Сцепление автомобиля — разновидности, принцип работы, неисправности и их признаки

Движение любого транспортного средства связано с работой двигателя. При его запуске автомобиль сразу начнет перемещаться, если в конструкцию не добавить сцепление. Этот элемент регулирует поступление энергии от мотора на трансмиссию и колеса, что избавляет машину от резкого рывка. При остановке предпринимается аналогичный этап заглушки двигателя. Подобный эффект достигается посредством трения, в котором участвует диск сцепления. В отличие от колес, мотор после запуска вращается постоянно, поэтому и требуется плавное согласование движения.

Функции сцепления

В транспорте всегда присутствует система, передающая вращающий момент от двигателя посредством вырабатываемой силы трения. Она устраняет крутильные колебания, оберегает механизмы от перегрузок. Под управлением происходит соединение двигателя и коробки переключения передач (КПП). Либо их разобщение. В итоге:

старт производится без резкостей;
шестерни КПП плавно переходят с одной на другую при смене скоростей.

Вывод: Это важная составная часть трансмиссии, располагающаяся между мотором и коробкой передач (КП).

На заметку: В гусеничном транспорте (тракторы, бронетранспортеры) присутствует фрикционное сцепление. Сокращенное название — «фрикцион».

Конструкция и принцип работы

Функционирование основано на взаимодействии плотно прижатых дисков. У автомобильного механизма имеются два вала: один крутится от двигателя, другой заставляет работать систему, приводящую колеса в движение. Когда водитель прекращает давить на педаль сцепления (крайняя слева), пружины соединяют диски. В транспорте с механической КПП (МКПП) усилие передается приводом (рычаг, трос). В результате обеспечивается вращение валов с совпадающей скоростью.

Важно: Привод бывает также гидравлическим, электро и пневмогидравлическим по типу.

При надавливании на педаль сцепления его диски расходятся с образованием промежутка. Осуществляется разобщение, скорости вращения элементов системы становятся разными по значению. Но при отпускании рычага (снятии левой ноги) ведущий и ведомый диск соединяются. Также транспортное средство оснащено средней педалью — тормозом. Он предназначен для снижения скорости. Для старта задействуют сцепление и газ — крайний правый рычаг, из-за которого машина начинает ехать.

Муфта сцепления у транспорта с механической КПП составлена из частей:

ведущий диск — маховик мотора;
ведомый диск;
корзина или диск сцепления нажимной;
выжимной подшипник;
муфта для выключения сцепления;
вилка;
привод сцепления.

Ведомый диск с обеих сторон оснащен фрикционными накладками для трения. В его корпус встраивается пружинный демпфер, гасящий неравномерности при работе мотора. Пружина с нажимным диском при воздействии на ведомый — один узел, именуемый корзиной.

Важно: Муфта — устройство в автомобиле, которое может быть гидродинамическим, электромагнитным относительно управления, усложненным по конструкции.

Функционирование основано на образовании и передаче силы трения. Есть два состояния: подключено или отключено, в больший период диск прижат к маховику. Чтобы выключить муфту, требуется надавить педаль сцепления. Та соединена с вилкой механическим приводом сцепления или его гидравлическим типом (при гидромуфте, которая присутствует в машине с автоматической, полуавтоматической КП).

Выжимной подшипник перемещается и жмет на лопасти диафрагменной пружины. Действие последней на нажимной диск механизма сцепления прекращается, ведомый тоже освобождается. Диафрагменная пружина после воздействия выжимного подшипника предопределяет разъединение мотора с трансмиссией. Мотор снова соединится с ней, когда водитель отпустит педаль сцепления, установив требуемую передачу.

Виды сцепления

Производится несколько конструкций муфт. Их отличает количество ведомых дисков: один, два и больше. Типы сцепления соответствуют той или иной рабочей среде (трение с жидкостью и без). Сухое однодисковое встречается чаще. Различие есть и в разновидностях приводов: механический и гидравлический тип. То есть, система приводится в действие жидкостью либо за счет давления. Устройство сцепления классифицируется по виду конструкции:

фрикционное, механическое, действующее благодаря трению;
гидравлическое автомобильное сцепление, действующее за счет потока жидкости;
электромагнитное, управляемое магнитным полем.

