Сцепление
К атегория:
Техническое обслуживание автомобилей
Сцепление
Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения в момент начала движения (трогания с места) автомобиля, а также после переключения передач в коробке передач в процессе движения. Кроме того, сцепление предохраняет детали двигателя и агрегатов трансмиссии от перегрузки, возникающей при резком торможении автомобиля с неотключенным двигателем.
В этих устройствах один из валов обычно приводится в действие двигателем или шкивом, а другой вал управляет другим устройством. Например, в дрели один вал приводится в движение двигателем, а другой управляет буровым патроном. Муфта соединяет два вала так, чтобы их можно было зафиксировать вместе и вращаться с одинаковой скоростью или развязать и вращаться с разной скоростью. В автомобиле вам нужно сцепление, потому что двигатель вращается все время, а колеса автомобиля не нажимают. Для того, чтобы автомобиль остановился, не убивая двигатель, колеса должны быть отключены от двигателя. чтобы плавно входить в прядильный двигатель с помощью неперекручивающей передачи, контролируя проскальзывание между ними. Чтобы понять, как работает сцепление, это помогает немного узнать о трении. Муфта - это механическое устройство, которое обеспечивает передачу мощности от один компонент к другому, когда он задействован, но может быть отключен. Муфты используются всякий раз, когда передача мощности или движения должна контролироваться либо по количеству, либо по времени. В простейшем приложении муфты соединяют и отсоединяют два вращающихся вала. вал обычно прикреплен к двигателю или другому силовому агрегату, в то время как другой вал обеспечивает выходную мощность для работы. Хотя обычно движущиеся движения являются вращающимися, возможны также линейные муфты. Сцепление используется для сцепления или отсоедините двигатель от коробки передач или коробки передач. Когда сцепление находится в зацепленном положении, мощность двигателя или вращательное движение коленчатого вала двигателя передается на коробку передач, а затем на колеса. Когда сцепление отключается, мощность двигателя не доходит до коробки передач, хотя двигатель работает. Сцепление также используется для переключения или переключения передач при движении автомобиля. Для переключения передач сначала отключается сцепление, а шестерня сдвигается, а затем включается сцепление. Муфта должна быть отключена, чтобы остановить автомобиль, а также во время холостого хода. Он работает по принципу трения. Когда две поверхности приводятся в контакт и удерживаются друг против друга из-за трения между ними, они могут использоваться для передачи мощности. Если один из них повернут, то другой также вращается. Одна поверхность соединена с двигателем, а другая - с системой передачи автомобиля. Таким образом, сцепление - это не что иное, как сочетание двух поверхностей трения. Он состоит из приводного элемента, ведомого элемента и рабочего элемента. Водяной элемент имеет маховик, который установлен на коленчатом валу двигателя. Диск крепится болтами к маховику, который известен как нажимная пластина или приводной диск. Ведомый элемент представляет собой диск, называемый пластиной сцепления. Эта пластина может свободно скользить взад и вперед по валу сцепления. Рабочий элемент состоит из педали или рычага, который может быть нажат для отсоединения приводной и ведомой пластин. Некоторые типы муфт, используемых в транспортных средствах, приведены ниже: Фрикционная муфта: Это может быть муфта с одной пластиной, многодисковая муфта или коническая муфта. Многодисковое сцепление может быть влажным или сухим. Мокрая муфта эксплуатируется в масляной партии, тогда как сухая муфта не использует масло. Центробежная муфта. Полуцентрифужная муфта. Гидравлическая муфта. Положительное сцепление. Вакуумная муфта. Электромагнитная муфта. Подавляющее большинство кладок в конечном итоге полагаются на силы трения для их работы. Обычно, так как желательно небольшое скольжение между двумя элементами. Одна тарелка обычно используется в автомобилях и легких транспортных средствах. Он имеет только одну пластину сцепления, которая установлена на шлицах вала сцепления. На коленчатом валу двигателя установлен маховик. Нажимная пластина соединена с маховиком через болты и пружины сцепления. Он может свободно скользить по валу сцепления с перемещением педали сцепления. Когда сцепление находится в зацепленном положении, пластина сцепления остается зажатой между маховиком и нажимной пластиной. Фрикционные накладки предусмотрены на обеих сторонах пластины сцепления. С одной стороны пластина сцепления находится в контакте с маховиком, а с другой стороны - с нажимной пластиной. Из-за трения с обеих сторон пластина сцепления вращается с маховиком двигателя. Поэтому муфта передает мощность двигателя на вал сцепления. Вал сцепления соединен с коробкой передач автомобиля. Таким образом, муфта передает мощность от двигателя к системе передачи, которая ставит вращение колес двигателя. Когда пластина сцепления должна быть отключена, нажата педаль сцепления. Из-за этого нажимная пластина перемещается назад, а пластина сцепления отключается от маховика. Таким образом, вал сцепления останавливается, даже если двигатель маховик вращается. В этом положении мощность не достигает колес и работает. На диаграмме показана нажимная пластина, оттянутая с помощью рычагов освобождения от пружин сжатия; так что фрикционная накладка на пластине сцепления свободна от вращения колеса без движения пластины сцепления и, следовательно, вала. Когда давление гонки тяги высвобождается сжатие пружины могут свободно перемещаться от