Грузовые автомобили отличаются от легковых не только габаритами – конструкция грузовика предназначена для регулярных высоких нагрузок, движения не только по асфальту, но и по грунтовке. Отсюда – повышенная прочность и выносливость всех узлов грузовика. Не исключение – и система сцепления, которая играет ключевую роль в управлении автомобилем. И этот обзор посвящен одной теме: как работает сцепление на грузовике, из чего состоит этот узел и зачем он нужен.
Что такое грузовое сцепление
Сцеплением в любом автомобиле, включая и грузовой, называют узел, который необходим для соединения или разъединения ДВС и трансмиссии. Плюс – для передачи крутящего момента двигателя на ведущие колеса – в тот момент, когда двигатель соединен с трансмиссией. Зачем это нужно? Для запуска ДВС без движения авто, легкого переключения передач и плавного старта, остановки без глушения мотора. Также узел сцепления снижает вибрацию от работающего мотора и защищает трансмиссию от инерционной перегрузки, рывков двигателя, соответственно – от повышенного износа.
Устройство сцепления грузового автомобиля
Начнем изучать сцепление грузового автомобиля устройство, которого сложное, и водитель видит только одну его часть – педаль, которая и приводит в движение все остальные узлы. Педаль сцепления располагается под левой ногой водителя. Все остальные элементы водитель не видит, но именно они и осуществляют всю работу:
- Выжимной подшипник. Через него передается давление от педали, на нажимной механизм, с отделением ведомого диска.
- Ведомый диск. Передает момент от двигателя на КПП. Через специальные накладки (фрикционы) ведомый диск сцеплен с ведущим диском.
- Ведущий или нажимной диск. Он подсоединен к маховику, соответственно, вращается одновременно с ним, направляя вращение на ведомый диск.
- Демпферные пружины – встроены в ведомый диск. Необходимы для снижения вибрации при работе ДВС, гашения ударов, понижения крутильных колебаний ДВС.
- Маховик. Одновременно и опора для ведущего диска, и накопитель энергии, передающейся от мотора. Маховик закреплен на коленвале двигателя, и благодаря ему обеспечивается равномерное вращение дисков.
- Нажимной механизм или корзина. По сути, это корпус, закрепленный на маховике, и в этом корпусе установлен ведущий диск, демпферные пружины, некоторые элементы привода.
Как работает сцепление на грузовике
Каждый элемент сцепления выполняет строго определенные функции. При работе двигателя вращается коленвал, на котором закреплен маховик, соответственно, вращается и ведущий диск. Вращение передается на ведомый диск, а тот передает его на трансмиссию. Предотвращают потерю энергии вращения и проскальзывания фрикционные накладки.
Что происходит, когда водитель давит на педаль сцепления? Усилие передается от педали к приводному узлу и через него переходит на выжимной подшипник. Подшипник передает усилие на нажимной элемент, который удерживает ведомый диск. Элемент разжимается, освобождая диск – так происходит размыкание контакта между двигателем и трансмиссией. Это необходимо для запуска двигателя без нагрузки на колеса иди же, для переключения передач.
Когда водитель отпускает педаль, система возвращается в исходное состояние. При этом работа сцепления плавная – это обеспечивается демпферными пружинами. Принцип работы сцепления одинаков для всех автомобилей, но плавность и четкость особенно важны в грузовиках, из-за повышенных нагрузок и потребности в высокой управляемости.
Виды сцеплений для грузовиков
В том, как работает сцепление на грузовике, нет отличий, независимо от марки и модели машины. Но есть отличия в виде сцепления – выделяют четыре их разновидности.
Сухое сцепление
Самый распространенный вид сцепления на современных авто, включая и грузовые машины. «Сухим» такой вид сцепления называют, так как ведущий и ведомый диски взаимодействуют без масла. Передача момента осуществляется за счет силы трения, которая возникает между фрикционами, поверхностью маховика и нажимного узла.
Сухое сцепление обладает такими преимуществами:
- надежность – за счет простой конструкции;
- быстрота и надежность передача момента – за счет силы трения;
- удобная и простая эксплуатация;
- относительно низкая стоимость, благодаря простоте производства.
Но отсутствие масла это и ряд минусов. В первую очередь, это высокая подверженность перегреву при интенсивном использовании, ускоренный износ фрикционов при частом переключении передач, или если водитель часто трогается «в горку». Но при аккуратной грамотной эксплуатации грузовика, соблюдении равномерного режима движения эти минусы не проявляются. Регулярное ТО также предотвращает возникновение серьезных неисправностей.
