Как работает сцепление в автомобиле

Закончим на позитиве: РКПП от Punch Powertrain

Многие, прочитавшие этот рассказ до конца, возразят: — «а я знаю владельцев, которые проехали на авто с DCT/DSG более 100 000 км, и у них – никаких проблем!». Всё наверняка – так и есть. Но это подтверждает другую истину, что «надёжность автомобиля в первую очередь зависит от степени заботы о нём его Владельца, а отнюдь не от совершенства техники!». Разумеется, мы не имели цели, и не хотим, чтобы эта статья воспринималась пасквилем в адрес DCT/DSG. В конце концов «каждый выбирает сам». Но хочется закончить рассказ на позитивной ноте …

Анонс: Группа PSA Peugeot Citroen концерна Stellantis ведёт к завершению проект своих будущих гибридных транспортных средств, трансмиссия которых будет оснащена РКПП от Punch Powertrain. Новинка имеет предварительное название «e-DCT». Пока нет известий – будет ли это 7DT1 или более продвинутые 7-8DT2, но информация указывает, что опыт проб и ошибок РКПП с двойным сцеплением не прошёл даром, и стал «стартовой площадкой» для перспективных трансмиссионных технологий грядущих автомобилей. Ждать осталось – недолго!

PSA Stellantis + Punch Povertrain = e-DCT

Сцепление автомобиля состоит из следующих элементов:

• кожуха сцепления, ведущего (нажимного) диска; • тонкого ведомого диска с фрикционными накладками и гасителем крутильных колебаний;

• нажимного механизма — нажимного (ведущего) диска, периферийно расположенных цилиндрических пружин или одной центральной диафрагменной пружины;

• механизма включения сцепления — оттяжных пальцев, рычагов выключения (четыре или три), муфты выключения с упорным шариковым подшипником (графитовым подшипником);

• привода выключения сцепления — системы тяг и рычагов, вилки выключения (гидравлического привода выключения сцепления);

• усилителя выключения сцепления — пневматического или пневмо-гидравлического (для грузовых автомобилей).

Сцепление автомобиля: а — однодисковое; б — двухдисковое; 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик; 3 — ведомый диск с фрикционными накладками; 4 — нажимной диск; 5 — картер сцепления; 6 — кожух сцепления; 7 — оттяжной палец; 8 — опора оттяжного рычага; 9 — оттяжной рычаг, 10 — муфта выключения сцепления; 11 — ведущий вал коробки передач; 12 — педаль; 13 — тяга; 14 — вилка выключения; 15 — оттяжная пружина; 16 — нажимная пружина; 77— направляющий палец; 18 — роликовый подшипник; 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.

По числу ведомых дисков фрикционные сцепления делятся на одно- и двухдисковые. Двухдисковые сцепления устанавливаются на грузовых автомобилях для передачи большого крутящего момента.

При включенном сцеплении автомобиля крутящий момент передается от коленчатого вала на маховик, затем на кожух сцепления и через пластинчатые пружины  на ведущий (нажимной) диск. На автомобиле ГАЗ-53  имеются квадратные окна в кожухе сцепления, куда входят приливы крепления рычагов выключения сцепления, на автомобилях марки «КамАЗ»  и «МАЗ»  на маховике выполнены пазы, в которые входят приливы на ведущих дисках. От маховика и ведущего нажимного диска, благодаря силам трения, крутящий момент передается зажатому между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом коробки передач.Для выключения сцепления автомобиля нажимают на педаль, которая через систему тяг и рычагов передает усилие на вилку, муфту, рычаги и пальцы отводят назад ведущий нажимной диск. При этом пружины сжимаются и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам которого образуются зазоры. В двухдисковом сцеплении для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии имеются отжимные пружины и регулировочный болт промежуточного диска. При плавном отпускании педали нажимные пружины возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, ведомый диск прижимается к ведущему (нажимному) диску и маховику.

