Як працює зчеплення в машині та як його перевірити?

В статті:

• Що таке зчеплення?
• Як працює зчеплення у машині?
• Як виглядає і що являє собою зчеплення?
• Як перевірити роботу зчеплення?

Що таке зчеплення?

Причина руху автомобіля в його двигуні, точніше, в крутящому моменті, який він виробляє. Зчеплення – це механізм трансмісії, який відповідає за передачу цього моменту від двигуна автомобіля до його колес через коробку передач.

Зчеплення вмонтовано у конструкцію машини між коробкою передач та мотором. Воно складається з таких деталей, як:

• два провідні диски – маховик та кошик зчеплення;
• один ведений диск - диск зчеплення зі шпіцями;
• первинний вал із зубчастою шестернею;
• вторинний вал із зубчастою шестернею;
• вижимний підшипник;
• педаль зчеплення.

Як працює зчеплення у машині?

Ведучий диск – маховик – жорстко вмонтований у колінчастий вал двигуна. До маховика, у свою чергу, болтами прикручено кошик зчеплення. Ведомий диск зчеплення притискається до поверхні маховика завдяки діафрагмовій пружині, якою оснащено кошик зчеплення.

Коли машину заведено, двигун провокує обертальні рухи колінчастого валу і, відповідно, маховика. Через підшипник у кошик зчеплення, маховик та ведений диск вставлено первинний вал коробки передач. Обертання не передаються від маховика до первинного валу безпосередньо. Для цього в конструкції зчеплення існує ведений диск, що обертається з валом на одній швидкості і переміщається по ньому вперед-назад.

Положення, в якому шестерні первинного та вторинного валів не входять між собою в зачеплення, називається нейтральним. У такому положенні автомобіль може лише котитися, якщо дорога має нахил, але не їхати. Як передати обертання на вторинний вал, який опосередковано почне рухати колеса? Це можна здійснити за допомогою педалі зчеплення та коробки передач.

За допомогою педалі водій змінює положення диска на валу. Це працює так: коли водій натискає на педаль зчеплення, вижимний підшипник тисне на діафрагму – диски зчеплення розтискаються. Первинний вал у разі зупиняється. Після цього водій переміщає важіль на коробці і включає швидкість. У цей момент зубчасті шестерні первинного валу зачіплюються із зубчастими шестернями вторинного валу. Тепер водій починає плавно відпускати педаль зчеплення, притискаючи диск до маховика. А оскільки первинний вал з'єднаний із веденим диском, він теж починає обертатися. Завдяки зачепленню між зубчастими шестернями валів обертання передається на колеса. У такий спосіб двигун з'єднується з колесами, і автомобіль починає рух. Коли машина на повному ходу, можна повністю відпустити зчеплення. Якщо в такому положенні додати газ, піднімуться оберти двигуна, а разом із ними і швидкість автомобіля.

Однак зчеплення необхідне не тільки для того, щоб машина рушала з місця та розганялася. Без нього не обійтись і при гальмуванні. Щоб зупинитися, потрібно вичавити зчеплення та плавно натиснути на педаль гальма. Після зупинки – вимкнути передачу та відпустити зчеплення. При цьому в роботі зчеплення відбуваються процеси, обернені до тих, які відбувалися на початку руху.

Робоча поверхня у маховика та кошика зчеплення виконана з металу, а у веденого диска зчеплення – зі спеціального фрикційного матеріалу. Саме цей матеріал забезпечує пробуксування диска і дозволяє йому прослизати між маховиком та кошиком зчеплення, коли водій притримує зчеплення на початку руху. Саме завдяки пробуксовування дисків автомобіль плавно рушає з місця.

Коли водій різко кидає зчеплення, кошик моментально стискає ведений диск, і двигун не встигає так швидко завести машину і почати рух. Тому двигун глухне. Таке часто трапляється з водіями-початківцями, які ще не відчули положення педалі зчеплення. А вона має три основні положення:

• верхнє – коли водій на неї не натискає;
• нижнє - коли водій повністю вичавлює її, і вона впирається в підлогу;
• середнє – робоче – коли водій плавно відпускає педаль, і ведений диск зчеплення стикається з маховиком.

Якщо кинути зчеплення на високих оборотах, машина почне рух з пробуксовкою. А якщо утримувати його в напіввичавленому положенні, коли машина тільки починає рух, і поступово додавати газ, то тертя веденого диска про металеву поверхню маховика буде надто інтенсивним. У такому разі рухи автомобіля супроводжуються неприємним запахом, і тоді кажуть, що зчеплення «горить». Це може призвести до швидкого зношування робочих поверхонь.

Як виглядає і що являє собою зчеплення?

Зчеплення систематизують за кількома функціональними пристроями. По контакту пасивних та активних елементів розрізняють такі категорії вузлів:

• Гідравлічний.
• Електромагнітний.
• Фрикційний.

У гідравлічному варіанті робота виконується за рахунок потоку спеціальної суспензії. Подібні муфти використовуються в автоматичних коробках швидкостей.

1 – бачок гідравлічного приводу зчеплення/головного гальмівного циліндра; 2 – шланг подачі рідини; 3 – вакуумний підсилювач гальм; 4 – пилозахисний ковпачок; 5 – кронштейн сервоприводу гальма; 6 – педаль зчеплення; 7 – штуцер прокачування головного циліндра зчеплення; 8 – головний циліндр зчеплення; 9 – гайка кріплення кронштейна головного циліндра зчеплення; 10 – муфта трубопроводу; 11 – трубопровід; 12 – прокладка; 13 – опора; 14 – втулка; 15 – прокладання; 16 - штуцер прокачування робочого циліндра зчеплення; 17 – робочий циліндр зчеплення; 18 - гайки кріплення кронштейна робочого циліндра; 19 – картер зчеплення; 20 - муфта гнучкого шлангу; 21 – гнучкий шланг

Електромагнітний. Для приведення в дію використається магнітний потік. Встановлюється на малогабаритних автомобілях.