давления движется нажимного диска влево, сдвинув диск сцепления на его шлицевой втулкой, вдоль ведомого вала до тех пор, трение не коснется маховика. Теперь пружины сжатия вызывают сцепление футеровки между нажимной пластиной, а маховик и нажимная пластина приводят к вращению пластины сцепления, настраивая ведомый вал. Многодисковая муфта - это тип системы сцепления, в которой используются несколько ведомых и приводных пластин, чтобы компенсировать потерю крутящего момента из-за проскальзывания. Это проскальзывание обычно вызвано жидкостью, которую погружают пластины для охлаждения, очистки и смазки. Этот тип системы сцепления обычно называют системой мокрой муфты. Тип устройства - это то, что находится в автоматической коробке передач в вашем автомобиле. Муфта с несколькими пластинами имеет более одной ведомой пластины. Однако муфта с несколькими пластинами находит применение в автоматических коробках передач. В этих коробках передач несколько муфт удерживают различные зубчатые элементы, а так как диаметр муфты в этих устройствах ограничен, подходит многодисковое сцепление. Многодисковое сцепление состоит из нескольких пластин сцепления, в отличие от одной пластинчатой муфты, которая состоит только из одной пластины. Фрикционные поверхности изготавливаются в случае многодисковой муфты. Из-за увеличения числа поверхностей трения многопластинчатая муфта может передавать большой крутящий момент. Поэтому он используется в гоночных автомобилях и тяжелых автомобилях, имеющих высокую мощность двигателя. Пластины сцепления альтернативно оснащены валом двигателя и валом коробки передач. Его пластины крепко удерживаются силой цилиндрических пружин, и они собраны в барабан. Одна пластина скользит в канавках на маховике, а следующая пластина скользит по шипам, установленным на нажимной пластине. Таким образом, каждая альтернативная пластина скользит в канавках на маховике, а другая - на шлицах нажимной пластины. Если мы возьмем две последовательные пластины, то одна имеет внутреннюю и другую, имеет внешние сплайны. Когда нажата педаль сцепления, нажимная пластина возвращается назад к силе пружины, когда пластины сцепления отсоединены, а маховик двигателя и коробка передач отсоединены. Однако, когда педаль сцепления не нажата, муфта остается в положении включения, и мощность может передаваться от маховика двигателя к коробке передач. Основной целью мокрой многодисковой муфты является увеличение мощности передачи в компактном размере. В качестве побочного эффекта многослойные мокрые муфты обычно имеют очень хорошее прогрессивное сцепление «чувствовать». Вот почему они используются в качестве крановых подъемных муфт, гусеничных рулевых колес и тяжелых приводов станков, кроме мотоциклов. Мокрые муфты предназначены для умеренного скольжения, частично из-за охлаждающего эффекта масла, а частично из-за присутствующих гидродинамических эффектов, предотвращающих контакт обуви. Правильно поддерживаемая влажная муфта должна выдерживаться во много раз дольше, чем сухая однодисковая муфта в аналогичных условиях эксплуатации. Обозначает компоновку муфты с несколькими пластинчатыми пружинами, установленной на ранних автомобилях. Крышка, прикрепленная болтами к маховику, зацепляется с помощью прорези с серией выступов на внешних пластинах. Эти стальные пластины могут быть простыми или снабжены вставками из пробки или фрикционного материала и воздействовать на внутренние пластины, шлицевые к ступице. Упорные пружины выдвигают пластины вместе, чтобы сформировать привод. Для отсоединения муфты торцевая пластина снимается для сжатия пружин и отпускания других пластин. В этой компоновке трудно обеспечить разъединение всех пластин. Чтобы преодолеть эту проблему, пластины либо разбрызгиваются, либо снабжены небольшими пружинами, чтобы раздвигать пластины. Обычно сцепление с мокрым типом используется в автоматических коробках передач и управляется поршнем, управляемым гидравлическим давлением. Спеченные бронзовые пластины из частично сплавляющейся порошкообразной бронзы или сжатой бумаги используются во многих конструкциях. Пористая поверхность этой пластины захватывает масло, обеспечивая длительный срок службы и плавную работу. Эти муфты в основном имеют приводные и ведомые пластины. Приводные пластины не могут вращаться независимо друг от друга, используя блокирующие выступы и пазы, которые не допускают относительного вращательного вращения, а осевого перемещения. Ведомые пластины монтируются на внутренне шлицевых втулках, которые сплайсируются на валу коробки передач. Двойной кольцевой диск образует диафрагменную пружину, внутренняя часть которой имеет радиальную щель, а внешние концы увеличены с помощью круглого отверстия, чтобы предотвратить концентрацию напряжений во время разъединения. Эти радиальные щели делят диск на количество рычагов отпускания. Во время работы, из-за зацепления и разъединения муфты, угол конуса диафрагмы постоянно изменяется при изнашивании. Чтобы приспособиться к изменению, диафрагма поворачивается и катится вокруг опорных колец. Во время сцепления муфты диафрагма прилегает к внешнему кольцу, а во время отсоединения реакционная нагрузка берется внутренним кольцом. По мере износа фрикционных накладок пружинная диафрагма становится более разветвленной, так что сначала применяется большая осевая зажимная нагрузка. По мере увеличения износа накладок расстояние между нажатием крышки и нажимной пластиной становится чрезмерным, так что осевая тяга начинает. Муфты используются в устройствах с двумя вращающимися валами. . Муфта требуется в автомашине для изменения между различными передаточными отношениями коробки передач.
