Принцип работы сцепления

Однодисковое сухое сцепление постоянно включено.

При нажатии на педаль сцепления привод сцепления перемещает вилку сцепления, которая воздействует на подшипник сцепления. Подшипник нажимает на лепестки диафрагменной пружины нажимного диска. Лепестки диафрагменной пружины отводят нажимной диск от ведомого диска. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прекращается.

При отпускании педали сцепления диафрагменная пружина приводит нажимной диск в контакт с ведомым диском и через него в контакт с маховиком. Крутящий момент за счет сил трения передается от двигателя к коробке передач.

3.2 Привод выключения сцепления

Выключение сцепления осуществляется через гидравлический привод с подвесной педалью. Этот тип привода обеспечивает плавное включение сцепления, что, в свою очередь, снижает ди­намические нагрузки на детали трансмиссии и повышает ком­фортабельность при вождении автомобиля. Гидравлический привод надежен и долговечен, трудоемкость технического обслу­живания его сведена до минимума. В привод включена сервопружина 11, значительно снижающая усилие выключения сце­пления.

Педали сцепления и тормоза подвешены к кронштейну 4 на одной оси 8, выполненной в виде болта. Под его головку уста­новлена упорная шайба, а на его конец навертывается гайка с пружинной шайбой. В ступицах педалей установлены наружные пластмассовые втулки 9, которые не требуют смазки в процессе эксплуатации автомобиля. Поворот педалей происходит на внут­ренних металлических втулках 5, надетых на ось. Между педа­лью тормоза и щекой кронштейна установлена дистанционная пластмассовая втулка 7.

Педаль сцепления шарнирно соединена с толкателем 20 и пластиной 19 оттяжной пружины. Они удерживаются на пальце шплинтом. Оттяжная пружина 16 удерживает педаль сцепления в исходном положении, при котором педаль упирается в колпа­чок 17 ограничителя хода педали. Другой конец толкателя вхо­дит в гнездо поршня 29 главного цилиндра. Ограничителем хода педали можно регулировать зазор между полусферическим кон­цом толкателя и поршнем 29.

К верхнему концу педали приварен кронштейн, в вырез которо­го заходит крючок 6; другой конец крючка соединен с сервопружиной 11. Сервопружина стремится повернуть верхнюю часть педали в сторону выключения сцепления, чем значительно сни­жает усилие, прикладываемое к педали сцепления.

Главный цилиндр 1 привода выключения сцепления крепится на двух шпильках к торцевой пластине кронштейна педалей тор­моза и сцепления. К этой же пластине крепится вакуумный уси­литель 3 с главным цилиндром 2 привода тормозов.

В полости главного цилиндра установлены возвратная пружи­на 23 и два поршня 24 и 29. Пружина упирается одним концом в пробку 21, другим в буртик поршня 24 и служит для возвращения поршней в исходное положение. За счет установки двух порш­ней уменьшаются радиальные нагрузки на поршень 24 при воз­действии толкателя 20 на поршень 29, а также улучшается уп­лотнение поршней, так как между ними сжимается уплотнительное кольцо 28.

Поршень главного цилиндра уплотнен резиновым кольцом, ко­торое расположено в канавке поршня и создает герметичность в рабочей полости цилиндра. Чтобы по мере возрастания давле­ния в рабочей полости одновременно улучшалось уплотнение поршня, в его хвостовике выполнен осевой канал, соединяющий­ся с радиальными отверстиями, которые выходят в канавку уплотнительного кольца. Когда давление в рабочей полости цилин­дра возрастает, то под его воздействием уплотнительное кольцо распирается по радиусу, т. е. плотнее прилегает к зеркалу цилинд­ра. Одновременно уплотнительное кольцо поршня является клапа­ном, через который полость цилиндра сообщается с бачком 14. Это происходит при крайнем заднем положении поршней главного ци­линдра, когда уплотнительное кольцо не перекрывает компенсацион­ное отверстие.

