6.2. Агрегаты и механизмы трансмиссии автомобилей зил-131, КамАз-4310.

6.2.1. Назначение, устройство и принцип действия сцепления.

Сцепление служит для кратковременного разъединения двига­теля и трансмиссии при переключении передач и плавного их со­единения при трогании автомобиля с места.

На автомобилях используют фрикционное сцепление. Работа та­кого сцепления основана на использовании сил трения. В качестве трущихся поверхностей служат диски, изготовленные из материала с высоким коэффициентом трения. В зависимости от передаваемо­го крутящего момента необходимо применять разное число трущих­ся элементов, поэтому сцепление может быть одно- и двухдисковым.

Однодисковое сцепление (рис. 1, а). Ведущий (нажимной) диск 1 соединен с маховиком 5, а ведомый диск 4 посажен на валу 10 коробки передач. Маховик выполняет одновременно функцию ве­дущего диска.

Между нажимным диском и кожухом сцепления (опорным дис­ком) по окружности размещены пружины 3, зажимающие ведомый диск между нажимным диском и маховиком. В результате трения, возникающего между ними, крутящий момент передается от дви­гателя на ведущий вал коробки передач.

Сцепление управляется механизмом выключения. Выжимной подшипник 7 перемещается с помощью вилки и тяги от педали 9. Подшипник нажимает на внутренние концы рычажков б, а наружные отводят нажимной диск от ведомого, и сцепление выключается. Ког­да педаль отпускают, нажимной диск под действием пружин 3 при­жимает ведомый диск к маховику — сцепление включается. Плав­ность включения обеспечивается за счет начального проскальзыва­ния дисков до момента полного прижатия одного к другому. Такое сцепление называют сухим, постоянно замкнутым. Ведущую часть однодискового сцепления (рис. 1, б) составляют кожух 2 и нажим­ной (ведущий) диск 1, приливы которого плотно входят в три прямо­угольные окна В кожуха. Крутящий момент двигателя передается от маховика через болты крепления кожуху, а через него — нажимно­му диску.

Ведомой частью сцепления служит ведомый диск 4 с приклепанны­ми к нему с обеих сторон кольцевыми фрикционными накладками 13 из прессованной асбестовой крошки для увеличения трения между дисками при включенном сцеплении. Во избежание поломок и предот­вращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмис­сии в сцеплении предусмотрен гаситель угловых (крутильных) коле­баний — демпфер. Он представляет собой ступицу 14, в окна которой и окна ведомого диска заложены спиральные пружины, передающие вращение от диска на ступицу. Д/ш плавного включения сцепления, при постепенном отпускании педали, между задней частью ведомого дис­ка и фрикционной накладкой приклепаны волнистые пружинные пла­стины 16. При включении сцепления они постепенно выпрямляются, и трение между ведомым диском и рабочими поверхностями ведуще­го диска и маховика плавно увеличивается.

Однодисковые фрикционные сцепления (рис. 2, а) широко рас­пространены на отечественных автомобилях. Ведомый диск 1 зажат между нажимным диском 11 ж маховиком 2 пружинами 3.

Рис. 25 Сцепление:

а - принципиальная схема; б — устройство однодискового сцепления; 1 — ведущий диск; 2 — кожух; 3 - нажимная пружина; 4 - ведомый диск; 5 - маховик; Б — отжим­ной рычажок; 7 — выжимной подшипник; 8 - вилка выключения сцепления; 9 — пе­даль; 10 - ведущий вал коробки передач; 11 - вилка отжимного рычажка; 12 — ре­гулировочная гайка; 13 — фрикционная накладка ведомого диска; 14 - ступица ве­домого диска; 15 — пружина демпфера; 16 — пластина демпфера; А — палец; Б — прилив; В — окно кожуха

При включении сцепления нажимной диск отводится от махови­ка с помощью отжимных рычажков 7, выжимного подшипника 4 и вилки 6.

Двухдисковое сцепление. В отличие от однодискового двухдис­ковое сцепление (рис. 2, б) имеет два ведомых и два ведущих дис­ка: промежуточный ведущий 13 и нажимной 11, установленные по­очередно.

Число ведомых дисков более одного увеличивает поверхность трения при передаче больших моментов. Ступицы ведомых дисков 1 помещены на шлицы вала 5, который одновременно является валом коробки передач. Передний конец вала опирается на шариковый подшипник, установленный в расточке коленчатого вала.

