Коробка передач с двойным сцеплением: устройство, принцип работы, особенности

Особенности устройства двухдискового сцепления

На многих полноприводных колесных и быстроходных гусеничных ТС устанавливается фрикционное сухое двухдисковое, постоянно замкнутое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин.
Особенностями такого сцепления, устанавливаемого на автомобилях КамАЗ, «Урал» и других ТС, являются наличие устройства (не требующего регулировки в процессе эксплуатации) для автоматической установки среднего ведущего диска в среднем положении при выключении сцепления, термостойкая накладка ведомого диска с большим сроком службы и определенная форма кожуха, обеспечивающая фиксацию нажимных пружин.

К ведущим частям сцепления относятся маховик 27, средний ведущий диск 2, нажимной диск 4, кожух 77с втулками 3 и болтами 19. Средний ведущий и нажимной диски имеют на нажимной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы на цилиндрической поверхности маховика и передают на ведущие диски вращающий момент от двигателя. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 2 и 4.

К ведомым частям относятся два ведомых диска 7. Ведомые диски стальные, снабжены фрикционными накладками 22, изготовленными из асбестовой композиции; они соединяются со своими ступицами через диски 24 гасителя крутильных колебаний с пружинами 25 и фрикционными кольцами 26.

Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах ведомого вала 23 сцепления, являющегося одновременно ведущим валом коробки передач (или переднего делителя передач).

Между кожухом 17 и нажимным диском 4 установлены на-жимные пружины 16 с теплоизолирующими прокладками 18, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным и средним ведущими дисками и маховиком с суммарным усилием 10 500… 12 200 Н (1050… 1220 кгс).

Выключающее устройство сцепления состоит из рычагов выключения 6, соединенных наружными концами с нажимным диском 4, а в средней части — с опорными вилками 5, которые установлены в кожухе 17, пружины 7 с петлей 9, упорного кольца 14 рычагов выключения и муфты выключения 72 с подшипником 10, оттяжной пружиной 77 и шлангом смазки 8, установленных на цилиндрической части крышки подшипника ведущего вала коробки передач, и вилки выключения 75, установленной на валике 75 в картере 20 сцепления.

Рис. Устройство двухдискового сцепления

Средний ведущий диск 2 имеет рычажный механизм 27, автоматически устанавливающий диск 2 в среднее положение при выключении сцепления, освобождая передний ведомый диск 1. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении имеются зазоры, что обеспечивает чистоту выключения сцепления.

Плановая замена после определённого пробега или срока эксплуатации

Срок исправной работы сцепления зависит от условий, в которых оно эксплуатируется. Ресурс сцепления зависит не только от качества деталей, но и стиля вождения. Участие в гонках, резкий старт с места на больших оборотах и неправильная регулировка сцепления пагубно влияют на его работу.

Если следовать всем правил, то плановую замену нужно будет проводить после 100 тыс. км. пробега. Если же нарушать основные правила эксплуатации, то тогда замену придется проводить через 50 тыс. км.

Признаки наличия проблем со сцеплением будут заметны во время эксплуатации автомобиля. Точно установить место поломки можно после проведения диагностики. Если своевременно проводить плановые ремонты и замены, то можно избежать серьезных повреждений, устранение, которых требует больших денежных вложений.

Сцепление в механике представляет собой механизм, принцип действия которого основан на действии силы трения скольжения. Часто термин «сцепление» применяется для обозначения одного из компонентов трансмиссии автомобиля, использующегося для соединения маховика двигателя с трансмиссией. Выжатая педаль сцепления на время отсоединяет силовую передачу от двигателя.

Механизм сцепления необходим для того, чтобы можно было плавно стартовать с места, без рывков. Скорость автомобиля начинает увеличиваться только при определенном минимальном количестве оборотов мотора. Также сцепление используется, когда нужно привести в соответствие скорость автомобиля и число оборотов коленвала двигателя, то есть, обеспечивает плавную передачу крутящего момента от мотора к коробке передач и при необходимости на какой-то момент полностью отключает шестеренки МКП от передающего механизма двигателя.