Принцип работы сцепления (рис. 14.2). С маховиком жестко соединен кожух, связанный шарнирами с нажимным диском. Шарниры позволяют нажимному диску перемещаться в осевом направлении и воспринимать крутящий момент от кожуха. Между нажимным диском и маховиком установлен ведомый диск. Нажимной и ведомый диски прижимаются к маховику нажимными пружинами и в результате сил трения крутящий момент от маховика передается ведомому диску, установленному на шлицах ведущего вала коробки передач. В этом случае сцепление включено и крутящий момент от ведущего вала передается к агрегатам трансмиссии.
Если нажать на педаль, то она через тягу повернет вилку выключения сцепления, которая переместит выжимной подшипник, установленный на муфте. Перемещаясь, выжимной подшипник нажимает на внутренние концы рычагов, при этом их внешние концы отводят нажимной диск вправо, сжимая пружины, расположенные между нажимным диском и кожухом. Ведомый диск освобождается, и крутящий момент на ведущий вал коробки передач не передается. В этом случае сцепление выключено. Если педаль отпустить, то она, а вместе с ней и выжимной подшипник под действием оттяжных пружин возвращаются в исходное положение, а нажимные пружины прижимают нажимной и ведомый диски к маховику. Сцепление снова включено.
Детали, воспринимающие крутящий момент от маховика, относятся к ведущим частям сцепления, а детали, передающие момент на ведущий вал коробки передач,- кведомым.
По числу ведомых дисков фрикционные сцепления делятся на одно-и двухдисковые. К однодисковым сцеплениям относятся также фрикционные сцепления с одной мембранной пружиной, при помощи которой при включении сцепления осуществляется прижатие ведомого и нажимного дисков к маховику.
Однодисковые сцепления могут быть с периферийным расположением пружин и с одной мембранной пружиной.
Однодисковое сцепление с периферийным расположением пружин. На автомобилях ЗИЛ-130, ГАЗ-66-11, ГАЗ-бЗ-12, ГАЗ-24-10 «Волга», автобусах ПАЗ-672М, РАФ-2203 «Латвия» и др. устанавливают одно-дисковые фрикционные сцепления с периферийными нажимными пружинами.
Рис. 14.2. Схема фрикционного сцепления
В качестве нажимного устройства в таких сцеплениях может использоваться несколько цилиндрических пружин с периферийным расположением по окружности нажимного диска. Сцепление с такими пружинами отличается достаточно высоким нажимным усилием и простотой обслуживания. Сцепление автомобиля ЗИЛ-130 (рис. 14.3, а) расположено в чугунном картере, установленном на блоке цилиндров. Ведущая часть сцепления включает в себя маховик, нажимной диск и кожух, прикрепленный к маховику болтами. К нажимному диску при помощи игольчатых подшипников крепятся рычаги, установленные на пальцах опорных вилок, закрепленных гайками в кожухе сцепления. По окружности кожуха расположено нажимных пружин, под которые со стороны нажимного диска подложены теплоизоляционные шайбы, уменьшающие передачу тепла к пружинам, теряющим при нагреве свои упругие свойства.
Рис. 14.3. Сцепление автомобиля ЗИЛ-130: а-устройство; б-привод сцепления
Ведомая часть сцепления состоит из ведомого диска, ступицы и ведущего вала коробки передач. С обеих сторон к ведомому диску прикреплены фрикционные накладки из медно-асбестовой плетенки или другой металлоасбестовой композиции, обладающей высокими фрикционными свойствами. Со ступицей 24 ведомый диск соединяется при помощи пружин, которые являются составной частью пружино-фрикционного гасителя крутильных колебаний (демпфера).
Гаситель крутильных колебаний уменьшает крутильные колебания, возникающие из-за неравномерности вращения коленчатого вала двигателя, при резких изменениях частоты вращения валов трансмиссии, движении автомобиля по неровностям дороги, резком включении сцепления и т. д. Эффективное уменьшение (гашение) крутильных колебаний повышает долговечность механизмов трансмиссии, особенно зубчатых передач и карданных валов.
Рассмотрим устройство гасителя крутильных колебаний. К ведомому диску заклепками крепится стальное кольцо, на котором с обеих сторон размещено восемь пар стальных фрикционных пластин. Два стальных диска с прямоугольными окнами жестко крепятся к фланцам ступицы ведомого диска вместе с маслоотражателями. Диски конструктивно выполнены так, что они с некоторым усилием прижимаются к фрикционным пластинам. Восемь пружин установлены в прямоугольных окнах, расположенных по окружности стальных дисков и стального кольца. Концы пружин упираются в стальные пластины, размещенные в прямоугольных окнах.
При такой установке пружин ведомый диск центрируется по наружному диаметру ступицы и может поворачиваться вокруг нее на определенный угол в обе стороны, сжимая при этом пружины. Угол поворота ведомого диска ограничивается сжатием пружин до соприкосновения витков. При перемещении ведомого диска возникает сила трения между стальными дисками и фрикционными пластинами, что приводит к гашению (уменьшению) крутильных колебаний, возникающих на валах трансмиссии при резких изменениях их частоты вращения. Гаситель крутильных колебаний способствует также более плавному нарастанию сил трения и крутящего момента во фрикционном сопряжении сцепления в момент начала движения автомобиля или при переключении передач, обеспечивая тем самым (даже при быстром отпускании педали сцепления) сравнительно легкое включение сцепления.
