Автомобильное сцепление - как правильно пользоваться

Принцип работы приводов сцепления

Принцип работы привода сцепления автомобиля, с которым усилие от педали передается на механизм переключения, может быть механическим, гидравлическим или электрическим.

Механический привод сцепления конструктивно самый простой: он представляет собой стальной трос, связывающий тягу педали и рычаг включения сцепления. На нем обычно находится резьбовое соединение, которым можно регулировать длину троса. Недостаток такого привода – большее усилие при нажатии на педаль.

Электрический привод отличается от механического тем, что трос выключения сцепления приводится в движение от электромотора, который включается при нажатии на педаль. В остальном его устройство мало чем отличается от механического привода.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

Диск сцепления с керамическими фрикционными накладками

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Неисправности автогенераторов и способы их устранения

При работе генераторов могут возникать неисправности механического и электрического характера. Зачастую одна вовремя не исправленная поломка становится причиной других.

Признаки повреждения генератора:

мигание или постоянная работа лампы зарядки при работающем моторе;
недостаточная зарядка или перезаряд аккумулятора;
тусклый свет внешней световой сигнализации;
пульсации свечения ламп;
значительное увеличение яркости свечения ламп при повышении оборотов;
посторонние звуки, источником которых является генератор или привод.

Механические поломки

Распространенные неисправности механического характера:

появление трещин на приводном шкиве;
обрыв ремня привода;
износ подшипников якоря, который приводит к заклиниванию генератора.

Трещины и сколы на шкиве обнаруживаются при визуальном осмотре узла. Острые кромки начинают разрушать приводной ремень, который может сойти со шкива по поврежденным кромкам. Поломанный или лопнувший шкив требуется заменить новым, ремонт узла невозможен. Новый шкив должен иметь такие же геометрические параметры, как и изношенный.

Поврежденные подшипники якоря начинают издавать при работе характерный свист. Затягивать с ремонтом не следует, поскольку нарушается режим работы генератора из-за изменения зазора между якорем и статором. В итоге якорь может заклинить, что приведет к обрыву ремня и повреждениям щеток и обмотки.

Электрические поломки

Поломки электрической части генераторов:

истирание токосъемных щеток;
протирание коллекторной части ротора генератора;
выход из строя регулятора напряжения;
межвитковые замыкания обмотки статора;
выгорание выпрямительного диодного моста;
разрушение соединительной проводки;
обгорание или окисление мест подключения проводки.

Для проверки работоспособности генератора применяется мультиметр или вольтметр, предназначенный для измерения постоянного напряжения 0-20 В. Перед началом замеров рекомендуется прогреть агрегат, дав ему поработать 10-15 минут при холостых оборотах двигателя и работающем потребителе (например, ближнем свете фар). Замер напряжения между положительной клеммой генератора и массой автомобиля должен показать значение в пределах 13,5-14,5 В. Более точная информация имеется в инструкции по ремонту и обслуживанию машины. При отклонении напряжения от норматива требуется замена реле-регулятора.

Проверка напряжения на клеммах батареи позволяет обнаружить повреждения соединительной проводки. Для полноценного замера требуется увеличить обороты двигателя до высоких и подключить мощные потребители энергии (например, дальний свет фар, обогревы стекол и сидений). В этом случае напряжение должно быть близким к значению на реле-регуляторе. В противном случае требуется провести проверку проводов и точек подключения.

Исправность диодного моста проверяется путем установки мультиметра на положительный вывод генератора и массу в режиме замера переменного тока. Значение напряжения должно находиться в пределах до 0,5 В. Более высокое напряжение является признаком неисправности диодного моста.

Процесс замены генератора на Форд Фокус 2 показан в видео, предоставленном каналом “Азбука Форд”.

Замер пробоев обмоток генератора производится при отключенном аккумуляторе и отсоединенной от положительной клеммы устройства проводке. Тестер, переключенный в режим амперметра, подключается между клеммой и проводкой. Допустимым считается значение до 0,5 мА. При повышенном токе возможен пробой деталей диодного моста либо обмоток.

