Фрикционное сцепление грузовых автомобилей, автобусов и легкой коммерческой техники
Фрикционное сцепление – один из типов автомобильного компонента механической трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к колесам. Рассмотрим его устройство и механизм работы на примере однодискового сухого сцепления с фрикционными накладками.
Сцепление, работающее в воздухе, называется «сухим». Наиболее популярным, благодаря надежности конструкции и простоте работы механизма, является однодисковый вариант, состоящий из:
На дисках приклепаны фрикционные накладки. Именно из-за свойств этих материалов и силы трения передается импульс от мотора на колеса автомобиля.
Эти фрикционные накладки, не совсем верно, но называемые специалистами «феродо», довольно быстро стираются. Некоторые механики предлагают их переклепать, что на много дешевле покупки нового диска.
Но задумайтесь, ни на одной официальной станции технического обслуживания такой услуги не предоставляется. Во всяком случае, это не делается их собственными силами.
Фрикционные диски сцепления могут быть восстановлены, но только в заводских условиях производителя. В ином случае, эта запчасть быстро сломается и выведет из строя корзину и муфту.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ФРИКЦИОННОГО СЦЕПЛЕНИЯ
Ведущая часть сцепления (нажимной диск) получает крутящий момент от маховика, передавая на ведомую деталь. Чем больше этот крутящий момент, тем большего диаметра должны быть ведомые диски.
Например, микроавтобусы ГАЗель оснащаются сцеплением диаметра 240мм или 280мм. Автобусы ПАЗ – 362мм, ЛИАЗ – 430мм. Грузовики КАМАЗ и МАЗ – 430мм. Конечно, такое деление очень условно и перечислены только самые распространенные размерности.
Какое именно фрикционное сцепление применяется на транспортном средстве — зависит от двигателя и коробки передач (КПП). Даже сцепление одного размера может иметь различные детали.
Комплекты сцепления КАМАЗ, торговой марки Sachs, 3400700344 и 3400700345 отличаются ведомыми дисками. В то же время фрикционное сцепление ГАЗель с каталожными номерами Сакс 3000950503 и 3000951401 – имеют разные не только ведомые части, но и выжимные подшипники с муфтами.
Иногда довольно сложно правильно подобрать фрикционное сцепление, потому что на одной модели коммерческого автомобиля могут стоять несколько вариантов двигателей и коробок передач. Поэтому обращайтесь в ООО «ГАС Кватро» и мы предоставим вам оригинальные каталожные номера, а также предложим выгодные цены на комплекты сцепления в сборе и отдельные запчасти этого автомобильного узла.
ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СЦЕПЛЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ?
Сцепление автомобиля – это силовая муфта (механизм передачи вращения). Передача вращения в сцеплении происходит благодаря силам трения, электромагнитным полем либо гидродинамическими силами. Соответственно, муфты сцепления, в зависимости от типа передачи вращения, называются: фрикционные, электромагнитные, гидравлические.
Главная задача сцепления – временное разъединение (разобщение) двигателя и трансмиссии, и плавного их соединения. Эти операции необходимы во время движения для управления механической коробкой передач: переключение передач, остановка, торможение, трогание авто с места.
Во время движения сцепление автомобиля передает крутящий момент от двигателя к коробке переключения передач, тем самым, предохраняя трансмиссию от динамических нагрузок. Нагрузки в трансмиссии возникают постоянно: при торможении двигателем, на неровностях дорожного покрытия, при снижении частоты вращения коленвала и т.д.
Типы сцеплений
— по связи частей: фрикционные, гидравлические, электромагнитные;
— по созданию нажимного усилия: с перифирийными пружинами, с центральной пружиной, центробежное и полуцентробежное;
— по количеству дисков: одно, — двух, — многодисковые;
— по приводу: механический и гидравлический привод.
Традиционными сцеплениями на легковых автомобилях являются однодисковые фрикционные сцепления. Существуют специальные (керамические) сцепления, которые имеют высокий коэффициент трения. Но, в связи с тем, что этот тип сцепления слишком резко «схватывает», он не применяется в конвейерных (стандартных) автомобилях. Только на спортивных и грузовых авто.
