Трансмиссия необходима для того, чтобы передавать крутящий момент на ведущие колёса от двигателя, и изменять значения крутящего момента и его направления.

В автомобилях заднеприводных агрегаты трансмиссии расположены вдоль всего кузова и отправляют крутящий момент на задние колёса от двигателя.

Трансмиссия заднеприводного автомобиля состоит из сцепления, коробки передач, карданной и главной передачи, дифференциала и других деталей.

В автомобилях с передним приводом колеса крутящий момент находится от двигателя намного ближе, чем в автомобялях с задним приводом. Все устройства, которые принадлежат трансмиссии, находятся под капотом автомобиля, и объединяются в большой общий узел агрегатов. В кожухе между двигателем и коробкой передач находится механизм сцепления, содержащую в себе к тому же главную передачу с дифференциалом. По этой причине валы привода передних колёс выходят напрямую из картера коробки передач.

Трансмиссия автомобиля с передним приводом состоит из сцепления, главной передачи, коробки передач, дифференциала и валов привода передних колёс.

Данная часть считается первым и наиболее значимым устройством трансмиссии, предназначено которое для передачи крутящего момента от маховики коленчатого вала к первичному валу коробки передач. При этом сцепление даёт возможность водителю недолговременно прерывать передачу крутящего момента, чтобы отделять двигатель от трансмиссии, а затем их плавно воссоединять.

Сцепление образуют всего лишь две следующие части: привод и сам механизм сцепления.

Привод выключения сцепления

В дальнейшем невозможно будет изучать автомобиль, если не понять термин привод. Давайте попробуем разобраться с ним.

В повседневной жизни человек собственными усилиями, при помощи рук и ног перемещается по своей квартире, по улице, прилагая при этом усилия и передавая их окружающим предметам. Другими словами, что-то открывает и закрывает, запускает и останавливает, и всё это без использования различных трубопроводов и рычагов.

Если же в автомобиле необходимо передать усилие, например, от водителя к определённому механизму или от одного агрегата к другому, могут появиться определённые проблемы. Но в машине всё надёжно закреплено во всевозможных местах кузова, к тому же, водитель не может выйти из-за руля, чтобы несильно приоткрыть дроссельную карбюраторную заслонку или произвести ещё какое-нибудь действие. Для корректной и правильной работы автомобиля в то время, когда водитель находится на своём месте, имеется привод механизмов.

Давайте представим ситуацию, что вам необходимо что-либо практически постоянно закрывать или постоянно открывать, но при этом вы не можете передвигаться. Чтобы лучше понять, попробуйте привязать себя к своему дивану. А теперь в таком состоянии попробуйте открыть дверь. Чтобы осуществить это действие, вы должны будете использовать верёвку, палку, дистанционное управление или любое другое средство, которое может помочь. Давайте это будет палка, которая привязана одним концом к вашей руке верёвками, а другим — к дверной ручке. Тяните и толкайте палку, чтобы открыть и закрыть дверь. Палка с верёвками в таком случае будет именно тем приводом, который будет передавать усилие на расстоянии.

В автомобиле практически у каждого механизма имеется свой привод, при помощи которого он начинает приводиться в действие. Привод может быть выполнен из нескольких узлов и деталей, быть механическим, гидравлическим или другим.

Привод включения сцепления составляют:

1. Педали
2. Главный цилиндр.
3. Рабочий цилиндр.
4. Вилка включения сцепления.
5. Нажимной подшипник.
6. Трубопровод.

Когда нажимается педаль сцепления, водитель производит ногой усилие, через поршень и шток передаётся жидкость, передающая давление на поршень рабочего цилиндра от поршня цилиндра главного. После этого шток рабочего цилиндра переносит вилку выключения и нажимной подшипник, передающий усилия на механизм сцепления. Когда водитель педаль отпустит, возвратные пружины вернут все детали привода в позиции начальные.

В гидравлическом приводе автомобилей ВАЗ используется тормозная жидкость «Томь», «Нева», «Роса» и подобные им. Тем не менее, при покупке жидкости, или, в крайнем случае, перед её заливанием в бачок привода, необходимо ознакомиться со сведениями, которые написаны на этикетке флакона. Можно ли эту жидкость смешивать с той, которая уже присутствует в гидравлическом приводе сцепления автомобиля? Чаще всего ответ бывает положительным, однако попадаются иногда и такие жидкости, которые смешивать друг с другом ни в коем случае нельзя.

На переднеприводных автомобиля используется механический привод, в котором педаль сцепления сообщается с вилкой выключения металлическим тросом.

