logo
Лабораторные работы по Устройству автомобилей

Разборка и сборка сцепления.

Цель работы: изучить устройство, работу сцепления и его привода, приобрести навыки в разборке, сборке и регулировке сцепления, научиться определять его техническое состояние.

Оборудование: сцепление и детали привода различных автомобилей, приспособления для разборки сцеплений, набор накидных и торцовых ключей, тиски.

Содержание работы: с помощью учебных плакатов, альбомов и настоящего пособия изучить устройство сцеплений различных автомобилей.

Разборка силового агрегата: 1 – двигатель; 2 – верхняя крышка картера сцепления; 3 – стартер; 4 – коробка передач; 5 – нижняя крышка картера сцепления; 6 – кожух сцепления; 7 – ведомый диск.

Снимите кронштейны и с опорами подвески силового агрегата. Снимите нижнюю крышку картера сцепления, отвернув болты крепления. Осторожно отсоедините коробку передач от двигателя, стараясь не опирать первичный вал коробки передач на лепестки нажимной пружины сцепления.

Снимите верхнюю крышку картера сцепления и отсоедините ведущий диск сцепления от маховика.

Сборку производите в следующем порядке.

Установка сцепления.

Установите на маховике по трем центрирующим штифтам ведущий диск сцепления с ведомым диском и закрепите его болтами.

Установите в нижние лапы блока цилиндров две центрирующие втулки (если они снимались) и наденьте на них верхнюю крышку картера сцепления.

Описание устройства.

На автомобиле установлено однодисковое, сухое сцепление, с центральной нажимной пружиной и гидравлическим приводом. Оно установлено на маховике, внутри алюминиевого картера, закрепленного на блоке цилиндров. Сцепление постоянно замкнуто (включено); выключается оно нажатием на педаль выключения сцепления.

Сцепление предназначено для плавного соединения коленчатого вала двигателя с трансмиссией при трогании автомобиля с места и для их разъединения при переключении передач. Оно предохраняет детали трансмиссии от поломок при динамических нагрузках. Для этого на ведомом диске сцепления смонтирован демпфер (гаситель крутильных колебаний).

Сцепление состоит из ведущей и ведомой частей и привода выключения.

Ведущая часть сцепления – неразборный узел («корзина») включает в себя три основные детали: кожух сцепления, нажимной диск и диафрагменную нажимную пружину. Рабочая поверхность нажимного диска шлифованная, с не плоскостностью не более 0,06 мм.

Ведущая часть сцепления балансируется. Допустимый дисбаланс не должен превышать 250 кгс.мм.

Ведомая часть сцепления расположена на шлицах ведущего (первичного) вала коробки передач. Она представляет собой ведомый диск в сборе с фрикционными накладками и гасителем крутильных колебаний (демпфером). Ведомый диск – стальной, разделен радиальными прорезями на двенадцать секторов, которые изогнуты поочередно в разные стороны. К секторам ведомого диска, независимо друг от друга приклепаны две фрикционные накладки. Ведомый диск соединен со своей ступицей через демпфер, гасящий крутильные колебания трансмиссии при резких изменениях нагрузки. При износе фрикционных накладок (когда расстояние от поверхности накладки до заклепок менее 0,2 мм) целесообразно заменять диск новым в сборе, так как к этому времени, как правило, изнашиваются элементы демпфера и другие детали. Диск также заменяем при биении в зоне накладок более 0,5 мм, их короблении, растрескивании, замасливании (течь масла через манжеты со стороны двигателя или коробки передач).

Гидравлический привод выключения сцепления состоит из главного цилиндра выключения сцепления, «рабочего» цилиндра, вилки, муфты, подшипника, бачка и педали выключения сцепления. Бачок и гидроцилиндры привода соединены между собой трубопроводами. В гидроприводе сцепления используется тормозная жидкость.

Главный цилиндр сцепления расположен в моторном отсеке автомобиля и крепится двумя гайками к шпилькам педального узла. Шлангом, цилиндр сцепления соединен с бачком гидропривода выключения сцепления. Бачок гидропривода выключения сцепления установлен на перегородке моторного отсека с левой стороны. Бачок гидропривода выключения сцепления изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что облегчает проверку уровня жидкости в приводе. В крышке бачка сцепления установлен гофрированный резиновый успокоитель жидкости.

Для соединения полости бачка сцепления с атмосферой в крышке выполнено отверстие. К главному цилиндру сцепления подсоединен штуцер трубопровода, подводящего жидкость от главного цилиндра сцепления к рабочему цилиндру сцепления, другой конец этого трубопровода соединен с наконечником шланга гидропривода. Наконечник шланга скобой закреплен в кронштейне кузова автомобиля. Другой конец шланга соединен с рабочим цилиндром гидропривода выключения сцепления.

Рабочий цилиндр сцепления двумя болтами крепится к картеру сцепления. Шток рабочего цилиндра сцепления является толкателем вилки выключения сцепления, установленной на шаровой опоре в картере сцепления. Одним концом вилка сцепления опирается на регулировочную гайку толкателя, а другим фигурной пружиной прижимается к муфте выжимного подшипника. Муфта выжимного подшипника надета на направляющую втулку передней крышки коробки передач и имеет возможность продольного перемещения.

При работающем двигателе автомобиля ваз 2107 ведущая и ведомая части сцепления вращаются как одно целое, передавая крутящий момент от коленчатого вала двигателя на первичный вал коробки передач. При нажатии педали сцепления усилие через гидропривод от рабочего цилиндра сцепления передается на вилку выключения сцепления, которая, поворачиваясь на шаровой опоре, перемещает выжимной подшипник по направляющей втулке. Выжимной подшипник воздействует на диафрагменную пружину корзины сцепления, она прогибается на опорных кольцах и отводит нажимной диск от ведомого диска. При этом первичный вал коробки передач отсоединяется от коленчатого вала двигателя, передача крутящего момента прекращается. При отпускании педали сцепления все детали сцепления под действием пружин возвращаются в исходное положение.