Первый тип наиболее популярен, но также выделяют:

однодисковое;
демпферное или двухдисковое сцепление;
многодисковое сцепление.

Придумано множество вариаций, отличающихся по конструкции, но функционирующих на едином принципе.

Сухой и мокрый типы

Муфты сцепления производятся разнообразными, обеспечивают процесс при сухом трении либо с работой дисков в жидкости. Однодисковая разновидность первого типа включает:

маховик;
картер сцепления;
ведущий или нажимной диск сцепления;
ведомый диск;
диафрагменную пружину;
подшипник, выключающий сцепление;
муфту выключения;
вилку.

Рассматривая, что входит в комплект подобного сцепления, выделяют 2 прилегающих диска, где ведущий — это корзина. Присутствует система привода, выжимной подшипник. Первичный вал коробки переключения передач входит в шлицевую муфту посередине ведомого диска. Сухое сцепление эффективно, не требует значительных затрат при производстве. Мотор и КП имеют жесткую связь. Мокрое сцепление — это плавное трение в масляной ванне, причем момент получается больший по значению. Циркулирующая жидкость способствует эффективности охлаждения.

Двух и многодисковые виды

Двухдисковый вариант бывает у авто с мощным мотором. В конструкции показатель эксплуатации продлевается посредством двух ведомых дисков с проставкой между ними. Получается 4 поверхности трения. Многодисковая система включает больше трех дисков, создана для увеличения площади соприкосновения. Крутящий момент передает значительная сила сцепления.

На заметку: Двухмассовый, демпферный — другие названия двухдискового маховика.

Сцепление с пневматическим усилителем

Подобная конструкция применяется в грузовом транспорте. Устройство и принцип работы служат для уменьшения силы нажима на педаль сцепления при его отключении. Пневматический усилитель является частью привода. Он состоит из корпуса с блоком управления и силовым элементом, состоящим из гидравлического, пневматического поршней на одном штоке.

Работает сцепление следующим образом. При надавливании на педаль оно выключается в результате пневматических процессов воздействия двух поршней на отключающую вилку. При отпускании давление внутри системы пропадает, поршни возвращаются в начальное положение. Это приводит к включению с выходом лишнего воздуха наружу. Так достигается эффект мягкого действия педали сцепления. Поршни подбираются под обеспечение этого эффекта.

Характеристики керамического и металлокерамического сцепления

Материал элементов конструкции определяет эффективность механизмов и срок их службы. Особенно важны его характеристики на предельных нагрузках. Необходимо обеспечить соответствующее зацепление дисков. Их накладки по стандартному составу — прессованная смесь волокон стекла, металла с каучуком и смолами.

Работает подобное сцепление в автомобиле благодаря трению. Керамика и металлокерамика выносят нагрузки, значительно превышающие нормы. Используется сочетание с кевларом, прочным синтетическим волокном. Детали, покрывающие с двух сторон ведомый диск автомобильного сцепления, создаются в расчете на большие температуры, до 400 °C. Металлокерамика меньше подвергается износу, может нагреваться до 600 °C, сохраняя рабочие качества. Такие виды устройства свойственны спорткарам, обладающим большой мощностью.

Как избежать проблем

Условия использования автомобиля и характерная «манера» вождения определяют продолжительность службы. Муфта сцепления обладает значительным рабочим ресурсом. В среднем это 100 000–150 000 км пробега. Износ поверхностей возникает из-за соприкосновения дисков. В результате требуется замена. Чтобы сохранить ресурс сцепления, рекомендуется выполнять ряд правил:

Контролировать регулировку.
Не перегружать детали длительной буксовкой в грязи, резкими стартами, неправильным переключением передачи и т. д.
Осторожно принимать просьбы отбуксировать другую машину: учитывать состояние конструкции и соотношение масс.

К примеру, ведомый диск автомобильного сцепления — прочный узел, выдерживающий большие нагрузки. Он компенсирует вред и в случае, если за рулем сидит неопытный водитель. Но систематическая неаккуратная эксплуатация влечет износ. Бывает, что механизм сцепления повреждается из-за производственного брака. Но чаще преждевременно возникающие проблемы — вина водителя.