Механизм сцепления

Этот механизм представляет собой устройство, в котором выполняется передача крутящего момента за счёт работы сил трения. Именно благодаря механизму сцепления двигатель и коробка передач плавно соединяются друг с другом после кратковременного разъединения. Элементы механизма находятся в картере сцепления, прикрепляется который к картеру двигателя.

Состоит механизм сцепления из:

1. Картер и кожуха
2. Ведущий диск или маховик КВ двигателя
3. Нажимной диск с пружинами
4. Ведомый диск, оснащённый особыми износостойкими накладками.

Ведомый диск, связан который с первичным валом коробки передач, постоянно зажат с маховиком нажимными дисками под воздействием очень сильных пружин.Благодаря огромным силам трения между маховиком и дисками (нажимным и ведомым), всё это может вращаться как единое целое во время работы двигателя. Однако это происходит лишь в том случае, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того, едет в это время автомобиль или стоит на месте.

Чтобы автомобиль начал двигаться, необходимо прижать ведомый диск, который связан с ведущими колёсами, к вращающемуся маховику, иными словами, запустить сцепление и привести его к состоянию монолита. И это непростая проблема, поскольку угловая скорость вращения маховика соответствует примерно 20 - 25 оборотам за 1 секунду, а в это время скорость вращения ведущих колёс — нуль.

Давайте подумаем вместе, как это можно сделать? Представьте, что вы не успели на поезд, и он уже начал отправляться. Если производить грамотные действия, сначала вы будете его догонять, двигаясь параллельно, затем схватитесь за поручень, и только после того, как ваша скорость и скорость поезда уравняются, вы сможете уже смело запрыгнуть в свой вагон.

Однако вы можете увидеть кошмарный сон, в котором вы пытаетесь сразу запрыгнуть в движущийся вагон, двигаясь при этом прямо наперерез поезду. И, разумеется, - промахиваетесь, и не попадаете в больницу лишь по той причине, что вовремя просыпаетесь от страха. Зато после этого вы будете всегда правильно отпускать педаль сцепления, действуя исключительно в три этапа.

Во время первого этапа работы по запуску сцепления вы приопускаете педаль, при этом давая возможность подвести ведомый диск к маховику пружинам нажимного диска, чтобы они легко соприкоснулись друг с другом. . За счёт сил трения диск проскальзывает определённое время относительно маховика и тоже начинает при этом вращаться, а ваш автомобиль медленно ехать.

При втором этапе необходимо удерживать ведомый диск от любого перемещения, для этого нужно на 2 — 3 секунды удержать педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость, при которой происходит вращение диска и маховика стала практически равной. Машина при этом будет двигаться немного быстрее.

При третьем этапе маховик, а также нажимной и ведомый диски вращаются вместе при одинаковой скоростью, передавая при этом 100%-но крутящий момент в направление к коробке передач и после на ведущие колёса автомобиля. Это соответствует тому, что механизм сцепления во включенном состоянии, автомобиль едет. После этого остаётся только полностью отпустить педаль, убрав совсем с неё ногу.

Если при начале движения резко перестать нажимать педаль сцепления, автомобиль может «прыгнуть» вперёд, и при этом также заглохнет двигатель. В худшем случае, какая-нибудь деталь автомобиля вообще сломается по причине сильной ударной волны, которая во много раз увеличивает нагрузки на каждую из деталей двигателя и агрегатов трансмиссии.

Чтобы выключить сцепление, водителю необходимо нажать на педаль, при этом нажимной диск отойдёт от маховика и освободит ведомый диск, прервав передачу крутящего момента к коробке передач от двигателя. Делать это нужно достаточно быстро, но обязательно не резко, доводя спокойное движение ногой до самого конца хода педали.

Действия водителя по выключению и включению сцепления во время поездки повторяются очень много раз, особенно это касается условий города. Однако, при освоении работы с педалью сцепления в три этапа, можно в значительной степени увеличить такие важные особенности, как плавность хода автомобиля, комфортность для пассажиров и водителя, ресурс не только деталей сцепления, но и всего автомобиля в общем.

Наиболее часто встречающиеся неисправности сцепления

Сцепление выключается не полностью по причине перекошенного состояния нажимного подшипника, выхода из строя пружин, коробления ведомого диска или излишне большого свободного хода педали сцепления.

Чтобы устранить эти неисправности, необходимо провести регулирование свободного хода педали, удалить воздух из гидропривода, поменять каждый из не способных работать дисков и пружин.

Сцепление запускается не полностью по причине слишком маленького свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, выхода из строя пружин.