Для проверки обмоток возбуждения необходимо снять генератор с автомобиля. Работы ведутся при удаленном регуляторе напряжения и щеточном узле. Перед началом проверки контактные кольца очищаются от грязи. Тестирование выполняется мультиметром, переведенным в режим омметра. Подключение ведется к контактным кольцам. Нормальное значение сопротивления находится в интервале 5-10 Ом. Для замера пробоя на массу омметр цепляется к кольцам и корпусу. В исправном состоянии значение сопротивления будет бесконечным, при иных значениях – имеется пробой.

Порядок операций

Для удобства работы машину нужно поставить на подъемник, на смотровую яму или на эстакаду. Если такое оборудование отсутствует, нужно поднять автомобиль домкратом. Для надежности – двумя. Не забудьте о безопасности и зафиксируйте колеса, можно воспользоваться ручным тормозом.

На заметку! Специалисты рекомендуют любителям фотографировать каждый этап, чтобы процесс сборки после замены узла был адекватным.

Далее выполняем последовательно такие действия:

Обесточиваем машину посредством отключения аккумуляторами клеммами минус.
Отсоединяем тросик спидометра от коробки передач, отсоединяем тросик сцепления, отключаем привод. Специалисты считают, что нужен демонтаж КПП, это разрешит проще менять сальники, ремонтировать картер, выполнять замену рабочего цилиндра сцепления ВАЗ 2107. Коробка передач имеет значительный вес, для ее снятия вам потребуется помощник.
Нужно ослабить крепежи стартера, для этого снимется корпус фильтра воздуха и гайки стартера.
В салоне полностью освобождаем доступ к ручке КПП, отключаем ручку от коробки, для этого ее нужно поддеть и вынуть втулку.

Последующие работы выполняются под машиной. Нужно демонтировать кардан, трубу выхлопа, все электрические провода и цилиндр.
Снимаем стартер, демонтируем или подвигаем КПП. Из коробки нужно слить рабочую жидкость, можно воспользоваться случаем и поменять ее.
Снимаем опору мотора и маховик, демонтируем сцепление с помощью оправки. Маховик целесообразно осмотреть на предмет дефектов, и заменить – при необходимости. Демонтируем корзину сцепления и диск.
Снимаем подшипник и очищаем рабочий вал от загрязнений. Устанавливаем на чистый вал подшипник с муфтой. При необходимости выполняется замена подшипника.

Если обнаружена течь требуется ремонт главного цилиндра сцепления ВАЗ 2107, преимущественно он заключается в замене резиновых уплотнителей. Это весьма сложная работа, требующая навыков и опыта

Важно! При замене уплотнителей рабочего и главного цилиндров тормозная жидкость должна быть слита, а при выполнении работ нежелательно трогать конусную гайку, в противном случае потребуется регулировка.

Устанавливаем на маховике корзину и выполняем сборку в обратном порядке. Выполняем регулировку после замены сцепления ВАЗ 2107 с инжектором

На этой модели есть специальный защитный кожух. Во фронтальной проекции он крепится болтами, в кормовой — винтами. Кожух нужно демонтировать и проверить длину свободного движения педали, она должна быть не менее 1 мм и не более 3 мм. Регулировать размер нужно контргайкой. После реализации нужных размеров, защитный кожух устанавливается на место
Обратите внимание! Важно выполнять действия крайне аккуратно, чтобы толкатель не изменил свою позицию относительно ГЦС.

Смотрите ремонт сцепления ВАЗ 2107 своими руками на видео:

Из чего состоит привод сцепления

Из-за абсолютно разных принципов работы механического и гидравлического привода, они состоят из различных элементов.

Механический привод состоит из следующих деталей:

Педаль сцепления, которая установлена в кабине автомобиля.
Трос привода. Именно благодаря этому связующему звену происходит передача движения от педали к механизму включения сцепления, а именно к вилке переключения.
Механизм регулирования хода педали сцепления.
Рычажная передача.

Регулировка привода сцепления производится при помощи специального механизма, который ограничивает ход педали. Регулировка происходит с учетом износа фрикционных дисков сцепления в процессе эксплуатации автомобиля.

Гидравлический тип привода состоит из следующих элементов:

Педаль сцепления.
Главный исполнительный цилиндр.
Емкость для хранения рабочей жидкости.
Рабочий цилиндр.
Система трубопроводов.

