Как работает сцепление автомобиля с МКПП

Распространённые неисправности сцепления и их признаки

• Неполное включение сцепления (с «пробуксовками») – последствие замасливания либо износа фрикционных накладок ведомого диска, поломок пружин, неправильной амплитуды хода педали (её малого свободного хода). Чтобы устранить данную неисправность, требуется заменить ведомый диск, устранить задиры на дисках, осмотреть привод на предмет неисправностей.Когда имеет место «пробуксовка», то при отпущенной полностью педали сцепления диски проскальзывают один относительно другого. От длительной пробуксовки диски начинают значительно нагреваться, стальной ведомый диск при этом может покоробиться, а чугунный маховик и нажимной (или нажимные) диски могут покрыться трещинами. Фрикционные накладки в ускоренном режиме изнашиваются и обгорают, и этот горелый запах достигает кабины. Если не ремонтировать, то процесс постепенно прогрессирует, сперва на высоких, потом на низких скоростях. Вплоть до того, что невозможно становится даже тронуться с места на первой передаче.
• Неполное выключение сцепления (когда сцепление «ведёт») – последствие большого свободного хода сцепления, поломок пружин, покоробившегося ведомого диска или неправильно установленного диска нажимного. Также это возможно при деформации выжимных рычагов; или выжимной подшипник заедает, не передвигается вместе с нажимной муфтой. Возможно, ведомый диск сцепления не передвигается по шлицам (загустела или загрязнилась консистентная смазка). Для устранения этой неисправности необходимо удаление воздуха из гидропривода, регулировка свободного хода педали, замена неработоспособных дисков и пружин.Неполное выключение проявляется хрустящими звуками шестерён при переключении передач и, соответственно, ведёт к ускоренному износу деталей коробки передач.

• Рывки при включении сцепления. Когда автомобиль, несмотря на плавный отпуск педали сцепления, трогается «рывками», то это свидетельствует о разрушении фрикционных накладок, короблении ведомого диска, либо о поломке демпферных пружин, либо об износе фрикционных шайб. Также возможно заедание ведомого диска при передвижении по шлицам первичного вала коробки передач, а также заедание нажимной муфты или разрушение выжимного подшипника.
• Неисправности системы гидропривода. При попадании воздуха в гидравлический привод выключения сцепления возможно «проваливание» педали, и как следствие — неполное выключение сцепления. В этом случае, необходимо удалить пузырьки воздуха с частью жидкости (прокачать сцепление), и долить свежей. Когда в механизмах с тросовым приводом сцепление вообще не выключается, то, возможно, произошёл обрыв троса. Когда педаль сцепления не возвращается в первоначальное положение – произошло отсоединение возвратной пружины. Если при выключении сцепления раздаётся сильный шум, создаваемый выжимным подшипником, то это свидетельствует о его износе.

Если привод сцепления механический (рычажный или тросовый) – то по мере износа фрикционных накладок педаль сцепления будет постепенно подниматься, а при гидравлическом приводе педаль не меняет своего положения, и происходит снижение уровня жидкости в бачке.

Итак, механизм сцепления играет огромную роль в функционировании любого автомобиля или трактора. От его исправности и работоспособности во многом зависит техническое состояние всего транспортного средства

Принцип функционирования механизма сцепления

В своём обычном рабочем положении нажимной и ведомый диски являются плотно прижатыми друг к другу с помощью мощных пружин, посредством рычагов и выжимного подшипника. Под воздействием силы трения между данными дисками, на первичный вал коробки переключения передач от маховика мотора постоянно передаётся крутящий момент. Если отвести нажимной диск от ведомого, то произойдёт прерывание крутящего момента от мотора и прекращение вращения ведомого диска с валом.

Рассоединение дисков производится при помощи вилки сцепления, которая своим строением напоминает обычные качели. Данная вилка приводится в действие посредством цепочки рычагов и тяг педалью сцепления в кабине автомобиля или трактора.

Выжимание педали сцепления производит разведение дисков сцепления, в результате чего между ними остаётся свободное пространство. Наоборот, отпускание педали и выключение сцепления приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков механизма. Усилие от нажатия на педаль сцепления передаётся на устройство механически (посредством рычажного или тросового механизма), либо гидравлическим приводом.