Устранить эту неисправность можно отрегулировав свободный ход педали, промыв или поменяв диски, пружины.

Сцепление начинает свой запуск слишком резко из-за заеданий в механизме привода, задирах, образующихся на рабочих поверхностях дисков и маховика.

Чтобы устранить эту неисправность, необходимо заменить сломанные узлы привода, избавиться задиров на поверхностях дисков, заменить сам ведомый диск.

Подтекать тормозная жидкость в приводе выключения сцепления может быть из любого цилиндра, а также из соединительных труб.

Чтобы устранить эту неисправность, необходимо отыскать место утечки и заменить вышедшие из строя узлы, и после этого удалить воздух из гидроприводы.

Эксплуатация сцепления

В любом автомобиле необходимо время от времени проверять уровень жидкости в бачке, которая питает гидропривод сцепления. Если уровень опустится ниже допустимых норм, его следует обязательно восстановить, долив для этого тормозную жидкость. В противном случае, допустив понижение уровня до нуля, усилие вашей ноги на педали сцепления будет просто бесполезным.

Слишком маленький уровень жидкости, а так же некорректно сделанная регулировка сцепления могут привести к тому, что передачи на вашем автомобиле будут включаться с огромным усилием или не будут включаться вообще. При полностью нажатой педали сцепления автомобиль может продолжать ехать на медленной скорости, что очень даже нежелательно.

Это далеко не все проблемы со сцеплением, которые могут произойти. Каждый раз, когда мы опускаем педаль сцепления, это заставляет обе поверхности ведомого диска достаточно сильно тереться о железный маховик и железный нажимной диск, в результате поверхность ведомого диска изнашивается. Это естественный процесс, который предусмотрен конструкцией автомобиля, ведомый диск считается материалом расходным. . Машина при этом может просто не двигаться с места. Данное явление получило название пробуксирование сцепления.

Неоднократно уже упоминалось о том, что автомобиль сам будет пытаться сообщить водителю о наличие неисправностей при помощи звуковых сигналов, вибрации и запахов, поэтому следить за своей машиной нужно очень и очень тщательно.

К примеру, «шелестение» в районе сцепления, которое перестаёт, когда полностью нажата педаль сцепления, говорит о том, что скоро придётся заменить выжимной подшипник.

О стиле вождения автомобиля говорилось и будет говориться ещё не один раз. Нельзя резко запускать и ускорять машину, постоянно держать ногу на педали сцепления во время движения. Всё это может привести в результате к износу не только сцепления, но и прочих агрегатов автомобиля.

Также срок службы сцепления довольно значительно укорачивает такая вредная привычка, как удерживание педали сцепления в нажатом состоянии вовремя остановки на красном сигнале светофора. Поэтому действовать таким образом, как видим, определённо не стоит. Самым грамотным решением в такой ситуации будет запуск нейтральной передачи и полностью опущенная педаль сцепления.

Разумеется, все прежние рекомендации тоже сохраняются в силе. Грубое обращение с педалями, движение при максимальных нагрузках, максимально высокая скорость и плохая дорога — всё это приводит к значительному понижению срока службы всех частей автомобиля и, в том числе, сцепления.

Сцепление представляет собой специальный механизм в составе трансмиссии автомобиля или трактора, предназначенный для передачи крутящего момента в соединении маховика двигателя с первичным трансмиссионным валом и гашения крутильных колебаний. Сцепление в нужное время разобщает двигатель и коробку передач, чтобы обеспечить плавное трогание с места и плавный переход с одной шестерни КПП на другую в ходе переключения передач. Механизм сцепления имеется в любой двигающейся технике, только на гусеничных тракторах и бронетехнике используется аналогичный термин «фрикцион».

Для простого описания необходимости использования сцепления можно сопоставить работу двигателя с понятием «движение транспорта». Если бы маховик мотора был непосредственно соединён с ведущим мостом транспортного средства, то при запуске двигателя автомобиль или трактор должен сразу же ехать. Так же, и для остановки машины необходимо будет заглушить мотор. И все эти действия будут проходить сразу, резко. А сцепление позволяет варьировать процесс получения энергии движения от двигателя, избавляя транспортное средство от резких рывков.

Изобретение механизма сцепления приписывается Карлу Бенцу. Так это или не так, достоверно установить невозможно: производством и совершенствованием первых автомобилей в XIX веке одновременно занималось сразу несколько компаний, и все они шли по своему развитию, что называется, «ноздря в ноздрю».
Старейшим видом сцепления, широко распространённого на большинстве автомобилей конца XIX – начала XX века, было сцепление конического типа. Его фрикционные поверхности имели коническую форму. Такое сцепление передавало бо́льший крутящий момент, при тех же габаритах, по сравнению с нынешним однодисковым, было предельно простым по своему устройству и в уходе за ним.

