Устройство и работа сцепления

 

Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двига­теля и коробки передач и вновь плавного соединения их без резкого изменения нагрузки. При этом должно быть обеспечено плавное трогание автомобиля с места. Кроме того, сцепление предохраняет де­тали трансмиссии от перегрузок инерционным моментом, создава­емым вращающимися массами двигателя при резком замедлении вращения коленчатого вала. Классификация сцепления по функциональной принадлежности дана на рис.11.1.

Сцепление сухое однодисковое, используемое на легковых автомобилях, состоит из ведущих и ведомых деталей, механизма выключения и привода. Ведущими деталями являются нажимной диск 2 (рис.11.2), соединенный с кожухом 1 рычагами 7 и упругими пластинами 5, а также нажимные пружины 6. На ведомом диске 4 собраны ведомые детали. Механизм выключения имеет муфту с оттяжной пружиной и выжимной подшипник 8.

Принцип работы сцепления основан на использовании сил трения, воз­никающих между поверхностями дисков 2 и 4 (см.рис.11.2,а). Веду­щий (нажимной) диск 2 связан с маховиком 3 двигателя и вра­щается вместе с ним, а ведомый диск 4 надет на шлицы ведущего вала 12 коробки передач. При включенном сцеплении пружины 6 через ведущий (нажимной) диск прижимают ведо­мый диск к маховику, чем обеспечивается передача крутящего момента от коленчатого вала к ведущему валу коробки передач.

Рис.11.1. Классификация функционального назначения сцепления

Рис.11.2. Схема действия сцепления:

а – сцепление включено; б – сцепление выключено; 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – упругая пластина; 6 – нажимная пружина; 7 – рычаг; 8 – выжимной подшипник; 9 – вилка; 10 – педаль;

11 – оттяжная пружина; 12 – ведущий вал коробки передач

Сцепление выключают нажатием на педаль 10 (см.рис.11.2,б), которая через детали привода воздействует на муфту вы­ключения и подшипник 8. Подшипник двигается вперед по валу коробки передач и нажимает на рычаги вы­ключения 7, которые отводят назад ведущий (нажимной) диск. При этом пружины 6 сжимаются, а ведомый диск освобождается и перестает пе­редавать крутящий момент от дви­гателя к ведущему валу коробки передач. Пружины при плавном отпускании пе­дали возвращают все дета­ли механизма в исходное положение, постепенно прижимая ведомый диск к маховику.

Сцепление с центральной диафрагменной нажимной пру­жиной при­меняется на автомобилях ВАЗ-2105, ВАЗ-2108 и «Москвич-2140», с периферийным расположе­нием нажимных пружин – на автомобиле ЗАЗ-968М. Привод выключения сцепления у автомо­билей ВАЗ-2105, «Москвич-2140» и ЗАЗ-968М гидравлический, а у ВАЗ-2108 - механический. Усилительные пружинные механизмы исполь­зуются в приводе автомобилей ВАЗ.

Сцепление автомобиля ВАЗ-2105. Ведущей частью сцепления является неразборный узел, состоящий из следующих основных деталей: нажимной диск 5 (рис.11.3), центральная нажимная пру­жина 1 и кожух 8. Этот узел закреплен на маховике 6. Нажимной диск имеет три фиксатора 29 и соединен с кожухом тремя па­рами пластин 23. Такое положение обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха сцепления на нажимной диск и не препятствует осевому перемещению нажимного диска. Кольца 28 служат опорами нажимной пру­жины 1 при выключении сцепления. Внутренние прорези пружины образуют лепестки, заменяющие рыча­ги выключения сцепления. Пластины 24, закрепленные на пружи­не 1, поджимают к ней упорный фланец 25 с фрикционным коль­цом 26. Пружиной 1 соединена с кожухом 8 с помощью закле­пок 27.

Ведомой частью сцепления является ведомый диск 3 в сборе: к нему приклепаны две фрикционные накладки 2, ве­домый диск соединен со ступицей 4 через гаситель крутиль­ных колебаний (демпфер) и не допускает передачи крутильных колебаний коленчатого вала на коробку передач. Ведомый диск состоит из двух фрикционных колец 19, пружинной шайбы 20, передней 21 и задней 22 пластин, демпферных пружин 30 и упорных паль­цев 18. Крутильные колебания гасятся за счет сил трения, возникающих при перемещении диска 3 и пластин 21 и 22 относительно ступицы 4, а также за счет действия демпфер­ных пружин. Пальцы 18 ограничивают действие демпфера.

