Теоретические сведения

На автомобиле ВАЗ – 2101 установлено однодисковое, сухое, постоянно замкнутое сцепление, с центральной нажимной диафрагменной пружиной и гасителем крутильных колебаний на ведомом диске (рис. 1) и с гидравлическим приводом.

Сцепление установлено на маховике 11, закрыто алюминиевым картером 14, который крепится к блоку двигателя. Полость картера сцепления закрыта спереди стальной штампованной крышкой 12.

Различают три составные части сцепления: ведущую, ведомую и привод выключения сцепления.

Ведущая часть сцепления (рис. 1, 2) имеет постоянную связь с маховиком, т. е. вращается как при включенном, так и при выключенном сцеплении. Эта часть сцепления выполнена как неразъемный узел, состоящий из кожуха 15 сцепления, нажимного диска 10, нажимной центральной пружины 1 и ряда других второстепенных деталей. Этот узел крепится к маховику шестью болтами 13 с пружинными шайбами. Точность взаимного расположения маховика и кожуха сцепления обеспечивается тремя установочными штифтами. Каждый из них запрессован в маховик и на них центрируется кожух сцепления.

Рабочая поверхность нажимного диска шлифуется.

Ведущая часть сцепления отбалансирована. Балансировка достигается высверливанием металла в приливах нажимного диска.

Ведомая часть (рис. 2,3) сцепления расположена на шлицах ведущего вала 17 коробки передач. Она состоит из ведомого диска 4 в сборе с фрикционными накладками 2 и гасителя крутильных колебаний (демпфера).

Рисунок 1 - Сцепление ВАЗ – 2101.

1. нажимная пружина. 2. фрикционные накладки ведомого диска. 3. заклепка крепления нажимной пружины к кожуху сцепления. 4. ведомый диск. 5. упорный палец демпфера. 6. передняя пластина демпфера. 7. задняя пластина демпфера. 8. ступица ведомого диска. 9. пружина демпфера. 10. нажимной диск. 11. маховик. 12. крышка картера сцепления. 13. болт крепления сцепления к маховику. 14. картер сцепления. 15. кожух сцепления. 16. передняя крышка коробки передач. 17. ведущий вал коробки передач. 18. муфта подшипника выключения сцепления. 19. фрикционное кольцо упорного фланца. 20. шаровая опора вилки. 21. подшипник выключения сцепления. 22. пружина вилки. 23. опорное кольцо нажимной пружины. 24. толкатель вилки выключения сцепления. 25. вилка выключения сцепления. 26. регулировочная гайка. 27. рабочий цилиндр. 28. оттяжная пружина вилки выключения сцепления.

Рисунок 2 - Сцепление ВАЗ – 2101.

1. нажимная пружина. 2. фрикционные накладки ведомого диска. 3. заклепка крепления нажимной пружины к кожуху сцепления. 4. ведомый диск. 5. упорный палец демпфера. 6. передняя пластина демпфера. 7. задняя пластина демпфера. 8. ступица ведомого диска. 10. нажимной диск. 15. кожух сцепления. 18. муфта подшипника выключения сцепления. 19. фрикционное кольцо упорного фланца. 21. подшипник выключения сцепления. 23. опорное кольцо нажимной пружины. 29. фрикционные кольца демпфера. 30. опорное кольцо демпфера. 31. тарельчатая пружина демпфера. 33. пластина, соединяющая нажимной диск с кожухом сцепления. 34. фиксатор нажимной пружины. 35. пластина, соединяющая упорный фланец и кожух сцепления. 36. упорный фланец. 37. пружина, соединяющая вилку с муфтой подшипника выключения сцепления.

Рисунок 3 – Ведомый диск сцепления ВАЗ – 2101.

2. фрикционные накладки ведомого диска. 4. ведомый диск. 5. упорный палец демпфера. 8. ступица ведомого диска. 9. пружина демпфера. 17. ведущий вал коробки передач. 32. заклепка крепления накладки ведомого диска.

Рисунок 4 - Привод выключения сцепление автомобиля ВАЗ – 2101.