Ведомые диски сцепления зажаты между торцевыми поверхно­стями маховика и ведущих дисков цилиндрическими пружинами 3, которые равномерно расположены в кожухе.

Промежуточный ведущий диск 13 имеет рычажный механизм 12, который автоматически устанавливает диск в среднее положение при выключении сцепления.

Отжимные рычажки 7 прикреплены к кожуху вилками и гайка­ми. Наружные концы рычажков шарнирно соединены с нажимным диском 11, а внутренние — с кольцом 15. Педаль сцепления связана с подшипником через вилку б выключения, рычаги и тяги.

При нажатии на педаль подшипник 4 переместит вперед кольцо с внутренними концами отжимных рычажков, а наружные концы рычажков 7 отведут назад нажимной диск 11. Под действием рычаж­ного механизма 12 промежуточный ведущий диск 13 отойдет от маховика и нажимного диска, вращение на ведомые диски от колен­чатого вала передаваться не будет.

Рычажный механизм сцепления (рис. 3, а) включает в себя рыча­ги 2, установленные на осях 3, которые закручены пружинами, поме­щенными в четырех выступах промежуточного диска 1. Рычаги расположены между маховиком 4 и нажимным диском 6, и при включен­ном сцеплении они занимают положение, показанное на рис. 3, б. При этом пружины на осях 3 получают дополнительную закрутку.

Рис. 26 Однодисковое (а) и двухдисковое (6) сцепления:

1 — ведомый диск; 2 — маховик; 3 — нажимная пружина; 4 — выжимной подшипник; 5 — ведущий вал коробки передач; 6 — вилка выключения сцепления; 7 — отжимной рычажок; 8 — тяга регулировочная; 9 — вилка отжимного рычажка; 10 — кожух; 11 — нажимной диск; 12 — рычажный механизм; 13 — промежуточный ведущий диск; 14 — шланг для смазывания подшипника; 15 — упорное кольцо

При выключении сцепления нажимной диск 6 отходит от махо­вика, и рычаг 2 поворачивается усилием закрученных пружин и за­нимает положение, показанное на рис. 3, в. В этом положении рычаги отталкивают промежуточный диск 1 от маховика и ограни­чивают сближение с ним нажимного диска.

Механизм выключения. Он может иметь механический, гидрав­лический или пневматический привод.

Механический привод (рис. 4) включает в себя педаль 5, выжимной подшипник 6, вилку 9 выключения сцепления, рычаг 2 вилки и тягу 1. Нажатием на педаль 5 с помощью тяги, рычага и вил­ки перемещается вперед выжимной подшипник б. Он нажимает на внутренние концы отжимных рычажков 7, которые наружными концами отводят нажимной диск от маховика, освобождая ведомый диск, — сцепление выключается.

Рис. 27 Рычажный механизм сцепления автомобиля КамАЗ:

а — устройство; б — сцепление включено; в — сцепление выключено; 1 — промежу­точный диск; 2 — рычаг (кулачок); 3 — ось; 4 — маховик; 5 — ведомые диски; 6 — на­жимной риск

Для включения сцепления педаль отпускают. Под усилием пру­жин педаль, рычаг вилки и выжимной подшипник отходят назад, а нажимной диск под действием пружин прижимает ведомый диск к маховику. При включенном сцеплении между выжимным подшип­ником 6 и отжимными рычажками 7 должен быть зазор, который соответствует определенному свободному ходу педали.

Рис. 28 Механический привод механизма выключения сцепления автомо­биля ЗИЛ-4314:

1 — тяга; 2 — рычаг вилки; 3, 8 — пружины тяги и педали; 4 — рычаг педали; 5 — пе­даль сцепления; 6 — выжимной подшипник; 7 — отжимной рычажок; 9 — вилка; 10 —вал привода

Гидропривод (рис. 5) обеспечивает более плавное нараста­ние силы трения между дисками сцепления. Основные элементы гидропривода: бачок 1 с тормозной жидкостью, рабочий и главный цилиндры, тяги, шланги и педаль. Педаль 7 сцепления, главный ци­линдр 3 с рычагами и тягами составляют отдельный блок, прикреп­ленный болтами к кабине автомобиля. Педаль удерживается в ис­ходном (крайнем заднем) положении пружиной 6. Главный ци­линдр 3 соединен питательным шлангом 2 с бачком, а соединитель­ным шлангом 8 — с рабочим цилиндром 17.