Комфортабельный «Мерседес Бенц НР-50» – автомобиль с конической фрикционной муфтой.

Однако тяжёлый конический диск такого типа сцепления обладал большой инерцией, и при переключении передач после выжима педали ещё продолжал вращаться на холостом ходу, из-за чего включение передачи было затруднённой операцией. Для торможения диска сцепления применили специальный агрегат – тормоз сцепления, однако его использование было лишь половиной решения проблемы, как и замена одного конуса двумя менее массивными. В итоге, уже в 1920-х годах от такой тяжёлой и громоздкой (к кому же требующей значительных мускульных усилий в использовании) конструкции, как коническое сцепление, полностью отказались. Также существовало сцепление с обратным конусом, работавшее на разжимание.

Однако сам принцип данного механизма нашёл новое воплощение в конструкции современных коробок переключения передач с синхронизаторами. Синхронизаторы коробки передач, по сути, и представляют собою маленькие конические сцепления, которые работают за счёт трения бронзы (или другого металла с высоким коэффициентом трения) по стали.

Было изобретено несколько видов механизма сцепления. Однако стали основными и получили самое широкое распространение механизмы, основанные на использовании одного или нескольких фрикционных дисков, которые плотно сжаты пружинами друг с другом, или с маховиком. Фрикционный материал этих дисков схож с тем, что используется на тормозных колодках.

Классический механизм сцепления состоит из ведомого и нажимного дисков, плюс привода, который побуждает их прижиматься или одномоментно разъединяться друг с другом. Закреплена данная конструкция в кожухе, который твёрдо прикреплён к маховику коленвала. Нажимной диск является достаточно массивным и также твёрдо крепится в кожухе. Ведомый диск сцепления гораздо тоньше ведомого-нажимного и находится на шлицах основного (первичного) вала коробки переключения передач автомобиля или трактора. Шлицы обеспечивают его подвижность вдоль оси вала, а также жёсткую сцепку с валом. Нажимной диск не имеет сцепки с валом КПП.

Ведомый диск сцепления оборудован пружинными пластинами, к которым прикреплены две фрикционные накладки. Центральная часть ведомого диска – ступица – снабжена шлицевым соединением и может перемещаться по первичному валу коробки переключения передач. С основной частью диска ступица соединена подвижным образом, посредством демпферных пружин и фрикционных шайб гасителя крутильных колебаний.

Все составные части механизма сцепления расположены в картере, который при помощи болтов крепится к силовому агрегату. Все детали сцепления являются закрытыми кожухом (корзина сцепления), приворачиваемым к маховику болтами; оси выжимных рычагов через проушины крепятся к кожуху.

В своём обычном рабочем положении нажимной и ведомый диски являются плотно прижатыми друг к другу с помощью мощных пружин, посредством рычагов и выжимного подшипника. Под воздействием силы трения между данными дисками, на первичный вал коробки переключения передач от маховика мотора постоянно передаётся крутящий момент. Если отвести нажимной диск от ведомого, то произойдёт прерывание крутящего момента от мотора и прекращение вращения ведомого диска с валом.

Рассоединение дисков производится при помощи вилки сцепления, которая своим строением напоминает обычные качели. Данная вилка приводится в действие посредством цепочки рычагов и тяг педалью сцепления в кабине автомобиля или трактора.

Выжимание педали сцепления производит разведение дисков сцепления, в результате чего между ними остаётся свободное пространство. Наоборот, отпускание педали и выключение сцепления приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков механизма. Усилие от нажатия на педаль сцепления передаётся на устройство механически (посредством рычажного или тросового механизма), либо гидравлическим приводом.

Ведомый диск в постоянном режиме зафиксирован вместе с маховиком с помощью диска нажимного. Для того, чтобы транспортное средство тронулось, ведомый диск должен соприкоснуться с вращающимся маховиком. Водитель нажимает на педаль сцепления, и это позволяет ему включить первую передачу. Когда педаль он отпускает, пружины нажимного диска снова соединяют ведомый диск с маховиком. Скорости вращения диска и маховика постепенно выравнивается, благодаря чему и достигается плавное и правильное движение транспортного средства.

