Сцепление автомобиля. диск сцепления

О канавках

Канавки на поверхности накладок – зарубежное изобретение. Считается, что они служат для отвода тепла и удаления продуктов износа на периферию. Линии канавок располагаются, как правило, по хордам, под некоторым углом к радиусу кольца. Они имеют форму отрезка прямой или дуги малой кривизны. Такая конструкция канавки несколько компенсирует потерю прочности накладки.

Канавки получают непосредственно в прессформе. Если внимательно посмотреть на канавку, то около края накладки можно заметить перекрывающий буртик – это след выхода фрезы при изготовлении прессформы.

Этот буртик может препятствовать отводу абразива, то есть играть роль, противоположную требуемой, и его следовало бы удалять. Но на практике этого никто не делает.

Да и споры на тему «нужны ли нам канавки» не закончены до сих пор. Судите сами – глубина канавки гораздо меньше глубины шляпки заклепки. Канавка полностью истирается, когда накладка вырабатывает 30–50% своего ресурса, после чего сцепление работает со сплошным диском. А увеличить глубину канавки нельзя – это резко уменьшит прочность накладки.

Поэтому накладки выпускают и с канавками, и без оных. Последний вариант удешевляет как пресс-формы, так и сами изделия.

Полуфабрикат накладки поступает под пресс, где выдерживается при строго определенной температуре и давленииТакими накладки выходят из-под прессаНакладки после шлифования. А вот мы их сейчас проверим – нет ли коробления и разнотолщинности?Современная эллипсонавитая фрикционная накладка сцепления. Характерный рисунок нити говорит о правильной технологии изготовления. Разноса на высоких оборотах не будет

Порядок работы при замене агрегата трансмиссии

Если в процессе эксплуатации машины проявляется какая-то из перечисленных неисправностей, то нужна замена сцепления. Причем независимо от того, требуется ли поменять весь агрегат или возможен ремонт сцепления, в любом случае необходим комплекс работ по отстыковке КПП от двигателя.

Работа эта достаточно трудоемкая, ее можно поручить специалистам на автосервисе, но также возможна замена сцепления своими руками. Можно поменять агрегат в сборе или же, если из строя вышел только один из элементов этой системы, то вполне вероятна замена диска сцепления, могут быть установлены новая корзина сцепления или муфта сцепления.

Перед началом работ нужно загнать машину на смотровую яму и подготовить рабочее место и автомобиль. Из материалов и инструмента необходимы:

• домкрат, для того чтобы снять левое колесо;
• подкладочные доски, которые нужны в качестве упора при опускании отсоединенной от двигателя КПП;
• емкость под масло, если потребуется его сливать из коробки;
• торцовые и рожковые ключи на «17» и «19», а также труба-усилитель;
• набор отверток с разными жалами;
• оправка, которая нужна, если будет делаться замена диска сцепления;
• ветошь.

Порядок действий при отстыковке КПП от двигателя следующий:

1. Установить машину на смотровой яме. Колодками закрепить ее на месте, чтобы избежать случайного движения автомобиля во время разборки агрегатов. Затем поддомкратить левое переднее колесо и снять его. Для большей устойчивости установить под кузов с этой стороны козлы. Подкладочные доски установить поперек ямы под двигателем и коробкой, чтобы можно было обеспечить упор при опускании. При необходимости уложить на доски упорные бруски. Открутить два нижних болта шаровой опоры.
2. Открыть капот и снять клеммы с аккумулятора. Отсоединить ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) и, ослабив гофры, убрать воздушный фильтр.

Отсоединить тросик привода от вилки агрегата.
Отстыковать стартер от корпуса КПП, открутив нужный болт. Рядом находится два болта крепления КПП к двигателю, их также надо открутить.
Отсоединить датчик скорости и тросик спидометра.
Снять продольную тягу с рычагом.

Отвернуть нижний болт крепления стартера, болт КПП находящийся рядом, а также еще один крепежный болт, который находится рядом с правым ШРУС.
Снять реактивную тягу с коробки, открутив крепежные болты.
Открутить две гайки крепления задней подушки ДВС. Это нужно, чтобы имелся свободный ход при некотором проседании силового агрегата.
Осторожно сдвигая коробку назад, вытащить первичный вал из маховика и опустить коробку на подготовленные опоры.

Теперь может быть откручена корзина сцепления.