Управление сцеплением осуществляется при помощи механизма выключения, привод которого может быть механическим или гидравлическим. Для облегчения пользования сцеплением иногда в механический привод встраивают вакуумный или пневматический усилители (автомобиль МАЗ-5335).
Механизм выключения сцепления состоит из муфты с выжимным подшипником и четырех рычагов. Перемещение муфты с подшипником по направлящей осуществляется вилкой выключения сцепления, к которой муфта прижимается оттяжной пружиной. При этом подшипник отжимается от рычагов на 1,5-3 мм, что соответствует свободному ходу педали сцепления 35- 50 мм (рис. 14.3, б). При меньшем зазоре подшипник во время работы двигателя может постоянно или периодически нажимать на рычаги, вызывая пробуксовку сцепления и увеличивая тем самым изнашивание фрикционных накладок и подшипника. При большом зазоре сцепление
полностью не выключается, в результате чего появляется шум зубчатых колес в коробке передач при переключениях с одной передачи на другую. Зазор регулируют, изменяя рабочую длину тяги с установленной на ней пружиной и гайкой.
Привод механизма выключения сцепления механический, смонтирован на левом лонжероне рамы и соединен при помощи рычагов и тяг с вилкой выключения сцепления. При нажатии на педаль сцепления ее вал поворачивается и через рычаг, тягу и рычаг действует на вилку, а через нее на муфту 11 и выжимной подшипник. В результате этого муфта вместе с подшипником перемещается и нажимает на внутренние концы рычагов, которые, опираясь средней частью на пальцы опорной вилки, отводят своими наружными концами нажимной диск от ведомого.
После прекращения нажатия на педаль и плавном ее отпускании муфта с подшипником под действием пружины и педаль привода под действием оттяжной пружины возвращаются в исходное положение. В момент включения сцепления крутящий момент от маховика передается к кожуху 13, а от него через четыре пары пластинчатых пружин на нажимной диск. При этом под действием нажимных пружин ведомый диск надежно зажимается между рабочими плоскостями маховика и нажимного диска. Таким образом передается крутящий момент от маховика двигателя через ведомый диск и его шлицевое соединение в коробку передач и далее к другим агрегатам трансмиссии.
Сцепления автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-66-11, ГАЗ-24-10 «Волга» одно-дисковые фрикционного типа, по устройству они не отличаются одно от другого, за исключением привода выключения сцепления. У автомобиля ГАЗ-53-12 он механический, а у автомобилей ГАЗ-66-11 и ГАЗ-24-10- гидравлический. Отличие указанных сцеплений от сцепления
ЗИЛ-130 состоит в том, что с одной стороны фрикционные накладки прикреплены не непосредственно к поверхности ведомого диска, а через шесть упругих пластин, что способствует более плавному нарастанию крутящего момента. Число нажимных пружин уменьшено до 12 (вместо 16). Крутящий момент от кожуха сцепления передается не через пластинчатые пружины, а через выступы нажимного диска и связанные с ними верхние концы рычагов.
Максимальный крутящий момент, передаваемый сцеплением, зависит от силы нажатия пружин, размеров дисков, коэффициента трения и числа трущихся поверхностей. Повышение крутящего момента, передаваемого сцеплением на автомобилях большой грузоподъемности, достигается в основном путем увеличения числа ведомых и нажимных дисков.
Однодисковые сцепления с мембранной пружиной. Мембранная пружина применяется в сцеплениях автомобилей семейств «Москвич» и ВАЗ, а также в сцеплениях грузовых автомобилей особо малой грузоподъемности. Особенностью такого сцепления является то, что в нем функции нажимных пружин и рычагов, отводящих нажимной диск, выполняет мембранная пружина. В свободном состоянии она имеет форму тарельчатого диска в виде усеченного конуса. От отверстия у вершины конуса идут радиальные прорези, образующие лепестков, выполняющих роль выжимных рычагов сцепления.
К преимуществам такой пружины следует отнести то, что она способствует созданию более равномерного и постоянного давления на нажнмной диск, а также поддержанию заданного крутящего момента во фрикционном сопряжении по мере изнашивания накладок ведомого диска.
Сцепление с мембранной пружиной (рис. 14.4, а) состоит из двух неразборных в процессе эксплуатации частей. В одну из них входит кожух с установленными в нем мембранной пружиной и нажимным диском, а в другую - ведомый диск с гасителем крутильных колебаний. Кожух центрируется относительно маховика на штифтах и крепится к нему болтами. Крутящий момент от кожуха к нажимному диску передается через три упругие пластины. С внутренней стороны кожуха при помощи ступенчатых заклепок установлены два кольца, которые являются опорами для мембранной пружины. Располагаясь между кольцами, она имеет возможность прогибаться относительно них.
Рис. 14.4. Сцепление с мембранной пружиной:
а - продольный разрез; б - сцепление включено; в - сцепление выключено
При включенном сцеплении (рис. 14.4, б) мембранная пружина 8 благодаря своей форме и установке между опорными кольцами, нагружает нажимной диск, надежно зажимая ведомый диск между ним и плоскостью маховика, в результате чего крутящий момент передается на ведущий вал (см. рис, 14.4, а) коробки передач,
При нажатии на педаль сцепления вилка выключения сцепления перемещает расположенный на муфте выжимной подшипник, который через специальное фрикционное кольцо перемещает центральную часть мембранной пружины в сторону маховика (рис. 14.4, в). При этом ее наружная часть удаляется от него и tipn помощи фиксаторов перемещает за собой нажимной диск, освобождая при этом ведомый диск. Передача крутящего момента на ведущий вал коробки передач прекращается.