Правильная эксплуатация сцепления залог его длительного использования

Очень часто неправильная работа водителя со сцеплением заканчивается ремонтом последнего. Всё это отнимает время и требует материальных вложений. Гораздо легче и экономнее научиться правильно пользоваться сцеплением.

Обязательно при эксплуатации транспортного средства нужно следить за уровнем тормозной жидкости. Его падение может свидетельствовать о наличии утечки жидкости. Необходимо как можно раньше установить место протекания тормозной жидкости и удалить воздух из системы.

Для сцепления современного автомобиля характерны следующие неисправности:

1. Неполное выключение передачи;
2. Неполное включение передачи;
3. Резкое включение передачи;
4. Посторонний шум при нажатии на педаль сцепления.

Если один из признаков обнаружен необходимо незамедлительно обратиться за профессиональной помощью к специалистам. Они смогут оперативно выявить и устранить неисправность.

Как работает сцепление, каковы его типичные неисправности, и как их избежать

Важным элементом механической трансмиссии является сцепление, которое служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии. Кроме того, сцепление является своеобразным демпфером, защищающим двигатель от перегрузок. Как оно работает, и как продлить его жизнь?

Как работает сцепление?

В большинстве легковых автомобилей с механической коробкой передач используется сухое однодисковое сцепление. Его конструкция довольно проста: это два взаимно прилегающих диска – ведущий (корзина) и ведомый, выжимной подшипник и система привода. В однодисковом варианте первичный вал коробки передач входит в шлицевую муфту в центре ведомого диска, а поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу. За счет этого и обеспечивается передача потока мощности от двигателя к коробке передач, причем исправное сцепление спокойно «переваривает» всю мощность, развиваемую двигателем.

В обиходе ведущий диск сцепления, включающий в себя нажимной диск (с гладкой блестящей поверхностью), диафрагменную пружину (лепестки в центре) и кожух, называют корзиной

При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник воздействует на пластинчатые пружины корзины, из-за чего поверхности ведомого и ведущего дисков рассоединяются. Соответственно, происходит отключение первичного вала от маховика – то есть, физическое рассоединение двигателя и коробки передач, что позволяет переключить передачу или включить «нейтралку». При включении сцепления (отпускании педали) выжимной подшипник перестает давить на пластинчые пружины, и диски снова смыкаются, а демпферные пружины в центральной части ведомого диска гасят крутильные колебания, возникающие в движении.

Хорошо видны четыре демпферные пружины ведомого диска сцепления, а также изношенные фрикционные накладки

При нормальной работе сцепления оно не привлекает к себе внимания. Но при его неисправности водитель, к примеру, не сможет включить передачу или тронуться с места. Какие же возможны проблемы?

Какие неисправности могут возникнуть при работе сцепления?

Итак, с какими же проблемами в работе сцепления можно столкнуться на практике? Во-первых, это неполное выключение сцепления — как говорят опытные водители, оно «ведёт». При нажатии педали поверхности маховика и ведомого и ведущего дисков в таком случае не размыкаются полностью, и попытки переключить передачу сопровождаются хрустом и скрежетом кареток сихронизаторов, ведь полного разъединения коробки передач и мотора не происходит.

Обратная неприятность – пробуксовка сцепления: то есть, его неполное включение. При этом поверхности маховика, ведомого диска и ведущего диска, наоборот, неплотно прилегают друг к другу и проскальзывают, из-за чего может возникнуть характерный запах горелых фрикционных накладок ведомого диска, а попытка резко набрать скорость приводит лишь к увеличению оборотов коленчатого вала. От двигателя на колёса при этом передается лишь небольшая часть мощности – до тех пор, пока износ поверхностей не становится критическим.

Если сцепление «буксует», вместо автомобиля «разгоняется» только стрелка тахометра

Наконец, возможны и такие неисправности, как возникновение вибраций и посторонних призвуков при включении-выключении сцепления.

Из-за чего возникают неисправности сцепления?