Устройство привода сцепления работающего при помощи гидравлики основано на использовании рабочей жидкости и двух цилиндров. При нажатии педали главный исполнительный цилиндр, состоящий из корпуса, штока и поршня, толкает жидкость по трубкам к рабочему цилиндру, где под действием давления перемещается поршень со штоком, и, в свою очередь, поворачивает вилку переключения сцепления.

Электрогидравлическая система очень схожа с обычным гидравлическим приводом. Исключением является только то, что цилиндр приводится в действие за счет подачи команды от компьютера автомобиля и работы специального сжимающего механизма.

Диагностика электрооборудования

Прежде чем приступить к ремонту электрооборудования, необходимо выяснить причины возникновения неисправности. Находят поломку с помощью диагностики, для выяснения причины использует различные инструменты и оборудование:

мультиметры, вольтметры, омметры;
стенды для проверки генераторов или стартеров;
сканеры для компьютерной диагностики двигателей или автоматической трансмиссии.

Диагностируя аккумулятор, ареометром проверяют плотность электролита в банках, с помощью нагрузочной вилки выясняют, способна ли аккумуляторная батарея работать под нагрузкой. Диагностика электрооборудования – дело непростое, зачастую в электрике намного сложнее найти причину неисправности, чем произвести сам ремонт. Именно поэтому автоэлектрики пользуются большим спросом, а за их работу берется почасовая оплата.

Центробежное сцепление автомобилей

Во всех пружинных типах сцеплений сила сжатия ведущих и ведомых деталей постоянна. Она не зависит от передаваемого через сцепление крутящего момента.

Поэтому при выключении сцепления всегда приходится преодолевать одно и то же усилие пружин, независимо от величины крутящего момента, который зависит от условий движения автомобиля. Это значительно усложняет работу водителя.

Так, в условиях городского движения водителю автобуса приходится пользоваться сцепление до двух тысяч раз за смену. Снижение затрат физических усилий при выключении сцепления достигается применением полуцентробежных и центробежных сцеплений.

Полуцентробежное сцепление

Полуцентробежным называется фрикционное сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется совместно пружинами и центробежными грузиками.

В полуцентробежном сцеплении (схема 1) применяются более слабые нажимные периферийные пружины 2 и центробежные грузики 1, выполненные за одно целое с рычагами выключение сцепления. Усилие сжатия зависит от скорости вращения центробежных грузиков, т.е. от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Схема 1 – Полуцентробежное сцепление

1 – грузик; 2 — пружина

Чем больше частота вращения коленчатого вала, тем больше центробежные силы, действующие на грузики, и тем больше усилие, создаваемое грузиками, и наоборот. Поэтому при трогании автомобиля с места для удержания педали сцепления в выключенном состоянии, когда частота вращения коленчатого вала низкая, требуется небольшое усилие.

Но при переключении передач, особенно при высоких скоростях движения автомобиля, к педали сцепления необходимо прикладывать значительное усилие для преодоления суммарной силы сжатия пружин и центробежных грузиков. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях с небольшой скоростью сцепление может пробуксовывать, что приводит к снижению его долговечности.

В связи с этим полуцентробежные сцепления на современных автомобилях применяются очень редко.

Центробежное сцепление

Центробежным называется фрикционное сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется центробежными грузиками.

Центробежное сцепление является разомкнутым. Оно выключено при неработающем двигателе и выключается автоматически при малой частоте вращения коленчатого вала.

При выключенном сцеплении реактивный диск 2 (схема 2) находится на некотором расстоянии от нажимного диска 1. Положение реактивного диска обусловлено рычагами 5, концы которых упираются в выжимной подшипник муфты 6 выключения, а муфта фиксируется упором 7. Нажимной диск подтягивается к реактивному диску отжимными пружинами 8. Это обеспечивает необходимый зазор между нажимным диском 1, ведомым диском 10 и маховиком 11 двигателя.

Схема 2 – Центробежное сцепление легкового автомобиля

а – схема; б – конструкция; 1 – нажимной диск; 2 – реактивный диск; 3 – кожух; 4, 8 – пружины; 5 – рычаг; 6 – муфта; 7 – упор; 9 – грузик; 10 – ведомый диск; 11 — маховик

Грузики, упираясь хвостовиками в нажимной 1 и реактивный 2 диски, перемещают нажимной диск к маховику, создавая при этом давление на ведомый диск 10.