Перед тем как снять весь агрегат с вала, необходимо установить оправку, чтобы не выпал ведомый диск. Это делается в том случае, если замена диска сцепления не планируется, а требуется профилактическая чистка или меняется только подшипник и муфта сцепления.

Если при осмотре агрегата обнаружено, что лепестки пружины нажимного диска изношены, корзина сцепления должна быть заменена. Также осматривается поверхность нажимного диска, на которой не должно быть сколов, задиров и царапин. Такая запчасть к эксплуатации не допускается. Замена корзины сцепления необходима также в случае коробления нажимного диска.

Сняв ведомый диск, надо уложить его на ровную поверхность и осмотреть. Замена диска сцепления нужна, если фрикционные накладки сильно выработаны или стерты неравномерно. Также это делается, если повреждены пружины.

Обычно, негодные детали меняются на новые, купленные в автомагазине. Тем не менее возможен ремонт сцепления.

Так, ремонт диска сцепления может быть сделан, только если необходима замена фрикционных накладок. Они продаются отдельно и могут быть наклепаны на старый диск, если он не поврежден и не деформирован.

Ремонт корзины сцепления также возможен, если нужна замена нажимного диска или диафрагменной пружины.

О ресурсе

Сколько служат накладки сцепления? Эта величина оговорена в нормативной документации в форме так называемого гамма-процентного ресурса. Но нам с вами привычнее километры. Так вот: АВТОВАЗ требует от изготовителей накладок ресурс 160 тыс. км, за рубежом производители сцепления называют 150 тыс. км пробега.

Доводить сцепление до запредельного износа не следует – при уменьшении толщины накладок начинают работать торцы заклепок. Это приводит, как правило, к пробуксовке сцепления и к появлению кольцевой выработки на контртеле.

Перенаклепка накладок на бывшем в употреблении ведомом диске, по мнению специалистов, восстановит его работоспособность лишь на 80%. Ведь многие другие детали, и прежде всего демпфирующие пружины, уже будут «усталыми». Поэтому лучше менять диск в сборе. И разу­меется, он должен быть с фрикционными накладками от надежного производителя.

В статье использована информация АО «ТИИР»

Юрий Буцкий

Эллипс и синус

Потом выяснилось, что и спирально-навитые накладки панацеей не являются. Требования к стабильности веса, равномерности износа накладки и контртела (маховика и нажимного диска), переход на безасбестовые ингредиенты и ряд других условий заказчиков привели к внедрению иного, более совершенного способа укладки нити – по дуге эллипса, направленной от внутреннего кольца накладки к внешнему.

При изготовлении детали тарелка навивочного станка вращалась – да так, чтобы при повороте на 360° нить не ложилась на нить. Тем самым достигалась равномерная плотность укладки, а значит, и прочность изделия. Накладки, полученные таким способом, назвали эллипсонавитыми. Эта технология стала господствующей, а потому будем говорить о ней в настоящем времени.

При изготовлении накладок среднего и большого диаметра (например, для дизельных двигателей грузовиков) применяют более «хитрый» способ укладки нити: по синусоиде, «бегающей» между внутренней и внешней окружностями кольца. Нить при этом укладывается еще более равномерно.

Это сырье, а точнее компонент будущей нити, из которой
навивается диск сцепленияСама нить, а точнее «косичка», формируется из нескольких
компонентов, включая проволоку

Эллипсонавитые изделия (к ним относят и «синусоидальные») позволили исключить возникновение кольцевых трещин, усреднили кольцевые износы и вылечили многие другие болезни, присущие спирально-навитым накладкам.

Сегодня все производители накладок, как российские, так и зарубежные, выпускают эллипсонавитые изделия. Они легко узнаваемы по характерному рисунку фрикционной поверхности (см. нижнее фото на с. 37).

Причины неисправности сцепления

Выявить поломку фрикционов водитель сумеет без разборки по косвенным симптомам. Необходимо внимательно следить за возникающими признаками неисправности корзины сцепления.

Одним из популярных факторов является включение с пробуксовкой. Это является следствием износа поверхностей или же замасливания рабочей зоны. Также виновником неприятностей оказывается поломка пружины или малый свободный ход педали. Для устранения подобных неприятностей необходима замена ведомого диска, а в некоторых случаях можно обойтись устранением задиров.