Ведомый диск в постоянном режиме зафиксирован вместе с маховиком с помощью диска нажимного. Для того, чтобы транспортное средство тронулось, ведомый диск должен соприкоснуться с вращающимся маховиком. Водитель нажимает на педаль сцепления, и это позволяет ему включить первую передачу. Когда педаль он отпускает, пружины нажимного диска снова соединяют ведомый диск с маховиком. Скорости вращения диска и маховика постепенно выравнивается, благодаря чему и достигается плавное и правильное движение транспортного средства.

В полной мере крутящий момент начинает передаваться тогда, когда достигается полное выравнивание скоростей вращения ведомого диска, диска сцепления и маховика. Если при трогании с места перестать выжимать педаль сцепления слишком резко, «бросить» её, то машина ли трактор может заглохнуть. При «бросании» педали ведомый диск с силой прижимается к диску ведущему (к маховику) и затормаживает его до такой степени, что мотор может остановиться (заглохнуть). То есть, в этом случае сцепление работает подобно тормозному механизму. Поэтому педаль сцепления после момента начала зацепления дисков нужно отпускать плавно.

При переключении любой другой передачи, кроме первой, нужно также добиваться неизменно плавного хода педали. Это позволит продлить срок эксплуатации механизма сцепления и всей трансмиссии в целом.

Конструктивная схема устройства и элементы сцепления

За исключением некоторых особенностей, узел с различными типами приводов имеет одинаковое устройство и состоит из:

• Корзины. Другое наименование – нажимной, или ведущий, диск. Напрямую взаимодействует с выжимными пружинами. Плотно контактирует с маховиком посредством площадки, вдвое большей по радиальному размеру. Прижимной участок с односторонней шлифовкой.
• Ведомого диска. Установлен в пространстве между маховиком и корзиной со стороны ее прижимной части. Через шлицевую муфту при помощи фрикционных накладок контактирует с КПП. На муфте расположены пружинные детали, которые гасят вибрации.
• Фрикционных накладок. Закреплены в основании ведомого диска, изготовлены из композитов.
• Выжимного подшипника. Находится на кожухе вала и состоит из двух частей. Одна из них круглой основой воздействует на пружины нажимного диска. По принципу действия на диск сцепления подшипник может быть оттягивающим либо нажимным.
• Привода с педалью. Узел, с помощью которого водитель управляет сцеплением из салона авто.

Как пользоваться сцеплением

Есть основные правила, которых нужно придерживаться при езде на механической коробке передач, чтобы не повредить сцепление:

• Педаль нужно выжимать полностью до упора, иначе коробка передач будет работать некорректно.
• Движение всегда нужно начинать с первой передачи. Но почти сразу рекомендуется переключаться на вторую.
• Сцепление не должно быть выжато долгое время, это увеличивает его износ.
• Систему сцепления необходимо регулярно проверять в автосервисе, ведь это важная часть нормального функционирования автомобиля.
• При попадании в ямы или застревании в снегу лучше взять машину на буксир. В попытках выбраться сильно жжётся сцепление, крутятся высокие обороты и нарушается работа и других деталей.

Что нельзя делать на механике

Разберем типичные ошибки, которые могут привести к нехорошим последствиям.