Обычно каждая возникшая проблема со сцеплением имеет свою предысторию. К примеру, сцепление может начать буксовать из-за сильного износа на больших пробегах автомобиля, когда фрикционные накладки ведомого диска износились, а рабочие поверхности корзины и маховика имеют выработку.

Во-вторых, сцепление можно просто «сжечь» — например, по неопытности или после длительных перегрузок. Такое, к примеру, бывает у любителей длительных выездов «враскачку» на бездорожье или в глубоком снегу, а также у поклонников резких стартов с педалью газа в пол.

Принцип работы сцепления

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:

фрикционное сцепление

;гидравлическое сцепление;

электромагнитное сцепление.

Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.

Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление.

Различает следующие виды фрикционного сцепления:

однодисковое сцепление;

двухдисковое сцепление;

многодисковое сцепление.

В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление.

Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:

маховик;

картер сцепления;

нажимной диск;

ведомый диск;

диафрагменная пружина;

подшипник выключения сцепления;

муфта выключения;

вилка сцепления.

Цена предварительная и окончательная

Важно! Для расчета предварительной стоимости услуг: звоните или пишите мастеру в WhatsApp, Viber, с форм обратной связи, заказывайте обратный звонок. Для расчета окончательной цены за услуги: требуется диагностика АКПП у нас на СТО

Полная окончательная цена с учетом стоимости деталей и расходных материалов становится известна после проведения дефектовки и выбора заказчиком деталей и расходных материалов из предлагаемых нами – оригиналы или качественные аналоги.

Детали и расходные материалы заказчик, естественно, может приобрести и самостоятельно в других местах – рынки, магазины и так далее.

Что такое сцепление в автомобиле

Выше уже отмечено, что сцепление обеспечивает отсоединение коробки передач от мотора. Для этого могут использоваться механизмы различного типа: гидравлические, фрикционные, электромагнитные. В зависимости от типа используемого сцепления особенности его конструкции и функционирования будет различным:

• у механизмов фрикционного типа передача вращения коленвала обеспечивается силами трения, возникающими между ведущими и ведомыми элементами;

• в сцеплениях, использующих гидравлическую энергию, отсоединение и присоединение КПП к двигателю обеспечивается давлением жидкости в замкнутой системе;
• принцип работы электромагнитных сцеплений основан на свойствах магнитных полей одинаковой и разной полярности.

Кроме того, сцепления разделяются на следующие подвиды:

• по числу используемых дисков – одно- или многодисковые;
• по условиям использования – сухие либо влажные (их элементы погружены в специальную ванну с маслом);
• по способу приведения в действие прижимного диска – механизмы с диафрагмой, расположенной в центре, и с круговыми пружинами.

Выбор того или иного типа сцепления зависит от множества факторов. Кроме того, большое значение имеет стоимость машины и престижность бренда. Так, на дорогих иномарках премиум-класса широко используются электромагнитные механизмы, обеспечивающие высокую точность срабатывания. На отечественных же моделях, в особенности не самых новых, в большинстве случаев используются сухие фрикционные механизмы замкнутого типа, главное преимущество которых – простота конструкции и обусловленная ей низкая стоимость.

Устройство и составляющие сцепления

Устройство сцепления условно можно разделить на две части: механизм и привод. В целом в конструкцию узла входит:

1. Нажимной диск или корзина. Является основой для других конструктивных элементов сцепления. Имеет непосредственный контакт с выжимными пружинами, которые направлены к центру. Размер площадки пропорционален двум радиусам маховика ДВС. Прижимной участок отличается наличием шлифовки исключительно с одной стороны. Диск имеет плотное соединение с маховиком двигателя.
2. Ведомый диск. Располагается в зазоре прижимного участка и маховика. Имеет непосредственный контакт с КПП при помощи шлицевой муфты и фрикционных накладок. Вокруг муфты конструктивно находятся демпферные пружины, которые принимают на себя всю вибрацию.
3. Фрикционные накладки. Находятся в основании и изготавливаются из различных композитных материалов.
4. Выжимной подшипник. Визуально делится на две части, одна из которых имеет круглую основу для воздействия на пружины корзины. Подшипник расположен на кожухе вала. Существует два типа подшипников: оттягивающего или нажимного принципа. Первый тип нашел свое применение в Peugeot. Иногда подшипник имеет несколько пружин-фиксаторов.
5. Привод и педаль сцепления. В автоматических коробках сохранен только механизм.

