Сцепление автомобиля ВАЗ

Силовая передача автомобиля состоит из расположенного за двигателем механизма дискового сцепления, шестеренчатой коробки передач из двух валов с промежуточной опорой карданной передачи, заднего ведущего моста с конической шестеренной передачей, дифференциалом и полуосями привода ведущих колес.

Конструктивное различие в механизмах силовых передач автомобилей ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-21011, ВАЗ-21021 и BA3-2103 незначительно.

Механизм сцепления предназначен для постоянной и надежной (без пробуксовывания) передачи крутящего момента от двигателя к силовой передаче автомобиля и для временного отсоединения силовой передачи от двигателя при переключении передач, торможении автомобиля и для последующего плавного соединения двигателя с силовой передачей. Кроме того, механизм сцепления до некоторой степени предохраняет детали механизмов силовой передачи от износа и поломок при нагрузках.

На автомобиле применено сухое, постоянно замкнутое однодисковое сцепление с фрикционным гасителем крутильных колебаний (демпфером) и с диафрагменной (тарельчатой) нажимной пружиной. Привод выключения сцепления гидравлический с пружинным сервомеханизмом, уменьшающим усилие, прилагаемое к ножной педали для выключения сцепления.

Рис. Схема сцепления автомобиля ВАЗ:
1 — контргайка толкателя вилки выключение сцепления; 2 — картер сцепления; 3 — рабочий цилиндр гидравлического привода выключения сцепления; 4 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 5 — колпачок клапана для прокачки гидравлического привода выключения сцепления; 6 — диафрагменная нажимная пружина сцепления; 7 — фрикционные накладки ведомого диска; 8 — ведомый диск сцепления; 9 — заклепка-упор демпфера; 10 — дисковые пластины демпфера; 11 — передний герметизированный шариковый подшипник первичного вала коробки передач; 12 — ступица ведомого диска; 13 — пружина демпфера; 14 — нажимной (ведущий) диск сцепления; 15 — передняя крышка картера сцепления; 16 — маховик коленчатого вала двигателя; 17 — зубчатый венец маховика; 18 — болт крепления кожуха к маховику; 19 — первичный (ведущий) вал коробки передач; 20 — упорный подшипник муфты выключения сцепления; 21 — пружинная пластина крепления упорного фланца; 22 — упорный фланец нажимной пружины; 23 — задний шариковый подшипник первичного вала коробки передач; 24 — ведущая шестерня первичного вала коробки передач; 25 — муфта выключения сцепления; 26 — вилка выключения сцепления; 27 — фрикционное кольцо упорного фланца; 28 — шаровая опора вилки; 29 — удерживающая пластина вилки; 30 — чехол вилки; 31 — ступенчатая заклепка (9 шт.) крепления опорных колец нажимной пружины и пластин упорного фланца; 32 — кожух сцепления; 33 — толкатель вилки выключения сцепления; 34 — регулировочная упорная гайка; 35 — пробка главного цилиндра; 36 — гнездо штуцера трубки для подачи жидкости в рабочий цилиндр; 37 — возвратная пружина поршня; 38 — главный цилиндр привода выключения сцепления; 39 — перепускное отверстие; 40 — штуцер гибкого шланга для подачи жидкости из бачка; 41 — впускное (компенсационное) отверстие для заполнения цилиндра; 42 — поршень главного цилиндра; 43 — уплотнительное кольцо поршня; 44 — толкатель педали сцепления; 45 — поршень толкателя главного цилиндра; 46 — канал уплотнения манжеты; 47 — манжета поршня; 48 — отверстие (0,2 мм) для выхода воздуха; 49 — фрикционные кольца демпфера; 50 — тарельчатая пружина фрикциона демпфера; 51 — клапан для прокачки гидравлического привода выключения сцепления; 52 — опорная тарелка поршня; 53 — поршень рабочего цилиндра; 54 — пробка рабочего цилиндра с гнездом под штуцер подачи жидкости в рабочий цилиндр

Применяемое на автомобиле сцепление обладает высокой надежностью и долговечностью, обеспечивает плавность переключение передач при изменении передаваемого момента, хорошо уравновешено и обладает минимальным моментом инерции. Нажимное усилие мало изменяется с повышением степени износа фрикционных накладок ведомого диска.

