Устройство сцепления

Открыть большую картинку в новой вкладке »

---

Сцепление — один из механизмов трансмиссии, передающей крутящий момент от двигателя к ведущим задним колесам. Сцепление предназначено для временного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач и трогании автомобиля с места, а демпфер, встроенный в сцепление,— также для уменьшения крутильных колебаний двигателя и трансмиссии.


Принцип действия такого механизма основан на использовании сил трения между маховиком двигателя с нажимным диском и ведомым диском сцепления.

На автомобилях ВАЗ-2101, 2102 и 2103 сцепления мало чем отличаются друг от друга и постепенно на всех моделях будут унифицированы.

Применяемое сцепление обладает высокой надежностью, простотой и технологичностью конструкции, долговечностью, согласованной со сроком службы других механизмов трансмиссии, малой трудоемкостью технического обслуживания при эксплуатации, легкостью управления.

Привод сцепления от педали к вилке выключения — гидравлический.

Сцепление — сухое, однодисковое, с диафрагменной нажимной пружиной. Сухим оно называется потому, что для нормальной передачи крутящего момента двигателя поверхности ведомого и нажимного дисков должны быть сухими. Ведомый диск в сборе и нажимной диск с кожухом, диафрагменной пружиной и упорным фланцем привода выключения являются основными частями сцепления. Кроме того, к сцеплению относятся муфта выключения с подшипником, вилка выключения с опорой, главные и рабочие цилиндры привода со шлангами для подачи жидкости, питательный бачок и педаль привода с усилительной (сервопружиной) и оттягивающей пружинами.

Размещено сцепление вместе с маховиком двигателя внутри алюминиевого картера 14, к заднему торцу которого на семи шпильках с гайками крепится коробка передач. Впереди полость сцепления закрыта стальной штампованной крышкой.

Нажимной диск и диафрагменная пружина сцепления размещены в штампованном стальном кожухе 13, закрепленном на маховике 12 шестью болтами 15 с пружинными шайбами.


Точность взаимного расположения кожуха сцепления и маховика обеспечивается тремя установочными штифтами. Чтобы взаимное расположение деталей не изменилось и после разборки сцепления для ремонта и проверки технического состояния, следует до разборки нанести метки на кожухе и маховике.

Диафрагменная пружина 2 создает необходимое усилие, прижимающее ведомый диск, и в то же время не требует большого усилия для включения сцепления. Пружина размещена между нажимным диском 11 и кожухом 13 и шарнирно соединена с ним при помощи опорных колец 28. Внутренняя часть пружины имеет лепестки, образованные радиальными прорезями, заканчивающимися овальными отверстиями. Лепестки работают как рычаги выключения сцепления, взаимодействуя с упорным фланцем 18, перемещающимся в осевом направлении под действием муфты 21 выключения сцепления. Упорный фланец 18 с фрикционным кольцом 25 постоянно прижат к лепесткам диафрагменной пружины пластинами 16. С нажимным диском пружина соединена тремя фиксаторами 36. Через фиксаторы 36 нажимной диск отводится от ведомого при отходе назад наружного края диафрагменной пружины в момент выключения сцепления. Нажимной диск 11 сцепления соединен с кожухом 13 сцепления тремя тангенциально расположенными соединительными пластинами 35. При этом концы пластин 35, прикрепленных к нажимному диску заклепками, лежат в одной плоскости с поверхностью контакта нажимного диска с ведомым, что исключает появление вибраций. Равномерное тангенциальное расположение трех пластин 35 обеспечивает центрирование нажимного диска 11, а также передачу ему вращения от кожуха 13, сохраняя возможность осевого перемещения нажимного диска при выключении сцепления.


Следует отметить, что соединительные пластины 35 благодаря своему расположению работают на растяжение при нормальной работе сцепления, что уменьшает возможность поломок.

Кольцевой упор нажимного диска имеет 12 вентиляционных прорезей, в трех из которых и установлены фиксаторы 36 нажимной пружины.

Нажимной диск с кожухом и пружиной в сборе балансируют статически; дисбаланс составляет не выше 20 гс·см. Балансировку производят путем высверливания металла в приливах нажимного диска.

Ведомый диск 5 сцепления, передающий вращение от двигателя на ведущий вал коробки передач, зажат между маховиком и нажимным диском диафрагменной пружиной 2. Крутящий момент вала двигателя передается от фрикционных накладок к ступице ведомого диска через гаситель крутильных колебаний (демпфер), который препятствует передаче крутильных колебаний. Крутильные колебания вызываются действиями переменных крутящих моментов, создаваемых давлением газов в рабочих цилиндрах и силами инерции поступательно движущихся масс.