Различают несколько различных видов сцепления. Часто это один, два или несколько фрикционных дисков, плотно прижимаемых один к другому или к маховику при помощи пружин.

Когда водитель выжимает педаль, то диски сцепления рассоединяются, и между ними возникает воздушный промежуток, сцепление в этот момент отключается, передачи крутящего момента от двигателя к КП не происходит. Если педаль отпускается, прижимные пружины возвращают диски в начальное положение, и они опять плотно соприкасаются, крутящий момент с одного, ведущего диска благодаря действию силы трения передается на ведомый диск.

Сцепление представляет собой один из очень важных узлов автомобиля. Различные виды этих механизмов классифицируются по способу управления, по виду действующего в данном случае трения (сухое трение или мокрое), по числу дисков, и так далее. При увеличении мощности двигателя увеличивается и крутящий момент, соответственно, используются двухдисковые комплексы сцепления, которые имеют больший срок службы.

Рано или поздно диски сцепления изнашиваются и требуют замены. Неисправности сцепления могут привести к выходу из строя других деталей автомобиля, к примеру, шестеренок механизма КП или вообще к невозможности начать движение автомобиля на дороге.

Принцип работы двухдискового сцепления

Сцепление передает тем больший крутящий момент, чем больше площадь его поверхностей трения, сила давления пружин и коэффициент трения фрикционных накладок. Коэффициент трения зависит от материала поверхностей, и величина его ограничена. Сила давления пружин не может быть слишком большой, так как при этом затрудняется выключение сцепления; кроме того, давление на трущиеся поверхности может оказаться чрезмерно высоким, а их размеры ограничиваются размерами маховика. Вследствие этого иногда для передачи больших крутящих моментов в автомобилях применяют сцепление не с одним, а с двумя ведомыми дисками.

Ведущая часть двухдискового сцепления состоит из маховика с шестью пальцами, на которых укреплен кожух сцепления и надеты ведущие диски. Все детали ведущей части сцепления вращаются вместе, как одно целое. К заднему ведущему диску винтами прикреплено теплоизоляционное кольцо, в которое упираются пружины.

Ведомая часть сцепления включает два ведомых диска со ступицами и первичный вал коробки передач, на который ведомые диски надеты на шлицах.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Двухдисковое сцепление: 1 — маховик; 2 и 4 — ведомые диски; 5 — ведущие диски; 6 — кожух; 7 — педаль; 8 — рычаг выключения; 9 — муфта выключения сцепления; 10 — вилка; 11 — пружина; 12 — палец; 13 — первичный вал коробки передач

Инструкция по регулировке

Автомобиль Лада Приора оснащен тросом привода сцепления, имеющим храповый механизм. Трос является беззазорным и не требует регулировки, но производители рекомендуют ее проводить при каждом техобслуживании.

Троса сцепления

Для регулировки троса на Лада Приора нужно приготовить отвертку и линейку. Далее процедура состоит из следующих этапов:

1. Для выполнения работ необходимо открыть капот.

Моторный отсек Лады Приоры Сначала следует отключить датчик массового расхода воздуха и снять воздушный фильтр.

Моторный отсек без воздушного фильтра

• После этого будет виден трос, на конце которого находится пластиковый зажим.
• Перед регулировкой необходимо установить трос в исходное положение: преодолевая сопротивление пружины, зажим тросика продвинуть вперед до упора по направлению движения автомобиля.
• Этот зажим следует потянуть на себя и замерить расстояние между ним и вилкой, оно должно быть 27 мм.
  Замеряем расстояние с помощью линейки
• Регулируется расстояние путем проворачивания наконечника против часовой стрелки. Таким образом, можно добиться увеличения расстояния.
• Крутим зажим до тех пор, пока расстояние не будет равно 27 мм. Здесь очень важна точность.
• Теперь можно отпустить тросик и посадить его в вилку.
• После выполненных действий, нужно сесть за руль и отжать педаль три раза до упора.
• Затем снова требуется замерить расстояние, оно должно точно равняться 27 мм, иначе регулируем, пока не будет достигнуто нужное расстояние.
• Далее следует ввести наконечник в паз вилки механизма и отпустить его. Благодаря пружине зажим поводок наконечника устанавливается без зазора.
• Отрегулировав трос нужно все вернуть на место, завести двигатель и проверить работу механизма.

