Элементы сцепления автомобиля: нажимной диск сцепления

Как известно, двигатель автомобиля соединен с коробкой передач не напрямую, а через сцепление. Данный узел позволяет плавно трогаться с места, дозировать подачу крутящего момента от мотора на КПП, а также мягко переключать передачи при езде.

Параллельно благодаря наличию такого узла существенно снижаются нагрузки на КПП и двигатель. Далее мы рассмотрим, как устроено и работает сцепление, а также какие функции выполняет такой важный элемент, как нажимной диск сцепления в устройстве сцепления автомобиля.

Основные функции, виды и отличия сцепления автомобиля

Итак, основной задачей сцепления является плавное подсоединение маховика двигателя к первичному валу коробки передач. Это необходимо как при трогании с места, так и во время движения для возможности переключения передач.

Простыми словами, сцепление позволяет «подсоединить» и «отсоединить» коробку и двигатель, то есть обеспечивает возможность прерывать подачу крутящего момента от ДВС на трансмиссию.

Также стоит отметить, что если резко затормозить во время движения на включенной передаче, сцепление бережет коробку от перегрузок, снижая риск преждевременных поломок КПП.

• Что касается особенностей, существуют разные виды сцепления. Как правило, его типы делятся на однодисковое и многодисковое сцепление (с учетом количества ведомых дисков). При этом однодисковое сцепление распространено больше, чем многодисковое. Также сцепление бывает «сухим» и «мокрым».

Сухое сцепление встречается часто и активно используется на авто с МКПП и РКПП. Во втором случае следует понимать, что сцепление работает в масляной ванне. Такое сцепление часто встречается на роботизированных преселективных КПП с двойным сцеплением.

Еще сцепление делится по схеме устройства привода: механический, гидравлический, электропривод, а также различные комбинации из указанных приводов. Также можно выделить отличия касательно способа нажатия на прижимной диск. Встречаются варианты с круговым расположением пружин, а также сцепление, где имеется центральная диафрагма.

Схема сцепления автомобиля предполагает следующие основные элементы:

• нажимной диск;
• диск сцепления (ведомый);
• выжимной подшипник;
• вилка привода выжимного подшипника;
• привод (педаль) выключения сцепления;

Если рассматривать сцепление автомобиля, устройство данного узла относительно простое. Нажимной диск сцепления, который часто называют «корзина» сцепления, является выпуклым основанием, которое имеет круглую форму. В такое основание встроены особые выжимные пружины, соединенные с круглой прижимной площадкой.

Указанная площадка по диаметру аналогична диаметру маховика, одна сторона имеет шлифовку. Нажимные пружины направлены в центр нажимного диска (корзины). На них в момент выжима оказывает воздействие выжимной подшипник. Сама корзина жестко присоединена к маховику. Ведомый диск сцепления устанавливается между прижимной площадкой и маховиком.

Ведомый диск сцепления круглой формы, по конструкции имеет лучевое основание, фрикционные накладки и шлицевую муфту. Последняя необходима для того, чтобы подсоединить первичный вал КПП. Еще диск имеет специальные демпферные пружины (успокоители). Пружины стоят вокруг шлицевой муфты и нужны для того, чтобы сглаживать вибрации, которые возникают в момент включения сцепления.

Также на диске имеются фрикционные накладки. Материалом их изготовления может быть углеродный композит,  кевларовые нити, керамика и другие варианты. Фрикционные накладки прикреплены к основе заклепками. Аналогичным образом приклепана и шлицевая муфта, расположенная внутри накладок.

Следующим элементом сцепления является выжимной подшипник. Одна сторона подшипника представляет собой круглую нажимную площадку,  по диаметру площадка соответствует  выжимным пружинам, находящимся в центре нажимного диска.

Сам выжимной подшипник ставится на первичный вал КПП, который выступает из коробки. При этом крепится подшипник не на валу, а на его защитном кожухе. В действие выжимной подшипник приводится вилкой привода (коромыслом). Фактически, вилка нажимает на оправку выжимного подшипника, где выполнены отдельные выступы.

Также в некоторых случаях вилка и подшипник могут быть дополнительно зафиксированы при помощи стопорных пружин. Еще выжимной подшипник по принципу действия может как нажимать, так и оттягивать нажимные пружины.

• Что касается системы привода сцепления, простейшей является механическая (нажимное сцепление). Усилие на нажимную вилку в этом случае  передается путем нажатия на педаль сцепления через трос. Трос находится внутри кожуха, который зафиксирован перед педалью выжима сцепления и выжимной вилкой.

Гидропривод сцепления  включает в себя главный гидравлический цилиндр и рабочий цилиндр, которые соединены трубкой. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, усилие передается на шток главного цилиндра. На конце штока имеется поршень, сжимающий жидкость (в качестве рабочей используется тормозная жидкость) и создающий давление.