В классических автоматических коробках передач сцепление отсутствует. А вот в роботизированных и кулачковых АКПП сцепление предусмотрено. При этом сцепление в кулачковых АКПП, работает лишь при старте (кулачковые АКПП используются на спортивных моделях), а далее, в процессе движения, сцепление не работает.
Требования, предъявляемые к сцеплению ↑
Как и каждый узел вашего автомобиля, сцепление, в соответствии с выполняемой задачей, должно отвечать определенным требованиям.
Наиболее характерные требования к сцеплению:
— должно обеспечивать плавность включения передач. Во многом это требование обеспечивается квалифицированным управлением при включении (выключении) передачи.
— чистота включения сцепления (т.е. коэффициент сцепления приближен к «0»), должна обеспечивать плавное переключение передач.
— при любых условиях эксплуатации должно обеспечить надёжную передачу крутящего момента. Низкий коэффициент сцепления приводит к пробуксовке, слишком высокий – увеличивает перегрузки на двигатель и трансмиссию.
— должно обеспечивать удобство и относительную простоту управления моментом соединения (рассоединения). При этом определен допустимый ход педали не больше 160 мм.
Как устроено сцепление автомобиля? ↑
И вновь мы приведем классическое устройство однодискового сухого сцепления автомобиля. В зависимости от типов по связи, устройство сцепления отличается в некоторых нюансах.
Однодисковое сцепление состоит из:
1 – маховик;
2 – ведомый диск;
3 – кожух сцепления с нажимным диском;
4 – диафрагменная пружина
Схема работы сцепления автомобиля, в принципе, проста. Отпущенная педаль сцепления означает, что сцепление включено: ведомый диск в это время прижат к маховику нажимным диском, благодаря усилиям пружин. Т.о. сцепление передаёт крутящий момент от ведущих деталей к ведомым.
Нажатие на педаль выключает (рассоединяет) сцепление. Муфта, переместившись к маховику, поворачивает рычаги, которые, в свою очередь, отодвигают нажимной от ведомого диска. Детали сцепления разъединены и крутящий момент не передаётся.
Всем спасибо что со мной)
Ну и не забываем про лайки. Вам не долго, а мне приятно))
Удачи всем!
Подписывайтесь и увидите еще много интересного!))
Сцепление автомобиля, виды, устройство, принцип работы
Одним из составных частей трансмиссии является сцепление, выступающее связующим звеном между мотором и основным узлом трансмиссии — КПП.
Коробка передач обеспечивает изменение передаточного числа вращательного движения, и состоит она из набора шестерен, посаженных на валы.
Смена передаточного числа обеспечивается за счет ввода в зацепление определенных шестеренок, но в условиях постоянно поступающего от мотора вращения вывести из зацепления одни шестерни и ввести другие – невозможно.
Чтобы это сделать, необходимо прервать передачу вращения на трансмиссию, и делается это при помощи механизма сцепления.
Причем разрыв передачи вращения осуществляется в двух режимах. При движении на скорости, поскольку и двигатель, и составные части трансмиссии уже вращаются, смена передаточного числа не требует плавного разъединения и возобновление передачи вращения.
Но при старте с места, для исключения рывков и снижения нагрузки на мотор и КПП необходимо плавное наращивание передачи вращения. И это тоже обеспечивает сцепление.
В общем, сцепление в конструкции авто обеспечивает кратковременный разрыв передачи вращения от силовой установки на трансмиссию с возможностью плавного его восстановления.
С момента появления транспортной и специализированной техники, оснащающейся двигателями внутреннего сгорания, было придумано несколько вариаций этого узла.
Основное разделение между ними ведется по тому, за счет чего ведется передача.
Здесь виды сцепления делятся на:
- Фрикционные;
- Гидравлические.
Еще есть и электромагнитные, но по сути, они являются лишь разновидностью фрикционного типа.
Конструкция и принцип действия фрикционного сцепления
Фрикционные обеспечивают передачу вращения за счет сил трения. Сейчас такой тип является одним из самых распространенных.
При этом существует немало модификаций его с разными конструктивными особенностями. Поэтому сцепления фрикционного типа можно разделить по нескольким критериям:
- Вид трения;
- Число потоков передач вращения;
- Количество ведомых дисков;
- Тип управления.
В целом все сцепления фрикционного типа работают по одному принципу, различие же между ними сводится лишь к определенным конструктивным особенностям.
