Корзина сцепления: основа управления трансмиссией

В каждом автомобиле, тракторе и прочей технике с механической коробкой передач используется фрикционное сцепление. Основу этого механизма составляет специальный узел — корзина сцепления. Все о корзинах сцепления, их типах, конструкции и принципе работы, а также об их выборе и замене читайте в статье.

Что такое корзина сцепления?

Корзина сцепления (кожух) — ведущая часть механизма сцепления трансмиссий с ручным управлением (с механической коробкой передач, МКП); устройство для разрыва и восстановления потока крутящего момента при переключении передач.

На корзину возлагается целый ряд функций:

• Безударное включение и выключение сцепления;
• Передача потока крутящего момента от силового агрегата на КП;
• В некоторых ТС — автоматическое управление сцеплением, регулирование его нагрузки и прочее.

Корзина монтируется на маховике мотора и несет на себе нажимной (ведущий) диск, который обеспечивает прижим соединенного с первичным валом КП ведомого диска к маховику и передачу крутящего момента от него на последующие агрегаты трансмиссии. Этот агрегат играет важную роль в работе всей трансмиссии, поэтому его неисправности зачастую делают эксплуатацию транспортного средства невозможной. Чтобы сделать грамотный ремонт или правильную замену корзины, необходимо разобраться в ее типах, конструкции и особенностях.

Типы и конструкция корзин сцепления

Сцепление и место корзины в нем

На автомобилях, тракторах и другой технике находит применение (или находило применение в прошлом) сцепление, основанное на различных принципах:

• Пружинное;
• Центробежное;
• Электромагнитное.

Центробежное сцепление сегодня на автотракторной технике уже не используется, а электромагнитное (обычное и порошковое) получило ограниченное применение вследствие ряда недостатков. Пружинное сцепление, напротив, широко применяется вследствие простоты конструкции и надежности функционирования.

Пружинное сцепление (и, соответственно, корзины) делится на две больших группы:

• С витыми нажимными пружинами и рычажным механизмом выключения (рычажные корзины);
• С диафрагменной (лепестковой) нажимной пружиной и упругими рычагами выключения (диафрагменные корзины).

Корзины первого типа — классическое решение, используемое на технике многие десятилетия. Рычажные корзины относительно сложны конструктивно, но обеспечивают надежное включение сцепления в широком диапазоне оборотов коленвала и крутящих моментов. В свою очередь, сцепление данного типа делится на две разновидности:

• Обычные пружинные — прижим нажимного диска к ведомому осуществляется только витыми пружинами;
• Полуцентробежные — прижим нажимного диска осуществляется как пружинами, так и размещенными на рычагах грузиками за счет возникающих при вращении корзины центробежных сил.

Полуцентробежные корзины сцепления находили широкое применение вплоть до 60-х годов прошлого века — до массового внедрения в автомобилях гидравлического привода сцепления. Сегодня они потеряли актуальность, хотя все еще встречаются на старых автомобилях.

Все пружинные сцепления могут быть одно- и двухдисковыми, их отличие заключается в количестве ведомых дисков и некоторых особенностях конструкции нажимного диска. Однодисковое сцепление является самым распространенным на всех типах транспортных средств, двухдисковое сцепление устанавливается на мощные и высоконагруженные грузовые автомобили, тракторы и иную технику.

Рычажное и диафрагменное сцепление имеет схожее устройство и принцип работы, но обладают рядом особенностей, о которых необходимо рассказать подробнее.

Устройство и функционирование рычажной корзины сцепления

Конструкция рычажной корзины сцепления

Основу корзины составляет стальной штампованный корпус, внутри которого располагаются все остальные детали. В центре кожуха выполнено отверстие, через которое с рычагами контактирует муфта (выжимной подшипник). Внутри корзины на вилках или кронштейнах иной формы шарнирно устанавливается 3 или 4 рычага. Длинные плечи рычага обращены к центру корзины, а короткие плечи шарнирно соединены с нажимным диском — благодаря этому диск может двигаться вдоль оси корзины. Между корзиной и нажимным диском по окружности располагаются витые пружины — благодаря развиваемому ими усилию диск в свободном положении всегда отведен от корзины и обеспечивает прижим ведомого диска к маховику. Весь этот механизм болтами монтируется на маховик.