• Неполное нажатие на педаль сцепления. Сцепление обеспечивает связь мотора и колес, правильное управление педалью сцепления ведет к долгому сроку службы двигателя, коробки передач, механизма сцепления. Нужно всегда выжимать сцепление до упора в пол, только такое положение обеспечивает полное разъединение коробки и двигателя. Если педаль сцепления выжать не полностью, в таком случае происходит неполное разъединение коробки и двигателя, и первичный вал трансмиссии продолжает вращаться под нагрузкой. Это приводит к стиранию зубьев синхронизатора и повышенному износу коробки, что с течением времени выливается в хруст, нечеткое включение передач и полному выходу из строя коробки передач.
• Часто и подолгу держать сцепление выжатым при включенной скорости (во время длительной остановки или во время езды). Педаль сцепления предназначена для кратковременного нажатия и затем ее надо отпускать. Если держать его длительно нажатым, это может привести к повышенному износу подшипников и всей системы сцепления в целом. При остановке свыше 30-40 секунд, лучше переключать машину на нейтральную скорость.
• Удержание левой ноги на педали сцепления без нажатия. Педаль сцепления не предназначена, чтобы на ней отдыхала левая нога. Есть специальная площадка для отдыха левой ноги, где она должна быть всегда, за исключением моментов, когда требуется выжать сцепление. Нога, постоянно расположенная на педали сцепления, немного давит на нее, что приводит к нагреву внутренних деталей сцепления и быстрому их износу.
• Привычка держать правую руку на рычаге переключения передач. По всем правилам обе руки нужно держать на руле, за исключением момента переключения передачи. Многие водители предпочитают держать руль левой рукой, а правую располагают на рычаге коробки, используя ее в качестве опоры. Не все машины имеют подлокотники, на которых было бы удобно держать правую руку, поэтому водители зачастую и держат руку на рычаге, поскольку это достаточно удобное место. При всей кажущейся безобидности этой привычки, постоянный вес руки на рычаге приводит к негативным последствиям. Рычаг соединяется с очень чувствительными внутренними элементами коробки и, длительное давление создает повышенную нагрузку на трущиеся детали трансмиссии, что ведет к преждевременному износу коробки.
• Включение задней передачи во время движения. Заднюю передачу можно включать только после полной остановки машины. Еще желательно выждать пару секунд после нажатия на сцепление, и только потом включить заднюю скорость. Если включить заднюю передачу, когда машина еще продолжает ехать вперед, это приводит к стиранию зубчатого колеса и поломке шестеренок в коробке. Можно даже услышать хруст из коробки, поэтому лучше так не делать. За один раз, конечно, все не сломается, но если это практиковать постоянно, коробка выйдет из строя.
• Езда на высокой передаче при низких оборотах двигателя. Во время равномерной езды по трассе повышенная передача при низких оборотах экономит топливо и не нагружает двигатель. Но злоупотреблять такой ездой в городских условиях не стоит, так как это ведет к повышенной нагрузке на шестеренки и подшипники коробки передач, да и к повышенной нагрузке на двигатель.
• Переключать передачи без выжимания сцепления. Это приведет к поломке коробки.
• Резкое бросание сцепления. Педаль сцепления нужно нажимать в пол, а отпускать очень плавно. Если бросить педаль сцепления резко, то машина дернется вперед и заглохнет. Если впереди вас на близком расстоянии находится автомобиль, то вы можете его задеть. Также, если вы дернулись и заглохли после начала движения (скажем на светофоре), то водитель машины позади вас может не успеть среагировать и врежется вам в задний бампер. Бросание сцепления приводит к износу коробки, сцепления, да и мотора.

Признаки неисправного сцепления

Сцепление на любом автомобиле со временем изнашивается и начинает работать с ухудшенными характеристиками. Так, систему сцепления необходимо дополнительно диагностировать при появлении следующих признаков:

• У машин с механической трансмиссией сцепление «хватает» когда соответствующая педаль находится вверху. И чем выше — тем более изношенным является сцепление. В частности, это легко проверить при движении машины с места.
• Снижение динамических характеристик. При проскальзывании дисков сцепления между собой мощность от двигателя не в полном объеме передается на коробку передач и колеса. При этом зачастую можно услышать неприятный запах жженой резины, исходящей от диска сцепления.
• Снижение динамики при буксировке прицепа. Тут ситуация аналогична предыдущей, когда диск может проворачиваться и не передавать энергию на колеса.
• При движении с места автомобиль дергается рывками. Это происходит по причине того, что ведомый диск имеет поврежденную плоскость, то есть, покороблен. Происходит это обычно по причине перегрева. А перегрев вызван значительным усилием на элементы сцепления автомобиля.
• Сцепление «ведет». Эта ситуация противоположная проскальзыванию, то есть, когда ведущий и ведомый диски не расходятся полностью при выжимании педали сцепления. Выражается это в трудности при переключении передач вплоть до того, что некоторые (и даже все) передачи попросту невозможно включить. Также в процессе переключения обычно появляются неприятные звуки.