Фрикційний чи типовий. Передача імпульсу здійснюється рахунок сили тертя. Найбільш ходовий тип для автомобілів із механічною коробкою передач.

1.* Розміри довідок. 2. Момент затягування болтів кріплення картера 3. Привід вимкнення зчеплення автомобіля повинен забезпечити: 1. Переміщення муфти для вимикання зчеплення 2. Осьове зусилля на завзятому кільці при не вимкненому зчепленні 4. На вигляді А-А муфта та кожух коробки передач не показано.

За типом створення. У цій категорії розрізняють такі типи сполучної муфти:

• відцентрові;
• частково відцентрові;
• з основною пружиною;
• із периферійними спіралями.

За кількістю керованих валів виділяють:

• Однодискові. Найпоширеніший тип.
• Дводискові. Встановлюються на вантажному транспорті чи автобусах солідної місткості.
• Багатодискові. Використовуються у мототехніці.

За типом приводу. За розрядом приводу зчеплення класифікують:

• Механічні. Передбачають передачу імпульсу при натисканні на важіль через трос на виделку.
• Гідравлічні. Включають до складу головний і робочий циліндри зчеплення, пов'язані трубкою підвищеного тиску. При натисканні на педаль входить у роботу шток ключового циліндра, у якому розміщується поршень. Він у відповідь тисне на ходову рідину та створює прес, який передається до основного циліндра.

Існує і електромагнітний тип сполучної муфти, але сьогодні він практично не використовується в машинобудуванні через дороге обслуговування.

Як перевірити роботу зчеплення?

Перевірка на 4 швидкості. Для автомобілів з механічною трансмісією існує один простий метод, за допомогою якого можна переконатися, що зчеплення МКПП частково вийшло з ладу. Достатньо показань штатних спідометра та тахометра автомобіля, розташованих на панелі приладів.

Перед перевіркою необхідно знайти рівну ділянку дороги з гладким покриттям завдовжки близько одного кілометра. Нею потрібно буде проїхатися машиною. Алгоритм перевірки пробуксовки зчеплення наступний:

• розігнатися на автомобілі до четвертої передачі та швидкості близько 60 км/год;
  після цього припинити розгін, прибрати ногу з педалі газу та дати машині зменшувати оберти;
• коли машина почне «захлинатися» або приблизно на швидкості 40 км/год різко дати газу;
  у момент розгону необхідно уважно стежити за показаннями спідометра та тахометра.

При справному зчепленні стрілки двох вказаних приладів рухатимуться праворуч синхронно. Тобто, зі збільшенням оборотів двигуна збільшуватиметься і швидкість автомобіля, інерційність буде мінімальною та обумовлена лише технічними характеристиками двигуна (його потужністю та масою машини).

У випадку, якщо диски зчеплення значно зношені, то в момент натискання на педаль газу матиме місце різке збільшення обертів двигуна та його потужності, яка, однак, не передаватиметься на колеса. Це означає, що швидкість підвищуватиметься дуже повільно. Це виявляється у тому, що стрілки спідометра і тахометра рухаються вправо не синхронно. Крім цього, в момент різкого збільшення оборотів двигуна з нього буде чути свист.

Перевірка на ручному гальмі. Представлений метод перевірки можна виконувати лише у випадку, якщо належним чином відрегульовано ручне (стоянкове) гальмо. Він має бути добре налаштований та чітко фіксувати задні колеса. Алгоритм перевірки стану зчеплення буде наступним:

• встановити машину на ручне гальмо;
• запустити двигун;
• натиснути педаль зчеплення та включити третю або четверту передачу;
• спробувати рушити, тобто натиснути педаль газу і відпустити педаль зчеплення.

Якщо при цьому двигун смикнеться і заглухне - значить, зі зчепленням усе гаразд. Якщо ж двигун працюватиме, то є знос дисків зчеплення. Диски для відновлення не підлягають і необхідне або регулювання їх положення або повна заміна всього комплекту.

Зовнішні ознаки. Про справність зчеплення також побічно можна судити і просто під час руху автомобіля, зокрема, у гору чи під навантаженням. Якщо зчеплення пробуксовує, то велика ймовірність появи запаху гару в салоні, який походить від кошика зчеплення. Інший непрямий ознака - втрата динамічних характеристик машини при розгоні та/або під час руху вгору.

Зчеплення "веде". Як зазначалося вище, вираз «веде» означає, що ведучий та ведений диски зчеплення не розходяться повністю при вичавленні педалі. Як правило, це супроводжується проблемами при включенні/перемиканні передач у МКПП. Паралельно з коробки передач чуються неприємні скрипучі звуки і скрегіт. Перевірка зчеплення в даному випадку виконуватиметься за таким алгоритмом:

• запустити двигун і дати йому працювати на неодружених оборотах;
• повністю вичавити педаль зчеплення;
• увімкнути першу передачу.

Якщо важіль включення передач без проблем встановлюється у відповідне посадкове місце, процедура не займає багато зусиль і не супроводжується скреготом – отже, зчеплення не веде. В іншому випадку має місце ситуація, коли диск не відчепляється від маховика, що призводить до описаних вище проблем. Зверніть увагу, що така поломка може призвести до повного виходу з ладу не тільки зчеплення, а й призвести до несправності коробки. Усунути описану поломку можна прокачуванням гідравліки або регулюванням педалі зчеплення.