В полной мере крутящий момент начинает передаваться тогда, когда достигается полное выравнивание скоростей вращения ведомого диска, диска сцепления и маховика. Если при трогании с места перестать выжимать педаль сцепления слишком резко, «бросить» её, то машина ли трактор может заглохнуть. При «бросании» педали ведомый диск с силой прижимается к диску ведущему (к маховику) и затормаживает его до такой степени, что мотор может остановиться (заглохнуть). То есть, в этом случае сцепление работает подобно тормозному механизму. Поэтому педаль сцепления после момента начала зацепления дисков нужно отпускать плавно.

При переключении любой другой передачи, кроме первой, нужно также добиваться неизменно плавного хода педали. Это позволит продлить срок эксплуатации механизма сцепления и всей трансмиссии в целом.

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.

По своей конструкции, сцепление бывает электромагнитного, фрикционного или гидравлического типа.
Фрикционный вариант сцепления обеспечивает передачу вращающего момента при помощи силы трения. Сцепление электромагнитного вида контролируется посредством магнитного поля. В гидравлическом варианте сцепления связь обеспечивается под воздействием потока гидравлической жидкости.

Сцепление является электромагнитным, если сжатие ведущих и ведомых элементов механизма производится посредством электромагнитных сил. Электромагнитное сцепление постоянно находится в разомкнутом состоянии.
Этот редкий вид сцепления устанавливался на некоторых модификациях машин с ручным управлением. Между ведущим и ведомым дисками находился ферромагнитный порошок, не мешающий раздельному вращению валов. Но после подачи электрического тока в обмотку электромагнита порошок «затвердевал» и передавал крутящий момент.

Для высоких нагрузок, таких как грузовые и спортивные автомобили, применяется также керамическое сцепление с высоким коэффициентом трения, однако оно «схватывает» резко, поэтому непригодно для использования в стандартных автомобилях.

Наиболее распространённый тип – фрикционный. В зависимости от количества используемых дисков, оно может быть однодисковым, двухдисковым или многодисковым.

Кроме того, сцепление может быть мокрым либо сухим. В сухом типе сцепления производится работа дисков в условиях сухого трения. Мокрое сцепление предусматривает эксплуатацию дисков в жидкости. Самым распространённым в современных транспортных средствах является сухое однодисковое сцепление.

Мокрый тип сцепления (работающее в масляной ванне) в наше время применяется, главным образом, на мотоциклах с поперечным расположением двигателя. Поскольку мотоциклетные силовые агрегаты имеют общий масляный картер и для мотора, и для коробки переключения передач. Детали сцепления в них являются совмещёнными с моторной передачей и системой запуска двигателя, и смазываются они общим моторным маслом. На автомобилях же сцепления в масляной ванне практически вышли из употребления.

Двухдисковым или многодисковым сцеплением оснащаются транспортные средства с очень мощными моторами. При тех же размерах такие варианты сцепления осуществляют передачу существенно бо́льшего крутящего момента, обеспечивают значительно бо́льший ресурс всей конструкции. Между ведомыми дисками располагается проставка. В результате получается больше поверхностей трения. Двухдисковые механизмы устанавливаются для повышения срока службы сцепления, в связи с большой мощностью двигателей и необходимостью передавать увеличенные крутящие моменты.

Трёхдисковое сцепление для Nissan Skyline GT.

Принцип работы таков. Выжимной подшипник нажимает на выжимные рычаги, и они оттягивают нажимной диск. Нажимной диск отходит от первого ведомого и отпускает отжимные пружины. Они отпускают промежуточный ведущий диск, а он отходит за счёт других отжимных пружин от второго фрикционного, настолько же, насколько нажимной отошёл от первого фрикционного. При обратном движении отжимные пружины способствуют равномерному прижатию промежуточного диска ко второму ведомому и нажимного - к первому ведомому.
Нажимные диски перемещаются по шпилькам, которые ввёрнуты в маховик, и к ним же прикреплена корзина сцепления. На шпильки надеты отжимные пружины.

Сцепление с пневматическим усилителем

На тяжёлых грузовых автомобилях большой грузоподъёмности, к примеру, на МАЗах, устанавливается привод сцепления с пневматическим усилителем. Пневмоусиление предназначено для уменьшения мускульного усилия, прилагаемого на педаль сцепления.

Устройство таково: педаль, тяга, золотник (он же клапан управления), шланги, пневматическая камера, рычаги, тормозок, первичный вал с барабаном тормозка. Принцип действия: при отпущенной педали впускной клапан золотника закрыт, а выпускной открыт. При нажатии на педаль усилие через тягу и золотник передаётся на вилку выключения сцепления. В это же время в золотнике открывается впускной клапан и закрывается выпускной – корпус золотника надвигается на выпускной клапан, выпускной клапан прижимается к впускному и закрывается, а впускной этим движением открывается. Воздух через впускной клапан поступает в пневматическую камеру, которая за счёт давления воздуха помогает нажимать вилку выключения сцепления.