1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 — выжимной подшипник с муфтой; 5 — бачок гидропривода сцепления; 6 — шланг; 7 — главный цилиндр гидропривода выключения сцепления; 8 — сервопружина педали сцепления; 9 — возвратная пружина педали сцепления; 10 — ограничительный винт хода педали сцепления; 11 — педаль сцепления; 12 — трубопровод гидропривода выключения сцепления; 13 — шаровая опора вилки; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 16 — шланг; 17 — рабочий цилиндр гидропривода выключения сцепления; 18 — штуцер прокачки сцепления.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение трансмиссии автомобиля.

2. Перечислите основные механизмы трансмиссии и объясните их назначение.

3. Опишите назначение, устройство и работу сцепления.

4. Опишите назначение. Устройство и работу механического привода выключения сцепления.

Лаб.раб. №9

Ответ к вопросу №1

Трансмиссия в автомобиле выполняет, как правило, следующие функции:

В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие виды трансмиссии:

Наибольшее применение на современных автомобилях нашла механическая трансмиссия. Механическая (гидромеханическая) трансмиссия, изменение крутящего момента в которой происходит автоматически, называется автоматической трансмиссией.

В конструкции трансмиссии в качестве ведущих колес могут использоваться передние, задние, а также и передние, и задние колеса. Если в качестве ведущих колес используются задние колеса, автомобиль имеет задний привод, а если передние – передний привод. Привод на передние и задние колеса имеют полноприводные автомобили.

У автомобилей с разными типами привода конструкция трансмиссии имеет существенные различия, как по составу элементов, так и по их устройству.

Лаб.раб. №9

Ответ к вопросу №2

Трансмиссия заднеприводного автомобиля имеет следующее устройство:

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок.

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.

Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от вторичного вала коробки передач на вал главной передачи, расположенных под углом друг к другу.

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и передаче его на полуоси ведущих колес. На заднеприводных автомобилях применяется гипоидная главная передача (оси шестерен не пересекаются).

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами. Он позволяет полуосям вращаться с разными угловыми скоростями, что необходимо при повороте автомобиля.

Трансмиссия переднеприводного автомобиля имеет следующее устройство:

На переднеприводных автомобилях главная передача и дифференциал размещаются в картере коробки передач.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. В конструкции трансмиссии используется, как правило, два шарнира для соединения с дифференциалом (внутренние шарниры) и два шарнира для соединения с колесами (внешние шарниры).

Между шарнирами располагаются приводные валы.

Трансмиссия полноприводных автомобилей может иметь различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода.

Лаб.раб. №9

Ответ к вопросу №3

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:

Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения. В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.

Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление. Различает следующие виды фрикционного сцепления:

В зависимости от состояния поверхности трения сцепление может быть сухое и мокрое. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление. Однодисковое сцепление имеет следующее устройство:

Схема однодискового сцепления

Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска сцепления . На современных автомобилях применяется, как правило, двухмассовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая - с ведомым диском. Конструкция двухмассового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала. В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

Нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Нажимной диск соединен с корпусом (кожухом) с помощью тангенциальных пластинчатых пружин. Тангенциальные пружины, при выключении сцепления, выполняют роль возвратных пружин. На нажимной диск воздействует диафрагменная пружина, обеспечивающая необходимое усилие сжатия для передачи крутящего момента. Диафрагменная пружина наружным диаметром опирается на края нажимного диска. Внутренний диаметр пружины представлен упругими металлическими лепестками, на концы которых воздействует подшипник выключения сцепления. Диафрагменная пружина закреплена в корпусе. Для закрепления используются распорные болты или опорные кольца. Нажимной диск, диафрагменная пружина и корпус образуют единый конструктивный блок, который носит устоявшееся название корзина сцепления. Корзина сцепления имеет жесткое болтовое соединение с маховиком. По характеру работы различают два типа корзин сцепления - нажимного и вытяжного действия. В распространенной корзине сцепления нажимного действия лепестки диафрагменной пружины при выключении сцепления перемещаются к маховику. В вытяжной корзине сцепления наоборот - лепестки диафрагменной пружины перемещаются от маховика. Данный тип корзины сцепления характеризуется минимальной толщиной, поэтому применяется в стесненных условиях. Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. Для обеспечения плавности включения сцепления в ступице ведомого диска размещены демпферные пружины, выполняющие роль гасителя крутильных колебаний. На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются из стеклянных волокон, медной и латунной проволоки, которые запрессованы в смесь из смолы и каучука. Такой состав может кратковременно выдерживать температуру до 400°С. Накладки ведомого диска могут иметь и более высокую тепловую характеристику. На спортивных автомобилях устанавливают т.н. керамическое сцепление, накладки ведомого диска которого состоят из керамики, кевлара и углеродного волокна. Еще более прочные металлокерамические накладки, выдерживающие температуру до 600°С.

Подшипник выключения сцепления (обиходное название - выжимной подшипник) является передаточным устройством между сцеплением и приводом. Он располагается на оси вращения сцепления и непосредственно воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения. Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.

Схема двухдискового сцепления

На грузовых и легковых автомобилях с мощным двигателем применяется двухдисковое сцепление. Двухдисковое сцепление осуществляет передачу большего крутящего момента при неизменном размере, а также обеспечивает больший ресурс конструкции. Это достигнуто за счет применения двух ведомых дисков, между которыми установлена проставка. В результате получены четыре поверхности трения.