Для большего понимания того, как функционирует сцепления этого типа, коротко рассмотрим конструкцию и принцип действия одного из самых распространенных – однодискового, «сухого», которое применяется на самой разной технике, оснащаемой механической КПП.
Основными элементами его являются два диска – ведущий и ведомый. Первый жестко связан с двигателем (прикручен к маховику), второй – соединен с первичным валом КПП.
При этом ведомый диск в процессе работы должен смещаться по валу, поэтому соединен он с валом не жестко, а посредством шлицевого соединения.
Ведущий диск – название условное, поскольку конструкция его включает в себя непосредственно сам диск, корпус, с которым он соединен направляющими, пружины, обеспечивающие прижим диска.
В народе эту составляющую еще часто называют «корзиной» и «феродо» (нарицательное название от компании, занимающейся выпуском запчастей, включая элементы сцепления).
Особенность конструкции «корзины» заключается в том, что диск имеет возможность перемещаться по направляющих относительно корпуса, но пружины удерживают его на максимальном удалении от корпуса, который уже и крепиться жестко к маховику.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Прокачка гидропривода сцепления Renault Duster
Также в конструкции диска входят элементы, которые позволяют осуществлять его перемещение относительно корпуса (диафрагменная пружина или специальные лапки).
Ведомый элемент представляет собой круглый диск, закрепленный на ступице (с проделанным отверстием со шлицами), по обеим сторонам которого закреплены (наклеены, приклепаны) специальные накладки, обеспечивающие повышение трения (фрикционные).
Отметим, что диск со ступицей соединен не напрямую, а посредством специальных демпферов.
Принцип работы у этого типа узла такой: корпус ведущего диска крепиться к маховику. Между корзиной и маховиком помещен ведомый диск.
Поскольку пружины постоянно отжимают ведущий элемент от корпуса, ведомый находится зажатым, то есть, в обычном состоянии вращение передается постоянно.
На первичном валу установлена направляющая втулка, на которой размещен выжимной подшипник, выполняющий роль основного элемента управления.
Посредством вилки этот подшипник связан с приводом. Водитель, воздействуя на привод, обеспечивает перемещение подшипника по втулке.
При этом он начинает давить на диафрагменную пружину или лапки, благодаря чему ведущий диск по направляющим смещается относительно корпуса и ведомый диск высвобождается – происходит прерывание передачи вращения.
Этот принцип работы заложен практически во все виды фрикционного типа, несмотря на их конструктивные особенности.
116_moto_0511_076
Осталось установить детали выжима сцепления. Главное — крышка должна легко встать на место, нельзя осаживать ее силой — так легко поломать зубья на валу привода сцепления. Не беда, что рычаг не встанет в нужное положение, его несложно переставить на шлицах. А вал с парой выкрошенных зубьев можно временно использовать, просто повернув его на 180°.
Осталось установить детали выжима сцепления. Главное — крышка должна легко встать на место, нельзя осаживать ее силой — так легко поломать зубья на валу привода сцепления. Не беда, что рычаг не встанет в нужное положение, его несложно переставить на шлицах. А вал с парой выкрошенных зубьев можно временно использовать, просто повернув его на 180°.
Сила трения: диагностируем и меняем сцепление
Разновидности сцепления
Вышеописанный вид имеет так называемый «сухой» тип трения. То есть, все конструктивные элементы какой-либо смазки не имеют, мало того – она вообще не допускается, поскольку это может повлиять на сцепные свойства взаимодействующих поверхностей дисков.
Но существуют виды, у которых составляющие находятся в масляной ванне – так называемое «мокрое».
Но такой тип на авто практически не используется, хотя его можно встретить в конструкции некоторых мотоциклов.
В целом, суть работы этого сцепления не отличается от «сухого», с единственной разницей, что картер, в котором располагаются составные элементы, заполнен маслом.
По количеству потоков.
Что касается количества потоков, то здесь сцепления фрикционного типа делятся между собой на однопоточный и двухпоточные.
В первом случае вращение от двигателя передается только на один элемент. В описанном выше типе им выступает первичный вал КПП.
Но на спецтехнике нередко используется двухпоточное сцепление.
