Як працює зчеплення автомобіля?

Зчеплення – ймовірно, найважливіший елемент трансмісії, що з’єднує коробку передач із маховиком двигуна. Як працює зчеплення? Деякі особливості варіюються залежно від видової приналежності механізму і типу коробки, але основні робочі принципи залишаються незмінними: ми розповімо далі. Водіїв та автовласників-початківців більше питання про те, як влаштовано і працює зчеплення, цікавить питання про те, навіщо взагалі воно потрібне? Чому не можна просто з’єднати двигун із коробкою передач, адже в автомобілях з АКПП педаль зчеплення просто відсутня?

По-перше, відсутність педалі в моделях з коробкою “автомат” не означає, що зчеплення відсутнє – воно вбудоване в саму коробку і має іншу будову. По-друге, технічно можна з’єднати коробку передач і двигун безпосередньо, без «посередників». Але в такому разі коробка передач проживе не більше двох днів, автомобіль рухатиметься ривками, а для зупинки доведеться глушити двигун. Згадайте моменти, коли надто швидко відпускали зчеплення – автомобіль ривком кидало вперед: так би доводилося їздити завжди, якби конструкція транспортних засобів не передбачала наявність такого механізму.

Будова зчеплення автомобіля

Щоб розуміти, як працює зчеплення, необхідно знати, з чого воно складається та як виглядає. Всі деталі механізму зібрані в картер зчеплення, який, у свою чергу, з’єднується з картером двигуна.

Основні робочі елементи механізму – ведений та натискний диски, які або притискаються один до одного, або роз’єднуються під впливом приводу. Натискний диск – великий, масивний, міцно кріпиться в кожусі і не має зчіпки з валом КПП на відміну від веденого диска, який набагато тонший, знаходиться на шліцях валу КПП, які з одного боку забезпечують його жорстке зчеплення, а з іншого – дозволяють йому рухатися вздовж валу.

У робочому стані два диски під тиском пружин і вичавного підшипника щільно з’єднані і передають крутний момент від двигуна на первинний вал. Якщо їх роз’єднати (що і відбувається, коли вичавлюється педаль зчеплення), момент, що крутить, переривається і, відповідно, припиняє обертатися ведений диск з валом.

Як працює зчеплення?

Легше зрозуміти принцип роботи зчеплення, якщо розглядати його у форматі «причина-слідство»: як дії водія впливають на роботу вузла та автомобіля в цілому:

1. Крок. Щоб увімкнути зчеплення, водій переводить важіль коробки передач у нейтральне положення, вичавлює педаль, вибирає передачу. Реакція механізму: двигун працює, обертається маховик двигуна, але ведений диск поки не стикається з маховиком, вони розімкнені, тому автомобіль залишається на місці.
2. Крок. Водій лише трохи відпускає педаль, після чого автомобіль починає дуже повільно рухатись. Реакція механізму: ведений диск, який до того залишався статичним, стикається з маховиком під впливом пружин натискного диска. Коефіцієнт обертання маховика дуже високий, при контакті він розганяє диск: швидкість диска збільшується, обертання передаються на провідні колеса, з якими він безпосередньо пов’язаний.
3. Крок. Водій не робить жодних дій, утримуючи педаль зчеплення, але її повністю не відпускає. Реакція механізму: маховик та ведений диск продовжують стикатися, швидкість обертання диска збільшується і через деякий час елементи обертаються з однаковою швидкістю. Рух автомобіля продовжується зі збільшеною швидкістю.
4. Крок. Водій повільно відпускає педаль, забираючи з неї ногу. Реакція механізму: ведений, натискний диски і маховик обертаються з однаковою швидкістю, передають момент, що крутить, від двигуна спочатку до коробки передач, а потім – на провідні колеса. Зчеплення повністю увімкнено, автомобіль рухається плавно, зі стабільною швидкістю.

Про види зчеплення

У більшості сучасних автомобілів використовується сухе однодискове постійно включене зчеплення – навіть коли двигун заглушений, воно зв’язує його із коробкою передач. Ця система вважається найбільш практичною, але не скасовує існування інших систем:

• відштовхуючись від типу тертя, виділяють всього два різновиди зчеплення – «суху» і «мокру». Другий варіант, коли складові елементи системи знаходяться в масляній ванні – дуже рідкісний, в автомобілях, а тим більше легкових, не використовується, але зустріти його все ж таки можна – наприклад, в конструкції деяких байків. Сухе зчеплення – абсолютний монополіст ринку, його конструкція не передбачає і навіть унеможливлює наявність змащувальної рідини.
• ще один критерій класифікації ділить фрикційні зчеплення за кількістю потоків на однопотокові та двопотокові. Однопотокові зчеплення транслюють обертання двигуна тільки на один елемент, у даному випадку, на первинний вал КПП, тому присутні у більшості моделей легкових авто. Але не у всіх – у моделях з коробкою “автомат” роботизованого типу використовується двопотокове зчеплення. Про помітні відмінності говорити не доводиться – різниця лише в тому, що двопотокові системи передають обертання не на один, а на два вали.
• якщо брати за основу кількість ведених дисків у системі, то варіантів також буде всього два – однодискове та багатодискове зчеплення.
• найширшою виходить класифікація, в основу якої покладено тип приводу, який використовується для керування вузлом – виділяють механічне, гідравлічне, електричне та комбіноване зчеплення. Головна відмінність між ними полягає в тому, який саме елемент виступає «передавачем» обертання від двигуна до коробки передач і далі – трос, важіль, циліндри, рідина, електродвигуни та ін. числа перелічених.

