощает энергию в моменты нажатия на педаль сцепления. Неправильно установленный рычаг педали сцепления часто передает слабое усилие на трос или главный цилиндр гидравлической системы. Несовместимость деталей сцепления — на авторынке есть запчасти, которые не стоит устанавливать в ваше сцепление.

Разумеется, для выключения сцепления нужно приложить к педали определенное усилие. Но если педаль приходится выжимать с большой силой, это значит что что-то не так. Причин может быть несколько: заел рычаг педали, трос затерся и тоже заел, износился подшипник вилки сцепления, и она тоже начала туго двигаться. Иногда закупорка в гидравлической системе делает педаль сцепления тугой.

Износ выжимного подшипника того самого, надавливающего на пружины-лепестки нажимного диска. Если в момент нажатия на педаль сцепления вы слышите урчание, это значит, что скорей всего у вас износился выжимной подшипник.