Отличительной особенностью от однопоточного является передача вращения на два вала. Но для этого в конструкцию добавлен еще один ведомый диск.
Чаще всего оно встречается на тракторах (второй поток обеспечивал вращение вала отбора мощности).
Что касается легкового автотранспорта, то этот тип нашел применение в авто с роботизированной КПП (о нем более подробно – чуть ниже).
По количеству ведомых дисков.
Относительно количества ведомых дисков, то помимо однодискового есть также двухдисковые и многодисковые сцепления.
Первый вариант двухдискового сцепления используется на двухпоточном типе. В нем вращение от одного ведомого диска передается на вал КПП, а от второго – на ВОМ.
Такое конструктивное исполнение позволило повысить функциональность техники (к примеру, на тракторах благодаря валу отбора мощности удается агрегатировать его с разнообразными механизмами).
Но двухдисковое сцепление может быть и однопоточным (вращение от двух ведомых дисков передается только на один элемент – вал КПП).
Такая конструкция нашла применение на грузовом транспорте (в большинстве случаев, хотя этот тип можно встретить и на спортивных авто, а также некоторых мотоциклах), где из-за высоких мощностей моторов требуется передача высоких крутящих моментов.
Многодисковые же сцепления представляют собой пакет дисков – ведущих и ведомых, чередующихся между собой. Этот пакет помещен в корзину, состоящую из двух барабанов – ведущего и ведомого.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Замена сцепления Ауди-80, порядок выполнения работ
В остальном суть конструкции этого типа не отличается от обычного сцепления – диски соединены с соответствующими барабанными, прижимаемых друг к другу пружинами, благодаря чему между дисками возникает трение.
При задействовании привода один барабанов отходит, благодаря чему и прерывается поток. Этот тип сцепления можно встретить только на мотоциклах.
По типу привода.
Для управления узлом применяется несколько типов приводов:
- Механический (передача усилия от педали на вилку подшипника делается при помощи системы рычагов или троса);
- Гидравлический (усилие передается посредством двух цилиндров – главного и рабочего, соединенных между собой трубопроводом, заполненным жидкостью);
- Электрический (применяется в системах с автоматическим управлением сцеплением. Воздействие на элементы сцепления здесь ведется посредством электродвигателей с сервоприводами);
- Комбинированный (привод сочетает в себе несколько из вышеперечисленных типов, к примеру, гидромеханический).
Дополнительно на спецтехнике нередко применяются разнообразные усилители привода.
001_moto_0511_076
Правильная регулировка троса — залог долгой жизни сцепления. Занимает она секунды, инструмент не нужен, а хватает ее надолго.
Правильная регулировка троса — залог долгой жизни сцепления. Занимает она секунды, инструмент не нужен, а хватает ее надолго.
Если после регулировки признаки пробуксовки исчезнут, считайте, что вам повезло: на мотоцикле можно ездить. Но такое случается редко. Если же сцепление буксует и при правильной регулировке троса, значит пора его менять. Не спеша, желательно на низших передачах направляйтесь к месту ремонта, стараясь свести пробуксовки к минимуму. На многих современных байках применен гидравлический привод сцепления. Он не предполагает никаких регулировок и в принципе не может стать причиной пробуксовки сцепления. Поэтому пробуксовка на таких мотоциклах практически всегда является признаком серьезного износа узла.
Бывает и другая картина — сцепление «ведет»: рычаг выжат до конца, а мотоцикл пытается ехать вперед. Передачи переключаются с трудом, а «нейтраль» поймать почти невозможно. В холодную погоду это нормально; когда застывшее масло прогреется, все придет в норму. Но если мотоцикл провел зиму в «спячке», диски могут крепко «склеиться» между собой. Чтобы их разъединить, порой приходится проезжать несколько километров (желательно при этом поиграть «газом» и тормозом, выжав левый рычаг до упора). В особо тяжелых случаях диски схватывает так, что даже тронуться невозможно. Тогда работает следующая схема: два друга пихают ваш мотоцикл взад-вперед, а вы на правах хозяина восседаете на нем, нагружая заднее колесо и выжав рычаг сцепления. На третий-четвертый пих диски обычно проворачиваются. Иначе придется узел разбирать.