После регулировки исчезают щелчки,мягче работает педаль привода механизма выключения сцепления.

Педали сцепления

При большом ходе педали сцепления (ПС) происходит не полное выключение сцепления, поэтому оно все равно соприкасается с маховиком силового агрегата. При малом ходе не включается до конца ведомый диск, что приводит к пробуксовке и потере крутящего момента.

Измерять ход педали стоит при возникновении следующих симптомов:

появляются рывки при начале движения; шум и удары при включении передачи; западает педаль.

Описанные симптомы говорят о том, что требуется регулировка механизма. Его работу на Приоре можно продиагностировать самостоятельно. Для этого следует завести мотор, медленно отпустить ПС и начать движение. Если при отпускании ПС автомобиль сразу начал двигаться, это означает, что отсутствует свободный ход. Если авто не сдвинулось с места даже при полностью отпущенной педали, значит ее ход превышает норму. ПС должна находиться на одном уровне с педалью тормоза. В этом случае ее полный ход будет находится в пределах 125-135 мм. Возможны колебания до 160 мм.

Замеряем свободный ход педали

При регулировке следует ослабить первую регулировочную контргайку тросика, расположенную в отсеке двигателя на кронштейне.

Контргайки для регулировки свободного хода

Путем подкручивания второй контргайки регулируется расстояние и ход ПС. Таким образом, достигается нужный результат. После завершения процедуры затягивается первая контргайка.

Если отрегулировать так, что педаль тормоза будет находится выше ПС, то схватывание будет едва педаль оторвется от пола. Если ниже – схватываться будет почти у самого конца. При слишком высоко расположенной ПС быстрее изнашивается корзина. Идеальный вариант – педаль тормоза и сцепления должны находиться на одном уровне.

Для того, чтобы продлить срок службы любого механизма, следует аккуратно пользоваться. Не стоит постоянно держать ногу на ПС, лучше поставить ее слева на полу. При каждом техосмотре Лада Приора рекомендуется контролировать свободный ход ПС и четкость переключения передач и при необходимости выполнять регулировку.

Как работает сцепление

Давайте рассмотрим, как работает сцепление. На сегодняшний день получило широкое распространение сухое однодисковое, включенное постоянно сцепление. То есть, получается, что когда автомобиль находится на стоянке, или во время постоянной езды (с определенной постоянной скоростью), то сцепление по умолчанию всегда включено и работает как связь между коробкой перемены передач (механической или автоматической) и маховиком двигателя. Получается, что принцип работы сцепления состоит в постоянном соединении маховика силового агрегата и КПП, а при необходимости – их разъединении.

Продолжим отвечать на вопрос как работает сцепление. Посмотрим, что же происходит во время полного выжима педали привода сцепления. Когда происходит нажатие на педаль сцепления водителем, то через привод, усилие передается на выжимной подшипник, таким образом, передается усилие на специальные выжимные пружины. И вся рабочая поверхность сцепления отжимается от диска корзины сцепления. Благодаря высвобождению диска, на первичный вал КПП останавливает вращение, в то время как силовой агрегат продолжает свою работу.

В заключение отвечая на вопрос – как работает сцепление следует рассказать, что же происходит, во время того как педаль не нажата. Когда сцепление находится в рабочих положениях, в шлицевую муфту поступает первичный вал. Под воздействием выжимных пружин на прижимном диске корзины сцепления происходит полное соприкосновение, при котором маховик прижимается к диску сцепления. Благодаря этому крутящий момент, который создается на двигателе, полностью передается с помощью диска сцепления на коробку перемены передач.

Принцип работы сцепления для чайников можно свести к следующему — в результате работы сцепления происходит плотный прижим друг к другу рабочих поверхностей трех составляющих:

1. Маховик;
2. Накладок самого диска сцепления.
3. Прижимных поверхностей корзины сцепления

Принцип работы сцепления, которое постоянно выключено, прямо противоположно описанному выше. Однако такой вид сцепления не получил широкого распространения, и поэтому мы не будем останавливаться на более детальном рассмотрении этого вопроса.

