Сцепление автомобиля: как оно работает и почему ломается

Сцепление автомобиля: как оно работает и почему ломается

Сцепление — одна из важнейших частей любого транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. Оно выполняет одну и ту же задачу — позволяет автомобилю ехать или стоять на месте при работающем моторе

Разбираемся, как работает сцепление, каким бывает и как понять, что оно неисправно.

Что такое сцепление

Сцепление — это механическое устройство, которое передает крутящий момент от двигателя к колесам и отключает ведущий вал от трансмиссии. Это означает, что машина может стоять на месте даже при работающем моторе, а переключение передач и трогание с места происходит плавно.

На «механике» водитель управляет им через нажатие третьей педали (крайне левой). У моделей с АКПП передача крутящего момента реализована иначе и за него отвечает гидротрансформатор.

Сцепление всегда расположено между двигателем и трансмиссией. В классическом варианте, для МКПП, его главные рабочие элементы это:

• Маховик. Тяжелый диск с зубчатым венцом, который жестко зафиксирован на коленчатом валу ДВС. К его обратной стороне крепится корзина сцепления.
• Диск сцепления. Прижимается к маховику и для этого покрыт специальным композитным материалом устойчивым к трению.
• Демпферные пружины. Уравнивают колебания и вибрации от работающего двигателя.
• Диафрагменная пружина. Отвечает за разрыв мощности за счет движения внутренней кромки (лепестков). Работает с выжимным подшипником, которые перемещает вилка.

Для чего нужно сцепление

Работающий двигатель постоянно вращается, а колеса при этом могут не двигаться. Если трансмиссия останется подключенной, а водитель попытается затормозить, то мотор заглохнет. Другие функции сцепления:

• плавный старт и легкое переключение передачи;
• снижение вибрации от работающего ДВС;
• защита трансмиссии от рывков двигателя, инерционных перегрузок и износа.

Конспекты 3 марта Подвеска автомобиля: что нужно знать о разновидностях конструкции

Конспекты 14 февраля Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат

Как работает сцепление

Большую часть времени сцепление включено, то есть диск прижат к маховику. Поэтапно процесс включения и выключения выглядит так:

1. Водитель нажимает педаль сцепления;
2. Это усилие через трос или по гидравлической магистрали передается на вилку;
3. Выжимной подшипник перемещается и утапливает лепестки диафрагменной пружины;
4. Связь «двигатель-трансмиссия» разрывается;
5. Водитель выбирает нужную передачу и плавно отпускает педаль, скорость вращения маховика и ведомого диска уравниваются;
6. Диск сцепления прижимается к маховику и передача крутящего момента возобновляется.

Виды сцепления

Существует много способов сцепления/расцепления связи ДВС и КПП. Некоторые из систем, например конусные или ленточные, устарели и применяются крайне редко. Другие используются только в гоночных или тяжелых грузовых авто. Самый массовый тип сцепления — дисковое. Оно применяется в автомобилестроении с начала XX века и постоянно дорабатывается инженерами. Сегодня все сцепления делятся на:

• фрикционные, гидравлические или электромагнитные;
• с одним, двумя или несколькими дисками;
• с механическим (тросовый), гидравлическим или электрическим приводом;
• с периферийными пружинами, центральными, центробежное и полуцентробежное;
• с сухим или мокрым трением.

Фрикционное сцепление

Устанавливается на большинство серийных авто. По числу рабочих дисков делится на:

• Однодисковое. Самая распространенная конструкция, установлена на большинстве авто. Простая в ремонте и обслуживании.
• Двухдисковое. Применяются на грузовых или высокопроизводительных автомобилях.
• Многодисковое. Состоит их трех и более дисков. Их ставят на гоночные и спортивные авто, а также на тяжелую строительную технику.