Широкое распространение на легковых автомобилях и автобусах получил гидравлический привод сцепления, так как он обеспечивает более плавное нарастание момента трения между фрикционными поверхностями деталей сцепления в момент начала движений автомобиля, а также при переключении передач.
Гидравлический привод сцепления автомобиля ГАЗ-ЗШ2 (рис. 14.5) состоит из резервуара, главного цилиндра с поршнем и рабочего цилиндра, поршень которого через толкатель перемещает вилку выключения сцепления. Главный и рабочий цилиндры соединены трубопроводом. Толкатель поршня главного цилиндра шарнирно соединен с педалью при помощи пальца и пластмассовой втулки.
При нажатии на педаль сцепления толкатель перемещает поршень главного цилиндра, в результате чего давление жидкости внутри цилиндра повышается и передается по трубопроводу в рабочий цилиндр. При этом поршень рабочего цилиндра перемещает толкатель, а вместе с ним и вилку, которая, поворачиваясь на шаровой опоре, перемещает муфту выжимного подшипника (см. вид А). При отпускании педали она занимает исходное положение под действием своей оттяжной пружины. Одновременно под действием пружин все части привода возвращаются в первоначальное положение, и сцепление включается. Для нормальной работы сцепления необходимо, чтобы зазор между головкой поршня и стержнем толкателя был в пределах 0,3-0,9 мм. Попавший в систему воздух удаляется (прокачкой) через перепускной клапан, установленный на корпусе рабочего цилиндра.
Рис. 14.5. Гидравлический привод сцепления
Двухдисковые сцепления. На автомобилях КамАЭ-5320, «Урал-4320», MA3-5335, автобусах ЛАЗ-4202 и др. устанавливают двухдисковые фрикционные сцепления с периферийным расположением пружин.
Сцепление автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 14.6) установлено в картере. К ведущим деталям сцепления относятся маховик ведущий диск, нажимной диск и кожух. Ведущий и нажимной диски имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы приливов, расположенных на цилиндрической поверхности маховика, и передают на ведомые диски крутящий момент от двигателя. Одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков.
К ведомым деталям сцепления относятся два ведомых диска с фрикционными накладками и гасителями крутильных колебаний в сборе. Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах ведущего вала коробки передач или делителя. Между кожухом и нажимным диском установлены нажимные пружины, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным диском и маховиком.
Рис. 14.6. Сцепление автомобилей семейства КамАЗ
Механизм выключения сцепления состоит из рычагов, соединенных наружными концами с нажимным диском, а в средней части - с опорными вилками, которые установлены в кожухе, и упорного кольца рычагов выключения сцепления и муфты выключения с подшипником и вилки выключения.
При включенном сцеплении крутящий момент передается от маховика через шипы на средний ведущий и нажимной диски, затем на фрикционные накладки ведомых дисков и через гасители крутильных колебаний на их ступицы, которые установлены на ведущем валу коробки передач. Когда сцепление включено, упорное кольцо рычагов выключения отходит от подшипника муфты выключения. При этом образуется зазор А, равный 3,2-4-3,0 мм, обеспечивающий полноту включения сцепления.
При выключении сцепления муфта выключения с подшипником через упорное кольцо воздействует на внутренние концы рычагов, которые поворачиваются на игольчатых подшипниках опорных вилок. Наружные концы рычагов при этом оттягивают нажимной диск от заднего ведомого диска. Средний ведущий диск при помощи автоматического рычажного механизма, смонтированного на диске, самоустанавли’-вается в среднее положение между торцами нажимного диска и маховика, освобождая передний ведомый диск. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении образуются зазоры, которые обеспечивают разъединение ведущих и ведомых деталей.
Привод сцепления (рис. 14.7) дис: танционный гидравлический с пнев-могидроусилителем.
Включение в гидравлический привод усилителя позволило существенно облегчить выключение и удержание в выключенном состоянии сцепления.
При нажатии на педаль (рис. 14.7, а) при выключении сцепления усилие через рычаг и шток передается к главному цилиндру, откуда жидкость под давлением по трубопроводу поступает в корпус следящего устройства, которое при этом обеспечивает пропуск сжатого воздуха, поступающего по воздухопроводу в цилиндр пневмоусилителя. Одновременно от главного цилиндра жидкость под давлением поступает в рабочий цилиндр усилителя. Следящее устройство, цилиндр пневмоусилителя и рабочий цилиндр выполнены в одном агрегате - пневмогидравлическом усилителе.
Рис. 14.7. Привод сцепления автомобилей семейства КамАЗ
Суммарное усилие, определяемое давлением воздуха в цилиндре пневмоусилителя и давлением жидкости в рабочем цилиндре, передается и через рычаг, вал и вилку выключения сцепления обеспечивает перемещение муфты с подшипником, необходимое для выключения сцепления. Принципиальная схема включения усилителя в гидропривод показана на рис. 14.7, б.
Главный цилиндр (рис. 14.8) установлен на кронштейне педали сцепления (см. рис. 14.7, поз. 2). В корпусе (см. рис. 14.8) главного цилиндра имеются цилиндрическая А и компенсационная Б полости, в которых находится рабочая жидкость. Корпус закрыт защитным кожухом. В цилиндрической полости А установлен поршень с торцовой уплот-нительной манжетой. В поршне имеется отверстие В, перекрываемое при рабочем ходе уплотнительной манжетой, имеющейся на конце штока. При отпущенной педали сцепления поршень находится в верхнем положении под действием пружины. Снизу цилиндрическая полость А закрыта пробкой, в центре которой имеется резьбовое отверстие для подсоединения трубопроводов гидропривода.
