Сцепление приводы выключения сцепления усилитель выключения сцепления

Устройство автомобилей

Ступенчатые трансмиссии

Усилители привода сцеплений

Усилители привода сцепления вводятся в привод, если требуемое для выключения сцепления усилие на педали превышает 150 Н для легковых автомобилей и 250 Н для грузовых автомобилей. Их назначение – облегчить работу водителю по управлению сцеплением автомобиля при переключении передач либо при необходимости удержания сцепления в выключенном состоянии для временного разъединения трансмиссии от двигателя (например, при кратковременном движении накатом).
Наиболее часто в конструкциях автомобильных трансмиссий применяют механические и пневматические (пневмогидравлические) усилители сцепления.
Электрические усилители привода сцепления в настоящее время применения не нашли.

Механические усилители сцепления

Наиболее простым по конструкции является механический усилитель привода сцепления, в качестве которого используется сервопружина. Она позволяет снизить максимальное усилие на педали сцепления на 30…40%.
Сервопружина может устанавливаться как в механическом, так и в гидравлическом приводах и работать на сжатие или растяжение.

На рис. 1 приведена конструкция механического усилителя привода сцепления сервопружиной и схема ее работы. При включенном сцеплении сервопружина 2, воздействуя на рычаг 3, удерживает педаль 1 сцепления в верхнем положении, обеспечивая тем самым зазор между подшипником выключения сцепления (выжимным подшипником) и рычагами сцепления. При этом ось пружины Оа (рис. 2, б) находится выше оси поворота педали Оb.

При нажатии на педаль пружина сжимается и противодействует перемещению до тех пор, пока ось пружины Оа не займет положение ниже оси Оb. С этого момента пружина начнет создавать момент на рычаге 3, способствуя дальнейшему перемещению педали и выключению сцепления.

Пневматические (пневмогидравлические) усилители сцепления

Другим типом усилителей привода сцепления являются пневматические усилители, которые вводятся в гидроприводы грузовых автомобилей (рис. 2), поэтому их часто называют пневмогидравлическими усилителями, или, сокращенно, ПГУ.
Основные элементы привода такие же, как и на рассмотренных ранее конструкциях гидроприводов.
Иногда пневматические усилители сцепления грузовых автомобилей называют пневмогидравлическими усилителями, или ПГУ.

Пневматический усилитель 5 совмещается с рабочим цилиндром 9. Усилие, создаваемое усилителем, может передаваться на поршень рабочего цилиндра или непосредственно на вилку выключения сцепления.
Суммарное усилие, создаваемое гидравлической частью привода и усилителем, позволяет значительно облегчить выключение сцепления и удержание его в выключенном состоянии.
В случае отсутствия воздуха в пневмосистеме автомобиля возможна работа гидравлического привода без усиления, но при этом усилие на педаль при выключении сцепления существенно возрастает.

Пневматические усилители, как правило, в своей конструкции имеют так называемые следящие устройства, обеспечивающие пропорциональность между усилием на педали сцепления и усилием, развиваемым усилителем.
Отсутствие следящего устройства приведет к тому, что малейшее нажатие на педаль вызовет прогрессирующее ее перемещение за счет возрастающего дополнительного усилия, развиваемого пневматическим усилителем, что создаст неудобства и даже невозможность управления сцеплением.

Пневматический усилитель «КамАЗ»

Пневматический усилитель автомобилей марки «КамАЗ» (рис. 3) состоит из переднего 15 алюминиевого и заднего 18 чугунного корпусов.
В цилиндре переднего корпуса расположен пневмопоршень 14 с манжетой и возвратной пружиной 13. Пневмопоршень напрессован на толкатель 2, выполненный как одно целое с гидравлическим поршнем 17 рабочего цилиндра, который установлен в заднем корпусе.

В верхней части обоих корпусов находится следящее устройство, которое обеспечивает кинематическое и силовое слежение. К основным частям следящего устройства относятся следящий поршень 4 с уплотнительной манжетой 3, мембрана 7 с пружиной 9, впускной 11 и выпускной 10 клапаны и их седла 8, 12.

При включенном сцеплении пневмопоршень 14 находится в крайнем правом положении под действием возвратной пружины 13. Давление перед поршнем и за поршнем соответствует давлению окружающей среды. Полость перед поршнем соединяется с окружающей средой выходом 6 через открытый выпускной клапан 10 и отверстие б в седле выпускного клапана 8, а полость за поршнем – через отверстие а в корпусе. Поршень 17 рабочего цилиндра также находится в правом положении, так как он связан с пневмопоршнем.