Все детали главного цилиндра удерживаются в полости сто­порным кольцом 30. Защитный колпачок 31 предохраняет по­лость цилиндра от загрязнения. В отверстиях корпуса цилиндра закреплены трубопровод, отводящий жидкость от главного ци­линдра к рабочему, и штуцер 26, соединенный шлангом с бачком гидропривода. Штуцер 26 в гнезде прилива корпуса уплотнен резиновой прокладкой 27 и крепится стопорной шайбой 25..

Рабочий цилиндр 24 привода выключения сцепле­ния крепится двумя болтами к картеру 13 сцепления. Верхний болт одновременно крепит пластину оттяжной пружины 25, кото­рая возвращает в исходное положение вилку выключения сцеп­ления.

В корпусе цилиндра расположен поршень 43 (см. лист 15) с двумя уплотнительными кольцами. Заднее кольцо 28 установле­но в канавке поршня, переднее постоянно поджимается через опорную тарелку 44 пружиной 45 к торцевой поверхности порш­ня. Другой конец пружины упирается в опорную шайбу 46, кото­рая удерживается на хвостовике поршня стопорным кольцом.

Рабочая полость цилиндра через осевой канал и радиальные отверстия сообщается с канавкой уплотнительного кольца, что обеспечивает более плотное прилегание кольца к зеркалу ци­линдра при выключении сцепления, когда в рабочей полости соз­дается давление жидкости.

В корпус ввернута пробка, в резьбовое отверстие которой ввернут наконечник шланга. В прилив корпуса ввернут штуцер 40 для прокачки привода сцепления. Бачок 14 гидропривода сце­пления закреплен на кронштейне щитка передка кузова. Он изго­товлен из полупрозрачной пластмассы, что облегчает проверку уровня жидкости в приводе. Пробка 12 бачка имеет гофрирован­ный резиновый отражатель 13, который предохраняет полость бачка от загрязнения и является успокоителем жидкости. Кроме того, отражатель не допускает непосредственного контакта жид­кости с воздухом, что увеличивает срок ее службы. Полость бач­ка соединена с атмосферой через отверстие в пробке. При пони­жении уровня жидкости в бачке давление воздуха над отражате­лем устраняет разрежение, возникающее в бачке. В нижней час­ти бачка имеется штуцер, на котором закреплен шланг для под­вода жидкости в полость главного цилиндра.

Работа сцепления. Сцепление постоянно замкнутого типа, т.е. постоянно включено, если водитель не воздействует на педаль сцепления. В этом случае между подшипником выключения сце­пления и накладкой упорного фланца имеется зазор, равный 1,5 - 2 мм. Нажимная пружина 35 за счет своей упругости давит на кольцевой выступ нажимного диска 34 и прижимает его к ведо­мому диску 33, который, перемещаясь по шлицам первичного ва­ла 38, прижимается к поверхности маховика. Зажатый между по­верхностями маховика и нажимного диска ведомый диск 33 пере­дает крутящий момент через элементы трансмиссии на ведущие колеса автомобиля. При включенном сцеплении ведущая и ведо­мая части сцепления вращаются как одно целое.

Для выключения сцепления нажимают на педаль 18. Усилие от педали через толкатель передается на поршни 29 и 24, которые, перемещаясь в цилиндре, сжимают пружину 23. Переднее уплот­нительное кольцо перекрывает компенсационное отверстие, и полость цилиндра разобщается от бачка. Под давлением порш­ня жидкость из главного цилиндра через трубку и шланг поступа­ет в полость рабочего цилиндра, создавая давление на поршень 43. Под этим давлением поршень перемещается в цилиндре и через толкатель 42 и регулировочную гайку 49 передает усилие на вилку 48 выключения сцепления. Поворачиваясь на шаровой опоре 47, вилка перемещает муфту подшипника 37 выключения сцепления. Первоначально выбирается зазор между подшипни­ком и фрикционным кольцом упорного фланца. На этом заканчи­вается свободный ход педали сцепления, который равен 25-35 мм при условии правильной регулировки привода сцепления. При дальнейшем ходе педали упорный фланец давит на лепест­ки нажимной пружины, которая, прогибаясь на опорных кольцах, оттягивает через фиксаторы 51 нажимный диск 34 от ведомого диска 33, после чего передача крутящего момента на первичный вал коробки передач прекращается. В этот момент проводят без­ударное переключение передач или торможение.