Затягивать с ремонтом не стоит, так как от значительного перегрева стальной ведомый диск может деформироваться. Параллельно нажимные диски с чугунным маховиком будут растрескиваться. Аромат быстроизнашивающихся в такой ситуации фрикционных дисков может проникать даже в салон.

Еще одним признаком поломки является неполное включение сцепления. Это случается по таким причинам:

• следствие чрезмерного свободного хода;
• деформация пружины;
• изгиб ведомого диска;
• последствия неправильного монтажа нажимного диска.

Подобный вариант случается после механических деформаций выжимных рычагов. Иногда виновником оказывается заедающий подшипник, который не перемещается с муфтой. Вдоль шлицов загустевшая либо сконденсированная смазка блокирует свободу для движения ведомого диска.

Решить проблему свободного хода удастся лишь при высвобождении накопившихся воздушных пузырьков из гидравлической системы. Также потребуется регулировка хода педали или замена изношенных дисков. Услышать проблему можно по характерному звуку неполного выключения (хруст шестеренок), что способствует быстрому износу КПП.

К частым неисправностям относят возникающие периодически рывки при выжимании педали. Случается это даже при плавном спуске ноги. Чаще всего это – признак крошащихся накладок. Также не стоит исключать следующих типов поломок:

• деформация ведомого диска;
• выработка фрикционных шайб;
• сколы демпферных пружин.

Рывки может спровоцировать блокирование перемещения ведомого диска на шлицах выходного вала от КПП. Реже встречается этот признак из-за рассыпания выжимного подшипника либо тугого перемещения нажимной муфты.

Проблемы способен создать гидропривод. Возникновению провалов при нажатии педали водитель обязан проникновению воздуха в привод, что приводит к неполному выключению (недостаточному разъединению дисков). Требуется избавить систему от воздушных пробок и долить достаточное количество рабочей жидкости.

Если в механизмах, наделенных тросовым приводом, вообще не происходит включение сцепления, то это косвенный признак обрыва троса. Когда у водителя педаль не возвращается в первоначальную позицию, то стоит искать новую возвратную пружинку.

Неисправности сцепления ВАЗ 2107

Основными признаками неисправного сцепления ВАЗ 2107 являются:

• с трудом переключаются передачи;
• пробуксовывает ведомый диск;
• появляется вибрация;
• свистит нажимной подшипник;
• сцепление туго выключается;
• педаль не возвращается из нижнего положения.

Разрушение нажимного диска и кожуха корзины может привести к очень серьёзным последствиям Практически любая неисправность сопровождается посторонними звуками — шумом, стуками, свистом и т. п.

Не переключаются передачи

Если передачи переключаются с трудом, опытный водитель сразу скажет, что сцепление ведёт. Другими словами, сцепление выключается не до конца. В результате при трогании с места затруднено включение первой передачи, а при нажатой педали автомобиль медленно движется. Причинами такой ситуации могут быть:

• Увеличенное расстояние между опорной поверхностью нажимного подшипника и пяткой корзины. Его нужно установить в пределах 4–5 мм, изменяя длину штока рабочего цилиндра.
• Покоробились пружинные сектора ведомого диска. Диск нужно заменить на новый.
• Увеличилась толщина ведомого диска из-за вытягивания заклёпок, крепящих фрикционные накладки. Диск нужно заменить на новый.
• Заедание ведомого диска на шлицах ведущего вала КПП. Дефектуются обе детали, при необходимости заменяются на новые.
• Недостаток тормозной жидкости в бачке главного цилиндра или скопление воздушных пузырьков в системе гидропривода. Рабочая жидкость доливается до необходимого уровня, прокачивается гидравлика сцепления.

Сцепление буксует

Сцепление может начать буксовать по следующим причинам:

• отсутствует зазор между нажимным подшипником и пятой корзины;
• не отрегулирован привод сцепления;
• на трущиеся поверхности попало масло; Попадание масла на ведомый диск может привести к пробуксовке сцепления и его работе рывками
• засорился перепускной канал в корпусе главного цилиндра;
• педаль сцепления не возвращается в исходное положение.

Устраняются такие неисправности регулировкой привода, заменой сальников, прочисткой канала проволокой, обнаружением и исправлением причин заедания педали.