Педалі немає, а зчеплення є: про зчеплення в АКПП

Зчеплення в класичному його розумінні – два сухі диски, що взаємодіють між собою після натискання педалі – в АКПП немає. Але принцип розмикання передач ніхто не скасовував, він також використовується в «автоматах», а отже, і зчеплення в них є. Але воно має інший вигляд. Який саме залежить від типу автоматичної трансмісії – принцип роботи зчеплення різний для моделей з варіатором, класичним «автоматом» і роботизованою системою. Але якщо узагальнено говорити про пристрій зчеплення автомобіля, то зчеплення в «автоматах» реалізовано за допомогою спеціальних муфт, турбін та тиску олії.

Можливі несправності зчеплення і способи їх усунення

Один з найбільш відповідальних вузлів в автомобілі – зчеплення. Воно може бути різних типів, але виконує єдину функцію – передачу крутячого моменту. Останній надходить від маховика на первинний вал КПП. Трансмісія з двигуном з ‘єднана не постійно. Для включення потрібної швидкості, ці агрегати потрібно роз ‘єднати. З цією функцією і справляється механізм зчеплення. Вузол досить надійний, але з роками викликає якісь проблеми. Тому в сьогоднішній статті ми розглянемо можливі несправності зчеплення і способи їх усунення.

• Пристрій
• Як працює?
• Неповне вимкнення
• Повітря в системі
• Буксуюче зчеплення
• Машина смикається
• Шум при вимкненні зчеплення
• Ресурс провідного диска

Пристрій

Цей вузол складається з декількох елементів:

• Кошики.
• Диска зчеплення (сюди входить відомий і провідний елемент).
• Вилки і робочого циліндра.
• Натисніть кнопку миші.
• Демпферних пружин.

Завдяки останнім, трансмісія оберігається від підвищених навантажень. Сам диск не тільки передає крутячий момент, але і згладжує його при зіткненні з маховиком.

Як працює?

Розглянемо принцип роботи на прикладі класичного однодискового сухого зчеплення. Отже, щоб увімкнути його, водій натискає на відповідну педаль. Зусилля від натискання передаються на робочий циліндр. Далі шток штовхає вилку. Остання впливає на сам механізм зчеплення. Підшипник починає натискати на пелюстки натискання диска, і вони прогинаються в бік маховика. Так коробка починає незалежно працювати від двигуна.

Мотор працює вхолосту. У цей момент можна включити відповідну передачу. Щоб двигун заново передав потужність на КПП і автомобіль продовжив рух, педаль відпускають. Під дією приводних елементів, диск знову стикається з маховиком. Чим плавніше водій відпускає педаль, тим м ‘якше передається обертальний момент. І якщо на швидкості цим правилом можна знехтувати, то при зворушенні потрібно намагатися максимально плавно відпускати педаль. Нижче ми розглянемо основні несправності зчеплення і методи їх усунення.

Неповне вимкнення

У народі цю проблему називають “провідним зчепленням”. Причина несправності може полягати в неправильно виставлених зазорах приводу вимикання зчеплення. У такому випадку його потрібно відрегулювати відповідно до заводських параметрів. На вітчизняних авто часто виникають проблеми з педаллю зчеплення. Слід виставити її вільний хід і проблема вирішиться.

Виникають і інші несправності зчеплення. Так, при неповному його вимиканні коробиться відомий диск. Виробник допускає торцеве бієння не більше півміліметра. В іншому випадку його слід замінити на новий. При розборі кошика уважно оглядають стан диска. Останній не повинен мати нерівності на фрикційних накладках і сліди горіння.

У рідкісних випадках несправності зчеплення виникають через клин ступиці відомого диска на шлиці первинного валу КПП. Як вирішити цю проблему? Необхідно очистити шлиці і покрити їх спеціалізованою мастильністю (наприклад, ЛСЦ-15). Якщо проблема провідного зчеплення не усунена, слід замінити відомий диск або первинний вал у зборі на новий.