Такое же устройство имеют и корзины полуцентробежного сцепления, но с единственным отличием — на наружной (обращенной к периферии) части рычагов расположены грузики, которые при вращении создают центробежную силу, обеспечивающие дополнительный прижим нажимного диска. Так же в этих корзинах используются более слабые пружины, облегчающее управление сцеплением.

Принцип действия рычажных корзин прост. При отпущенной педали сцепления нажимной диск благодаря усилию пружин прижимает ведомый диск к маховику — вся эта конструкция вращается как единое целое, крутящий момент от коленвала силового агрегата на КП. В момент переключения передач выжимной подшипник подходит к рычагам, под воздействием этого усилия внутренние (длинные) плечи рычага отклоняются вперед (внутрь корзины), а короткие — назад. При этом преодолевается усилие пружин и нажимной диск отводится от ведомого — силы трения между ними снижаются, поток крутящего момента разрывается, можно переключить передачу. После переключения передачи педаль сцепления отпускается, выжимной подшипник отходит от рычагов и нажимной диск под действием пружин возвращается в исходное положение — поток крутящего момента от двигателя вновь поступает на КП.

Аналогично работает и полуцентробежное сцепление, однако в нем благодаря грузикам на рычагах прижим ведомого диска увеличивается при росте оборотов коленвала двигателя, а при переключении передач, когда обороты двигателя сбрасываются, прижим уменьшается и для выключения сцепления нужно прикладывать на педаль меньшее усилие.

Устройство и функционирования диафрагменной корзины сцепления

Конструкция диафрагменной корзины сцепления

Как и в предыдущем случае, основу конструкции составляет стальной кожух, вмещающий в себя все остальные компоненты. Однако здесь вместо пружин и рычагов используется одна деталь — диафрагменная (лепестковая) пружина. Каждый ее лепесток — это гибкий рычаг, длинное плечо которого направлено к центру корзины, а короткое плечо соединено с нажимным диском. Пружина имеет конусообразную форму, благодаря чему нажимной диск при отпущенной педали прижат к ведомому диску.

Принцип работы диафрагменной корзины сцепления

Работает диафрагменная корзина сцепления следующим образом. При отпущенной педали сцепления нажимной диск под действием пружины прижат к ведомому диску, крутящий момент от двигателя беспрепятственно поступает на КП. При переключении передач выжимной подшипник подходит к лепесткам и толкает их внутрь — короткие плечи при этом движутся назад и тянут за собой нажимной диск, сцепление выключается и поток крутящего момента разрывается. При отпуске педали сцепления диафрагменная пружина за счет своей упругости возвращается в первоначальное положение и прижимает нажимной диск к ведомому — поток крутящего момента вновь возобновляется.

Описанную конструкцию и принцип работы имеют корзины как одно-, так и двухдисковых сцеплений, во втором случае имеются лишь незначительные отличия. В современных сцеплениях также используются системы (механические и электронные) автоматического изменения нагрузки и другие вспомогательные системы, рассматривать которые здесь мы не будем.

Вопросы ТО, ремонта, выбора и замены корзины сцепления

Корзина — конструктивно простой и надежный узел трансмиссии, однако и в нем могут возникать неисправности. Чаще всего приходится сталкиваться с короблением нажимного диска, обломами лепестков диафрагменной пружины, поломками пружин и рычагов в рычажных корзинах. Такие неисправности проявляются пробуксовками и неполным выключением сцепления. Эти признаки характерны и для других неисправностей, поэтому прежде, чем снимать и менять корзину, необходимо следует диагностику всей системы.

Некоторые модели корзин вполне поддаются ремонту, однако многие современные диафрагменные корзины проще и дешевле полностью заменить. Для замены необходимо выбирать только те узлы, которые рекомендованы производителем транспортного средства — корзины других типов и моделей могут не встать на место и будут работать некорректно, что может привести к более серьезным поломкам. Демонтаж старой корзины и монтаж новой необходимо выполнять в строгом соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. При замене корзины рекомендуется использовать специальные приспособления для центровки ведомого диска.

В случае верного выбора и правильной замены корзины сцепление будет надежно работать, обеспечивая уверенное управление трансмиссией автомобиля в любых условиях.