Если сцепление стало «вести» в ходе эксплуатации, вновь обращаемся к регулировкам троса. Возможно, его свободный ход великоват. Уменьшите его, но помните, что небольшой люфт на конце рычага должен оставаться. Гидропривод также может стать проблемой, так как воздух в системе или надорванная манжета не дадут выжать сцепление до конца. Но если с тросом и гидравликой все хорошо, неисправность придется искать внутри.
На отечественных мотоциклах бывало, что неравномерно отрегулированные пружинки сцепления перекашивали пакет дисков и те продолжали тереться одной стороной, не давая полностью расцепиться приводу. Определить это несложно: смотрим, как ходят диски в корзине при нажатии на рычаг. Если неравномерно, вращаем один или нескольких винтов крепления пружин. В современных системах такое в принципе невозможно (винты затянуты до упора), и лишь крайне редко встречается искривление самих дисков.
Особенности сцепления РКПП
Теперь немного о сцеплении, используемом в трансмиссии с роботизированной КПП.
Конструктивно оно очень похоже на двухдисковый двухпоточный тип, но таковым не является. Его называют просто двойным. А все это из-за особенностей конструкции КПП.
В таком узле присутствует два ведомых диска, который зажаты между маховиком и двумя ведущими дисками (один из них промежуточный).
Каждый из ведомых дисков взаимодействует со своим первичным валом КПП (которых в конструкции коробка – два, и расположены они на одной оси, по сути, один вставлен во второй).
Особенность работы такого сцепления заключается в том, что при наличии двух потоков, одновременно они не задействуются.
В роботизированной коробке имеются так называемые ряды парных и непарных передач, и на каждый из них вращение передается от своего диска сцепления.
То есть, если включена непарная передача, то зажатым оказывается только один из ведомых дисков, а второй находится в свободном состоянии (им вращение не осуществляется).
При смене передачи (переход на парную) диски меняются местами, то есть бывший ранее свободным зажимается, а второй – отпускается. Управляется этот тип сцепления электрическим автоматическим приводом.
Электромагнитный тип
Отдельным типом фрикционного сцепления можно считать электромагнитное.
Конструктивно оно очень схоже с обычным однодисковым «сухим» сцеплением. Но у него отсутствуют элементы, осуществляющие прижим ведущего диска – пружины.
Вместо них, этот диск соединили с электромагнитом, а в его корпус вмонтировали якорь.
Суть работы этого типа сцепления такая: при подаче напряжения на электромагнит, образуется магнитное поле, которое притягивает магнит к якорю. А поскольку он жестко связан с ведущим диском, то это притягивание сопровождается перемещением последнего и зажимом ведомого элемента.
Этот тип сцепления обладает так называемым непостоянно замкнутым режимом включения. То есть, в отличие от обычных видов, где ведомые диски зажаты постоянно, здесь он находится в свободном состоянии и зажимается только после подачи напряжения на электромагнит.
Гидравлическое сцепление
Второй, достаточно распространенный вид сцепления – гидравлический. Он нашел применение на авто с автоматическими КПП и вариатором.
Если в фрикционном типе усилие на трансмиссию передается за счет сил трения, то в гидравлическом это делается благодаря создаваемому потоку жидкости.
Такое сцепление состоит из двух лопастных колес – ведущего (насосного) и ведомого (турбинного), помещенных в корпус, заполненный рабочей жидкостью.
Между ними дополнительно установлен реактор – еще одно колесо, обеспечивающее перенаправление жидкости.
Суть работы очень проста: ведущее колесо связано с маховиком и вращается вместе с ним. При этом за счет лопастей создается поток жидкости, который попадает на лопасти турбинного колеса (связанного с валом КПП), что и приводит к его вращению.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как прокачать гидропривод сцепления на автомобилях Рено
Реактор, используемый в конструкции, увеличивает скорость движения потока, тем самым повышая крутящий момент на ведомом колесе.
112_moto_0511_076
В продаже встречаются и отдельные комплекты фрикционных дисков (на фото), и стальных (они живут дольше), и пружин (экономия на них порой приводит к быстрому выходу из строя нового комплекта дисков).
В продаже встречаются и отдельные комплекты фрикционных дисков (на фото), и стальных (они живут дольше), и пружин (экономия на них порой приводит к быстрому выходу из строя нового комплекта дисков).