Полный ход педали сцепления равен приблизительно 140 мм. При этом ходе нажимный диск отводится от ведомого на 1,4-1,7 мм.

При отпускании педали сцепления детали главного и рабочего цилиндров и сама педаль возвращаются в исходное положение под действием возвратных пружин. Переднее уплотнительное кольцо отходит от компенсационного отверстия, что приводит к сообщению полостей главного цилиндра с бачком. Давление в системе привода падает, и нажимный диск под действием упругости нажимной пружины 35 прижимает ведомый диск к поверхности махо­вика. За счет упругой волнообразной поверхности ведомый диск пер­воначально проскальзывает и зажимается постепенно, что обеспечи­вает плавное включение сцепления. При этом крутящий момент передается от маховика на кожух 36 сцепления и нажимный диск 34, а затем за счет сил трения - на ведомый диск 33. От него через упругие элементы демпфера на ступицу ведомого диска и через шлицевое соединение на первичный вал 38 коробки передач.

При резком изменении величины крутящего момента и возник­новении крутильных колебаний ведомый диск 33 вместе с пласти­нами демпфера поворачивается на некоторый угол относительно ступицы 8. При этом между поверхностями ступицы и фрикционных колец демпфера возникает трение, а пружины 9 сжи­маются. Угол поворота ведомого диска, а значит ход сжатия пру­жин зависит от величины передаваемого момента. Поворот ведо­мого диска относительно ступицы ограничивается упором паль­цев 5 в подковообразные вырезы ступицы, после чего действие упругого элемента демпфера прекращается. За счет упругого элемента демпфера поглощается энергия крутильных колеба­ний. Это уменьшает максимальные напряжения в деталях транс­миссии, предохраняя их от поломок и преждевременного износа.

При редком отпускании педали сцепления жидкость не успева­ет заполниih освобождаемый поршнем 24  объем и в рабочей полости главного цилиндра создается разрежение. Под его действием жидкость через отверстие в корпусе цилинд­ра, зазор между задним торцом уплотнительного кольца и канав­кой поршня проходит через радиальное отверстие в поршне в рабочую полость цилиндра, что обеспечивает постоянную готов­ность привода к эффективному действию.

Четкая работа сцепления обеспечивается определенными за­зорами в приводе сцепления. Так, для полного выключения сце­пления необходим зазор между толкателем 20 и поршнем 29 главного цилиндра, который должен быть в пределах 0,2-0,5 мм, что соответствует свободному ходу педали сцепления 0,4-2 мм. Ес­ли не будет этого зазора, то поршень не может до конца возвращать­ся в исходное положение, и в рабочей полости цилиндра и во всем приводе будет оставаться избыточное давление при отпущенной пе­дали. Вследствие этого сцепление не будет полностью включаться, и его диски будут пробуксовывать. Этот зазор регулируется ограни­чительным винтом 17 хода педали.

По этой же причине необходим за­зор, равный 2 мм, между подшипником выключения сцепления и фрикцион­ным кольцом упорного фланца. В сум­ме эти два зазора обеспечивают сво­бодный ход педали сцепления, равный 25-35 мм. Зазор между подшипником выключения сцепления и упорным фланцем регулируется гайкой 44.

В то же время изменение указанных зазоров в сторону увеличения приве­дет к обратному явлению неполному выключению сцепления (сцепление "ведет"). Эти две основные неисправ­ности имеют свои признаки и причины.

При пробуксовке сцепления, когда крутящий момент не полностью пере­дается на ведущие колеса, снижается Динамичность движения автомобиля. Особенно это ощущается при увеличе­нии нагрузки: при преодолении подъе­мов, труднопроходимых участков доро­ги, при резких разгонах. Одновременно увеличивается расход топлива. Вслед­ствие пробуксовки дисков сцепления происходит пригорание фрикционных накладок ведомого диска. При этом возможен специфический запах.