Разновидности узлов

Существующие конструкции сцепления делятся на такие разновидности:

• по количеству фрикционных поверхностей: одно– и многодисковые;
• по способу управления: механические, с сервоприводом и гидравлические;
• по рабочей среде – сухие и влажные.

Многодисковая система внедрена вместе с моторами повышенной мощности. Причина следующая: одна группа фрикционных накладок тяжело переносит повышенные нагрузки и довольно быстро изнашивается. Благодаря конструкции с двумя дисками, разделенными проставкой, большой крутящий момент равномерно распределяется на 2 группы накладок (выжим происходит одновременно). Снижение удельной нагрузки дает увеличение срока службы узла.

Предназначение

Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.

Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.

Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.

Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается. Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков. В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.

Замена диска сцепления

Чтобы разобраться, как поменять диск сцепления, опишем операцию поэтапно:

Машину нужно в обязательном порядке поднять или поставит на яму. По-другому выполнить замену детали просто не получится.
Отсоединяется кардан. Сразу все болты проверяются на сохранность резьбы. При необходимости крепления нужно заменить

Обратите внимание, что все болты в этой операции используются исключительно каленые. Обыкновенный болт просто треснет

Отверстие с маслом, куда входит кардан затыкается металлической или пластиковой пробкой, чтобы из машины не вытекало масло. Саму деталь можно просто отодвинуть в сторону, чтоб не убирать ее совсем.
Отсоединяются болты-траверсы, и снимается металлическая подушка-перекладина.
После того, как подушка снята, откроется обзор на корзину с диском сцепления. Ее снимают полностью.
Верхнюю часть корзины откручивают на отдельном столе, чтобы получить доступ к диску сцепления. Дополнительно можно сразу проверить целостность подшипников. По состоянию корзины и толщине дисков сцепления определяется изношенность детали. Диск поджимается 4 пружинами, которые так же могут разболтаться.
Диск устанавливают, после чего процесс сборки повторяется в обратном порядке.

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Какое сцепление купить

Двигатель

Выбирая комплектующую, обязательно обращайте внимание на объем и тип двигателя вашего автомобиля. От этих параметров зависит степень нагрузки на сцепление и, соответственно, его модификация

Материал изготовления

Если говорить о материале изготовления, то водителю придется выбирать между легкостью и мощностью. Органический материал обеспечивает плавность хода, однако, наиболее подвержен износу. Соответственно, его ресурс будет маленьким. Наиболее длительный ресурс у кевларовых сцеплений. Они износостойки и не боятся повышенных температур.

Для тюнинговых и спортивных автомобилей актуальны медные накладки. Они передают повышенный момент вращения на КПП при условии минимального прижимного усилия. Минус таких элементов — повышенный износ маховика и корзины. Для комфортной езды в любых условиях актуальными будут 6-8 фрикционных накладок. Стандартно они изготавливаются из органики.

Состояние сцепления

Выбирая систему сцепления, обращайте внимание на внешнее состояние деталей. На поверхности не должны прослеживаться сколы и трещины

Выбирайте деталь с равномерными заклепками (одинаковая форма и размер). Не покупайте элемент с остатками масла или смазки на поверхности. Шероховатость на внешней части не должна быть чрезмерной.

Принцип работы

Познакомившись с некоторыми конструктивными особенностями представленного узла, попробуем понять принцип его работы.

Если не вникать в технические тонкости, то алгоритм работы можно разбить на несколько этапов:

1. После начала движения на первой передаче, система готовится к включению следующей;
2. Достигнув определенного момента, соответствующего установленным скоростным характеристикам, происходит отключение первого сцепления;
3. В работу вступает второе сцепление, обеспечивающее автоматическое зацепление шестерни второй передачи;
4. Анализируя процесс увеличения оборотов двигателя, исполнительные устройства, выполняющие команды, поступающие с модуля управления, готовятся к включению третьей передачи.