Сцепление изнашивается не только по естественным причинам, но и при неправильной эксплуатации машины. Нельзя перегружать машину, буксировать очень тяжелые прицепы, особенно при езде в гору, нельзя трогаться с пробуксовкой. В таком режиме сцепление работает в критическом режиме, что может привести к его частичному или полному выходу из строя.

При выявлении хотя бы одного из перечисленных выше признаков имеет смысл выполнить проверку сцепления. Езда с неисправным сцеплением не только доставляет дискомфорт при эксплуатации машины, но и усугубляет его состояние, что выражается в дорогостоящих ремонтах.

Основные неисправности сцепления

Сцепление «ведет» (выключается не полностью) из-за большого свободного хода педали сцепления, перекоса нажимного подшипника, коробления ведомого диска или поломки пружин. Для устранения неисправности следует отрегулировать свободный ход педали, удалить воздух из гидропривода, заменить неработоспособные диски и пружины.

Сцепление «пробуксовывает» (включается не полностью) из-за малого свободного хода педали, замасливания или износа фрикционных накладок ведомого диска, поломки пружин. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать свободный ход педали, промыть или поменять диски, пружины.

Сцепление включается резко вследствие заеданий в механизме привода, задирах на рабочих поверхностях дисков, маховика и разрушения фрикционных накладок ведомого диска. Для устранения неисправности следует заменить неисправные узлы привода, устранить задиры на поверхностях дисков, заменить ведомый диск.

Подтекание тормозной жидкости в приводе выключения сцепления возможно из главного или рабочего цилиндров, а также в соединительных трубках.
Для устранения неисправности следует визуально определить место утечки и заменить неисправные узлы, с последующей прокачкой всего гидропривода (удалить из него воздух).

«Мокрый» тип

Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.

По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.

Виды механизмов сцепления

Механизмы сцепления можно классифицировать:

• по способу управления – сцепление с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим);
• по виду трения – сухое (когда фрикционные накладки работают в воздушной среде) или мокрое (сцепление, работающее в масляной ванне);
• по режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
• по числу ведомых дисков – одно-, двух-, или многодисковые;
• по типу и расположению нажимных пружин – с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
• по числу потоков передач крутящего момента – одно-, или двухпоточные.

При использовании гидравлического привода сцепления величина полного хода педали остаётся постоянной (это обеспечивается наличием у педали сцепления возвратной пружины). Однако величина её рабочего хода меняется, компенсируя уменьшение толщины ведомого диска в результате износа: чем меньше становится толщина диска, тем, при том же полном ходе педали сцепления, бо́льшим оказывается её рабочий ход, и тем «выше» (ближе к концу обратного хода педали при её отпускании) срабатывает сцепление.

У педали сцепления с механическим тросовым приводом полный ход прибавляется по мере износа ведомого диска (педаль сцепления приподнимается вверх относительно уровня пола), вместе с этим увеличивается и её рабочий ход. Свободный ход педали устанавливается регулировкой длины троса. Он составляет в нормальном положении порядка 30…40 мм.

По своей конструкции, сцепление бывает электромагнитного, фрикционного или гидравлического типа.
Фрикционный вариант сцепления обеспечивает передачу вращающего момента при помощи силы трения. Сцепление электромагнитного вида контролируется посредством магнитного поля. В гидравлическом варианте сцепления связь обеспечивается под воздействием потока гидравлической жидкости.

Сцепление является электромагнитным, если сжатие ведущих и ведомых элементов механизма производится посредством электромагнитных сил. Электромагнитное сцепление постоянно находится в разомкнутом состоянии.
Этот редкий вид сцепления устанавливался на некоторых модификациях машин с ручным управлением. Между ведущим и ведомым дисками находился ферромагнитный порошок, не мешающий раздельному вращению валов. Но после подачи электрического тока в обмотку электромагнита порошок «затвердевал» и передавал крутящий момент.

Для высоких нагрузок, таких как грузовые и спортивные автомобили, применяется также керамическое сцепление с высоким коэффициентом трения, однако оно «схватывает» резко, поэтому непригодно для использования в стандартных автомобилях.