Повітря в системі

На більшості сучасних авто використовується гідравлічний привід зчеплення. В якості робочої рідини застосовується гальмівна “Дот” третього, або четвертого класу. Які ознаки несправності зчеплення? Якщо педаль м ‘яка, а рівень рідини на мінімумі, слід прокачати систему від повітря і відновити рівень. Як прокачати зчеплення? На робочому циліндрі знайдіть шестигранний клапан. Зазвичай він відкручується ключем “на 10”. Попередньо створіть тиск у системі, натиснувши на педаль 5-7 разів. Далі відкрутіть клапан – ви побачите, як звідти виходить завітряна рідина. Процедуру повторюйте до тих пір, поки повітря повністю не піде з системи.

Не забувайте підтримувати рівень рідини в бачку – якщо вона піде, повітря автоматично “засмокче” в систему і всі роботи доведеться повторювати заново. Що робити, якщо після прокачування педаль знову стала м ‘якою? У такому випадку можна констатувати несправність сальника штока робочого циліндра. З-під нього може сочитися рідина – не виключений і підсос повітря ззовні. Потрібно шукати місце розгерметизації і локалізувати його. Це можуть бути пилки, шланги, або ущільнювальні деталі в головному циліндрі зчеплення.

Буксуюче зчеплення

Ще одна поширена проблема, з якою стикаються автомобілісти. Причина може полягати в проникненні олії на фрикційну накладку диска. Через це буде недостатній зачіп з маховиком і постійний запах гару. Це основні ознаки несправності зчеплення, яке буксує. Машина не в змозі нормально рушити і продовжувати рух – часто можливі ривки при розгоні.

Все це говорить про неповне включення зчеплення. Серед інших причин даної несправності варто виділити:

• Підвищений знос фрикційних накладок диска (про його ресурс ми поговоримо трохи пізніше). Вирішується повною заміною елемента. Якщо на його поверхню потрапила олія (це буде видно по характерних плямах), слід очистити елемент уайт-спіритом або іншим знежирівачем. Але це можливо тільки при цілісності демпферних пружин і малому зносі самих накладок.
• Засір компенсаційного отвору на головному циліндрі зчеплення. Усувається шляхом очищення (промивання) отворів.
• Пошкодження приводу. Це може бути деформована виделка або несправний робочий циліндр.

Машина смикається

Не завжди причиною тому є свічки, зворушливий двигун, забруднений фільтр або неправильна суміш. Проблеми можуть бути глобальними. Так, ривки виникають внаслідок заїдання ступиці відомого диска на шлицях первинного валу або при коробленні натискаючого диска. Також машина смикається через ослаблення заклепок на механізмі зчеплення. Всі несправні елементи потрібно замінити (натисканням і відомим диском, а можливо і валом коробки передач).

Шум при вимкненні зчеплення

Цю проблему легко розпізнати. Але часто їй не приділяють належної уваги. Так, при натисканні на педаль машина перестає видавати характерний шелест. Але варто її злегка відпустити, як цей звук знову відновлюється. Це говорить про те, що вийшов з ладу вичавний підшипник зчеплення. Несправності його можуть бути пов ‘язані з відсутністю мастила, люфтом обойми або природним зносом. Елемент нерозбірної та ремонту не підлягає. Вичавлювальний підшипник змінюється цілком на новий.

При покупці варто переконатися в наявності мастила. А точніше в достатній її кількості, оскільки недобросовісні виробники просто не доповідають її всередину. Це і є основною причиною передчасного виходу з ладу підшипника. Але також цьому сприяє волога. При перетині бродів (якщо у вас позашляховик), потрібно бути уважним. Інакше вода потрапить у всі вузли зчеплення, що істотно скоротить їх ресурс.

Якщо виникає шум при включенні зчеплення, значить, вийшли з ладу демпферні пружини або зіскочила виделка. У рідкісних випадках це поломка пластин, що з ‘єднують з кожухом натискаючий диск.

Ресурс провідного диска

Скільки служить цей елемент? Точних даних виробники не вказують.

Але як показує практика, середній ресурс провідного диска від 100 до 150 тисяч кілометрів. Нижче ми відзначимо кілька факторів, які істотно скорочують його ресурс:

• Агресивна манера їзди. Постійні рухи на підвищених обертах з різким киданням педалі несприятливо відбивається на стані фрикційних накладок.
• Їзда з вантажем. Особливо це стосується комерційного транспорту. Для прикладу візьмемо “ГАЗель”, у якої коробка нічим не відрізняється від “волговської”. Такий диск просто не призначений для високих навантажень. Навіть при плавному відпусканні педалі фрикційний матеріал буде просковзувати через маховик і від тертя просто горіти. Ресурс такого диска не становить і 15 тисяч кілометрів. Те ж саме стосується і причепа. Не варто сильно навантажувати механізми – постраждає зчеплення, головний циліндр і багато іншого.
• Неправильне буксирування. Не варто тягнути машину, маса якої в півтора або більше разів перевищує вагу вашого авто. Так ви швидко спалите провідний диск.

Отже, ми з ‘ясували основні несправності зчеплення і методи їх усунення.