Как работает сцепление в автомобиле

Несмотря на то, что сцеплением умеет пользоваться большинство автолюбителей, многие из них не в курсе, как работает сцепление, какие типы применяются, где находятся основные узлы и как с ним работать, чтобы увеличить срок эксплуатации. Давайте разберемся.

Назначение сцепления

Главное назначение сцепления – передача крутящего момента от коленвала к КПП.

Система позволяет:

• гасить крутильные колебания,
• обеспечить плавность переключения передач,
• кратковременно или долговременно отключать коробку передач от маховика силового агрегата.

Читайте также: Как работает двигатель внутреннего сгорания

Корректное использование сцепления:

• уменьшает нагрузки на агрегаты двигателя;
• снижает моментальную нагрузку на коробку переключения передач;
• в целом увеличивает ресурс двигателя и КПП;
• создает комфортность движения;
• способствует управляемости автомобиля;
• уменьшает потребление топлива.

Из чего состоит сцепление

Если рассматривать сцепление в общем виде, то оно содержит узлы:

• ведомый и ведущие диски;
• нажимной механизм;
• рычаги;
• пружины;
• вилка;
• система управления;
• нажимной подшипник;
• педаль;
• кожух.

Принцип действия основан основано на применении фрикционных механизмов. На них установлены фрикционные материалы, которые аналогичны изделиям, применяемым в тормозных системах. Раньше в состав таких материалов входил асбест. Затем исследования показали, что асбест может вызвать онкологические заболевания при попадании в организм человека. Поэтому стали применять безасбестовые фрикционы. С этой точки зрения при покупке и ремонте фрикционных дисков лучше обращаться к надежным поставщикам, которые реализуют качественные запчасти, в которых асбест отсутствует.

При отпущенной педали крутящий момент силового агрегата передается на нажимной механизм. Силы трения способствуют максимальной передаче мощности на ведомый диск.

Для выключения сцепления необходимо полностью выжать педаль. В этом случае через рычаги, тяги или гидравлическую систему отводится назад ведущий диск. Образуется механический зазор, что не позволяет вступать в действие силам трения. Крутящий момент от двигателя к КПП не передается. Такой режим используется в момент переключения передач, трогания автомобиля с места.

Рабочим режимом сцепления является также приблизительно среднее положение педали сцепления. В этом случае сцепление ведомого диска с ведущим является неполным. При вращении двигателя существует так называемая «пробуксовка» сцепления. В момент переключения передач и трогания с места она позволяет достичь плавности движения, предотвратить экстремальные нагрузки, как на КПП, так и на силовой агрегат. Корректности плавного включения сцепления учат всех водителей транспортных средств с механической коробкой переключения передач на первых занятиях по вождению.

Основные типы

По способам управления системы сцепления классифицируются:

• с рычажной или тросиковой системой (механические);
• гидравлические (управлением по давлению с применением системы цилиндр-поршень-топливопровод);
• электрические (применение электропривода);
• комбинированные (совместное применение перечисленных типов).

По типу применяемого трения:

1. Сухое. Такое сцепление применяется на большинстве автомобилей с механической КПП. Оно легче обслуживается, более простое.
2. Мокрое. Трение происходит в среде специальной жидкости. Может применяться в мощных автомобилях, мотоциклах, так как жидкость хорошо отводит тепло, образовавшееся в процессе трения.

По количеству ведомых дисков: однодисковые и многодисковые. Увеличение количества дисков необходимо на силовых агрегатах повышенной мощности, например, на транспортных тягачах. Можно с этой целью повышать размеры ведомых и ведущих дисков, но эффективнее и экономичнее увеличить их количество.

По конструкции пружин: с центральной диафрагменной пружиной и периферической (по краю).

По типу включения: с постоянным и периодическим включением. Постоянное включение имеет существенный недостаток, с которым сталкиваются водители, оставляющие автомобиль на длительную стоянку в холодное время года. Во время попытки запуска двигателя после длительной зимней стоянки обнаруживается, что сцепление «залипло». Переключить МКПП в другое положение проблематично. Чтобы «сорвать» сцепление приходится прибегать к чрезвычайным мерам.

Неисправности сцепления

В процессе эксплуатации автомобиля сцепление изнашивается. Наибольшее влияние на скорость износа оказывают следующие факторы:

• уровень профессионализма водителя;
• стиль вождения;
• географические характеристики местности (холмистость, изгибы трассы);
• условия эксплуатации автомобиля (городские, трасса, сельские);
• загруженность транспортного средства;
• неисправность стояночного тормоза, приводящего к необходимости держать автомобиль на сцеплении во время временной остановки на уклоне.

Наиболее характерные неисправности сцепления:

1. Пробуксовка. Она заключается в неполном контакте дисков сцепления, перегреве, износе фрикционного материалов. При отпущенной педали крутящий момент от силового агрегата к КПП передается менее чем на 100%. Первоначально это ощущается при движении на повышенных передачах, когда водитель «подбрасывает газку», а машина движется с прежней скоростью. Если не производить ремонт, при дальнейшей эксплуатации ситуация будет наблюдаться на низких положениях рычага КПП. Двигатель при перегазовке будет идти «вразнос», машина теряет приемистость.
2. Сцепление «ведет». Такое случается при неправильной регулировке сцепления, отказе выжимного подшипника, потере свойств смазочных материалов. При выжатой педали сохраняется механическая нагрузка на двигатель.
3. Отказ системы управления сцеплением.
4. Износ выжимного подшипника. При этом слышен характерный шум.

Диагностика отказов

Спецификой системы является тот факт, что на многих автомобилях возможность компьютерной диагностики отсутствует. Диски действительно трудно оснастить дополнительными датчиками, которые могут указать на высокую степень износа отдельных механизмов или их отказ. Поэтому основными методами контроля до сих пор являются звуковое и динамическое исследование устройств, вторичные признаки в виде изменения хода педали, приемистости автомобиля, наличия посторонних механических изменений.

Читайте также: Как работает автомобильный кондиционер?

Сцепление является сложным механизмом автомобиля. При появлении первых признаков неисправности следует немедленно приступать к устранению проблемы. Промедление может грозить дорогостоящим ремонтом двигателя и КПП.