К заднему торцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами крепится чугунный маховик 16, который фиксируется относительно коленчатого вала по центральному отверстию. Болты, крепящие маховик, затягивают с приложением момента в 7,2—6,9 кгс*м (номинальное значение — 8,5 кгс*м). Нажимной (ведущий) диск 14 прижимает при помощи диафрагменной пружины 6 ведомый диск 8 с фрикционными накладками 1 к торцевой тщательно обработанной поверхности маховика. Ступица 12 ведомого диска установлена на первичном (ведомом) валу 19 коробки передач. Эти детали передают усилия от коленчатого вала двигателя к коробке передач. Ведущий диск 14 с диафрагменной нажимной пружиной 6 установлен в стальном кожухе 32, который крепится к маховику 16 шестью болтами 18 с резьбой М8Х1.25. Эти болты затягиваются с приложением момента 2,5 кгс*м и удерживаются от произвольного отворачивания стопорными шайбами.

Стальной ведомый диск по окружности имеет двенадцать секторов с чередующимися выпуклостями, расположенными по типу «волна», к которым с двух сторон заклепками прикреплены фрикционные накладки 7. Каждая накладка самостоятельно с шагом через один сектор укреплена шестью заклепками к шести секторам. Такое крепление обеспечивает упругость механизме и плавное включение диска сцепления. Фрикционные накладки имеют толщину 3,3 мм, наружный диаметр 200 мм и внутренний — 142 мм. Торцовое биение боковых сторон накладок ведомого диска 0,25 мм. Общая толщина ведомого диска с накладками 7,8 мм.

Ступица 12 ведомого диска имеет шлицы, при помощи которых она устанавливается на шлицах первичного вала 19 коробки. При сборке выступающая часть ступицы должна быть обращена в сторону коробки передач.

Механизм сцепления находится в отлитом из алюминиевого сплава картере 2. Картер крепится четырьмя болтами к заднему торцу блока двигателя и центрируется тремя штифтами, расположенными между болтами через 120″. К заднему торцу картера на шпильках укреплена коробка передач. Между картером 2 и блоком двигателя установлена стальная передняя крышка 15 картере, защищающая механизм сцепления от попадания масла и проникания пыли.

Сцепление выключается упорным подшипником 20, муфта 25 которого перемещается вилкой 26. Конец вилки закреплен к муфте 25 установленной на ней бронзовой проволочной пружиной.

Перемещение вилки осуществляется через регулировочную упорную гайку 34 толкателя 33, на который действует поршень 53 при подаче в рабочий цилиндр жидкости из главного цилиндра 38 гидравлического привода механизма выключения сцепления.

Рабочий цилиндр 3 отлит из мелкозернистого чугуна. Он укреплен к картеру 2 двумя болтами. Корпус рабочего цилиндра расточен под диаметр 19,05 мм по длине 70 мм. С наружной стороны закрывается пробкой 54, которая устанавливается на прокладке и затягивается с приложением момента 8—10 кгс*м. В торце пробки устанавливается штуцер подачи жидкости в цилиндр. В цилиндре помещен стальной хромированный поршень, сопряжение которого уплотняется резиновым кольцом 43 и манжетой 47. Кольцо 43 цельное, имеет наружный диаметр 19,2±0.15 мм. Плотное прижатие манжеты к зеркалу цилиндра обеспечивается подачей находящейся под давлением жидкости под манжету через каналы 46 диаметром по 2 мм. Плотная посадка манжеты на поршне обеспечивается установкой опорной тарелки 52, подпираемой своей пружиной. Уплотнение цилиндра со стороны толкателя 53 обеспечивается установкой на торец цилиндра резинового защитного чехла.

Для выпуска из цилиндра воздуха при заполнении его жидкостью или при прокачке гидравлического привода цилиндр имеет конусный клапан 51 с боковым отверстием диаметром 1,5 мм и центральным каналом диаметром 2,5 мм.

Перед сборкой детали рабочего цилиндра смазываются специальной смазкой PRL 52.

