Сцепление в автомобиле: как оно устроено и работает

Сцепление в автомобиле: как оно устроено и работает

Сцепление — один из важнейших компонентов трансмиссии автомобиля с механической коробкой передач. Без него машина не сможет тронуться с места или остановиться с работающим двигателем. Разбираемся, как устроена работа сцепления и как избежать его поломок.

Что такое сцепление автомобиля и для чего оно нужно

Чтобы понять, для чего нужно сцепление, вспомним конструкцию автомобиля с МКПП. Коленчатый вал работающего двигателя постоянно вращается и через трансмиссию передаёт крутящий момент мотора на ведущие колёса. Но жёсткая связь мотора и колёс нужна не всегда. Например, если её не разомкнуть, то не получится переключать передачи на ходу. А при торможении двигатель заглохнет из-за остановки колёс.

Где находится сцепление в машине? Между коробкой передач и маховиком двигателя. Его работа основана на трении — именно за счёт этого сцепление, когда нужно, способно передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач и далее к колёсам. А когда передача крутящего момента не нужна, конструкция сцепления позволяет отсоединять вращающийся вал мотора от трансмиссии.
На практике это позволяет машине с работающим двигателем как стоять на месте, так и плавно трогаться. Также сцепление даёт возможность переключать передачи в движении.

Из чего состоит и как работает сцепление

Как выглядит сцепление автомобиля? В легковых моделях с механической коробкой передач используется «сухая» однодисковая конструкция. Она относительно проста. Вот из чего состоит такой механизм:
• Ведомый диск. Его внешняя часть имеет с обеих сторон фрикционные накладки, а в центре находится шлицевая муфта, позволяющая диску перемещаться в осевом направлении по шлицам на валу коробки передач. Центральная и внешняя части соединены между собой через демпфер с пружинами.
• Ведущий диск (его ещё называют корзиной сцепления). Он состоит из кожуха, который крепится к маховику двигателя, диафрагменной пружины и подвижного нажимного диска.
• Выжимной подшипник. Его вращающаяся обойма нажимает на диафрагменную пружину корзины. При этом ведущий и ведомый диски размыкаются, и сцепление выключается.
• Привод сцепления. Его механизм позволяет через педаль управлять выключением сцепления, воздействуя (перемещая вдоль вала коробки) на выжимной подшипник. Привод может быть тросовым или более сложным — гидравлическим. Во втором случае он представляет собой главный (соединённый с педалью) и рабочий цилиндры, связанные магистралью с жидкостью.

Ведомый диск находится между маховиком двигателя и нажимным диском прикреплённой к маховику корзины сцепления. А шлицевой муфтой он соединён с входным валом коробки передач. Когда поверхности маховика двигателя, накладок ведомого диска и нажимного диска корзины плотно прилегают друг к другу (то есть ведомый диск зажат между корзиной и маховиком), крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач.
Принцип работы сцепления механической коробки передач довольно прост. При нажатии на педаль сцепления привод двигает выжимной подшипник, тот давит на диафрагменную пружину корзины, её лепестки перемещаются, и нажимной диск корзины отодвигается от ведомого диска. Между маховиком и накладками ведомого диска появляется зазор, и передача крутящего момента от двигателя к коробке передач прерывается. В этот момент можно остановиться или переключить передачу.
А при отпускании педали выжимной подшипник перестаёт давить на корзину, её нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику, и сцепление вновь включается. Происходит это плавно — за счёт кратковременной пробуксовки ведомого диска. Вдобавок в центральной части ведомого диска есть демпферные пружины, гасящие колебания и вибрации от работающего двигателя.

Почему «ведёт» сцепление

Основных неисправностей у сцепления две — оно либо не выключается, либо полностью или частично не включается.
В первом случае, при неполном выключении, обычно говорят, что сцепление автомобиля «ведёт». То есть поверхности маховика, ведомого и ведущего дисков размыкаются лишь частично, и полного разъединения коробки передач и двигателя не происходит — вал КПП продолжает вращаться. Из-за этого попытки включить передачу либо заканчиваются неудачей, либо сопровождаются хрустом и скрежетом синхронизаторов в коробке.
Виновником того, что сцепление «ведёт», обычно является привод. Проблема гидравлической системы может скрываться в неисправности (протечке или износе) рабочего или главного цилиндра. Либо в гидравлическом трубопроводе, куда может попасть воздух — в отличие от жидкости, он сжимается и не способен передать перемещение педали выжимному подшипнику.

https://detalika.ru/zapchasti/rabochiy-tsilindr-stsep..
https://detalika.ru/zapchasti/na-vw?detailsCategorieA..
https://detalika.ru/zapchasti/glavnyy-cilindr-sceplen..