При небольшой деформации пружин 4, что происходит даже при незначительном увеличении частоты вращения коленчатого вала, рычаги 5 выключения поворачиваются на своих опорах, и между концами рычагов 5 и выжимным подшипником муфты 6 выключения образуется необходимый зазор.

При торможении автомобиля до полной остановки сцепление автоматически выключается и исключает остановку двигателя. При переключении передач сцепление выключается с помощью педали.

Торможение автомобиля двигателем при малых скоростях движения (на спуске, при движении накатом) возможно только при перемещении упора 7, для чего имеется специальный привод с места водителя.

В этом случает сцепление включается нажимными пружинами 4, установленными между реактивным диском 2 и кожухом 3, и сцепление становится постоянно замкнутым.

Центробежное сцепление обеспечивает плавность включения при трогании автомобиля с места и автоматическое выключение при снижении частоты вращения коленчатого вала до минимального значения, препятствуя остановке двигателя. Однако сцепление может пробуксовывать при малых скоростях движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях.

Как понять, что сцепление вашего авто нуждается в ремонте?

При долгом использовании некоторые механизмы или запчасти имеют свойство изнашиваться. Частой причиной изнашивания запчастей является агрессивная езда на автомобиле. При агрессивной езде есть большая вероятность поломки какого-либо механизма, есть вариант серьёзного исхода, где вы не сможете починить автомобиль без профессиональной помощи.

Сейчас мы расскажем о главных признаках поломки, по которым мы сможете определить нуждается ли ваше авто в ремонте или нет:

При движении автомобиль пробуксовывает. Это происходит от того, что диск сцепления износился и не даёт надёжной связи между двигателем и коробкой передач. Пробуксовку можно легко заметить, когда машина трогается с места. Если при нажатии педали газа обороты увеличиваются, а машина не трогается с места, то будьте уверены, что ваш диск сцепления нуждается в замене;
Коробка передач не отключается полностью. Такое явление можно заметить, когда переключение передач идут в сопровождении резких звуках. Это говорит о ведении сцепления вашего автомобиля. Такая поломка приводит к изменению формы диска сцепления, а происходит это из-за перегрева;
От растяжения троса может увеличится свободный ход педали. Во время работы при движении трос может вытянуться. Из-за этого механизм может не до конца выполнять свою работу, то есть не разжиматься до конца;
При переключении передач механизм издаёт громкие, резкие звуки;
Педаль механизма проваливается в нижнее положение.

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в плавном соединении и разъединении между собой двух металлических дисков: один жестко привязан к валу двигателя, а второй – к коробке переключения передач.

Механизм сцепления приводится в действие тросом, ведущим от педали в подкапотное пространство автомобиля непосредственно к самому механизму сцепления. При нажатой педали происходит разъединение двигателя и трансмиссии.

Основными деталями механизма сцепления являются:

Маховик коленвала;
Ведущий диск (нажимной);
Ведомый диск.

Диск, передающий усилие двигателя, называется ведущим (он же нажимной или «корзина» сцепления). Он крепится шарнирными соединениями к штампованному стальному кожуху, который, в свою очередь, жестко соединен болтами с маховиком коленчатого вала. Такой вид крепления позволяет ведущему диску сцепления изменять расстояние до кожуха.

При продольном перемещении «корзина» сцепления прижимает к маховику диск, называемый ведомым. Он соединен с первичным валом коробки переключения передач. В рабочем положении ведомый диск зафиксирован между маховиком и нажимным диском, а при нажатии на педаль сцепления он освобождается.

Плавность включения сцепления обеспечивается за счет проскальзывания дисков до момента их полного прижатия друг к другу. Для этого ведомый диск делают из нескольких частей, разделенных упругими пластинами. Также он имеет специальные накладки из материала, устойчивого к нагреву и износу. Нажимной диск сцепления тоже подпружинен и имеет теплоизолирующие прокладки.

При отпущенной педали сцепления ведущий и ведомый диски прижимаются сильными пружинами к маховику, образуя жесткую конструкцию. При этом вал коробки передач начинает вращаться со скоростью вращения коленвала, передавая усилие к узлам трансмиссии и далее через приводные валы к колесам. Автомобиль трогается с места.