При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость поступает под давлением в полость А рабочего цилиндра и одновременно к торцу следящего поршня 4, который перемещаясь, воздействует на клапанное устройство таким образом, что выпускной клапан 10 закрывается, а впускной 11 открывается, пропуская сжатый воздух в пневмоцилиндр.

Под давлением сжатого воздуха пневмопоршень 14 начинает перемещаться, оказывая воздействие на поршень 17 рабочего цилиндра. В результате на толкатель 2 поршня рабочего цилиндра действует суммарное усилие, обеспечивающее выключение сцепления.
Одновременно воздух через отверстие в в переднем корпусе 15 попадает в полость справа от мембраны 7 и, воздействуя на нее, оказывает противодавление перемещению следящего поршня 4, благодаря которому осуществляется силовое слежение.
Для полного выключения сцепления необходимо нажать на педаль с силой 200 Н.

При отпускании педали давление жидкости перед следящим поршнем 4 падает, под действием пружины 9 происходит смещение следящего поршня 4 влево, при этом впускной клапан 11 перекрывается, а выпускной открывается.
Сжатый воздух из полости перед пневмопоршнем 14 постепенно стравливается в окружающую среду, воздействие поршня на толкатель 2 уменьшается, и осуществляется плавное включение сцепления.

Если в процессе включения или выключения сцепления педаль будет остановлена, произойдет стабилизация давления в полости А рабочего цилиндра и в результате незначительного смещения следящего поршня 4 и мембраны 7 оба клапана закроются, а давление в полости пневмопоршня 14 также станет стабильным.

При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе сохраняется возможность управления сцеплением за счет давления только в гидравлической части усилителя, при этом усилие на педали, создаваемое водителем, будет составлять примерно 600 Н.

Пневмогидравлический усилитель сцепления автомобилей марки «КамАЗ» крепится на картере сцепления с правой стороны силового агрегата.

Пневматический усилитель «КрАЗ»

Пневматический усилитель автомобиля КрАЗ-260 (рис. 4) работает следующим образом.

При нажатии на педаль сцепления давление жидкости в рабочем цилиндре возрастает. Поршень 9 рабочего цилиндра вместе с воздушным клапаном 5 и его седлом 11 смещаются влево до тех пор, пока клапан не упрется в торец хвостовика 4 превмопоршня.
Дальнейшее перемещение гидропоршня открывает доступ воздуха через радиальное отверстие в нем и зазор между клапаном и седлом в полость пневматического цилиндра 3. Пневмопоршень, перемещаясь через шток 15 и рычаг 10 (рис. 2, б) выключает сцепление.

При отпускании сцепления давление жидкости в рабочем цилиндре снижается и поршень под действием возвратной пружины 12 (рис. 4) перемещается вправо, а воздушный клапан садится в седло, открывая выход воздуху через осевое отверстие в хвостовике 4 и сапун 1 в окружающую среду. Пневмопоршень смещается вправо под действием пружины 11 (рис. 2, б), сцепление включается.

Если педаль сцепления, а следовательно, поршень рабочего цилиндра будут остановлены в каком-нибудь промежуточном положении, хвостовик 4 (рис. 4), продолжая смещаться вправо, упрется в клапан 5 и выход воздуха прекратится.
Суммарное усилие пневматического и гидравлического поршней будут равно моменту сопротивления нажимного устройства сцепления и оттяжной пружины, наступит равновесное положение, и перемещение деталей прекратится. Выход из этого положения возможен при изменении усилия на педали сцепления.
Такая способность усилителя обеспечивать пропорциональность между усилием на педали и давлением воздуха на пневмопоршень называется слежением.

Источник

Устройство и принцип работы привода сцепления

Важной составляющей автомобиля, оснащенного механической коробкой передач, является сцепление. Оно состоит непосредственно из муфты (корзины) сцепления и привода. Остановимся более подробно на таком элементе, как привод сцепления, который играет важную роль в общем узле сцепления. Именно при его неисправности муфта теряет свою функциональность. Разберем устройство привода, его виды, а также преимущества и недостатки каждого.

Привод сцепления и его виды

Привод предназначен для дистанционного управления сцеплением непосредственно водителем из салона. Нажатие на педаль сцепления напрямую воздействует на нажимной диск.

Известны следующие виды привода:

• механический;
• гидравлический;
• электрогидравлический;
• пневмогидравлический.

Наибольшее распространение получили первые два вида. На грузовиках и автобусах используется пневмогидравлический привод. Электрогидравлический устанавливают в машинах с роботизированной коробкой передач.

В некоторых автомобилях для облегчения управления применяется пневматический или вакуумный усилитель привода.