Корпус главного цилиндра 38 отлит из чугуна. Он крепится на кронштейне педалей под капотом двигателя. Его цилиндр расточен под диаметр 19,05 мм, длина 112 мм. С наружного торца он закрывается установленной на медной прокладке пробкой 35, она затягивается с приложением момента 8—10 кгс*м. В цилиндре размещается стальной поршень 42 главного цилиндра. Он уплотняется манжетой 47, плотно прижимаемой к зеркалу цилиндра находящейся под давленном жидкостью. Эта жидкость подается под манжету 47 через каналы 48 и 46, имеющие диаметры по 2 мм. Уплотняющая часть поршня (кольцедержатель) имеет размер 19 м. Манжета 47 одновременно является кольцевым плавающим клапаном, который при движении поршня перекрывает перепускное отверстие 39. Усилие на поршень 42 передается от педали сцепления через толкатель 44 и поршень 45 толкателя.

Стальной хромированный поршень 45 имеет наружный диаметр 19 мм. Усилия в начале хода поршня 45 и уплотнение сопряжения между поршнями 42 и 45 передаются через уплотнительное кольцо 43. После выключения сцепления поршни в исходное положение возвращаются пружиной 37.

Жидкость в главный цилиндр поступает из бачка, установленного под капотом, через резиновый штуцер 40 и впускное (компенсационное) отверстие 41, имеющее диаметр 4,5 мм. Компенсация разрежения, образующегося при возвратном движении поршня, осуществляется перетеканием жидкости в рабочую полость главного цилиндра 38 через отверстие 41, зазор по заднему торцу манжеты 47 и отверстия 46. Перепускное отверстие 39 (0 0,7 мм) предназначено для перепуска из главного цилиндра в бачок излишков жидкости, которая поступает из рабочего цилиндра в главный цилиндр при возвращении поршня 42 в исходное положение.

Перед сборкой детали главного цилиндра гидропривода смазываются специальной смазкой ДТ-1, а головка наконечника толкателя смазывается консистентной смазкой Литол-24 или ЛСЦ-15.

Сцепление ВАЗ — однодисковое с диафрагменной пружиной

Такие сцепления получили широкое распространение на легковых автомобилях. Сцепления имеют простую конструкцию, небольшие габаритные размеры и массу. Для их выключения требуется небольшое усилие, так как сила диафрагменной пружины при выключении уменьшается. Однако величина прижимного усилия диафрагменной пружины ограничена.

Сцепление автомобилей ВАЗ повышенной проходимости

На схеме 1 показано сцепление легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости. Сцепление однодисковое, сухое, с центральной диафрагменной пружиной и с гидравлическим приводом.

Схема 1 – Сцепление легковых автомобилей ВАЗ

а – общий вид; б – схема; в – диафрагменная пружина; 1 – диафрагменная пружина; 2 – ведомый диск; 3 – фрикционная накладка; 4 – диск; 5 – ступица; 6 – гаситель; 7 – нажимной диск; 8 – маховик; 9 – картер; 10 – болт; 11 – вал; 12 – муфта; 13 – вилка; 14 – подшипник; 15 – фланец; 16 – кожух; 17 – пружина; 18 – крышка; 19 – кольцо; 20 – фиксатор

Сцепление ВАЗ имеет один ведомый диск, а ведущие и ведомые его части прижимаются друг к другу центральной пружиной. Крутящий момент от двигателя сцепление передает за счет сил сухого трения. Усилие от педали к вилке выключения сцепления передается через жидкость.

Устройство сцепления

Сцепление состоит из ведущих частей (маховик 8, кожух 16, нажимной диск 7), ведомых частей (ведомый диск 2) и деталей включения и выключения (пружина 1, муфта 12, подшипник 14).

Стальной штампованный кожух 16, чугунный нажимной диск 7 и диафрагменная пружина 1 представляют собой неразборный узел, который крепится к маховику 8 болтами 10. Между маховиком и нажимным диском на шлицах ведущего вала 11 коробки передач установлен ведомый диск 2, состоящий из ступицы 5, стального разрезного диска 4 и фрикционных накладок 3. Ведомый диск снабжен пружинно-фрикционным гасителем крутильных колебаний 6, который обеспечивает упругую связь между ступицей 5 и диском 4, а также гашение крутильных колебаний.