Наиболее распространённый тип – фрикционный. В зависимости от количества используемых дисков, оно может быть однодисковым, двухдисковым или многодисковым.

Основные неисправности сцепления

Неправильная эксплуатация, в особенности слишком длительное нажатие на педаль сцепления, могут стать причиной выхода этого агрегата из строя. К наиболее распространенным проблемам с ним относятся следующие:

• деформация и износ фрикционных накладок диска сцепления;
• повреждение самого диска;
• попадание масла на накладки диска сцепления, из-за чего они утрачивают свои фрикционные свойства и быстрее изнашиваются;
• износ крепежных шлицев, с помощью которых диск сцепления фиксируется на валу;
• поломка или исчерпание ресурса пружин-демпферов;
• ослабление либо выход из строя диафрагменной пружины;
• поломка либо износ выжимного подшипника;
• повреждение поверхности маховика;
• деформация нажимного диска;
• выход из строя вилки выключения сцепления.

Также различные поломки могут произойти в механизме привода сцепления. Их характер зависит в первую очередь от типа привода. 

Устройство

Как сказано выше, основным предназначением системы является плавное соединение шкива КПП и маховика мотора авто во время переключения скоростей и трогания машины с места.

Также стоит отметить, что СС (система сцепления) предотвращает возникновение перезагрузки и повреждений трансмиссии во время аварийного торможения.

Однодисковый агрегат авто

Различают несколько видов СС по различным свойствам:

• по числу ведомых дисков: однодисковые или многодисковые (первый вариант наиболее распространен);
• по принципу функционирования: «мокрое» или «сухое» («сухие» сцепления являются наиболее распространенными);
• по принципу включения маховика системы могут быть механическими, гидравлическими, электрическими или комбинированными;
• по принципу воздействия на прижимной диск.

Далее рассмотрим устройство сцепления, то есть из каких частей он состоит. Чтобы вам был более понятен принцип функционирования устройства, мы также покажем видео наглядного примера работы.

Нажимной элемент

Этот диск среди отечественных автомобилистов принято называть «корзиной». Данный компонент представляет собой устройство округлой формы. Пружинки «корзины» соединяются с прижимной площадкой, которая также имеет округлую форму.

«Корзина» или нажимной элемент

Ведомый шкив

По своей форме этот компонент также округлый и состоит он из нескольких элементов:

• металлическое основание диска;
• шлицевая муфта;
• углепластиковые накладки, которые также могут быть изготовлены из керамических материалов или кевлара — данные компоненты крепятся к основанию диска посредством специальных устройств;
• специальные толстые пружины, называющиеся демпферными, они располагаются по периметру круглого основания. В частности, они находятся вокруг муфты и предназначены для того, чтобы предотвратить возникновение вибраций.

Ведомый шкив механизма

Выжимной элемент

По сути это подшипник. Одна сторона данного компонента является площадкой, которая находится на первичном шкиве и прикрепляется к защитному кожуху вала. К слову, первичный шкив немного выступает из агрегата КПП.

Выжимной компонент системы сцепления активируется в момент нажатия на оправу. По своему принципу действия подшипник может быть:

• нажимным;
• оттягивающим.

Выжимной подшипник механизма

Привод

Система привода по своей конструкции, как сказано ранее, может быть гидравлической, электрической или механической. Рассмотрим принцип работы каждой из них.

Особенности механической коробки передач

Механическая коробка переключения передач — это вид трансмиссии, когда переключение скоростей и, тем самым, изменение передаточного числа, производится водителем вручную.

В зависимости от скорости автомобиля и текущей дорожной обстановки водитель принимает решение о необходимости включения нужной скорости и делает это самостоятельно с помощью рычага переключения передач. То есть водитель во время движения постоянно выбирает необходимую ступень передачи и включает ее.

Механические коробки могут иметь от четырех до семи скоростей, плюс заднюю и нейтральную ступени. Большинство автомобилей имеет 5-6 ступенчатую коробку передач.

Главная особенность автомобилей с МКПП — это наличие педали сцепления, которую необходимо нажимать каждый раз, когда переключаете скорость.