Принцип действия сцепления сводится к тому, что в определенные моменты оно не работает, при этом, постоянно сцепление включено и работает вместе с маховиком и кпп.

Принцип действия

Плавность включения / выключения скоростей обеспечивает проскальзывание постоянно вращающегося ведущего диска (который присоединён к коленвалу ДВС), относительно диска ведомого, который соединён через шлиц с коробкой переключения передач.

Мускульное усилие, прилагаемое водителем на педаль сцепления, передаётся на механизм механически (при помощи рычажного или тросового механизма), либо посредством гидравлического привода.

Педаль соединена с вилкой сцепления, перемещающей выжимной подшипник, который, надавливая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот время двигатель отсоединяется от трансмиссии.

Включив нужную передачу КПП, водитель отпускает педаль сцепления, и вилка от этого перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот – на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику, и двигатель оказывается снова соединённым с трансмиссией.

Когда сцепление включено, крутящий момент передаётся от коленвала на маховик, после чего – на кожух сцепления и, через пластинчатые пружины, на ведущий (нажимной) диск. От маховика и ведущего нажимного диска, при помощи силы трения, крутящий момент передаётся на зажатый ими диск ведомый, чья ступица снабжена шлицевым соединением с ведущим валом коробки переключения передач.

Если при включении сцепления резко отпустить педаль, то ведомый диск также резко, и с силой, прижмётся к ведущему (к маховику), затормозив его до такой степени, что мотор остановится (заглохнет) – т.е., сцепление сработает как тормозной механизм. Вот почему педаль сцепления после начала начала зацепления дисков необходимо отпускать плавно и постепенно. Насколько плавно и постепенно – зависит от конструкции привода сцепления.

Принцип работы двухдискового сцепления

Принцип действия сцепления различных типов сходно, как и их устройство. Однако, функционируют они по-разному. Давайте рассмотрим, как работает двухдисковое сцепление.

В первую очередь следует обратить внимание, на то, что двухдисковое сцепление всегда используется на сильно нагруженном механически транспорте. То есть, когда идет большая нагрузка на силовой агрегат автомобиля и нужна более сильная связь между двигателем и сцеплением.

Такими транспортными средствами могут быть:

• Бронетанковая техника;
• Грузовые автомобили;
• Тяжелые мотоциклы;
• Спорткары.

Работает двухдисковое сцепление следующим образом: с помощью выжимного подшипника возникает усилие, которое передается на выжимные рычаги, которые оттягивают нажимной диск. Затем, нажимной диск отключается от первого ведомого диска, и происходит отжим пружин. Эти пружины отсоединяют промежуточный ведущий диск, и тот, в свою очередь отходит от второго – фрикционного диска. Это происходит за счет того, что используются другие отжимные пружины. Когда происходит обратное движение, то отжимные пружины равномерно прижимают промежуточный диск к второму ведомому диску и прижимают нажимной диск к первому ведомому. Для равномерного хода нажимных дисков, сделаны шпильки, которые ввернуты в маховик. Прижимные или нажимные диски перемещаются по этим шпилькам. К этим же шпилькам прикреплена сама корзина сцепления, а также на них одеты отжимные пружины.

Выжимной подшипник

Замена цилиндра сцепления: процесс и рекомендации по выбору детали

Есть два вида подшипников:

1. Механические
2. Гидравлические

Механический

Он расположен внутри муфты. На ней есть крепления для вилки. Сам подшипник сидит на первичном вале КПП. Эта запчасть продается в сборе. Можно встретить экземпляры в пластиковых муфтах. Нареканий со стороны специалистов автосервисов на них не было. Поэтому нет особой разницы, или в металлическом исполнении, или в пластиковом.

Применяются подшипники роликового или шарикового типа. Их используют в тросовых и гидравлических приводах. В тросовых, усилие передается от педали до подшипника при помощи троса. Возможен комбинированный вид, где используются два цилиндра – главный и рабочий.

