Зчеплення автомобіля: як воно працює і чому ламається

Зчеплення - одна з найважливіших частин будь-якого транспортного засобу з двигуном внутрішнього згоряння. Воно виконує те саме завдання — дозволяє автомобілю їхати або стояти на місці при працюючому моторі.

Що таке зчеплення

Зчеплення - це механічний пристрій, який передає момент, що крутить, від двигуна до колес і відключає провідний вал від трансмісії. Це означає, що машина може стояти на місці навіть при працюючому моторі, а перемикання передач і рушання з місця відбувається плавно.

На «механіці» водій керує ним через натискання третьої педалі (вкрай лівої). У моделей з АКПП передача моменту, що крутить, реалізована інакше і за нього відповідає гідротрансформатор.

Зчеплення завжди розташоване між двигуном та трансмісією. У класичному варіанті для МКПП, його головні робочі елементи це:

• Маховик. Важкий диск із зубчастим вінцем, який жорстко зафіксований на колінчастому валу ДВЗ. До його зворотного боку кріпиться кошик зчеплення.
• Диск зчеплення. Притискається до маховика і для цього покритий спеціальним стійким до тертя композитним матеріалом.
• Демпферні пружини. Зрівнюють коливання та вібрації від працюючого двигуна.
• Діафрагмова пружина. Відповідає за розрив потужності з допомогою руху внутрішньої кромки (пелюстків). Працює з вичавним підшипником, який переміщує вилка.

Для чого потрібне зчеплення

Двигун, що працює, постійно обертається, а колеса при цьому можуть не рухатися. Якщо трансмісія залишиться підключеною, а водій спробує загальмувати, то двигун заглухне. Інші функції зчеплення:

• плавний старт та легке перемикання передачі;
• зниження вібрації від працюючого ДВЗ;
• захист трансмісії від ривків двигуна, інерційних перевантажень та зносу.

Як працює зчеплення

Більшість часу зчеплення включено, тобто диск притиснутий до маховика. Поетапно процес включення та виключення виглядає так:

1. Водій натискає педаль зчеплення;
2. Це зусилля через трос або гідравлічною магістралі передається на вилку;
3. Вижимний підшипник переміщається та утоплює пелюстки діафрагмової пружини;
4. Зв'язок "двигун-трансмісія" розривається;
5. Водій вибирає потрібну передачу та плавно відпускає педаль, швидкість обертання маховика та веденого диска зрівнюються;
6. Диск зчеплення притискається до маховика і передача моменту, що крутить, відновлюється.

Види зчеплення

Існує багато способів зчеплення/розчеплення зв'язку ДВЗ та КПП. Деякі з систем, наприклад, конусні або стрічкові, застаріли і застосовуються вкрай рідко. Інші використовуються лише у гоночних або важких вантажних авто. Наймасовіший тип зчеплення – дискове. Воно застосовується в автомобілебудуванні початку XX століття і постійно допрацьовується інженерами. Сьогодні всі зчеплення поділяються на:

• фрикційні, гідравлічні або електромагнітні;
• з одним, двома чи кількома дисками;
• з механічним (тросовим), гідравлічним або електричним приводом;
• з периферійними пружинами, центральними, відцентрове та напіввідцентрове;
• з сухим чи мокрим тертям.

Фрикційне зчеплення

Встановлюється більшість серійних авто. За кількістю робочих дисків поділяється на:

• Однодискове. Найпоширеніша конструкція, встановлена ​​на більшості авто. Проста в ремонті та обслуговуванні.
• Дводискове. Застосовуються на вантажних чи високопродуктивних автомобілях.
• Багатодискове. Складається з трьох і більше дисків. Їх ставлять на гоночні та спортивні авто, а також на важку будівельну техніку.

Сухе

У таких системах тертя відбувається у сухому (повітряному) середовищі. До таких механізмів, наприклад, відноситься фрикційне однодискове зчеплення. Як воно працює розглянули вище. Плюси та мінуси сухого зчеплення:

• Ефективність передачі крутного моменту. Без мастила вона набагато вища, тому що будь-які втрати потужності зведені до мінімуму, а диск зчеплення та вал ДВЗ знаходяться у прямому контакті.
• Простота обслуговування. Однодискова конструкція та відсутність мастила роблять їх більш простими у технічному обслуговуванні та ремонті.
• Швидше зношуються. Сухе зчеплення швидше зношується і найчастіше вимагає заміни головних робочих елементів. На термін служби впливає манера їзди. Наприклад, якщо часто їздити з зжатим зчепленням або пробуксовками, то поломка настане раніше.
• Додатковий шум. Тертя, що створюється в сухих зчепленнях, робить їх голосніше, особливо коли щось йде не так.