Сцепление работает рывками

Если сцепление начинает работать рывками, это может быть вызвано следующим:

• ведомый диск заклинил на шлицах ведущего вала КПП;
• на фрикционных накладках образовались замасленные участки;
• не отрегулирован гидропривод сцепления;
• стальной диск корзины покороблен, некоторые фрикционные пружины потеряли упругость;
• неисправен ведомый диск.

В таких ситуациях чаще всего требуется полная замена сцепления.

Шум при включении сцепления

Появление при отпускании педали сцепления скрежета и дребезжания может быть обусловлено следующим:

• нажимной подшипник заклинил из-за отсутствия смазки;
• заклинил подшипник ведущего вала КПП в маховике.

В обоих случаях проблема решается заменой подшипника.

Шум при выключении сцепления

При нажатии на педаль сцепления слышен стук, лязг, дребезжание, чувствуется вибрация на рычаге скоростей. Причины могут быть следующие:

• неисправна демпферная часть ведомого диска (пружины, гнёзда); Если у ведомого диска изношены шлицы, поломаны или разболтаны демпферные пружины, он подлежит замене
• сильно изношено шлицевое соединение ведомого диска и ведущего вала КПП;
• отсоединилась, утратила упругость или поломалась возвратная пружина вилки включения/выключения сцепления.

Во всех случаях следует заменить изношенные элементы на новые.

Педаль возвращается, но сцепление не работает

Иногда случается, что сцепление не работает, но педаль возвращается в исходное положение. Это может быть связано со следующими ситуациями:

• попадание воздуха в систему гидропривода;
• износ уплотнительных колец главного и рабочего цилиндров;
• недостаток рабочей жидкости в бачке.

В этих случаях следует прокачать гидропривод, заменить резиновые кольца на новые и долить рабочей жидкости в бачок.

Тугое сцепление

Мягкость сцепления определяется силой давления на пяту корзины для отведения нажимного диска. Величина усилия зависит от упругости демпферных пружин. Для сцепления ВАЗ 2107 подходят корзины многих производителей, в том числе и иностранных. Тугая педаль сигнализирует водителю, что ресурс корзины подходит к концу.

Педаль выключает сцепление в начале/конце своего хода

При нажатии на педаль сцепление может выключиться в самом начале или, наоборот, в самом конце. В таких ситуациях потребуется регулировка свободного и рабочего хода педали. Свободный ход регулируется изменением длины ограничительного винта педали, а рабочий — изменением длины штока рабочего цилиндра. Кроме этого, увеличенный свободный ход может быть следствием износа накладок ведомого диска.

Назначение и устройство сцепления

Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при трогании с места, а также при переключении передач. Сцепление состоит из привода и механизма сцепления.

Устройство сцепления автомобиля

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

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, в свою очередь, передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает
вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который и передает усилие на механизм сцепления. Когда же водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

Механизм сцепления

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Именно механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем вновь
плавно их соединять.

Кроме того, сцепление предохраняет детали трансмиссии от перегрузок. При неравномерном вращении коленчатого вала двигателя в трансмиссии возникают колебания. Для их гашения в сцеплении имеется гаситель колебаний или демпфер. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Детали механизма сцепления

Механизм сцепления состоит из:

• картера и кожуха,
• ведущего диска (которым является маховик коленчатого вала двигателя),
• нажимного диска с пружинами,
• ведомого диска со специальными износостойкими накладками и гасителем колебаний.

Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.

А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть – включить сцепление.

Схема работы сцепления

Как правильно включать сцепление? Вначале приотпускаем педаль, то есть даем возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их легкого соприкосновения. За счет сил трения диск, проскальзывая некоторое
время относительно маховика, тоже начнет вращаться, а ваш автомобиль потихоньку двигаться. Затем на две – три секунды удерживаем педаль сцепления в средней позиции для того, чтобы скорость вращения маховика и диска уравнялись.

Машина при этом немного увеличивает скорость движения. И, наконец, когда маховик вместе с нажимным и ведомым дисками уже вращаются вместе без проскальзывания с одинаковой скоростью, 100%-но передавая крутящий момент к коробке передач
и далее на ведущие колеса автомобиля, остается только полностью отпустить педаль сцепления и убрать с нее ногу.

Если при начале движения педаль сцепления резко бросить, то автомобиль «прыгнет» вперед, а двигатель заглохнет. В худшем же варианте, что-нибудь еще и сломается, так как в этот момент возникает сильная ударная волна, которая многократно увеличивает нагрузки на все детали двигателя и агрегаты трансмиссии.