Демпфер гасит крутильные колебания за счет трения фрикционных колец 32, возникающего при перемещении диска 5 и пластины 8 относительно ступицы 9. Перемещения имеют место вследствие упругости шести пружин 10, установленных в окнах ступицы 9, диска 5 и пластин 7 и 8. Вы(резы на пластинах 7 и 8 сделаны с отбортовками, удерживающими пружины от выпадания. Таким образом исключается опасное влияние крутильных колебаний на двигатель и трансмиссию в пределах эксплуатационных режимов, а также уменьшается напряжения в элементах трансмиссии при возникновении мгновенных динамических нагрузок при резком изменении скоростного режима.


Ступица 9 ведомого диска установлена на шлицы ведущего вала коробки передач выступающей частью в сторону коробки.

Фланец ступицы имеет шесть прямоугольных окон для установки предварительно сжатых пружин 10 демпфера и три размеренных по окружности U-образных выреза для прохода упорных пальцев демпфера.

Пружины 10 демпфера имеют неодинаковую жесткость; более жесткие пружины окрашены светлой краской. Установка двух типов пружин расширяет характеристику демпфера как поглотителя колебании системы, увеличивает рабочую зону действия упругого элемента (пружин) демпфера.

Пальцы 6 демпфера, соединяющие диск 5 с передней 7 и задней 8 пластинами демпфера, являются ограничителями действия упругого элемента, сохраняя тем самым его прочность. Когда пальцы 6 доходят до края U-образных вырезов ступицы, сжатие пружин в окнах между ступицей и диском 5 с пластинами демпфера прекращается, прекращается и перемещение диска и пластин относительно ступицы.

Фрикционные кольца 32, установленные с обеих сторон фланца ступицы 9, являются элементом гасителя крутильных колебаний. С передней стороны фланца ступицы 9 к кольцу 32 прижимается диск 5, с задней — ко второму такому же кольцу опорное кольцо 33, на которое давит своей внутренней кромкой тарельчатая пружина 34. Наружная кромка тарельчатой пружины 34 упирается в пластину 8 демпфера. В свободном состоянии тарельчатая пружина 34 имеет коническую форму, а после сборки ведомого диска она становится плоской.

Нелинейная характеристика тарельчатой пружины обеспечивает почти постоянную осевую силу в пределах значительной ее деформации, и поэтому происходящий в процессе эксплуатации автомобиля износ трущихся поверхностей фрикционных колец 32 незначительно сказывается на величине демпфирующего момента, а следовательно, и его способности гасить возникающие в двигателе и трансмиссии крутильные колебания.

Ведомый диск 5, ступица 9, пластины 7 и 8 с размещенными между ними пружинами 10, двумя фрикционными кольцами 32, опорным кольцом 33 и тарельчатой пружиной фрикционного элемента демпфера после расклепки концов трех пальцев 6 составляют один неразборный узел.

Величина момента трения фрикционного элемента демпфера, поглощающего энергию крутильных колебаний коленчатого вала двигателя, зависит от материала фрикционных колец и натяга между деталями, который определяется высотой средней части упорных пальцев, толщиной колец 32, 33, фланца ступицы 9 и усилием тарельчатой пружины 34.

Фрикционные накладки 3, независимо одна от другой, приклепаны шестью алюминиевыми или медными заклепками к лепесткам ведомого диска. Заклепки, удерживая свою накладку, утопают в ней головками, а в противоположной фрикционной накладке в этих местах выполнены отверстия.

При включении сцепления с такой конструкцией крепления фрикционных накладок ведомый диск сцепления становится плоским постепенно, по мере увеличения нажатия на него, и сцепление включается плавно, так как из-за проскальзывания диска до момента полного прижатия его передаваемый крутящий момент возрастает постепенно.

Сцепление выключается, когда муфта 21, перемещаясь по неподвижной направляющей втулке, нажимает через упорный фланец 18 и фрикционное кольцо 25 на лепестки диафрагменной пружины 2.

На упорные выступы муфты 21 опирается и прижимается к ним пружиной 19 вилка 22 выключения сцепления, качающаяся на шаровой опоре 23 и удерживаемая на ней пластиной 27. Для предохранения от проворачивания муфта выключения сцепления имеет лыски.

Для предотвращения проникновения пыли и грязи в картер сцепления окно в картере, служащее для прохода вилки, закрыто резиновым чехлом 26.