При нажатии на педаль 7 сцепления усилие от нее передается толкателю 5 главного цилиндра. Под действием толкателя поршень 9 перемещается вперед и вытесняет жидкость в рабочий цилиндр. Поршень 18 рабочего цилиндра через толкатель воздействует на внешний конец вилки 13 выключения сцепления, поворачивая ее вокруг опоры. Внутренний конец вилки через подшипник 12 и от­жимные рычажки отводит нажимной диск, выключая сцепление.

Рис. 29 Гидропривод сцепления автомобиля ГАЗ:

1 — бачок; 2,8 — питательный и соединительный шланги; 3 — главный цилиндр; 4 — защитный колпак; 5,15 — толкатели; 6,16 — пружины; 7 — педаль; 9 — поршень главного цилиндра; 10 — манжета; 11 — отжимной рычажок сцепления; 12 — под­шипник выключения сцепления; 13 — вилка; 14 — регулировочная гайка; 17 — рабо­чий цилиндр; 18 — поршень; 19 — колпачок перепускного клапана; А, Б — компенса­ционное и перепускное отверстия

При отпускании педали сцепления под действием пружин 6 и 16 поршни цилиндров возвращаются в исходное положение, а жидкость из рабочего цилиндра вытесняется поршнем в главный ци­линдр. Бачок гидропривода сцепления и тормоза — общий, он раз­делен перегородками на три отсека и для удобства контроля за уров­нем жидкости выполнен из полупрозрачного материала.

Для удаления воздуха из гидросистемы в рабочий цилиндр ввер­нут клапан, закрытый резиновым колпачком 19.

Для снижения усилия, прикладываемого водителем к педали, ме­ханизмы выключения некоторых автомобилей снабжены пневмо-

гидроусилителем.

Пневматический усилитель привода сцепления служит для уменьшения усилия на педаль сцепления при выключе­нии и позволяет существенно облегчить удержание сцепления в выключенном состоянии. Усилитель (рис. 6) включает в себя три основные части: источник пневматической энергии (компрессор и баллон со сжатым воздухом), исполнительный механизм Б и распре­делительное устройство А. Корпус усилителя 5 состоит из двух час­тей, между которыми зажата мембрана. В корпусе усилителя распо­ложены гидравлический 12, пневматический 11и следящий поршни. Рабочая жидкость от главного цилиндра 2 по трубке 3 подводится одновременно в цилиндр исполнительного механизма Б и к торцу сле­дящего поршня распределительного устройства А. Сжатый воздух подводится к впускному клапану этого устройства по трубке 4. Ког­да педаль отпущена, впускной клапан (в распределительном устрой­стве А) закрыт.

При нажатии на педаль 1 сцепления давление жидкости переда­ется на гидравлический поршень 12 исполнительного механизма, и следящий поршень, перемещаясь, открывает впускной клапан (на рисунке не показано). Через открывшийся впускной клапан, сжа­тый воздух от баллона поступает под пневматический поршень 11 исполнительного механизма. Суммарное усилие от действия обоих поршней передается на толкатель б рычага 8 выключения сцепле­ния. Давление жидкости и воздуха устанавливается пропорциональ­но усилию на педали благодаря следящему устройству, которое ав­томатически изменяет давление воздуха в пневмоцилиндре.

Рис. 30 Пневматический усилитель привода сцепления КамАЗ:

1 — педаль сцепления; 2 — главный цилиндр; 3, 4 — трубки для жидкости и сжатого воздуха; 5 — корпус пневматического усилителя; 6 — толкатель; 7 — возвратная пру­жина; 8 — рычаг (вилка) выключения сцепления; 9 — отводка; 10 канал сжатого воздуха от впускного клапана; 11 — пневматический поршень; 12 — гидравлический поршень; 13 — рабочий цилиндр; А — распределительное устройство; Б — исполни­тельный механизм; — жидкость; —сжатый воздух

При отпускании педали сцепления впускной клапан распредели­тельного устройства А закрывается. Поршни под действием пружин отходят в исходное положение, и воздух из пневмоцилиндра выпус­кается в атмосферу.