Сцепление автомобиля предназначено для выполнения двух задач: разрывать связь между двигателем и коробкой передач при включении передачи, а также обеспечивать плавное начало движения с места.
Сцепление включает в себя механизм и привод его включения. Наиболее распространено однодисковое сцепление фрикционного типа. К основным деталям механизма сцепления относятся: ведомый диск, закрепленный на ведущем колере; нажимной или ведущий диск с пружинами, жестко прикрепленный к маховику коленчатого вала двигателя. Принцип работы механизма сцепления заключается в использовании сил трения соединяющихся поверхностей. Диски сжимаются пружинами, и в результате возникновения между ними силы трения крутящий момент передается от коленчатого вала двигателя к ведущему валу коробки передач. Ведущий и ведомый диски сцепления постоянно прижаты пружинами друг к другу, они могут разжиматься лишь на короткий промежуток времени. Диски разжимаются под воздействием привода выключения сцепления при переключении передач или торможении автомобиля. Плавность включения сцепления обеспечивается проскальзыванием дисков до момента их полного прижатия друг к другу. При невыжатой педали сцепления нажимной диск прижимает через мембранную пружину диск сцепления к маховику, при этом обеспечивается передача усилия от двигателя к коробке передач.
Кожух сцепления сделан из стали и прикреплен к маховику болтами. Внутри кожуха располагаются, рычаги выключения. Наружные концы рычагов включения шарнирно соединены с нажимным диском. Между ведущим диском и кожухом по. окружности располагаются нажимные цилиндрические пружины, которые зажимают ведомый диск между ведущим диском и маховиком. Ведомый диск соединяется со ступицей при помощи гасителя крутильных колебаний. Гаситель крутильных колебаний способствует плавному включению сцепления.
При включенном сцеплении крутильные колебания передаются ведомому диску и заставляют его поворачиваться относительно ступицы. При этом возникают силы трения между диском и фланцем ступицы, эта энергия гасится и превращается в теплоту. В целом благодаря гасителю крутильных колебаний повышается долговечность деталей коробки передач и карданного вала.
Механизм, сцепления с двумя ведомыми дисками отличается от однодискового сцепления наличием среднего нажимного диска. Средний нажимной диск располагается между двумя ведомыми дисками. Элементы двухдискового механизма сцепления не имеют конструктивных отличий от элементов механизма однодискового сцепления.
Однодисковый механизм сцепления с центральной диафрагменной нажимной пружиной имеет нажимную пружину, которая выполнена в виде чаши. Чаша нажимной пружины оборудована 18 лепестками, которые являются упругими элементами и отжимными рычагами. При выключении сцепления упорный нажимной подшипник воздействует на лепестки пружины и перемещает ее в сторону маховика. При этом наружный край пружины отгибается в обратную сторону и при помощи специальных фиксаторов отводит нажимной диск от ведомого.
Наиболее удобен и прост в эксплуатации механический привод выключения сцепления. Он применяется на большинстве отечественных грузовых автомобилей.
Механический привод сцепления включает в себя:
1) педали;
2) возвратную пружину;
3) валик с рычагом;
4) рычаг вилки выключения сцепления;
5) вилку выключения сцепления;
5) муфту с упорным шариковым подшипником;
6) оттяжную пружину.
Все детали привода приводятся во взаимодействие нажатием на педаль сцепления. В результате этого упорный подшипник муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, при этом нажимной диск отводится, а ведомый диск освобождается от усилий зажимающих пружин, в результате этого сцепление выключается. При включении сцепления педаль отпускают, при этом муфта с упорным подшипником занимает исходное положение, при этом освобождаются рычаги выключения. После этого ведущий диск под действием пружин прижимает ведомый диск к маховику, сцепление включается.
Гидравлический привод выключения сцепления обеспечивает более полное включение сцепления по сравнению с механическим приводом. Гидравлический привод сцепления позволяет располагать педаль сцепления в любом месте независимо от места расположения самого механизма.
Гидропривод сцепления состоит из:
1) педали сцепления;
2) оттяжной пружины;
3) рабочего цилиндра;
4) главного цилиндра;
5) толкателя;
6) трубопроводов;
7) вилки выключения сцепления.
При нажатии на педаль выключения сцепления происходит перетекание жидкости по трубопроводу и, повышение давления в рабочем цилиндре. В результате этого поршень рабочего цилиндра перемещается и через толкатель воздействует на вилку выключения сцепления. Вилка выключения сцепления в свою очередь перемещает выжимной подшипник и выключает сцепление. Возврат педали в исходное положение происходит под действием оттяжной пружины, при этом толкатель рабочего цилиндра освобождается, сцепление выключается.
Пневматический усилитель применяют на грузовых автомобилях. Пневматический усилитель состоит из:
1) переднего корпуса с пневматическим поршнем и клапанами управления;
2) заднего корпуса с гидропоршнем выключения сцепления и поршнем следящего устройства;
3) диафрагмы следящего устройства, которая зажата между передним и задним корпусами;
4) штока выключения сцепления;
5) трубопроводов и шлангов.
При нажатии на педаль выключения сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам на гидравлический и следящий поршни пневматического усилителя. Следящее устройство выполняет автоматическое изменение давления воздуха в пневмоцилиндре пропорционально усилию на педаль сцепления. Следящий поршень перемещается вместе с поршнем, в результате этого открывается впускной клапан и закрывается выпускной. Сжатый воздух из системы попадает в полость пневмопоршня и оказывает дополнительное усилие на толкатель выключения сцепления. Суммарное усилие от гидравлического и пневматического поршней передаются на вилку выключения сцепления. При отпускании педали сцепления в гидроприводе исчезает давление, и поршни под действием пружин возвращаются в свое исходное положение, при этом сжатый воздух из пневмоусилителя выходит в атмосферу, включается сцепление.