Диафрагменная пружина 1, отштампованная из листовой пружинной стали, в свободном состоянии имеет вид усеченного конуса с радиальными прорезями, идущими от ее внутреннего края. Радиальные прорези образуют 18 лепестков, которые являются упругими выжимными рычажками. Упругость этих рычажков способствует обеспечению плавной работы сцепления. Пружина 1 с помощью заклепок и двух колец 19 закреплена на кожухе 16 сцепления. При этом наружный ее край, соприкасающийся с нажимным диском, передает усилие от пружины на нажимной диск. Сцепление вместе с маховиком размещается в отлитом из алюминиевого сплава картере 9, закрытом спереди стальной штампованной крышкой 18 и закрепленном на заднем торце блока цилиндров двигателя.

Привод сцепления

Гидравлический привод сцепления (схема 2) состоит из подвесной педали 4 с пружиной 2, главного цилиндра 6 и его бачка, рабочего цилиндра 18, соединительных трубопроводов со штуцерами 10, 21 и вилки 13 выключения сцепления с пружиной 16.

Схема 2 – Привод сцепления легковых автомобилей ВАЗ

а – педаль и главный цилиндр; б – рабочий цилиндр и вилка; 1, 2, 9, 16, 20 – пружины; 3 – ограничитель; 4 – педаль; 5 – толкатель; 6, 18 – цилиндры; 7, 8, 19 – поршни; 10, 21 – штуцеры; 11 – подшипник; 12 – опора; 13 – вилка; 14 – шток; 15 – контргайка; 17 – гайка

Педаль и главный цилиндр прикреплены к кронштейну педалей сцепления и тормоза, соединенному с передним щитом кузова, а рабочий цилиндр установлен на картере сцепления.

При выключении сцепления усилие от педали 4 через толкатель 5 главного цилиндра передается на поршни 7 и 8 с пружиной 9, которые вытесняют жидкость в трубопровод и рабочий цилиндр. Поршень 19 рабочего цилиндра с пружиной 20 через шток 14 поворачивает на шаровой опоре 12 вилку 13 выключения сцепления с пружиной 16, которая перемещает муфту с подшипником 11. Подшипник через упорный фланец 15 (см. схема 1) перемещает внутренний край пружины 1 в сторону маховика 8. Пружина выгибается в обратную сторону, ее наружный край через фиксаторы 20 отводит нажимной диск 7 от ведомого диска 2, и сцепление выключается, т.е. не передает крутящий момент на трансмиссию.

При отпускании педали сцепления под действием пружины 1 нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику, и сцепление включается – передает крутящий момент на трансмиссию. При этом все остальные детали сцепления и его привода возвращаются в исходное положение под действие пружины 17 вилки выключения 13, а также пружин поршней главного и рабочего цилиндров и педали сцепления.

Пружина 1 (см. схема 2) соединена с педалью сцепления и уменьшает усилие на педали при выключении сцепления. Свободный ход педали, равный 20…30 мм и соответствующий зазору 2 мм между торцом подшипника 11 выключения сцепления и упорным фланцем центральной нажимной пружины, регулируется гайкой 17, которая фиксируется контргайкой 15.

Свободный ход необходим для полного включения сцепления и предотвращения изнашивания и выхода из строя подшипника выключения сцепления. Полное включение сцепления обеспечивается зазором 0,1…0,5 мм между толкателем 5 и поршнем 7 при отпущенной педали сцепления, который устанавливается ограничителем 3. Гидравлический привод сцепления заполняют тормозной жидкостью в количестве 0,2 литра.

Сцепление автомобилей ВАЗ с передним приводом

На схеме 3 представлено сцепление переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ.

Устройство

Кожух 11, нажимной диск 8 и центральная нажимная пружина 12 представляют собой неразборный узел, который крепится к маховику 7 болтами 10. Чугунный нажимной диск соединяется тремя парами упругих пластин 19 с кожухом сцепления.

Схема 3 – Сцепление переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ

1 – картер; 2, 13 – втулки; 3 – вилка; 4 – подшипник; 5 – ведомый диск; 6 – вал; 7 – маховик; 8 – нажимной диск; 9 – крышка; 10 – болт; 11 – кожух; 12 – нажимная пружина; 14 – пружина; 15 – рычаг; 16 – ступица; 17 – накладка; 18 – гаситель крутильных колебаний; 19 – пластина; 20 – кольцо; 21 – муфта

Упругие пластины обеспечивают передачу крутящего момента от кожуха сцепления на нажимной диск, осевое перемещение нажимного диска и отвод его от ведомого диска при выключении сцепления.