Когда педаль сцепления отпущена, цилиндрическая А и компенсационная Б полости сообщаются через отверстие В, так как между торцом штока и поршнем имеется зазор.
При нажатии на педаль сцепления шток перемещается в сторону поршня, перекрывает отверстие В и жидкость из цилиндрической полости А под давлением вытесняется поршнем через трубопроводы гидропривода к пневмогидравлическому усилителю. Давление рабочей жидкости при этом пропорционально усилию нажатия водителем на педаль сцепления.
Рис. 14.8. Главный цилиндр привода сцепления
Пневмогидравлический усилитель (рис. 14.9) привода сцепления служит для уменьшения усилия на педаль сцепления. Корпус усилителя состоит из двух частей: передней и задней, между которыми установлена диафрагма 5 следящего устройства, размещенного над цилиндром пневматического усилителя привода сцепления.
Следящее устройство обеспечивает автоматическое изменение давления воздуха на пневматический поршень в зависимости от усилия нажатия на педаль сцепления. К основным частям следящего устройства относятся следящий поршень с уплот-нительной манжетой, впускной и выпускной клапаны, диафрагма и пружины.
Когда педаль сцепления отпущена, пневматический поршень и поршень выключения сцепления находятся в крайнем правом положении под действием возвратной пружины пневматического поршня. Давление в полости перед поршнем и за поршнем соответствует атмосферному. Положение поршня 2 выключения сцепления определяется упором его толкателя в днище пневматического поршня. В следящем устройстве при этом выпускной клапан открыт, а впускной 6 закрыт.
При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость поступает под давлением к отверстию А, создавая давление в полости цилиндра выключения сцепления и у торца следящего поршня. Под давлением жидкости следящий поршень действует на клапанное устройство таким образом, что выпускной клапан 7 закрывается, а впускной 6 открывается, пропуская сжатый воздух, поступающий по трубопроводу к отверстию Б в корпусе усилителя. Под давлением сжатого воздуха пневматический поршень перемещается, воздействуя на шток поршня. В результате на толкатель поршня 1 выключения сцепления действует суммарное усилие, обеспечивающее полное выключение сцепления при нажатии на педаль сцепления.
При отпускании педали давление перед следящим поршнем падает, в результате чего в следящем устройстве перекрывается впускной и открывается выпускной клапаны. Сжатый воздух из полости за пневматическим поршнем постепенно выходит в атмосферу, воздействие поршня на шток уменьшается и осуществляется плавное включение сцепления.
При отсутствии сжатого воздуха в пневмосистеме сохраняется возможность управления сцеплением, так как выключение сцепления может быть осуществлено за счет давления только в гидравлической части усилителя. При этом усилие на педаль сцепления увеличивается.
Рис. 14.9. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления
На автомобилях MA3-5335 и -500А устанавливается пневматический усилитель (рис. 14.10) привода двухдискового сцепления. Он состоит из силового цилиндра, в котором перемещается поршень, шарнирно-соединенный со штоком, и клапана управления. В корпусе 7 клапана размещены шток 5, пластинчатый клапан 8 и возвратная пружина штока.
При нажатии на педаль сцепления тяга передает усилие через двуплечий рычаг и поводок на шток клапана усилителя и сжатый воздух по шлангу поступает в цилиндр. Под давлением сжатого воздуха поршень через шток передает усилие на тягу, соединенную с вилкой выключения сцепления в дополнение к силе, приложенной к педали. При отпускании педали пластинчатый клапан закрывает подвод сжатого воздуха в цилиндр пневматического усилителя, сообщая его с атмосферой.
Сцепление служит для кратковременного отъединения двигателя от трансмиссии (при переключении шестерен в коробке передач) и плавного соединения двигателя и трансмиссии (при трогании с места).
Принцип действия сцепления заключается в том, что крутящий момент передается благодаря трению, возникающему между ведущим и ведомым дисками, прижимаемыми друг к другу пружинами.
Сцепление устанавливается на маховик, который является одним из его ведущих дисков.
Устройство сцепления. Сцепление автомобиля ГАЗ-53А устроено и работает следующим образом. К шлифованной поверхности маховика двенадцать пружин через нажимной диск прижимают ведомый диск. Ступицей ведомый диск установлен на шлицах ведущего вала коробки передач. Таким образом, при включенном сцеплении крутящий момент от маховика передается за счет трения ведомому диску и далее через ведущий вал коробки передач последующим механизмам трансмиссии.
Привод сцепления механический. Чтобы выключить сцепление, надо нажать педаль, чтобы тяга с регулировочной гайкой повернула рычаг вилки, которая передвинет по втулке муфту с подшипником. Муфта повернет вокруг своих осей внутренние концы рычагов, а их внешние концы отведут нажимной диск, сжимая пружины, расположенные между стальным штампованным кожухом сцепления и диском. Ведомый диск освобождается, а крутящий момент последующим механизмам передаваться не будет. Если отпустить педаль, она переместится под действием пружин и сцепление снова включится.