Сила нажима с педали передается на главный цилиндр. Посредством шланг и трубок, заполненных тормозной жидкостью, она за счет силы сжатия в них выталкивает поршень рабочего цилиндр. Который взаимодействует с вилкой сцепления. Она двигает муфту подшипника.

Гидравлический

Существуют также гидравлические, но используют их редко. Причина – ненадежность конструкции. Со временем резиновые уплотнители изнашиваются, начинают пропускать жидкость. Из-за этого эффективность работы снижается, а он под замену. Отличие от механического:

1. Нет вилки
2. Гидроподшипник не перемещается по первичному валу КПП. Перемещается только поршень, с закрепленным на нем подшипником механического типа.
3. Используется жидкость в качестве рабочей среды. Она находится в его корпусе.

Такие подшипники применяются с гидравлическими приводами. В таких системах также есть цилиндры, заполненные жидкостью. Но усилие передается не на поршень рабочего цилиндра, а на сам подшипник.

Как работает выжимной

Я говорил, что весь механизм сцепления спрятан под кожухом (корзиной), которая вращается с такими же оборотами, как и коленчатый вал. Чтобы без повреждения лепестков диафрагменной пружины передать усилие от педали, нужно применять такую деталь, которая может одновременно вращаться с разными оборотами. Такая деталь – подшипник.

Его внутреннее кольцо вращается со скоростью вращения ведущего вала трансмиссии. Внешним кольцом упирается в лепестки пружины. Оно начинает вращаться с такой же скоростью что и корзины. Поэтому безболезненно для пружины происходит контакт ее поверхности с ним. Если бы вместо него была просто муфта, то при малейшем соприкосновении с лепестками произошло разрушение этих двух элементов.

Принцип работы гидравлического подшипника отличается. Как говорилось выше, в системе нет вилки и рабочего цилиндра. В его качестве служит сам корпус гидроподшипника. Поэтому, вся сила нажатия на педаль передается на него. Внутри находится поршень, который по мере сжатия жидкостей в цилиндрах выдавливается из корпуса. На нем находится обычный подшипник, который и нажимает на диафрагменную пружину. То есть, это более сложно и менее надежно.

Устройство сцепления

В настоящее время существует два основных вида сцепления, это:

• Сцепление с одним диском, в котором, для осуществления механической связи между КПП и силовым агрегатом используется один диск;
• Двухдисковое – для механической связи используется два диска.

Однодисковое сцепление состоит из:

1. Педали сцепления;
2. Ведущего (нажимного диска);
3. Ведомого диска сцепления;
4. Накладки, выполненной из фрикционного (обладающего высоким трением) материала;
5. Пружины, которая прижимает ведущий диск к маховику;
6. Нажимной муфты сцепления;
7. Вала педали сцепления;
8. Ведущего нажимного диска;
9. Выжимного упорного подшипника;
10. Рычага включения.

Пневматический усилитель

Некоторые автомобили, которые имеют повышенные нагрузки при работе, имеют пневматический усилитель. К примеру, такой усилитель устанавливают на автомобилях марки КАМАЗ. Данный усилитель предназначен для уменьшения основного усилия, которое прикладывает водитель к педали выключения сцепления.

Стоит также отметить, что существуют различные виды коробок передач – механическая, автоматическая и роботизированная. Отсюда следует различие в сцеплениях, применимых на таких автомобилях. Так, например, на механических КПП, используют одно, сухое сцепление, а на автоматических КПП, используют в основном многодисковое влажное сцепление. На роботизированных КПП используют два сцепления, при этом они работают попеременно.

Существуют также два варианта выжима сцепления:

1. С электрическим актуатором;
2. С гидравлическим актуатором.

Надеемся вы получили представление о том, как работает сцепление в автомобиле и узнали много интересного о видах сцепления, его устройстве и усилителе. Как видно из статьи, работа сцепления не сложна, однако сам механизм сцепления достаточно сложен. Поэтому не следует забывать о своевременном техническом обслуживании сцепления, в частности – его регулировке.