Такая незаменимая часть автомобиля как сцепление известна всем. Оно используется, когда автомобиль начинает движение и при необходимости безопасно переключить передачи. Каково же устройство этого важного автомобильного узла. Учащиеся автошколы нередко испытывают затруднения, осваивая его.
В одной из предыдущих публикаций о сцеплении автомобилей, говорилось о назначении и видах сцеплений. Сейчас остановимся подробнее на том как устроено и каков принцип функционирования фрикционного сухого сцепления – вида сцепления, получившего наибольшее распространение.

Как устроено сухое фрикционное сцепление
В состав сухого фрикционного сцепления входят такие составные части:
  • маховик;
  • диск ведомый (диск сцепления);
  • диск нажимной («корзина» сцепления);
  • муфта нажимная;
  • подшипник выжимной;
  • составляющие привода сцепления.

Маховик. Находится на коленчатом валу мотора. При его посредстве крутящий момент передается на трансмиссию. В настоящее время предпочтение отдается двухмассовым маховикам: одна часть такого маховика закрепляется на коленчатом валу, а вторая служит ведущим диском сцепления. Именно на второй части маховика расположены фрикционные накладки, вращающие диск сцепления. Составляющие маховика соединяются посредством пружин, выполняющих демпфирующие функции и уменьшающих степень вибрации.

Нажимной диск. В данный узел сцепления входит корпус (напоминающий своей формой корзину, что и послужило причиной названия «корзина» сцепления) и сам нажимной диск, который соединен с корпусом посредством пружины (или пружин). Пружины непрерывно прижимают «корзину» сцепления к диску сцепления, что позволяет передавать мощность мотора автомобиля коробке передач. В конструкции «корзины» изредка применяются пружины, расположенные по кругу. Правда в последнее время более распространено применение одной пружины (диафрагмы), состоящей из нескольких тангенциальных (размещенных по радиусу) пластин. Одна сторона пластин соединяется с корпусом, другая в центральной части – с выжимным подшипником. Узел жестко крепится на маховике и вращается вместе с ним как единое целое.

Ведомый диск. Размещается между «корзиной» сцепления и маховиком, ступица его надевается на главный вал коробки передач. Конструкция диска сборная: в основе ее лежит диск из металла, с обеих сторон которого расположены фрикционные накладки. Кроме того для смягчения ударов и более плавной передачи крутящего момента диск снабжен демпфирующими пружинами.

Выжимной подшипник с нажимной муфтой. Подшипник, имеющий особую конструкцию, упирающийся в центр пружины диафрагмы и производящий ее сжатие, когда происходит выжимание сцепления. Необходимость в подшипнике объясняется просто: вращение корзины происходит совместно с маховиком, а без подшипника, муфта очень сильно изнашивалась бы. Нажимной подшипник позволяет справиться с этой проблемой, поскольку муфта оказывает давление на внешнюю неподвижную его часть, а передача усилия на пружину происходит через внутреннее кольцо подшипника.

Детали привода сцепления. Это все необходимое для того, чтобы включить и выключить сцепление.

Среди деталей сцепления основные:
  • вилка выключения сцепления, посредством которой осуществляется движение нажимной муфты;
  • тросы (в случае механического привода);
  • гидроцилиндры и трубки (в случае гидропривода);
  • педаль.

Как работает фрикционное сцепление
Функционирование данного узла автомобиля чрезвычайно проста. Сцепление постоянно включено, что обеспечивает диафрагменная пружина (или пружины), которая позволяет добиться прижатия нажимного диска к диску сцепления и маховику. В подобном положении происходит вращение узла сцепления как единого целого и передача мощности является полной.
Когда происходит переключение передач, сцепление выключается: нажатие на педаль приводит к сжатию пружины (посредством привода сцепления, муфты, нажимной вилки, и выжимного подшипника), пластины которой, зафиксированные в «корзине», работают в качестве рычагов, и приводят к отведению нажимного диска от ведомого. В это время передача крутящего момента временно прерывается и появляется возможность переключить передачу.
Когда нужная передача включена, педаль сцепления отпускается водителем и пружина приходит в начальное положение, прижимая нажимной и ведущий диск друг к другу и к маховику. После этого возобновляется передача крутящего момента.
Но основные достоинства сцепления проявляются, когда автомобиль начинает движение. Устройство сцепления таково, что прижимное усилие дисков может быть различным, поэтому крутящий момент передается в той степени, которая требуется. При небольшом отпускании педали сцепления диски слабо прижимаются между собой и мощность передается на коробку передач и колесам не в полной мере. Это дает возможность плавно трогаться с места и разгоняться.

Двойное сцепление в авто с АКП
В автомобилях, оборудованных АКП педаль сцепления отсутствует, но само сцепление есть. Теперь управление им производится при помощи автоматики. Различным видам АКПП соответствуют сцепления разных типов. Роботизированные коробки передач основаны на двойном сцеплении, существенно отличающемся от сцепления, рассмотренного ранее.
В двойном сцеплении имеется 2 набора пластин, в состав которых входят фрикционные муфты, одна из которых дает возможность передавать тяговое усилие валу нечетных передач, другая валу четных передач.
Работа двойного сцепления происходит в масляной ванне (это позволяет его отнести к «мокрому» типу). При этом в нем применяются несколько фрикционных дисков, объединенных в пакеты. В обычном состоянии разомкнутые пластины удерживаются посредством пружин. Сжимаются диски (подобно переключению передач в автоматической коробке передач) при помощи масла, попадающего в гидроцилиндры фрикционных муфт.