При пробуксовке дисков сцепления прежде всего следует проверить нали­чие зазоров в приводе сцепления: за­зор между толкателем педали и порш­нем, равный 0,1-0,5 мм, и зазор между подшипником и кольцом упорного фланца. Первый зазор определяется по величине свободного хода педали (0,4-2 мм), второй по величине свобод­ного хода толкателя рабочего цилинд­ра, который должен быть 4-5 мм. Регу­лировка зазора проводится ограничи­тельным винтом 17 хода педали и ре­гулировочной гайкой 49. При правиль­ной регулировке свободный ход педа­ли сцепления должен быть равен 25-35 мм.

Дополнительными причинами про­буксовки сцепления могут быть износ, пригорание или замасливание дисков сцепления, а также повреждение или заедание привода сцепления. При этих причинах неисправность устраняется за­меной или ремонтом изношенных или по­врежденных деталей.

Когда сцепление не полностью вы­ключается ("ведет"), то это определя­ется по затрудненному включению пе­редач, особенно передачи заднего хо­да, когда возможно возникновение сту­ков, т.к. эта передача не синхронизиро­вана. При этой неисправности прежде всего проверяют и, при необходимо­сти, регулируют зазоры в приводе вы­ключения сцепления, как указано вы­ше. Кроме того, неполное выключение сцепления возникает при утечке жид­кости или попадании в привод воздуха, при короблении или повреждении дис­ков или заедании ступицы ведомого диска на шлицах первичного вала. В этих случаях неисправность устраня­ется прокачкой привода сцепления или заменой поврежденных или изношен­ных деталей.

3.3Сцепление состоит из двух основных частей: ведущего диска в сборе и ведомого диска в сборе 3 (рис. 3-1).

Рис. 3-1. Сцепление

1 — крышка картера сцепления; 2 — маховик; 3 — ведомый диск сцепления: 4 — ведущий вал коробки передач;5 — ось рычага выключения сцепления; 6 — игольчатый подшипник; 7 — нажимный диск; 8 — люк картера с сеткой: 9 — палец;' 10 — ролик; 11 — опорная вилка рычага выключения сцепления; 12 — винт крепления опорной вилки; 13 — рычаг выключения сцепления; 14 — регулировочный винт; 15 — муфта выключения сцепления- 16 — подшипник выключения сцепления; 17 — пружина сцепления; 18 — кожух сцепления; 19 — теплоизолирующая шайба

К ведущему диску относятся кожух, нажимный диск и рычаги выключения сцепления. Нажимный диск 7 выступами входит в окна кожуха 18, привернутого болтами к маховику 2. Между кожухом 18 и нажимным диском 7 установлены шесть цилиндрических пружин 17, опирающихся со стороны нажимного диска на теплоизолирующие шайбы 19. Усилие пружин обеспечивает создание необходимой силы трения для передачи крутящего момента от маховика через кожух и нажимный диск на ведомый-диск сцепления.

Для выключения сцепления служат три рычага 13. Каждый рычаг при помощи оси 5 и игольчатого подшипника 6 соединяется с нажимным диском, а при помощи пальца 9 и. ролика 10 соединяется с опорными вилками 11, привернутыми к кожуху. На концах рычагов установлены регулировочные винты 14.

При нажатии на концы рычагов они поворачиваются на пальце 9 и отводят нажимный, диск назад, освобождая ведомый диск, и тем самым выключают сцепление. Конструкция шарнира— палец с лыской и свободно установленный в отверстии рычага ролик позволяет рычагу изменять расстояние между осями шарниров и свободно поворачиваться во время выключения. Ведущий диск в сборе статически балансируется. Допустимый дисбаланс не более 36 Гсм.-

Ведомый диск (рис. 3-2) состоит из ступицы 8, дисков 12 и 5 с приклепанными к нему восьмью пластинчатыми пружинами 3 и двух фрикционных накладок 1 и 13, приклепанных к пластинчатым пружинам.

Пластинчатые пружины, постепенно распрямляясь по мере увеличения нажатия на ведомый диск, обеспечивают плавное включение сцепления.