Мокре

"Мокре зчеплення" занурене в масло. Воно змащує поверхні деталей, що обертаються, і охолоджує їх. Найчастіше таке зчеплення застосовуються для багатодискових конструкцій чи мотоциклах. У них також є свої плюси та мінуси:

• Термін служби. Мастило запобігає передчасному зносу рухомих частин. Зменшене тертя не надто знижує потужність, але краще захищає механіку трансмісії від пошкоджень.
• Висока продуктивність. "Мокрі зчеплення" краще справляються з високими температурами за рахунок охолодження всіх елементів.
• Складний ремонт. Конструкція з кількома дисками складна, що позначається на технічному обслуговуванні.
• Забруднення олії. Необхідність додаткової олії означає, що її доведеться міняти, вона може забруднюватись або підтікати.

Електромагнітне зчеплення

Працює за рахунок електромагніту та якоря. Перший встановлений на диску, другий — на кожусі зчеплення. Коли електромагніту надходить струм від генератора виникають магнітні коливання, які притягує якір до магніту. Різновидом електромагнітного зчеплення вважатимуться так зване «порошкове». У ньому для створення притискної сили використовують гранули феромагнітного порошку.

Гідравлічне зчеплення

В автомобілях з АКПП передача моменту здійснюється не за рахунок тертя, а за допомогою масляних потоків та тиску. Це робить гідротрансформатор. Він складається з трьох лопатевих коліс, занурених у робочу рідину усередині герметичного кожуха. З колінвалом ДВС з'єднане насосне колесо, з КПП турбінне. Між ними, проходячи через реактор, рециркулює рідина. Так механічна енергія від ДВС перетворюється на гідравлічну, яка потім передається на планетарний механізм перемикання передач.

Несправності зчеплення

Коли зчеплення не включається повністю або прослизає при великому навантаженні, то, швидше за все, йдеться про природне вироблення деталей. Згодом фрикційні диски зношуються і стають тоншими, а пружини слабшають. Раптове початок пробуксовки зчеплення також свідчить про те, що поверхні, що труться, забруднені маслом або чимось ще. У гідроприводах до несправності може спричинити витік рідини з магістралі.

Як ще виходить з ладу зчеплення:

• Прослизання. Зазвичай відбувається, коли автомобіль навантажений або піднімається вгору.Провокує нагрівання та прогоряння фрикційних накладок або деформацію дисків.
• Стук або ривки. Часто викликані попаданням олії чи інших рідин на накладки зчеплення. Проблему можуть викликати деформований маховик чи ослаблений кожух зчеплення.
• Повітря в гідроприводі. Якщо він потрапив туди, то займе місце, необхідне рідини для створення тиску. При найгіршому варіанті спровокує заклинювання механізму.
• Неправильне регулювання тяги. Залипання зчеплення часто є ознакою цієї проблеми. Для вирішення необхідно відрегулювати цей зв'язок.
• Порушення приводу. Розрив троса чи розтягування, пошкодження гідравлічної магістралі.

Як буксує зчеплення

Як правило, проявляється при різкому розгоні чи їзді під навантаженням. Найчастіше виявляється у тому, що обороти двигуна зростають, а швидкість – ні чи дуже повільно. У салоні може відчуватися запах гару, а зміна передачі супроводжується тріском та іншими сторонніми звуками. Додатково погіршується динаміка автомобіля та збільшується витрата палива.

Причин для буксуючого зчеплення багато. У більшості випадків вони пов'язані зі зношуванням деталей або несправностями в інших системах. Ось найпоширеніші з них:

• знос фрикційних накладок;
• замаслювання зчеплення;
• погано відрегульований привід;
• ослаблення пружин;
• деформація дисків

Для чого прокачують зчеплення

Як правило, необхідність прокачування виникає, коли педаль зчеплення провалюється. Причин для цього багато, одна з основних - потрапляння повітря в гідропривід.

Прокачати зчеплення можна самостійно або на СТО. У першому випадку знадобиться помічник.Одному доведеться вичавлювати педаль, створюючи тиск в системі, а іншому зливати рідину і проводити діагностику несправностей.

У процесі прокачування зчеплення важливо не допустити низки помилок, особливо ще більшого завозу магістралі.