В тросовом приводе сам трос может быть растянутым или повреждённым. В первом случае приводу будет не хватать рабочего хода. А с подклинивающим тросиком может казаться, что педаль сцепления выжата — хотя на самом деле полного рассоединения ведомого диска и маховика ещё не произошло.

https://detalika.ru/zapchasti/tros-stsepleniya-gcc158..
https://detalika.ru/zapchasti/tros-stsepleniya-307400..

Ещё одной причиной, связанной с приводом, бывает поломка или деформация рычага («вилки»), двигающего выжимной подшипник. Из-за этого его хода становится недостаточно для нужного перемещения лепестков диафрагменной пружины.
Вне зависимости от типа привода причина может оказаться и в неправильной регулировке педали: её рабочего хода не хватает для полного выключения сцепления.
Наконец, причиной неполного размыкания способен стать и ведомый диск. Он может деформироваться и касаться ведущего или потерять подвижность на валу коробки, например, из-за износа шлицов. На старых машинах бывало и так, что накладки диска в буквальном смысле прилипали к маховику при долгой стоянке автомобиля.

Из-за чего сцепление буксует

Вторая неприятность — это пробуксовка сцепления. Что такое пробуксовка? Это когда ведомый диск проскальзывает относительно маховика и ведущего диска, несмотря на полностью отпущенную педаль. При этом от двигателя передаётся лишь часть мощности. На практике это проявляется в том, что при разгоне обороты двигателя повышаются, а скорость не растёт или делает это медленно.

https://detalika.ru/zapchasti/korzina-scepleniya-0381..

Главная причина пробуксовки сцепления — износ фрикционных накладок ведомого диска. Также сцепление может проскальзывать, если ведомый диск не изношен, но испачкан маслом. Например, из-за подтекания сальников коробки передач.
Как и в случае с неполным выключением сцепления, причиной его пробуксовки может оказаться неправильная регулировка привода. Он бывает «перетянут», отчего сцепление включается не полностью.
Ещё проблемы со сцеплением случаются из-за износа выжимного подшипника. Как правило, это сопровождается шумом, усиливающимся при нажатии на педаль. Неисправный подшипник со временем может повредить и взаимодействующие с ним лепестки корзины — в этом случае придётся менять обе детали.

https://detalika.ru/zapchasti/vyzhimnoy-podshipnik-80..
https://detalika.ru/zapchasti/vyzhimnoy-podshipnik-32..

Как избежать поломок

В первую очередь нужно помнить, что сцепление относится к тем узлам, ресурс которых зависит от особенностей эксплуатации автомобиля и манеры езды.
Например, можно повредить накладки ведомого диска. Такое произойдёт, если удерживать левую педаль на ходу слегка нажатой. Даже, казалось бы, едва касающаяся её нога водителя может оставлять сцепление не полностью включенным. Возникающая из-за этого пробуксовка, совсем небольшая и незаметная, но постоянная, быстро нагревает и изнашивает фрикционные накладки ведомого диска, а заодно — корзину и маховик. А при значительной пробуксовке сцепление легко «сжечь» — о перегреве фрикционных накладок сообщит характерный запах горелого. Поэтому педаль сцепления нужно выжимать только для остановки или переключения передач, а в остальное время держать левую ногу в стороне.
Также на состоянии сцепления плохо сказываются резкие старты и буксование «враскачку» в снегу или на бездорожье. Кроме того, ресурс сцепления значительно сокращает езда с полной загрузкой автомобиля, а также буксировка прицепа или другой машины.
Наконец, нужно следить за исправностью элементов сцепления и правильной регулировкой его привода (иначе сцепление может как «вести», так и «буксовать»). И с тросовым, и с гидравлическим приводом должен быть правильно отрегулирован свободный ход педали. А в гидросистеме надо следить за её герметичностью и не допускать попадания воздуха. Причём жидкость, как и в тормозах, необходимо периодически менять.

https://detalika.ru/zapchasti/tormoznaya-zhidkost-950..
https://detalika.ru/zapchasti/tormoznaya-zhidkost-b00..

Итак, совсем коротко

• – Сцепление служит для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач и её прерывания.
• – В состав сцепления входят ведомый диск, ведущий диск (корзина), выжимной подшипник и привод. Сцепление включено, когда ведомый диск зажат между маховиком и ведущим диском корзины, и выключено, когда между ними нет связи.
• – Основные неполадки со сцеплением проявляются его пробуксовкой или неполным выключением.
• – Ресурс сцепления сильно зависит от особенностей эксплуатации автомобиля и манеры езды.