Механизм выключения сцепления содержит вилку 15 и муф­ту 10 с подшипником 11, смазка в который закладывается при его изготовлении. Вилка 15 опирается на шаровую опору 12 и прижимается к ней пружиной 13.

Рис.11.3. Сцепление автомобиля ВАЗ-2105: 1 - нажимная пружина; 2 - фрикционные накладки ведомого диска; 3 - ведомый диск; 4 -- ступица ведомого диска; 5 - нажимной диск; 6 - маховик; 7 - картер сцепления; 8 - кожух сцепления; 9 - ведущий вал коробки передач; 10 - муфта подшипника выключения сцепления; 11 - подшипник выключения сцепления; 12 - шаровая опора; 13 - фиксирующая пружина вилки; 14 - толкатель вилки; 15 - вилка выключения сцепления; 16 - рабочий цилиндр; 17 - оттяжная пружина вилки; 18 - упорный палец демпфера; 19 - фрикционное кольцо; 20 - пружинная шайба; 21 - передняя опорная пластина; 22 - задняя опорная пластина; 23, 24 - соединительная пластина; 25 - упорный фланец; 26 - фрикционное кольцо; 27 - заклепка нажимной пружины; 28 - опорное кольцо нажимной пружины; 29 - фиксатор нажимной пружины; 30 - пружина демпфера

 

Картер 7 закрывает сцепление. Он имеет окна для вентиляции и люк для прохода вилки, которая находится в резиновом чехле.

Гидравлический привод сцепления включает (рис.11.4) педа­ль 15, цилиндр 7 с питательным бачком 3, рабочий цилиндр 1 и соединительный шланг. Рабочая (тормозная) жидкость заполняет всю систему гидропривода. В корпусе главного цилиндра установлены пружина 4 и поршни 6 и 9. Между поршня­ми и спереди поршня б расположены уплотнительные кольца 5 и 8. Два поршня предназначены для улучшения уплотнения их в цилиндре и уменьшения нагрузки на поршень 6 при действии толкателя 10 на поршень 9. Бачок 3 сообщается с главным цилиндром через компенсационное отверстие А и перепускное от­верстие Б.

На картере сцепления 16 установлен рабочий цилиндр 1. В кор­пусе цилиндра находится поршень 29 с двумя уплотнительными кольцами, туда же ввернут клапан 2 выпуска воздуха при прокачивании гидропривода. В гнездо поршня упирается толкатель 25 вилки вклю­чения сцепления.

 

Рис.11.4. Привод сцепления автомобиля ВАЗ-2105: 1 - рабочий цилиндр; 2 - клапан для прокачки привода сцепления; 3 – бачок; 4 - возвратная пружина; 5 - уплотнительное кольцо; 6, 29 - поршень; 7 - главный цилиндр; 8 - уплотнитель; 9 - поршень; 10 - толкатель; 11 - ось педали; 12 - сервопружина; 13 - возвратная пружина; 14 - ограничительный винт: 15 - педаль сцепления; 16 - картер сцепления; 17 - маховик; 18 - нажимной диск; 19 - ведомый диск; 20 - нажимная пружина; 21 - пружина; 22 - муфта с подшипником выключения сцепления; 23 - шаровая опора; 24 - вилка; 25 - толкатель; 26 - регулировочная гайка; 27 - фиксатор; 28 - оттяжная пружина вилки; А - компенсационное отверстие; Б - перепускное от­верстие

Работа сцепления. Диафрагменная пружина 20 при отпущенной педали 15 прижимает нажимной диск 18 и ведомый диск 19 к махо- вику 17, в результате ведомый диск за счет сил трения будет вращаться вместе с маховиком и нажимным диском и передавать крутящий момент через ступицу на ведущий вал коробки передач.

Усилие на порш­ни 9 и 6, передаваемое толкателем 10, преодолевает сопротивление пружины 4 и пере­мещает их в главном цилиндре 7. При этом переднее уплотнительное кольцо 5 перекрывает компенсационное отверстие А и полость цилиндра разобщается с бачком 3. Перед порш­нем создается избыточное давление жидкости, которое передается на поршень 29 рабочего цилиндра 1. Поршень рабочего цилиндра под давлением жидкости перемещается и через тол­катель 25 воздействует на вилку 24 выключения сцепления, которая, опираясь на шаровую опору 23, передвигает муфту 22 в сторону маховика. Диафрагменная пружина 20, выгибаясь, отводит через фиксаторы 27 нажимной ведущий диск от маховика. Ведомый диск освобождается, и передача крутящего момента на ведущий вал коробки передач прекращается.