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Проверка сцепления и признаки неисправности

Чтобы выявить признаки неисправности корзины сцепления, необходимо провести тщательную проверку узла. В большинстве случаев процесс востребован для механических коробок передач, а для АКПП подобная методика неактуальна.

Определить признаки износа у эксплуатируемой корзины сцепления удастся после полного демонтажа и тщательного осмотра. Придется удалить диск сцепления и внимательно осмотреть фрикционные накладки, а также оценить работоспособность остальных деталей. Лишь после этого делается дальнейший вывод о судьбе корзины.

Во втором случае проводим следующие диагностические мероприятия:

• • перед тем как проверить корзину, ставим машину на ровной площадке;
  • заводим мотор;
  • поднимаем ручку исправного ручника;

• включаем одну из повышенных передач, например, третью или четвертую;
• не спеша попускаем педаль сцепления, одновременно подгазовывая.

Если узел исправен и стояночный тормоз находится в хорошем состоянии, то ДВС обязательно заглохнет. В противном случае мотор останется работать с проскальзывающим сцеплением (диски будут буксовать). Причиной такого поведения оказывается попадание жидкости на фрикционы или стирание дисков.

Диагностика также может проводиться «на слух», когда будет слышаться скрежет шестерен при выжатом сцеплении и переключении передач. На заведенном моторе эти звуки явно слышны.

Виды фрикционных накладок

Органика — Фрикционный материал, который применяется на 95% всех типов используемых на сегодняшний день сцеплений. Органические накладки дешевы и неприхотливы. Именно по этим причинам они используются автомобильными производителями для авто ориентированных на комфортную повседневную эксплуатацию. Многие тюнинговые бренды сцеплений имеют в своей линейке усиленную органику, которая отличается от заводской более качественными составляющими фрикционного материала, термостойкость которого не превышает 250°С. Но усиленными данные сцепления можно назвать не столько из-за более качественного состава, а скорее из-за того, что в комплект входит корзина с повышенной прижимной силой.

FiberTuff — Новый инновационный фрикционный материал, накладки которого состоят из смеси керамического наполнителя, углеродного волокна и кевлара, разработанные как износостойкая, высокопрочная и стойкая к высоким рабочим температурам альтернатива органическим накладкам. По фрикционным качествам, накладки FiberTuff очень похожи на органические накладки. Но способны выдерживать на 10-15% больше крутящего момента, чем органика (без увеличения прижимной силы). Срок службы данного состава превосходит органический в 2-4 раза. Термостойкость увеличена до 400°С. При использовании данного сцепления, отмечается улучшение четкости включения сцепления.

Kevlar — фрикционные накладки изготовленные из кевларового волокна — полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевлар применяется также для изготовления бронежилетов и кузовов суперкаров, вроде Ferrari Enzo — деталей весьма прочных и очень легких. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей органические накладки. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа — накладки очень чувствительны к чистоте и качеству установки , а затем требуется деликатная обкатка в течение минимум 1000 км. Термостойкость кевларовых накладок достигает 370°С. Диск сцепления с такими накладками хорошо подходит для продолжительной жесткой эксплуатации машины.

Металлокерамика — бывает разная: алюминиевая, чугунная, медная.
В большинстве производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 600°С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок — их агрессивность к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины. Поэтому рекомендованы для использования только на спортивных и гоночных автомобилях.

Carbon — сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность маховика выполнены из углерода. Он обеспечивает необходимый коэффициент трения (поскольку коэффициент трения углерода по чугуну очень низкий) и максимальную износостойкость. Этот механизм обладает неимоверным температурным пределом (2500°С). Долговечность в 5 раз выше «органики». Единственный недостаток — высокая стоимость.

См. так же:Описание устройства сцепления (с лапками)Автоматические трансмиссии. Учебное пособие для вузов. Обзор муфты сцепления УАЗ (муфта выключения сцепления с подшипником в сборе) MetalPart (bazashop.ru)Сцепление диафрагменное назначение и устройство. ОАО «ЗАВОЛЖСКИЙ МОТОРНЫЙ ЗАВОД». формат PDF (2Мб) Обзор муфты сцепления УАЗ компании MetalPartГлавный цилиндр сцепления, устройствоРабочий цилиндр сцепления, устройство