Упорный шариковый подшипник, установленный в муфте, уменьшает трение между ней и концами рычагов в момент выключения сцепления. Вилка закреплена на картере сцепления с помощью шаровой опоры.
Рис. 55. Схемы трансмиссий автомобилей: а - с одним ведущим мостом (1 - сцепление; 2 - коробка передач; 3 - карданная передача; 4 - задний ведущий мост); б - с двумя ведущими мостами (5 - раздаточная коробка; 6 - карданная передача к переднему ведущему мосту; 7 - передний ведущий мост; 8 - карданные шарниры привода передних колес); в - с тремя ведущими мостами (9 - карданная передача ко второму ведущему мосту; 10 - второй
При включении сцепления его детали нагреваются из-за трения между ведущим и ведомым дисками. Теплоизоляционные шайбы, расположенные между нажимным диском и пружинами, уменьшают передачу теплоты к пружинам, теряющим при нагреве упругие свойства.
Диск сцепления. К стальному ведомому диску приклепаны шесть пружинных волнистых пластин и две фрикционные накладки. Накладки изготовлены из прессованного асбестового волокна, пропитанного бакелитом или синтетическими смолами, и обладают повышенным коэффициентом трения.
Одна накладка приклепана непосредственно к диску, а другая - к волнистым стальным пластинам. При включении сцепления по мере увеличения нажатия ведомого диска волнистые пластины постепенно выпрямляются и при полном включении сцепления становятся плоскими. Благодаря такому устройству передаваемый крутящий момент возрастает постепенно, и сцепление включается плавно.
Демпфер ведомого диска состоит из восьми пружин, входящих в окна, вы-штампованные во фланце ступицы диска, самом диске и приклепанной к нему пластине, и двух фрикционных шайб, установленных по обе стороны фланца ступицы. Крутящий момент передается от диска ступице через пружины. При возникновении колебаний ступица поворачивается относительно диска в ту и другую сторону на небольшой угол. Возникающее при этом трение между фланцем ступицы и диском гасит крутильные колебания трансмиссии.
Сцепление автомобиля ЗИЛ-130. По устройству и действию сцепление сходно с описанным выше сцеплением автомобиля ГАЗ-53А. Так же как последнее, око имеет один диск, снабженный демпфером, и механический привод.
Сцепление автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Принципиально устроено так же, как и у автомобиля ГАЗ-53А. Оно (рис. 56) помещено в литом картере из алюминиевого сплава. Через окна картера в нем циркулирует воздух, чем обеспечивается вентиляция сцепления и улучшается отвод теплоты от рабочих поверхностей и деталей, что существенно облегчает температурный режим и улучшает работу сцепления.
Управляют сцеплением автомобиля ГАЗ-24 «Волга» при помощи гидравлического привода с подвесной педалью (рис. 57).
Сила от педали к вилке выключения сцепления передается под действием давления жидкости в главном цилиндре через соединительную трубку и рабочий цилиндр.
При нажатии педали, соединенной с толкателем поршня главного цилиндра, толкатель перемещает поршень в главном цилиндре. Вытесняемая из цилиндра жидкость по соединительной трубке перетекает в рабочий цилиндр, и его поршень через толкатель перемещает вилку выключения сцепления. При отпускании педали сцепления оттяжная пружина возвращает подвижные детали привода сцепления в исходное положение.
Система гидравлического привода сцепления заполняется тормозной жидкостью.
Для нормальной работы привода выключения сцепления между торцом толкателя и поршнем главного цилиндра должен быть зазор 0,3…0,9 мм, а свободный ход педали сцепления 12…28 мм.
Рабочий цилиндр (рис. 58) прикреплен к картеру сцепления двумя болтами. В его корпусе расположен поршень с уплотнительной манжетой. Для удаления воздуха из системы служит клапан, ввернутый в рабочий цилиндр и закрытый от загрязнения резиновым колпачком. Между сферическим углублением поршня и сухарем вилки выключения сцепления вставлен толкатель.
Рис. 56. Сцепление автомобиля «Волга» ГАЗ-24:
1- маховик; 2-ведомый диск; 3-теплоизолирующая шайба; 4 - нажимная пружина; 5 - упорный подшипник; 6 - муфта выключения; 7 - направляющая втулка; 8 - оттяжная пружина; 9 - шаровой палец; 10 - опорная вилка; И и 13 - оси; 12 - выключающая вилка; 14 - кожух; 15-картер сцепления; 16 - нажимной диск; 17 - рычаг; 18 - пружина; 19 - ступица; 20 - упор; 21 - стальная шайба; 22 - пружина; 23 - диск; 24 - палец; 25 - фрикционная накладка; 26 - волнистая секция; 27-теплоизолирующая шайба.
Рис. 57. Гидравлический привод сцепления автомобиля ГАЗ-24 «Волга»:
1 - соединительная трубка; 2 - главный цилиндр; 3 - поршень главного цилиндра; 4 - толкатель поршня главного цилиндра; 5 - педаль; 6 - вилка выключения; 7 - рабочий цилиндр; 8 - поршень рабочего цилиндра; 9- подшипнйк выключения сцепления; 1б - оттяжная пружина.
Рис. 58. Рабочий цилиндр выключения сцепления:
1 - резиновый колпачок; 2 - клапан; 3 - головка толкателя; 4 - опорное кольцо; 5 - защитный чехол; 6 - контргайка; 7 - шток толкателя; 8- вилка выключения сцепления; 9 - корпус; 10 - поршень; 11 - уплотни-тельная манжета.