В стальном штампованном кожухе сцепления закреплены опорные кольца 20 для нажимной пружины 12, относительно которых она прогибается при выключении сцепления. Нажимная пружина, отштампованная из листовой пружинной стали, имеет форму усеченного конуса с радиальными прорезями. Прорези образуют лепестки, которые имеют отогнутые до закругления концы и являются упругими выжимными рычажками.

Ведомый диск 5 сцепления состоит из ступицы 16, стального разрезного диска и фрикционных накладок 17. Он имеет пружинно-фрикционный гаситель крутильных колебаний 18. Упругая связь между ступицей и диском осуществляется через пружины гасителя, а гашение крутильных колебаний – с помощью его фрикционных колец. Ведомый диск сцепления установлен на шлицах ведущего вала 6 коробки передач.

Сцепление вместе с маховиком находится в отлитом из алюминиевого сплава картере 1, который крепится к блоку цилиндров двигателя и закрывается с его стороны верхней и нижней крышками 9. В картере сцепления установлена вилка 3 выключения сцепления в металлической 2 и пластмассовой втулках.

Привод

Сцепление имеет механический привод с пружинным усилителем.

Педаль 13 сцепления (схема 4) прикреплена к кронштейну 11 педалей сцепления и тормоза, связанному с передним щитом кузова. С педалью сцепления связан рычаг 14, шарнирно соединенный с толкателем 15, на конце которого установлена предварительно сжатая пружина 16. Эта пружина уменьшает усилие на педали при выключении сцепления и обеспечивает возврат педали в исходное положение.

Схема 4 – Механический привод сцепления ВАЗ

1 – поводок; 2 – чехол; 3, 11 – кронштейны; 4 – шайба; 5 – гайка; 6, 8 – наконечники; 7 – оболочка; 9 – втулка; 10 – трос; 12 – серьга; 13 – педаль; 14 – рычаг; 15 – толкатель; 16 – пружина

Педаль сцепления соединена с пластмассовой серьгой 12 троса привода сцепления. Трос 10 размещен в оболочке 7, на концах которой закреплены наконечники. Верхний наконечник 8 находится в резиновой втулке 9, установленной в переднем щите кузова. Нижний наконечник 6 закреплен в кронштейне 3 двумя регулировочными гайками 5 и шайбами 4.

На нижнем конце троса закреплен поводок 1, который шарнирно соединяется с рычагом вилки выключения сцепления. Нижний конец троса закрыт резиновым чехлом 2.

При выключении сцепления педаль 13 поворачивается на оси и через серьгу 12 тянет трос 10. Трос через рычаг 15 (см. схема 3) поворачивает вилку 3 выключения сцепления, которая перемещает муфту 21 с подшипником 4. Подшипник воздействует на лепестки нажимной пружины 12, и она прогибается относительно опорных колец в сторону маховика. При этом наружный край пружины прекращает давить на нажимной диск, ведомый диск отходит от маховика, и сцепление выключается – не передает крутящий момент.

При отпускании педали сцепления пружина 12 возвращается в исходное положение под действие пружины усилителя, а оттяжная пружина 14 рычага 15 отводит в исходное положение вилку 3 и муфту с подшипником 4 выключения сцепления. При этом под действием пружины 12 нажимной диск прижимает ведомый диск к маховику, и сцепление включается – передает крутящий момент.

Резиновые элементы, используемые в приводе сцепления, исключают вибрации его деталей, снижают шум при работе и обеспечивают эластичность привода. В связи с этим по усилию на педали сцепления трудно определить ее свободный ход. Поэтому свободный ход педали сцепления проверяют на рычаге 15 вилки выключения сцепления. Свободный ход рычага вилки выключения сцепления в исходном положении привода должен составлять 3,5…4 мм. Его регулируют гайками 5 (см. схема 4) путем изменения положения нижнего наконечника 6 троса привода сцепления относительно кронштейна 3.