• Неполное включение сцепления (с «пробуксовками») – последствие замасливания либо износа фрикционных накладок ведомого диска, поломок пружин, неправильной амплитуды хода педали (её малого свободного хода). Чтобы устранить данную неисправность, требуется заменить ведомый диск, устранить задиры на дисках, осмотреть привод на предмет неисправностей.Когда имеет место «пробуксовка», то при отпущенной полностью педали сцепления диски проскальзывают один относительно другого. От длительной пробуксовки диски начинают значительно нагреваться, стальной ведомый диск при этом может покоробиться, а чугунный маховик и нажимной (или нажимные) диски могут покрыться трещинами. Фрикционные накладки в ускоренном режиме изнашиваются и обгорают, и этот горелый запах достигает кабины. Если не ремонтировать, то процесс постепенно прогрессирует, сперва на высоких, потом на низких скоростях. Вплоть до того, что невозможно становится даже тронуться с места на первой передаче.
• Неполное выключение сцепления (когда сцепление «ведёт») – последствие большого свободного хода сцепления, поломок пружин, покоробившегося ведомого диска или неправильно установленного диска нажимного. Также это возможно при деформации выжимных рычагов; или выжимной подшипник заедает, не передвигается вместе с нажимной муфтой. Возможно, ведомый диск сцепления не передвигается по шлицам (загустела или загрязнилась консистентная смазка). Для устранения этой неисправности необходимо удаление воздуха из гидропривода, регулировка свободного хода педали, замена неработоспособных дисков и пружин.Неполное выключение проявляется хрустящими звуками шестерён при переключении передач и, соответственно, ведёт к ускоренному износу деталей коробки передач.

• Рывки при включении сцепления. Когда автомобиль, несмотря на плавный отпуск педали сцепления, трогается «рывками», то это свидетельствует о разрушении фрикционных накладок, короблении ведомого диска, либо о поломке демпферных пружин, либо об износе фрикционных шайб. Также возможно заедание ведомого диска при передвижении по шлицам первичного вала коробки передач, а также заедание нажимной муфты или разрушение выжимного подшипника.
• Неисправности системы гидропривода. При попадании воздуха в гидравлический привод выключения сцепления возможно «проваливание» педали, и как следствие - неполное выключение сцепления. В этом случае, необходимо удалить пузырьки воздуха с частью жидкости (прокачать сцепление), и долить свежей.
  Когда в механизмах с тросовым приводом сцепление вообще не выключается, то, возможно, произошёл обрыв троса. Когда педаль сцепления не возвращается в первоначальное положение – произошло отсоединение возвратной пружины. Если при выключении сцепления раздаётся сильный шум, создаваемый выжимным подшипником, то это свидетельствует о его износе.

Если привод сцепления механический (рычажный или тросовый) – то по мере износа фрикционных накладок педаль сцепления будет постепенно подниматься, а при гидравлическом приводе педаль не меняет своего положения, и происходит снижение уровня жидкости в бачке.

Итак, механизм сцепления играет огромную роль в функционировании любого автомобиля или трактора. От его исправности и работоспособности во многом зависит техническое состояние всего транспортного средства. Поэтому, для обеспечения долгой и надёжной работы всех элементов механизма сцепления важно пользоваться им плавно, и без необходимости не практиковать излишне долгих нажатий на педаль. При таких щадящих условиях работы сцепление прослужит долго.

Выражение «сжег сцепление» можно слышать из уст многих автолюбителей. Но далеко не все понимают, как это возможно, да и принцип работы сцепления известен не каждому драйверу. Но это зря, нужно быстро устранять этот пробел. Для всех интересующихся данной темой предлагаем немного погрузиться в механику автомобиля и разобраться, что к чему. Начнем, пожалуй, с классического устройства и основного предназначения автомобильного сцепления.

Определение понятия

Данный механизм предусмотрен для кратковременного соединения автомобильного двигателя с трансмиссией в момент переключения передач, а также для постоянной передачи крутящего момента во время движения транспортного средства. При этом он уберегает трансмиссию от повреждений вследствие колебаний и повышенных нагрузок.

По типу конструкции сцепления разделяют на следующие категории:

• фрикционное;
• гидравлическое;
• электромагнитное.

