Назначение и типы сцеплений. Принцип работы фрикционного сцепления.

Назначение сцепления - разъединять двигатель и коробку передач во время переключения передач и вновь плавно соединять их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавное трогания автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя. При резком торможении без выключения сцепления оно, пробуксовывая, предохраняет трансмиссию от перегрузок инерционным моментом. Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией, не пробуксовывая. Подавляющее большинство сцеплений, применяемых на отечественных автомобилях, относится к фрикционным сухим дисковым сцеплениям, в которых используются силы трения сухих поверхностей.

По числу ведомых дисков сцепления делят на одно- и двухдисковые. Однодисковые сцепления получили наибольшее распространение благодаря простоте конструкции, надежности, «чистоте» выключения и плавности включения, а также удобству при эксплуатации и ремонте. Двухдисковые сцепления применяют в тех случаях, когда необходимо передать большой крутящий момент.

Сцепление состоит из ведущей и ведомой частей, нажимного механизма и механизма выключения. Детали ведущей части сцепления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а детали ведомой части передают этот момент ведущему валу коробки передач. Нажимной механизм обеспечивает плотное прижатие ведущей и ведомой частей сцепления для создания необходимого момента трения. Механизм выключения служит для управления сцеплением. Привод сцепления может быть механическим или гидравлическим. Для облегчения выключения сцепления в некоторых конструкциях применяют пневматический усилитель привода.

Ведущая часть одно дискового сцепления (рис. 117, а) имеет маховик 2 с обработанной резанием торцовой поверхностью, нажимной диск 4, кожух 6 сцепления и направляющие пальцы 17. Ведомая часть однодискового сцепления имеет ведомый диск 3 с фрикционными накладками из прессованного асбеста или медно-асбестовой плетенки и ведущий вал 11 коробки передач. Нажимной механизм образуют нажимные пружины 16, установленные в кожухе. В состав механизма выключения сцепления входят оттяжные пальцы 7, опоры 8 оттяжных рычагов, оттяжные рычаги 9, муфта 10 выключения сцепления, педаль 12, тяга 13 педали, вилка 14 выключения, оттяжная пружина 15. Все детали сцепления помещены внутри картера маховика и картера 5 сцепления.

При включенном сцеплении крутящий момент от коленчатого вала 1 через маховик 2 и нажимной диск 4 благодаря трению передается зажатому между ними ведомому диску З, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом 11 коробки передач. Для выключения сцепления нажимают на педаль 12, которая через тягу 13, вилку 14 и муфту 10, а также рычаги 9 и пальцы 7 отводит назад нажимной диск 4. При этом пружины 16 сжимаются и освобождают ведомый диск З, по обеим сторонам которого образуются зазоры. При плавном отпускании педали 12 пружины 16 возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, т. е. пружины 16 постепенно прижимают нажимной диск 4 к ведомому диску 3, а последний - к поверхности маховика 2.

Рис. 117 - Сцепление:

а - однодисковое; б - двухдисковое; 1 - коленчатый вал двигателя; 2 - маховик; 3 - ведомый диск с фрикционными накладками; 4 - нажимной диск; 5 - картер сцепления; 66кожух сцепления; 7 - оттяжной палец; 8 - опора оттяжного рычага; 9 - оттяжной рычаг; 100муфта выключения сцепления; 11 - ведущий вал коробки передач; 12 - педаль; 13 - тяга; 14 - вилка выключения; 15 - оттяжная пружина; 16 - нажимная пружина; 17 - направляющий палеи; 18 - роликоподшипник; 19 - отжимная пружина промежуточного диска; 20 - регулировочный болт промежуточного диска; 21 - нажимной ведущий диск; 22 - задний ведомый диск; 23 - промежуточный ведущий диск; 24 - передний ведомый диск.

В двухдисковом сцеплении (рис. 117, б) ведущая часть состоит из маховика и двух дисков 21 и 23, а ведомая - из двух дисков 22 и 24. Для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии (т. е. для «чистоты» выключения) служат отжимная пружина 19 и регулировочный болт 20 промежуточного диска. Нажимные пружины могут быть цилиндрическими или диафрагменными. Цилиндрические пружины равномерно располагают по периферии диска, а диафрагменную пружину устанавливают одну.

Для облегчения управления сцеплением и повышения плавности его включения применяют гидравлический привод. Плавность включения обеспечивают также пружинящие ведомые диски. С одной стороны диска 3 к его секциям прикрепляют накладку 1 (рис. 118, а) пластинчатыми пружинами 2, изогнутыми вперед, а с другой стороны диска 3 устанавливают накладку 9 с помощью таких же пружин, изогнутых назад. Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками, равный 1-2 мм. Пружинящие свойства ведомого диска могут быть также усилены установкой под одну из накладок плоских пружин. Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обеспечивает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастания силы трения.

Для предохранения валов трансмиссии от крутильных колебаний ставят гаситель крутильных колебаний (демпфер), увеличивающий плавность включения сцепления и повышающий долговечность деталей трансмиссии. Пружины 7 гасителя крутильных колебаний обеспечивают упругую связь ведомого диска 3 сцепления с его ступицей 5. Подбором шайб 6 регулируют силу сжатия ведомого диска 3, пластины 8 гасителя, ступицы 5 и фрикционных (паронитовых) шайб 4.

При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца ступицы 5 (рис. 118, б) и ведомого диска З, в которых расположены пружины 7, совпадают. Передача крутящего момента (рис. 118, в) от диска 3 к ступице 5 осуществляется с помощью пружины 7. При этом диск 3 проворачивается на некоторый угол по отношению к фланцу ступицы 5, и в дисках гасителя возникает трение. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы 5 под упорные пальцы, соединяющие диск 3 и пластину 8. Все вращающиеся части сцепления балансируют.

Рис. 118 - Гаситель крутильных колебаний:

а - детали гасителя; б ~ нерабочее положение; в - рабочее положение; 1 и 9 - накладки диска; 2 - пластинчатая пружина; 3 - ведомый диск; 4 - фрикционные шайбы; 5 - ступица ведомого диска; 6 - регулировочная шайба; 7 - пружина; 8-пластина гасителя.