Правильная работа со сцеплением

Изучение системы позволит избежать износа деталей. Рассматриваемая система соприкосновения дисков должна быть постоянно включена. Педаль используется лишь для старта авто и при переключении КП. А также нужно нажать сцепление при полной остановке. Выжимание наполовину вызовет подгорание дисков, поэтому оно производится до упора без задержек. Следует надавить крайнюю левую педаль и плавно отпустить ее. Между этими действиями допустима небольшая пауза. Старт начинается с первой передачи. Необходимо быть внимательным при маневрах и снижении скорости.

Проверка сцепления

Отсутствие сторонних звуков при намерении отыскать неполадки говорит, что проблемы скрываются в чем-то другом. Шумы на холостом ходу, исчезающие при нажатии крайнего левого рычага, могут говорить о неисправности контакта частей. При тестировании нужно действовать по следующим этапам.

Запуск двигателя, установка машины на ручной тормоз, переключение на нейтральную передачу.
Следует установить, производится ли гул при работе мотора на холостом ходу. Педаль при этом не нажата. Шум указывает на неполадки в трансмиссии.
Для проверки начинают жать на крайний левый рычаг при нейтральной передаче. Скрежет вынуждает предполагать неисправность в выжимном подшипнике либо вилке. Отсутствие шума указывает на норму.
Левый рычаг выжимается ногой до предела. Если есть скрип, проблему ищут во втулке или управляющем подшипнике.

Из-за чего возникают неисправности

Обычно неполадки появляются не случайно, а вследствие процессов износа. Система начинает буксовать. Оказываются выработанными рабочие поверхности маховика и корзины. Узел может «сгореть» при перегрузках или неумелом использовании. Причиной выступает длительная «раскачка» в условиях бездорожья, резкие старты с сильным нажимом педали газа. Просто говоря, неполадки можно описать в трех категориях: отсутствие включения, выключения, появление вибраций.

Распространенные неисправности и их признаки

Чаще всего наблюдаются следующие проблемы.

Неполное выключение («ведет» сцепление). Диски не разобщаются до конца с нажатием на педаль. При переключении передачи раздается хруст и скрежет от кареток синхронизаторов. Полного разъединения с мотором нет.
Противоположная проблема — пробуксовка, неполное включение. Поверхности прилегают неплотно, с проскальзыванием. Можно почувствовать запах от горящих фракционных накладок. Намерение резко повысить скорость вызывает лишь увеличение оборотов коленвала. Мощность от мотора на колеса передается частично, процесс заканчивается значительным износом поверхностей, разгон транспорта невозможен.

При включении и выключении механизма тоже бывают вибрации, посторонние звуки.

Нетипичные примеры неисправностей сцепления

На практике иногда возникают нестандартные неполадки. Имеют место следующие примеры.

Система стала буксовать через некоторое время после покупки подержанного авто. Затем машина перестала сдвигаться с места. В сервисе механизм демонтировали. Ведомый диск был в хорошем состоянии. Предположили его замену накануне продажи транспорта. Тем более что другие рабочие поверхности оказались сильно поврежденными. Новый диск отчасти контактировал с ними, по двум тонким полосам. Крутящий момент практически не передавался. Предыдущий владелец должен был полноценно заменить узел, но этого не осуществил. Установка дешевого диска временно поправила функцию, что позволило благополучно продать транспорт.
Похожий пример тоже связан с сильной пробуксовкой. При вскрытии следов того, что ресурс закончился, не было. Обнаружилось проникшее внутрь моторное масло. К тому же под машиной появлялись его капли. Сальник потерял герметичность. Владелец медлил с демонтажем коробки передач из-за высокой цены процедуры. Но время было упущено. Пришлось платить за замену протекающего сальника, а также ведомого диска.
Самая нетипичная ситуация: однажды из КП послышались странные звуки при переключении, намерении отпустить левую педаль. До автосервиса добирались на буксире. При разборке установили наличие проворота центра ведомого диска со шлицами относительно другой его части. Прижатые накладки вращались, а первичный вал мог простаивать. Переключение передач было невозможно. Водитель сообщил: накануне с рывками отбуксировал другую машину с таким же весом.

Сцепление и его принцип работы требуют правильной эксплуатации, своевременного проведения обслуживания. При таких условиях достаточно надежный механизм редко выходит из строя.