Сухое двухдисковое сцепление
В грузовых автомобилях и спецтехнике, других машинах, эксплуатация которых связана с высоким моментом, предпочтительнее установка сухого двухдискового сцепления. Как понятно из названия, в нем также отсутствует масло, поэтому передача момента осуществляется за счет силы трения. Отличие от обычной системы – установлен не один, а два ведомых диска, разделенных промежуточной пластиной. Это повышает площадь соприкосновения, соответственно, сцепление передает гораздо больший момент, но без увеличения диаметра диска.
В то же время, двухдисковое сухое сцепление более сложно в регулировке, а без своевременного ТО появляются ненужные вибрации и шумы. Тем не менее, такой вариант сцепления распространен в грузовых автомобилях, за счет следующих преимуществ:
- более равномерное распределение нагрузки на два диска, благодаря чему передача момента происходит плавно, упрощая управление машиной;
- уменьшение вероятности проскальзывания – благодаря увеличенной площади контакта;
- уменьшение износа фрикционов;
- простота конструкции;
- отсутствие необходимости в регулярной смазке.
Мокрое сцепление
Конструкция «мокрого» сцепления остается той же, но все фрикционные элементы работают в масле. Масло снижает степень износа и нагрева, поэтому узлы способны выдерживать самые серьезные нагрузки. Кроме того, масляная среда повышает плавность работы узлов. Отличием «мокрого» сцепления является и наличие нескольких ведущих и ведомых дисков – это повышает передачу момента при сохранении компактности узла. Поэтому мокрый тип сцепления можно часто встретить в компактной спецтехнике.
Но наличие масла повышает требовательность системы к обслуживанию – нужно регулярно заменять масло, так как в нем неизбежно накапливаются твердые частицы, что приводит к повышению трения элементов. Соответственно – к потере мощности и к повышенному износу элементов. Кроме того, масляные виды сцепления более сложны в обслуживании. Но это компенсируется долговечностью, высокой устойчивостью к перегреву и особенно плавной работой.
Сцепление двухмассового маховика
На грузовиках с мощным двигателем с высоким моментом устанавливают особый тип сцепления, с двухмассовым маховиком. Такой маховик не цельный, он состоит из двух частей. Первая часть соединяется с коленвалом, ее функция – принимать крутящий момент от ДВС. Вторая часть объединяется с трансмиссией, передавая момент ей. Между собой обе части маховика соединены демпферными пружинами.
Что это дает:
- эффективное гашение колебаний и резких толчков;
- более комфортное и легкое переключение передач;
- передача высокого момента.
Но такое устройство, в силу сложности, требует грамотного и регулярного ухода. При отсутствии обслуживание демпферные пружины изнашиваются, что ведет к разбалансировке маховика – появляются вибрации, шум, повышается вероятность поломки.
Возможные неисправности грузовых сцеплений
Мы рассмотрели устройство сцепления грузового автомобиля и его виды. Зная, из чего состоит узел, как он работает, можно предположить возможные проблемы сцепления, которые возникают при неграмотной эксплуатации механизма, отсутствии регулярного ТО или технических неисправностях.
Чаще всего возникают такие проблемы сцепления в грузовых авто:
- Проскальзывание. Проблема «сухих» систем. Проскальзывание возникает при износе фрикционов, потере упругости пружин в нажимной корзине. Результатом становится недостаточная передача момента, так как сцепление не может полностью соединить ДВС и коробку передач.
- Неисправность выжимного подшипника. Как правило, возникает из-за отсутствия смазки или естественного износа. Признаком неисправности становится посторонний шум при работе сцепления, вибрация. Естественно, ухудшается и работа системы.
- Неисправность двухмассового маховика. Возникает при износе пружин или их поломке. Признаком неисправности становится ухудшение работы сцепления, появление шума и вибрации.
- Неисправность гидросистемы в «мокром» сцеплении. Проявляется проблемным включением или даже отсутствием полноценного контакта с двигателем. Чаще всего проблема заключается в износе цилиндров гидросистемы, утечек масла или его недостаточного количества.
Отдельно стоит рассмотреть сложность с выключением или включением муфты сцепления. В большей части случаев причиной становится неправильная настройка привода, но возможен и износ элементов, и повреждение выжима.