Крутящий момент в случае гидравлики передается путем воздействия давления рабочей жидкости. Электромагнитные варианты в качестве основы используют магнитную полярность. Но самое распространенное под капотами легковых автомобилей сцепление – фрикционное. Это простая и надежная конструкция, при которой крутящий момент передается благодаря силам трения. Теперь попробуем разобраться с его основными составляющими.

К основным элементам фрикционного сцепления стоит отнести:

• маховик;
• ведомый диск;
• нажимной диск;
• диафрагменную пружину;
• подшипник выключения (выжимной).

Описать, как работает сцепление, будет проще, если объяснить, что собой представляют его детали. Все начинается с маховика, который статично установлен на коленвал ДВС и фактически выполняет роль ведущего диска. Как правило, это двухмассовый маховик, состоящий из двух частей, сообщенных пружинами. Данный фактор позволяет уменьшить рывки и вибрации под влиянием переменных нагрузок, а также инерции массы во время приема тяги с коленчатого вала и обратно – от ведущих колес к двигателю. Ведомый диск также включает в свою конструкцию специальные демпферные пружины, призванные гасить колебания, что благоприятно сказывается на плавности включения передач.

К пластинам ведомого диска с обеих сторон прикреплены (обычно приклепаны или приклеены) стойкие фрикционные накладки, предназначенные для приема на себя последствий трения. Ведомый диск находится между маховиком и нажимным диском. Для передачи крутящего момента данная конструкция сжимается, превращаясь в единый элемент. Диафрагменная пружина исполняет роль толкателя нажимного диска путем давления на него своим наружным диаметром. При этом внутренний диаметр контактирует с выжимным подшипником. Все детали сцепления обычно закрыты кожухом – так называемой корзиной сцепления. Она статично крепится к маховику.

Как это происходит

Теперь рассмотрим, как работает сцепление, на деле. Итак, когда крайняя левая педаль находится в отпущенном положении, ведомый диск остается зажатым между маховиком и нажимным диском. В результате трения происходит перенаправление крутящего момента от маховика двигателя на силовую передачу автомобиля.

В случае выжимания педали сцепления происходит ряд взаимодействий между деталями, благодаря чему ведомый диск освобождается от прижимного усилия. Для этого приходит в движение трос сцепления. Вилка отключения сцепления надавливает на выжимной подшипник, и он двигается по валу в сторону маховика. Далее выжимной подшипник оказывает давление на пластины диафрагменной нажимной пружины.

Когда лепестки прогибаются в сторону маховика, наружный обод пружины отходит от нажимного диска. Он освобождается. На этом можно закончить раскрывать принцип работы сцепления, так как оно выключается, передача крутящего момента от двигателя на КПП прекращается. При последующем отпускании педали снова идет в ход диафрагменная пружина, которая создает давление на нажимной диск, а тот, в свою очередь, обратно стыкуется с маховиком двигателя.

Конечно, приведенная информация не охватывает всего многообразия существующих на сегодняшний день конструкций сцепления. Тем не менее, она способна дать элементное понимание работы данного механизма и, возможно, позволит многим значительно дольше сохранять свой автомобиль в исправном состоянии.

Многие автомобилисты имеют лишь поверхностное понятие о том, как функционирует сцепление автомобиля. Некоторые считают, что своими силами изучить этот вопрос детальнее маловероятно. Конечно, зубья, шестерёнки и пружины мудрены для восприятия «молодых» автомобилистов, поэтому мы решили помочь в таком деле и описать суть действия сцепления в максимально простой форме.

Назначение

Сцепление, или соединительная муфта, является неотъемлемой составляющей любого автотранспорта. Именно это устройство берёт на себя ключевые нагрузки и удары. Узел представляет собой силовое зажимное устройство, которое передаёт вращательный импульс между главными частями автомобиля: трансмиссией и двигателем. Сформирован узел из небольшого количества дисков.

Автосцепление направлено на временное отделение коробки скоростей от двигателя и мягкого их подключения. Необходимость плавности притирки появляется во время хода авто. Переходное отсоединение движка и коробки переключения передач (КПП) важно и при дальнейшем переключении скоростного режима, и при немедленном торможении или остановке авто.

Важно! Нагрузка на сцепление возрастает во время затормаживания, при резком его включении, а также при наезде авто на неровность дорожного полотна.

Во время хода транспортного средства система соединительной муфты в основном находится во включённом положении. Она служит передатчиком мощности от движка к КПП, а также защищает детали последнего от разнообразных интенсивных действий, которые образуются в трансмиссии.

Классификация

Сцепление систематизируют по нескольким функциональным устройствам.