Ведомый диск также снабжен демпферным (гасящим) устройством, которое препятствует передаче крутильных колебаний от коленчатого вала двигателя к трансмиссии и состоит из шести цилиндрических пружин 11, расположенных одновременно в окнах ступицы 8 ведомого диска и дисков 5 и 12, двух фрикционных шайб 6 и 9 в регулировочной шайбы 10, зажатых между дисками 5 и 12 и ступицей 8. Поворот дисков 5 и 12 относительно ступицы 8 ограничивается

пальцами 7, упирающимися в край U-образных вырезов фланца ступицы. С ведущим валом коробки передач ведомый диск соединяется посредством внутренних шлицев ступицы.

Ведомый диск в сборе статически балансируется путем установки балансировочных грузиков 4. Допустимый дисбаланс не более 18 Гсм.

При выключении сцепления усилие, приложенное к педали, через гидравлический привод выключения сцепления передается на наружный конец штампованной вилки, которая, поворачиваясь вокруг шарового пальца, через подшипник муфты выключения сцепления воздействует на внутренние концы рычагов выключения сцепления.

Рис. 3-2. Детали ведомого диска:

1 и 13 — фрикционные накладки; 2 — заклепка; 3 — пластинчатая пружина: 4 — балансировочный грузик; 5 и 12 — диски; б и 9 — фрикционные шайбы: 7 — палец, 8 — ступица; 10 — регулировочная шайба; 11 — пружина ступицы; 14 и 15 — заклепки крепления фрикционных накладок

Рис. 3-3. Привод выключения сцепления:

 I — резьбовой наконечник пробки; 2 — пробка; 3 — пружина педали; 4 — буфер; 5 — ось педали: 6 — эксцентриковый болт- 7 и 17 — толкатели- 8 — главный цилиндр; 9 — поршень; 10 — манжета: 11 — пружина: 12 — трубопровод; 13 — колпачок; 14 — перепускной клапан: 15 — поршень; 16 — рабочий цилиндр; 18 — резиновый колпак19 — контргайка: 20 — шток: 21 — педаль: 22 — пружина вилки; 23 — вилка выключения: А — компенсационное отверстие

Привод выключения сцепления — гидравлический, осуществляется при помощи педали. Педаль сцепления вместе с педалью тормоза представляют собой отдельный узел, который крепится болтами к переднему щиту кузова.

Педаль подвешена на оси с пластмассовой втулкой, не нуждающейся в смазке. В исходном положении педаль удерживается оттяжной пружиной 3 (рис. 3-3), верхний конец педали упирается в кронштейн через резиновый буфер. К педали через эксцентриковый палец присоединен толкатель 7 главного цилиндра выключения сцепления; на эксцентриковый палец надеты две пластмассовые втулки, не нуждающиеся в смазке. При помощи эксцентрикового пальца регулируется зазор между толкателем 7 и поршнем 9 главного цилиндра.

Главный цилиндр привода выключения сцепления выполнен в одной отливке с главным тормозным цилиндром. Он установлен на переднем щите кузова под капотом и имеет общее крепление с кронштейном узла педалей. Внутри цилиндра перемещается поршень, снабженный двумя уплотнительными манжетами. Между поршнем и внутренней манжетой установлена тонкая стальная шайба. Пружина 11 постоянно отжимает поршень в крайнее заднее положение, в котором кромка внутренней манжеты должна перейти перепускное отверстие А, оставив его открытым.

При нажатии на педаль поршень смещается вперед, манжета перекрывает компенсационное отверстие, и жидкость вытесняется через трубопровод в рабочий цилиндр, приводя в действие механизм выключения сцепления.

Рабочий цилиндр крепится к картеру сцепления болтами. В корпусе рабочего цилиндра расположен поршень 15 с уплотнительной манжетой. Стопорное кольцо предохраняет поршень от выпадения. Для удаления из системы воздуха в рабочий цилиндр ввернут клапан 14, закрытый резиновым колпачком 13.

В сферическое углубление поршня рабочего цилиндра вставлен толкатель 17, имеющий регулировку по длине. Резиновый колпак 18 предохраняет рабочий цилиндр от загрязнения.