Но скорости двух валов не могут моментально стать одинаковыми, автомобиль в этом случае «прыгнет» и заглохнет. Поэтому педаль управления сцеплением отпускается плавно, чтобы с помощью сил трения уравнять вращение ведущего и ведомого дисков. Тогда можно нажатием на педаль акселератора изменять скорость вращения коленвала и, соответственно, управлять скоростью движения автомобиля.

Такой вид сцепления называется сухим, дисковым и постоянно замкнутым. Это значит, что для его работы нужны сухие поверхности дисков, при отпущенной педали, соединенных друг с другом.

Что такое сцепление?

Сцепление (или как его еще называют «фрикционная муфта») ― это механизм автомобиля, который соединяет двигатель с трансмиссией и время от времени дает возможность рассоединять их при переключении передачи, торможения или же во время остановки. Основное задание сцепления ― это фрикционное взаимодействие дисков, которые располагаются на обоих валах.

Еще одной функцией, которую исполняет сцепление ― это возможность плавно трогать с места автомобиль. Постольку поскольку вал двигателя вращается, а вал трансмиссии пребывает в фиксированном неподвижном положении, начало движения машины без сцепления невозможно, так как оно помогает валам плавно притереться друг к другу, и в то же время обеспечивает плавное ускорение оборотов, которое обеспечивают валы, и наконец-то привести в движение автомобиль.

Если же случайно (или не случайно) слишком быстро и резко рассоединить те двое валов, то неподвижный вал трансмиссии заклинит вращающийся вал двигателя и Ваш автомобиль просто-напросто заглохнет (в лучшем случае), или же в механизме сцепления будут поломки, на которые понадобятся немалые материальные затраты. В основном, на современных автомобилях устанавливается механические сцепления.

ПРИВОД ВЫКЛЮЧЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ

Дальнейшее изучение автомобиля невозможно без понимания термина — привод.

Попробуем с ним разобраться.

Когда в автомобиле надо передать усилие, допустим от водителя к некому механизму, то могут возникнуть проблемы. Для того чтобы автомобиль исправно работал, а водитель находился на своем месте, существует привод механизмов.

Представьте ситуацию, когда вам необходимо постоянно что-то закрывать и открывать, а сами вы передвигаться не можете. Для передачи усилия на расстоянии по «открыванию» и «закрыванию» двери, вам придется применить палку или дистанционное управление. Пусть это будет палка, привязанная веревками одним концом к вашей руке, а другим к ручке двери. В этом случае, палка с веревками будут являться «приводом», который передаст усилие на расстоянии.

В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, посредством которого он приводится в действие. Привод может состоять из большого количества отдельных узлов и деталей, может быть механическим, гидравлическим.

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления 1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух сцепления; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль сцепления; 14 — картер сцепления; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач.Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из :

педали,
главного цилиндра,
рабочего цилиндра,
вилки выключения сцепления,
нажимного подшипника,
трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который передает усилие на механизм сцепления.

Когда водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

В гидравлическом приводе сцепления применяется тормозная жидкость. Перед тем как заливать ее в бачок привода, стоит прочитать, что написано на этикетке. А разрешается ли ее смешивать с жидкостью, которая уже залита в гидроприводе сцепления автомобиля? Как правило, ответ бывает положительным, но существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию.

На переднеприводных автомобилях используется механический привод, где педаль сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.

Мощность прикуривателей

Для расчета максимальной мощности используется формула вида Р=I*U*a, где:

Р — расчетная мощность;
I — сила тока в цепи питания;
U — рабочее напряжение
a — поправочный коэффициент, учитывающий потери в цепи питания (при базовых расчетах не учитывается).

Например, если устройство рассчитано на напряжение 12 В и силу тока 15 А, то максимальная потребляемая мощность составляет 12*15=180 Вт. Данный параметр определяет кратковременную нагрузку на электрические цепи, запрещается коммутировать оборудование с аналогичным энергопотреблением на длительное время. При протекании электрического тока происходит нагрев металлических жил проводки, что вызывает оплавление или возгорание изоляции. Для коммутации приборов следует использовать штатную розетку или гнездо, установленное самостоятельно.