Сухое

В таких системах трение происходит в сухой (воздушной) среде. К таким механизмам, например, относится фрикционное однодисковое сцепление. Как оно работает рассмотрели выше. Плюсы и минусы сухого сцепления:

• Эффективность передачи крутящего момента. Без смазки она намного выше, так как любые потери мощности сведены к минимуму, а диск сцепления и вал ДВС находятся в прямом контакте.
• Простота обслуживания. Однодисковая конструкция и отсутствие смазки делают их более простыми в техническом обслуживании и ремонте.
• Быстрее изнашиваются. Сухое сцепление быстрее изнашивается и чаще требует замены главных рабочих элементов. На срок службы напрямую влияет манера езды. Например, если часто ездить с выжатым сцеплением или пробуксовками, то поломка наступит раньше.
• Дополнительный шум. Трение, создаваемое в сухих сцеплениях, делает их громче, особенно, когда что-то идет не так.

Мокрое

«Мокрое сцепление» погружено в масло. Оно смазывает поверхности вращающихся деталей и охлаждает их. Чаще всего такое сцепление применяются для многодисковых конструкций или на мотоциклах. У них также есть свои плюсы и минусы:

• Срок службы. Смазка предотвращает преждевременный износ движущихся частей. Уменьшенное трение не слишком снижает мощность, но лучше защищает механику трансмиссии от повреждений.
• Высокая производительность. «Мокрые сцепления» лучше справляются с высокими температурами за счет охлаждения всех элементов.
• Сложный ремонт. Конструкция с несколькими дисками непростая, что сказывается на техническом обслуживании.
• Загрязнение масла. Необходимость дополнительного масла означает, что его придется менять, оно может загрязняться или подтекать.

Электромагнитное сцепление

Работает за счет электромагнита и якоря. Первый установлен на нажимном диске, второй — на кожухе сцепления. Когда к электромагниту поступает ток от генератора возникают магнитные колебания, которые притягивает якорь к магниту. Разновидностью электромагнитного сцепления можно считать так называемое «порошковое». В нем для создания прижимной силы используют гранулы ферромагнитного порошка.

Гидравлическое сцепление

В автомобилях с АКПП передача момента осуществляется не за счет трения, а с помощью масляных потоков и давления. Это делает гидротрансформатор. Он состоит из трех лопастных колес, погруженных в рабочую жидкость внутри герметичного кожуха. С коленвалом ДВС соединено насосное колесо, с КПП — турбинное. Между ними, проходя через реактор, рециркулирует жидкость. Так механическая энергия от ДВС переходит в гидравлическую, которая затем передается на планетарный механизм переключения передач.

Неисправности сцепления

Когда сцепление не включается полностью или проскальзывает при большой нагрузке, то, скорее всего, речь идет о естественной выработке деталей. Со временем фрикционные диски изнашиваются и становятся тоньше, а пружины ослабевают. Внезапное начало пробуксовки сцепления также свидетельствует о том, что трущиеся поверхности загрязнены маслом или чем-то еще. В гидроприводах к неисправности может приводить утечка жидкости из магистрали.

Пятерка причин, что пора менять сцепление

Сцепление — важный механизм, обеспечивающий плавный и равномерный ход автомобиля. С ним нужно бережно обращаться и уметь определять, когда ему нужен ремонт. Расскажем про несколько причин неисправности.

Запах жженой резины

В случае, если сцепление сгорело, водитель почувствует ядовитый запах горелой резины. Это происходит, когда сцепление проскальзывает или оно сломалось. Для точного определения проблемы нужно обратиться в сервис. Также не стоит забывать о своевременном техническом обслуживании, чтобы избежать нежданных поломок.

Иногда подобный запах может быть причиной неисправности гидравлической системы или тормозных колодок. Однако в последнем случае, запах горелого будет не такой сильный, так как он выходит наружу, а не внутрь машины.

Педаль при нажатии слишком подвижная

При исправной работе педаль должна нажиматься при небольшом усилии. Со временем она опускается, и механизм начинает срабатывать не сразу. Если педаль слишком подвижная — это верный признак того, что деталь пора менять. Вместе с этой проблемой могут возникнуть плохая включаемость и хруст передач.

Вибрация при начале движения

Нехарактерная вибрация при начале езды может свидетельствовать о проблеме выжимного подшипника. Также во время нажатия на педаль может появиться громкий гул. Это происходит от повышенной нагрузки на неисправный механизм. При таких признаках следует поехать в сервис, для замены подшипника.

Такая же ситуация может происходить после замены какого-либо другого элемента. Нужно немного подождать и понаблюдать за машиной. Если проблема не уйдет — придется обращаться за помощью мастеров.