Рабочий цилиндр тоже имеет шток, аналогичным образом соединенный с поршнем. Поршень также давит на шток, который, в свою очередь, воздействует на выжимную вилку.

Электропривод сцепления имеет в основе электродвигатель, включение которого происходит в момент нажатия на педаль сцепления. К указанному электромотору  подведен трос, а сама система работает аналогично исполнению механической схемы.

Еще добавим, что на авто с МКПП имеется отельная педаль сцепления (расположена слева), тогда как на машине с автоматом, точнее, с роботом, педали сцепления нет. При этом в случае с АКПП данного типа также имеет механизм сцепления, однако он работает без участия водителя.  

Принцип работы сцепления автомобиля

Чтобы понять, как работает сцепление, давайте рассмотрим наиболее распространенное сухое однодисковое сцепление. Такое сцепление является постоянно включенным, а общий принцип его работы основан на плотном прижатии рабочей части маховика к диску сцепления с наладками, а также прижимной поверхности нажимного диска.

Когда сцепление включено, выжимные пружины заставляют прижимной диск плотно прилегать к ведомому диску сцепления. Таким образом, диск прижат к маховику. В шлицевую муфту на диске заходит первичный вал, что и позволяет эффективно передавать крутящий момент от диска сцепления на КПП.

Когда водитель жмет на педаль сцепления, происходит выключение сцепления. Нажатие на педаль заставляет выжимной подшипник нажать на выжимные пружины, в результате чего рабочая поверхность  корзины сцепления отодвигается от диска сцепления. Диск перестает плотно прижиматься к маховику, первичный вал коробки перестает вращаться, крутящий момент не передается, при этом двигатель автомобиля нормально работает.

Еще добавим, что в коробках с двойным сцеплением установлены два ведомых диска сцепления, а также нажимной диск сцепления с двумя рабочими поверхностями. При этом процесс отсоединения маховика от первичного вала реализован точно так же, как и в сцеплении с одним диском.

Как работает сцепление в роботизированных коробках передач

Коробки – автомат (робот) также имеют многодисковое «мокрое» сцепление или же оснащаются «сухим» сцеплением. При этом за включение и выключение сцепления в данном случае отвечает не водитель, который нажимает на педаль, а сервомеханизм (актуатор сцепления).

Переключение передач на РКПП также осуществляется за счет подобных механизмов. Актуаторы могут быть электрическими (управляются ЭБУ коробкой)  или гидравлическими (управление осуществляется гидравлическим распределителем). При этом, как уже было сказано выше, за выжим сцепления может отвечать как электропривод, так и гидропривод (гидравлический актуатор сцепления).

В первом случае ЭБУ коробкой на основании показаний нескольких датчиков определяет момент переключения передачи и посылает управляющий сигнал на актуатор сцепления (сервопривод). Электродвигатель начинает работать, отсоединяя КПП от ДВС.  Затем автоматика производит включение нужной передачи.

Гидропривод работает таким образом, что во время увеличении оборотов двигателя, маслонасос  в коробке под давлением нагнетает масло в распределитель. Когда давление масла в распределителе доходит до определенной отметки, масло подается по специальным масляным каналам и воздействует на актуатор.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется замена сцепления на ДСГ. Из этой статьи вы узнаете об особенностях замены сцепления DSG, а также что нужно учитывать в рамках такой замены.

В результате срабатывает механизм, отвечающий за выключение сцепления. Затем, после переключения передачи, давление снижается, сцепление снова «подсоединяет» двигатель к трансмиссии.

При этом не всегда «робот» работает быстро и плавно. В результате водитель замечает паузу, также во время переключений могут быть ощутимы рывки и толчки. Чтобы избавиться от таких недостатков, конструкторы предложили двойное сцепление для коробки робот. 

В преселективных роботах с двойным сцеплением (типа ДСГ) указанные сцепления работают поочередно. Когда происходит выжим первого сцепления, чтобы включить, например, четную передачу, второе сцепление ожидает выжима для переключения на следующую нечетную передачу.

К преимуществам можно отнести то, что скорость срабатывания сцепления намного выше, переключение передач происходит незаметно для водителя. Результат- повышение топливной экономичности, практический полное отсутствие разрыва потока мощности в момент переключений, а также высокий уровень комфорта.

Что в итоге

С учетом вышесказанного становится понятно, что сцепление автомобиля является важным узлом. Также от качества его работы напрямую зависит эффективность работы самой КПП, а также комфорт при переключении передач.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой стороной ставить диск сцепления при замене. Из этой статьи вы узнаете, как поменять сцепление на автомобиле, а также на что обратить внимание при установке диска сцепления в рамках выполнения указанной процедуры.

Что касается нажимного диска сцепления, корзина является одним основных составных элементов в устройстве механизма сцепления. По этой причине любые повреждения, дефекты и поломки корзины могут приводить к тому, что работа всего механизма сцепления будет нарушена.

Источник