Неисправности сцепления. Наиболее характерные из них: пробуксовывание, неполное выключение (сцепление «ведет») и рывки при включении.
Пробуксовывание сцепления - это проскальзывание ведомого диска относительно маховика и нажимного диска; при этом увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя не приводит к повышению скорости движения автомобиля или она повышается медленнее, чем увеличивается частота вращения коленчатого вала.
Эта неисправность возникает из-за отсутствия свободного хода педали, сильного износа или замасливания фрикционных накладок сцепления.
При неполном выключении сцепления, которое обычно бывает следствием слишком большого хода педали, его ведомый диск и ведущий вал коробки передач не останавливаются, что затрудняет, а иногда делает невозможным включение передач в коробке передач.
Рывки при включении возникают из-за износа шлицев ступицы ведомого диска сцепления или ведущего вала коробки передач, а также поломки демпферных пружин.
Невозвращение педали сцепления в исходное положение после снятия с нее ноги возникает вследствие поломки или ослабления оттяжной пружины педали сцепления или заедания деталей в шарнирных соединениях механизма сцепления или его привода.
Неисправности в работе сцепления автомобиля ГАЗ-24 «Волга» возможны также из-за наличия воздуха в системе гидравлического привода сцепления. Для устранения такой неисправности воздух из системы надо удалить.
К атегория: - Техническое обслуживание автомобилей
Слово муфта пришло к нам из немецкого и голландского языков. В немецком – это Muffe, а по-голландски – mouwtje. В русском языке, как, впрочем, и в тех, откуда оно было заимствовано, слово употребляется в нескольких значениях. В интересующей нас области под муфтой понимается специальный привод в машинах и механизмах, который передает вращательное движение (момент) с одного вала на другой, соосно расположенный с первым.
Назначение
Муфта сцепления в автомобиле предназначается для обеспечения возможности переключения режимов движения на ходу и плавного трогания с места . С помощью муфты осуществляется кратковременное разъединение двигателя и трансмиссии автомобиля, то есть прекращение плотного соприкосновения ведущих и ведомых дисков механизма сцепления.
Таким образом, муфта – это деталь общего механизма, единого блока сцепления. Зачастую два этих слова употребляются как синонимы, например: «муфту выжми» или «выжми сцепление».
Помимо автомобилей и тракторов различных типов, муфты устанавливаются на мотоблоках, бензопилах, стационарных станках с переменными режимами вращения основного вала.
Разновидности муфт сцепления
Муфты сцепления по особенностям устройства и принципу работы различаются следующим образом:
По числу ведомых дисков:
- однодисковые (более распространено);
- многодисковые (два и более).
По условиям работы:
- сухие (в автомобилях) и;
- влажные (погружено в масляную ванну).
По приводам:
- механические;
- гидравлические;
- электромагнитные (используются на тепловозах, металлорежущих станках);
- комбинированные.
Способом нажатия на прижимной диск:
- с круговым расположением пружин;
- с диафрагмой в центре.
Наособицу стоит центробежная муфта сцепления, автоматически сцепляющая или расцепляющая валы при определенной скорости вращения ведущего вала. Такая муфта используется, например, на бензопилах.
Устройство и принцип действия
Рассмотрим устройство и работу механизма на примере отечественного ВАЗ 2107. Сцепление на ВАЗах, как на большинстве легковых машин, однодисковое, сухое, замкнутое. Устанавливается на маховике под алюминиевым картером, который болтами прикреплен к блоку цилиндров . Ведомый диск установлен на ступице вала коробки передач. Крутящий момент от него передается на ступицу через пружинно-фрикционный демпфер.
Выключение осуществляется гидроприводом. Главный гидроцилиндр располагается в моторном отсеке и закреплен с помощью двух гаек на шпильках педального узла. Рабочий цилиндр двумя болтами крепится к картеру сцепления . Трубопроводом они соединены между собой и с бачком для жидкости с гофрированным резиновым успокоителем.
При нажатии ногой на педаль поршень главного гидроцилиндра, выдавливая через шланг жидкость под давлением, передает усилие на поршень рабочего цилиндра и затем на вилку выключения сцепления . Она поворачивается на шаровой опоре и по направляющей втулке перемещает выжимной подшипник.
Он в свою очередь давит на диафрагменную пружину корзины. Корзина сцепления, прогибаясь на опорных кольцах, отводит от ведомого диска нажимной. В результате первичный вал КПП и коленчатый вал двигателя рассоединяются. Прекращается передача крутящего момента. При отпускании педали муфты, пружины возвращают диски в состояние плотного соприкосновения, и трение возобновляет передачу крутящего момента.
Характерные неисправности
Различают два основных признака неисправности в механизме сцепления. Это когда «муфта ведет» и, наоборот, «буксует».
- В результате в первом случае переключение передач рычагом затруднено, а включение задней скорости сопровождается скрежетом. У педали, как правило, большой свободный ход. Объясняется это неполным расхождением ведомого и ведущего дисков.
- «Буксует» сцепление , напротив, когда не происходит полного и плотного соприкосновения дисков, наблюдается эффект «проскальзывания». У педали в этом случае малый свободный ход, а автомобиль при резком открытии дроссельной заслонки на повышенных передачах вяло набирает разгон.
Уход за муфтой сцепления своими силами состоит в регулировке свободного хода педали и своевременной прокачке гидропривода с целью удаления попадающего в систему воздуха.