Последующее включение скоростей происходит по тому же принципу. Стоит отметить, что система датчиков, установленных в представленном виде КПП позволяет производить анализ самых различных параметров, среди которых: частота вращения колес, расположение рычага КПП, интенсивность нажатия на педаль акселератора/тормоза.

Анализируя полученные данные, автоматика и производит выбор режима, оптимального для конкретной ситуации.

Помимо всего прочего, стоит отметить, что при наличии подобной системы, педаль сцепления попросту отсутствует. Выбор передач осуществляется автоматически, а при необходимости и вручную при помощи вмонтированных в руль управляющих кнопок.

Критерии выбора

Для начала обратите внимание на вес и поверхность запчасти. Осмотрите предмет на наличие различных трещин, шероховатостей и других предметов деформации

Такая нелепая конструкция может привести к преждевременному выходу из строя всего механизма. Если корзина сцепления имеет неприятный запах, знайте, что фрикционный материал в ней выполнен некачественно, и от покупки такого изделия лучше воздержатся. Несмотря на одинаковую конструкцию и принцип работы, эту деталь различают по размерам, то есть для конкретной модели есть своя запчасть. И если вы думаете, что приобретённая вами корзина сцепления ВАЗ 2110 отлично подойдёт на «Волгу», вы глубоко ошибаетесь.

Следующим критерием выбора является производитель. Здесь лучше всего ориентироваться на отзывы с автомобильных форумов, а также на рейтинг и саму репутацию фирмы

Далее следует обратить внимание на крутящий момент.Помните, что он должен с точностью до единицы соответствовать рекомендациям производителя, в противном случае такая корзина сцепления не прослужит вам и 100 километров. Важным моментом также являются пружины, которые не должны «ездить» по всей поверхности – все они должны быть намертво закреплены в диске

Избегайте изделий с каплями машинного масла на поверхности.

Типы

Сцепление различается:

по типу привода (модели с гидравлическим, механическим или электрическим способом управления);

• по типу трения (механизм может работать в масляной ванне или без нее);
• по количеству ведомых дисков;
• по типу расположения пружин;
• по режиму включения.

Самые распространённые сегодня – модели с одним или несколькими фрикционными, то есть работающими за счет силы трения (без дополнительной смазки), дисками. По числу ведомых элементов они могут быть однодисковыми, двухдисковыми или многодисковыми (три и более).

Материал, который используется для изготовления фрикционов напоминает тот, что применяется в тормозных колодках. Если раньше в обоих случаях в состав добавлялся асбест (на металлических дисках были асбестовые накладки), то сейчас используются именно безасбестовые варианты.

В Европе запрещено производство фрикционных дисков с добавлением асбеста. Во время работы механизма асбестовая накладка стирается, образуя пыль, опасную для здоровья.

На современные легковые авто чаще устанавливаются однодисковые сцепления. Они оптимальны для двигателей малой и средней мощности.

Сухое двухдисковое сцепление

Двухдисковые модели подходят для грузового транспорта и легковых машин с мощным мотором. За счёт особенностей конструкции они долговечнее однодисковых, но и стоят дороже, так что использовать их на маломощных авто просто нецелесообразно.

Многодисковые сцепления используются в строительной и тяжелой грузовой технике, мощных спортивных и тюнингованных авто, в том числе и в полноприводных.

Плавная работа сцепления обеспечивается проскальзыванием дисков при уменьшении сжимающего их усилия. Точная передача крутящего момента — плотностью соединения ведущей и ведомой поверхностей.

При больших нагрузках и длительной эксплуатации рабочие поверхности стираются, а сцепление начинает «буксовать». При неисправном сцеплении диски разъединяются не полностью, а нормальное переключение передач нарушается.