Пробуксовка колес

Проверить исправность сцепления можно следующим образом: нужно разогнаться до скорости 60-70 км/ч и проверить, пробуксовывают ли колеса. Если да, то это признак неисправности сцепления.

Еще одной причиной является медленный ход при максимальной работе мотора. Колеса могут пробуксовываться и во время нажатия на педаль. Как следствие могут искривиться диски или сгореть фрикционные накладки.

Шум во время выключения сцепления

Шум в момент выключения сцепления может быть причиной проблем с выжимным подшипником. Это часто совпадает с повышенным расходом топлива на небольших расстояниях. Однако не стоит беспокоиться, если деталь новая, со временем шум пропадет. При появлении хотя бы одного из этих признаков, водитель должен обратиться в сервис для устранения проблемы. Езда с неисправным механизмом может стать причиной поломки на дороге или ДТП. Не стоит экономить на обслуживании, чтобы затем не потратить больше на ремонт.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Как определить, что пришла пора менять сцепление на автомобиле?

Существует несколько признаков по которым можно самостоятельно определить, что пришла пора менять сцепление на автомобиле.

На примере сцепления автомобиля ВАЗ 2109 (2108, 21099) определим признаки по которым можно понять, что оно неисправно и требует замены.

Как определить, что пришла пора менять сцепление на автомобиле?

Чаще всего в сцеплении выходит из строя ведомый диск и выжимной (нажимной) подшипник. Но бывает, что ведущий диск и лепестки нажимной пружины «корзины» так же изнашиваются. Срок их службы зависит от качества изготовления деталей, условий эксплуатации и манеры езды, но в среднем это 100.000 км пробега.

Вот список признаков обнаружив которые нужно задуматься о скорой замене сцепления.

1. Стало сложно тронуться с места.

Если раньше педаль сцепления можно было плавно отпустить (при небольшом газе) и автомобиль трогался с места. То теперь такой номер не прокатывает. При отпускании педали сцепления происходит рывок или даже несколько рывков и двигатель автомобиля глохнет. В результате, чтобы более менее приемлимо стартовать, нужно значительно повышать обороты двигателя педалью газа и лишь потом отпускать педаль сцепления.

Рабочие поверхности маховика, нажимного и фрикционные накладки ведущего диска сцепления при движении автомобиля должны быть плотно прижаты друг к другу и не проскальзывать, обеспечивая плавную и ровную передачу крутящего момента

Все это происходит, если по каким-то причинам ведущий диск не до конца прижимает ведомый к маховику и сцепление пробуксовывает («буксует») — ведомый диск проскальзывает относительно маховика. Передача крутящего момента от двигателя на колеса происходит прерывисто и недостаточно.

2. Автомобиль стал плохо ускоряться.

При ускорении после старта с места, при разгоне в движении, после нажатия на педаль «газа», двигатель набирает обороты (стрелка тахометра зашкаливает) – «ревет», а автомобиль не ускоряется или ускоряется с неохотой и некоторой задержкой. Особенно это становится заметно при подъеме в гору. Приходится постоянно поддерживать высокие обороты двигателя, чтобы обеспечить приемлемую динамику. Такого рода пробуксовка может сопровождаться запахом пригоревших накладок и заметным повышением расхода топлива.

Стершиеся и подгоревшие фрикционные накладки ведомого диска сцепления недавно снятого с автомобиля ВАЗ 21083

На начальном этапе выхода сцепления из строя снижение динамики не так заметно, но прогрессирует эта неисправность достаточно быстро. В ряде случаев хватает и пятнадцати минут движения чтобы в полной мере ощутить полную беспомощность на дороге.

3. Момент срабатывания сцепления стал слишком высоко.

Если раньше сцепление «схватывало» чуть выше пола, то теперь приходится приподнимать ногу, чтобы поймать момент срабатывания. Он переместился ощутимо высоко.

4. Зашумел выжимной.

Если прислушаться, со стороны сцепления и коробки передач, во время работы двигателя автомобиля на холостых оборотах, слышен непрерывный отчетливый шум. При выжимании педали сцепления шум пропадает или заметно уменьшается.