По связи ведущих и ведомых частей

По контакту пассивных и активных элементов различают такие категории узлов:

Важно! По причине сложности устройства электромагнитная и гидравлическая муфты не заработали повсеместного применения.

По типу создания

• центробежные;
• частично центробежные;
• с основной пружиной;
• с периферийными спиралями.

По числу руководимых валов выделяют:

По типу привода

По разряду привода сцепления классифицируют на:

Знаете ли вы? В авто с автоматической КПП педаль сцепления отсутствует. Но это означает только то, что соединительная муфта работает без участия человека.

Существует и электромагнитный тип соединительной муфты, но сегодня он практически не используется в машиностроении ввиду дорогостоящего обслуживания.

Как устроено

Чтобы понять, как работает соединительная муфта, следует хотя бы знать, как она выглядит и какова её конструкция. Выражаясь простым языком, описать строение этого узла можно так: все его элементы собраны в картер, который также соединяется с картером мотора. В широком смысле состав соединительной муфты можно описать так:

• диски с фрикционным веществом;
• нажимная сцепка;
• ведущий диск (он же - корзина сцепления);
• вилка;
• выжимной подшипниковый узел;
• вал КПП;
• вал педали.

Ключевыми рабочими элементами узла являются подчинённый и главный диски, которые либо притягиваются друг к другу, либо отталкиваются под воздействием привода. Нажимной диск - это громоздкий, широкий круг, который плотно закреплён в кожухе и не контактирует с валом КПП.
Конструкция сцепления автомобиля

Ведомый же элемент намного уже и находится на углублениях вала КПП, которые, в свою очередь, создают условия для его жёсткой сцепки и позволяют ему перемещаться вдоль вала. При эксплуатации оба этих диска под нажимом пружин и выжимной опоры тесно соединяются и поставляют крутящий импульс от двигателя на первичный вал.

Важно! Сцепление не требует особого обслуживания. Достаточно соблюдать рекомендации по корректному вождению.

Если их расцепить (выжать педаль сцепления), крутящийся момент обрывается, и пассивный диск, следовательно, перестаёт вращаться с валом.

Принцип работы сцепления автомобиля

Суть работы как гидравлического, так и фрикционного сцепления можно изложить так. Если соединительная муфта отпущена, то ведомый стержень зажимается между активным диском и колесом. Когда автомобилист давит на педаль газа, то в конструкции возникает трение и крутящий импульс направляется от колеса движка внутреннего сгорания на мощность авто.
Когда выжимается педаль сцепления, элементы агрегата начинают работу и взаимодействуют друг с другом. В итоге пассивный вал уходит от прижимного усилия. Чтобы обеспечить этот результат, в ход вступает тросик агрегата. На выжимной подшипниковый узел влияет вилка отключения устройства, вследствие чего подшипник движется к маховику по валу. Потом подшипниковый узел давит на планки нажимной пружины.

Знаете ли вы? Если бы не было сцепления, вождение задним ходом было бы невозможным.

Если мочки пружины агрегата сгибаются к маховику, внешний край отжимается от нажимного диска, разгружая его. Параллельно тангенциальные спирали отпускают активный диск, и крутящий импульс не передаётся.Когда водитель освобождает педаль, активный диск начинает работать с пассивным шкивом через диафрагменную пружину. Стоит также упомянуть, что этот элемент при отжиме педали также контактирует с маховиком.

Видео: принцип работы сцепления автомобиля

Тогда вращающий импульс передаётся от двигателя к КПП, за счёт созданной силы трения. Итак, мы доступно рассказали об устройстве и сути действия сцепления. Как видно, данное устройство имеет огромное значение для транспорта.

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Функции сцепления

Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:

1. Плавное разъединение и соединение двигателя и коробки передач.
2. Передача крутящего момента без проскальзывания (без потерь).
3. Компенсация вибраций и нагрузок от неравномерности работы двигателя.
4. Снижение нагрузок на элементы двигателя и трансмиссии.

Элементы муфты сцепления

Конструкция муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

• Маховик двигателя — ведущий диск.
• Ведомый диск сцепления.
• Корзина сцепления — нажимной диск.
• Выжимной подшипник сцепления.
• Муфта выключения сцепления.
• Вилка сцепления.
• Привод сцепления.

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция — передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Схема расположения диска сцепления, корзины и выжимного подшипника с муфтой выключения

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название «корзина сцепления». Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Схема работы диафрагменной пружины

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Двойное сцепление мокрого типа

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления — гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Элементы двухдискового сцепления

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Схема двухмассового маховика

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.