Механический привод

Механический или тросовый привод отличается простой конструкцией и невысокой ценой. Он неприхотлив в обслуживании и состоит из минимального количества элементов. Механический привод устанавливается в легковых и малотоннажных грузовых автомобилях.

Механический привод сцепления

К элементам механического привода относятся:

• трос сцепления;
• педаль сцепления;
• вилка выключения сцепления;
• выжимной подшипник;
• механизм регулировки.

Трос сцепления, заключенный в оболочку, является основным элементом привода. Трос сцепления крепится к вилке, а также к педали, находящейся в салоне автомобиля. В момент выжимания педали водителем действие через трос передается на вилку и выжимной подшипник. В результате происходит разъединение маховика двигателя с трансмиссией и, соответственно, выключение сцепления.

В соединении троса и рычажного привода предусмотрен регулировочный механизм, обеспечивающий свободный ход педали сцепления.

Ход педали сцепления представляет собой свободное перемещение до момента срабатывания привода. Расстояние, пройденное педалью без особого усилия водителя при нажатии, и есть свободный ход.

Если переключение передач сопровождается шумом, а в начале движения наблюдаются небольшие рывки автомобиля, то необходима регулировка хода педали.

Зазор в сцеплении должен находиться в пределах 35-50 мм свободного хода педали. Нормативы этих показателей указаны в технической документации автомобиля. Регулировка хода педали осуществляется путем изменения длины тяги с помощью регулировочной гайки.

В грузовых автомобилях используется не тросовый, а рычажный механический привод.

К плюсам механического привода относятся:

• простота устройства;
• невысокая стоимость;
• надежность в эксплуатации.

Главным минусом считается более низкий КПД по сравнению с гидроприводом.

Гидравлический привод сцепления

Гидропривод имеет более сложную конструкцию. К его элементам, помимо выжимного подшипника, вилки и педали, относится также гидравлическая магистраль, которая заменяет трос сцепления.

Схема гидравлического сцепления

По сути эта магистраль аналогична гидроприводу тормозной системы и состоит из следующих элементов:

• главный цилиндр сцепления;
• рабочий цилиндр сцепления;
• бачок и трубопровод с тормозной жидкостью.

Устройство главного цилиндра сцепления напоминает устройство главного тормозного цилиндра. Главный цилиндр сцепления состоит из поршня с толкателем, расположенных одном в корпусе. Также к его элементам относятся резервуар для жидкости и уплотнительные манжеты.

Рабочий цилиндр сцепления, имеющий схожую с главным цилиндром конструкцию, дополнительно оснащен клапаном для удаления воздуха из системы.

Механизм действия гидропривода такой же, как и у механического, только усилие передается с помощью находящейся в трубопроводе жидкости, а не через трос.

Во время нажатия водителем на педаль усилие через шток передается на главный цилиндр сцепления. Затем за счет несжимаемого свойства жидкости в действие приводятся рабочий цилиндр сцепления и рычаг привода выжимного подшипника.

В качестве плюсов гидропривода можно выделить следующие его особенности:

• гидравлическое сцепление позволяет передавать усилие на значительное расстояние с высоким КПД;
• сопротивление перетеканию жидкости в элементах гидропривода способствует плавному включению сцепления.

Главный минус гидропривода – более сложный ремонт по сравнению с механическим. Течь рабочей жидкости и попадание в систему гидропривода воздуха – вот, пожалуй, наиболее распространенные поломки, которыми могут «похвастаться» главный и рабочий цилиндры сцепления.

Гидропривод применяется в легковых автомобилях, а также на грузовых автомобилях с опрокидывающейся кабиной.

Нюансы эксплуатации сцепления

Зачастую водители склонны связывать неравномерность и рывки при движении автомобиля с неисправностями сцепления. Эта логика в большинстве случаев ошибочна.

Например, автомобиль при переключении передач с первой на вторую, резко сбрасывает обороты. Здесь виновато не само сцепление, а датчик положения педали сцепления. Находится он за самой педалью сцепления. Неисправности датчика устраняются путем несложного ремонта, после которого сцепление будет вновь работать плавно и без рывков.

Другая ситуация: при переключении передач автомобиль немного дергается, а при трогании с места может заглохнуть. В чем может быть причина? Чаще всего в этом виноват клапан задержки сцепления. Этот клапан обеспечивает определенную скорость, при которой может схватываться маховик, независимо от того, насколько быстро была «брошена» педаль сцепления. Для начинающих водителей эта функция необходима, т.к. клапан задержки сцепления предотвращает чрезмерный износ поверхности диска сцепления.

Источник