Так шуметь и даже выть на холостом ходу может выжимной подшипник, так как его рабочая поверхность всегда прижата к лепестковой нажимной пружине корзины и вращается вместе с ней (сцепление на ВАЗ 2108, 2109, 21099 беззазорное). Причина шума — неисправность подшипника, связанная с вытеканием из него смазки, после чего появляется выработка с люфтом, и он начнет издавать звуки при вращении своей подвижной части.

Чтобы определить, что именно шумит на холостом ходу — выжимной или подшипник вала проделаем следующее.

Отсоединяем трос от вилки привода выключения сцепления. Запускаем двигатель и оставляем его работать на холостых. После чего немного поворачиваем вилку по часовой стрелке. Выжимной подшипник выйдет из соприкосновения с диафрагменной нажимной пружиной корзины сцепления и звук должен исчезнуть. Вой исчез – выжимной неисправен и подлежит замене. Если не исчез, предстоит снятие коробки и замена подшипника первичного вала, либо замена в ней масла на более качественное или густое.

Проверка исправности выжимного подшипника сцепления на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

5. Затрудненное переключение передач.

Это происходит если подшипник подклинивает или вообще заклинил. При контакте с пружиной «корзины» он не будет вращаться вместе с ней и будет ее стопорить. Из-за этого нормально выжать (отключить) сцепление не получится. Двигатель будет глохнуть, «воткнуть» передачу станет практически не возможно. Как следствие, в зоне контакта с выжимным подшипником на кольцевой лепестковой пружине «корзины», начнется усиленный износ. Через непродолжительное время «корзину» придется заменить.

Так же передачи могут плохо переключаться если сцепление не полностью выключается — «ведет». Но в таком случае скорее всего менять ни чего не придется, а только нужна регулировка привода.

Кольцевая выработка в месте контакта нажимной пружины «корзины» сцепления и выжимного подшипника

Таким образом по перечисленным признакам (симптомам) можно определить, что пришла пора менять сцепление.

Но, обнаружив эти их, не стоит сразу бросаться покупать запчасти и производить замену. Для начала стоит провести проверку работоспособности сцепления. Вот, для примера, один из пунктов этой проверки.

Двигаясь на третьей или четвертой передаче, со скоростью 40-50 км/ч резко нажимаем на педаль «газа». Если обороты двигателя выросли , а автомобиль ускоряется вяло, то сцепление «буксует» (ведомый диск проскальзывает между маховиком и нажимным диском) и требует регулировки или замены. Об этом так же может свидетельствовать сразу появившийся специфический запах пригоревших в результате пробуксовки фрикционных накладок ведомого диска.

После такой проверки проводим регулировку привода сцепления в надежде, что все-таки удастся избежать работы по его замене.

Простая проверка правильности регулировки сцепления ВАЗ 21083 (21093, 21099) при помощи рулетки — норма от пола до нижнего края площадки педали 18-20 см

Если регулировка не помогла (не удается точно выставить размеры или регулировки не хватает надолго), то загоняем автомобиль на яму или подъемник и производим замену.

Примечания и дополнения

— Замену сцепления можно выполнить в нескольких вариантах. Например, в одном случае, меняется только ведомый диск, корзина и выжимной не меняется. Такой вариант оптимален если пробег автомобиля не слишком большой (нажимной диск «корзины» еще без выработки, выжимной подшипник не шумит), сцепление до этого еще не заменялось, либо по каким-то причинам вышел из строя только ведомый диск (подгорел, замаслился, отслоились или покоробились накладки, разболтались демпферные пружины). Еще один довод в пользу такой замены — новый полный комплект сцепления по качеству может быть хуже «родного».

Сразу следует сказать, что принимать решение о замене только ведомого диска желательно принимать только после визуальной и тактильной оценки состояния рабочей поверхности нажимного диска «корзины» и маховика (выработка, царапины).

Второй вариант — замена полного комплекта сцепления («корзина», нажимной диск и выжимной подшипник).

Источник https://www.autonews.ru/news/62299fff9a79473d464b3dfc

Источник https://www.drivenn.ru/journal/novosti/pyaterka-prichin-chto-pora-menyat-sceplenie-id35693

Источник https://twokarburators.ru/pora-menyat-sceplenie/