При отпускании педали коробка передач отходит назад под действием пружины 13, детали привода возвращаются в исходное положение под действием оттяжной пружины 28. Уплотнительное кольцо 5 отходит от компенсацион­ного отверстия А, восстанавливая сообщение полостей главного цилиндра и бачка. Передачу крутящего момента на ведущий вал коробки передач обеспечивают диафрагменная пружина 20, которая, изгибаясь, сно­ва зажимает ведомый диск между нажимным диском и маховиком.

За счет разрежения, создаваемого в рабочей полости, жидкость через отверстие Б, зазор между задним тор­цом уплотнительного кольца 5 и канавкой поршня протекает через радиальное отверстие в поршне в рабочую полость цилиндра, что обеспечивает эффективное действие привода выклю­чения сцепления.

Зазор между толкателем 10 и поршнем 9 при отпущенной педали сцепления, необходимый для включения сцепления, должен быть 0,1...0,5 мм. Зазор устанавливается ограничительным винтом 14 и определяется свободным ходом педали.

Усилительная пружи­на 12 служит для снижения окончательного усилия, прикладываемого к пе­дали сцепления. Задним концом пружина соединена с кронштейном педалей, а передним – с крючком, закрепленным на верхнем плече педали. При первоначальном нажатии на педаль пружина 12 несколько растягивается и сопротивляется движению педали, но при даль­нейшем ходе педали, когда ось пружины пройдет центр оси 11 пе­дали, сжимается и помогает воздействию водителя на пе­даль.

Сцепление автомобиля ВАЗ-2110однодисковое, с центральной нажимной пружиной 11 (рис.11.5). Кожух 3 сцепления крепится к маховику 6 шестью болтами 4, а с нажимным диском 5 соединяется тремя парами упругих пластин. Ведомый диск 7 в сборе с демпфером расположен на шлицах первичного вала 8 коробки передач.

 

Рис.11.5. Сцепление автомобиля ВАЗ-2110 в сборе: 1 - поводок троса; 2 - вилка выключения сцепления; 3 – кожух сцепления; 4 - болт крепления сцепления к маховику; 5 - нажимной диск; 6 - маховик; 7 -ведомый диск; 8 - первичный вал коробки передач; 9 - нижняя крышка картера сцепления; 10 – картер сцепления; 11 - нажимная пружина; 12 - подшипник выключения сцепления; 13 - фланец муфты подшипника; 14 - втулка муфты подшипника; 15 - направляющая втулка

Сцепление на автомобилях с двигателем ВАЗ-2112 отличается характеристиками нажимной пружины ведущей части сцепления и пру­жинами демпфера ведомого диска. Для различия ве­дущих частей выполне­на метка в виде отверстия в одной из прорезей лепе­стков нажимной пружины, на двух пружинах демпфе­ра ведомого диска 2112 предусмотрены полоски краски бе­лого цвета.

Привод сцепления тросовый, беззазорный (зазоры в приводе отсутствуют).

В кронштейне 16 на оси установлена педаль сцепления 14 (рис.11.6). Верхняя часть педали соединяется с наконечником троса 10. Упорная пластина 11 закрепляет верхний наконечник оболочки 12 на кронштейне педали сцепления. Нижний наконечник 2 закреплен в кронштейне 3 на силовом агрегате. Поводок троса 8 соединяется с вилкой выключения сцепления 9.

 

 

Рис.11.6. Привод сцепления автомобиля ВАЗ-2110: 1 - оболочка троса; 2 - нижний наконечник оболочки троса; 3 - кронштейн крепления троса; 4 - защитный чехол троса; 5 - нижний наконечник троса; 6 - регулировочная гайка; 7 - контргайка; 8 - поводок троса; 9 - вилка выключения сцепле­ния; 10 - верхний наконечник троса; 11 - упорная пластина; 12 - верхний наконечник оболочки троса; 13 - уплотнитель; 14 - педаль сцепления; 15 - пружина педали сцепления; 16 - кронштейн педали сцепления