Плюсы автомобилей с механической коробкой:

• ощущение полнейшего контроля над автомобилем во время движения, когда все управление принадлежит только вам;
• высокая надежность МКПП;
• недорогое обслуживание и ремонт;
• большой выбор стилей вождения: от крайне спокойного до агрессивного;
• возможность завести машину с «толкача»;
• автомобиль с механикой может буксировать другую машину на любое расстояние;
• повышенная проходимость по бездорожью;
• автомобили с механикой лучше справляются с большими пробками, когда приходится ехать долгое время на пониженных передачах (первой или второй);
• машины с механической коробкой имеют более высокий КПД и экономичный расход топлива по сравнению с автоматами.

Минусы автомобилей с механической коробкой:

• сложность управления для начинающих водителей;
• высокий риск поломки МКПП и сцепления при неправильном управлении;
• если автомобиль постоянно едет на слишком маленьких или слишком больших оборотах, то возникает большая нагрузка на двигатель, что значительно сокращает срок его службы, и как итог — очень дорогой ремонт;
• повышенная утомляемость водителя во время длительных поездок на большие расстояния и в пробках.

Механическая коробка для «чайников». 9 важных деталей

Плюсы и минусы МКПП

Новичку, приобретшему авто с механической коробкой, требуется ознакомиться с важными нюансами в обращении с коробкой и уяснить некоторые моменты. Начнем по порядку. Для чего нужны передачи? Для того, чтобы выбирать, какая именно и при каких условиях будет наилучшей для применения в требуемой вам ситуации (погодные условия, качество дорожного покрытия и т.п.)

Важно! Освоение расположения передач. Важным моментом является синхронное нажатие педали сцепления с одновременным переключением скоростей. 1

Запуск мотора. Схема: «нейтралка» — сцепление – запуск двигателя. И никак иначе

1. Запуск мотора. Схема: «нейтралка» — сцепление – запуск двигателя. И никак иначе.

2. Правильное применение сцепления. Выжимать – строго до конца и не больше 2 секунд. Бережем машину.

3. Похвальная координация и гладкие действия. Сцепление. Скорость (например, первая). Бросаем сцепление (медленно, конечно же), при этом так же медленно принимаемся за газ.

4. «Дауншифтинг»

Проще говоря, при понижении скорости важно понижать и передачи, точно так же, как осуществлялось их повышение при разгоне

5. Задний ход. Никогда и ни при каких обстоятельствах не рекомендуется включать заднюю передачу до момента, пока авто не остановится.

Важные детали МКПП

6. Паркуемся. Мотор заглушен, выжато сцепление, включена первая передача, ручной тормоз в рабочем положении. Все просто.

Непонятно, трудно и нудно? Больше практики! Только при условии постоянного и непрерывного вождения описанные принципы и тонкости будут не просто сводом правил или законов, а чем-то естественным и понятным.

Советы для чайников на механике

Для неопытных водителей, имеющих в своём распоряжении машины с механической коробкой, можно дать один важный совет – использовать сцепление только по его прямому назначению:

• во время начала движения с места;
• при необходимости переключиться на более высокую или низкую передачу во время движения;
• при полной остановке машины для перевода рычага МКПП в нейтральное положение с последующей постановкой на стояночный тормоз.

Ни в коем случае не следует пытаться применять сцепление для остановки машины. Торможение двигателем намного эффективнее и безопаснее, нежели неуправляемое движение с заблокированными колёсами.

Расположение педалей

В автомобиле с механической коробкой передач есть три педали:

1. Левая педаль – это сцепление;
2. Средняя педаль – тормоз;
3. Правая – газ.

Расположение одинаково как для праворульных, так и для леворульных машин.

Педаль сцепления служит разделителем работы двигателя и колес и позволяет переключать КПП. Ее необходимо нажимать перед каждым переключением. Понятно, что педаль тормоза необходима для остановки, а педаль газа – для движения.

Для правильного переключения КПП необходимо полностью нажимать на педаль сцепления. В противном случае включение каждой скорости будет сопровождаться скрежетом, что неизбежно приведет к поломке.