1. главный цилиндр привода выключения сцепления. 2. главный цилиндр привода тормозов. 3. кронштейн педалей сцепления и тормоза. 4. внутренние втулки педалей сцепления и тормоза. 5. крючок. 6. дистанционная втулка. 7. ось педалей сцепления и тормоза. 8. наружные втулки педалей сцепления и тормоза. 9. возвратная пружина педали тормоза. 10. сервопружина педали сцепления. 14. педаль тормоза. 15. возвратная пружина педали сцепления. 16. ограничительный винт хода педали сцепления. 17. педаль сцепления. 18. пластина. 19. толкатель.

Выключение сцепления осуществляется через гидравлический привод с подвесной педалью.

Педали сцепления и тормоза подвешены к кронштейну 3 (рис. 4), который крепится к щитку передка кузова. Ось 7 педалей выполнена в виде болта. На ней расположены две внутренние металлические втулки 4 и дистанционная пластмассовая втулка 6. В ступицах педалей установлены по две втулки 8. Эти втулки разрезные, пластмассовые и в процессе эксплуатации автомобиля не смазываются. К верхней части педали приварен кронштейн, в вырез кронштейна заходит крючок 5, который соединяется с сервопружиной 10. Эта пружина стремится повернуть педаль в сторону выключения сцепления, что снижает усилие на педаль. На пальце педали сцепления шарнирно крепится шплинтом толкатель 19 и пластина 18 возвратной пружины 15. Эта пружина возвращает педаль сцепления в исходное положение до упора в колпачок ограничительного винта 16 хода педали. Толкатель полусферическим концом входит в гнездо поршня 27 главного цилиндра.

Рисунок 5 – Главный цилиндр привода выключения сцепления автомобиля ВАЗ – 2101.

20. пробка. 21. возвратная пружина поршня. 22. поршень главного цилиндра. 23. стопорная шайба. 24. штуцер. 25. уплотнительная прокладка. 26. уплотнитель. 27. поршень толкателя. 28. стопорное кольцо. 29. защитный колпачок. 30. уплотнительное кольцо.

Главный цилиндр (рис. 5) привода выключения сцепления крепится на шпильках к пластине крепления кронштейна педалей сцепления и тормоза. В полости цилиндра установлены пружина 21 и поршни 22 и 27, между которыми установлен уплотнитель 26. Использование двух поршней в цилиндре уменьшает радиальные нагрузки на поршень 22 при действии толкателя 19 на поршень 27, а также улучшает уплотнение поршней в цилиндре за счет сжатия уплотнителя между ними. Другое уплотнительное кольцо 30 расположено в канавке поршня 22. Оно обеспечивает герметичность в рабочей полости цилиндра. Для улучшения уплотнения поршня в цилиндре в его хвостовике выполнен осевой канал, соединяющийся с радиальными отверстиями, которые выходят в канавку уплотнительного кольца 30. По мере увеличения давления в рабочей полости увеличивается ее воздействие на уплотнительное кольцо 30, которое, распираясь по радиусу, улучшает уплотнение поршня в цилиндре. Одновременно уплотнительное кольцо 30 является клапаном, через который рабочая полость цилиндра сообщается с бачком 13 (рис. 6). Это происходит при крайнем заднем положении поршней главного цилиндра, когда уплотнительное кольцо не перекрывает компенсационное отверстие А. В исходное положение поршни возвращаются под действием пружины 21 (рис. 5), которая одним концом упирается в буртик поршня, а другим - в пробку 20. Все детали удерживаются в полости главного цилиндра стопорным кольцом 28. Защитный колпачок 29 предохраняет полость цилиндра от загрязнения.

В отверстиях корпуса цилиндра закреплены трубопровод, отводящий жидкость от главного цилиндра к рабочему цилиндру, и штуцер 24, соединенный шлангом с бачком гидропривода сцепления. Штуцер 24 в гнезде прилива корпуса цилиндру уплотнен резиновой прокладкой 25 и крепится стопорной шайбой 23.

Рабочий цилиндр 27 (рис. 1) привода выключения сцепления крепится к картеру 14 сцепления двумя болтами. Верхний болт одновременно крепит пластину оттяжной пружины 28, которая возвращает в исходное положение вилку выключения сцепления.

Рисунок 6 – Схема работы привода выключения сцепления.

11. крышка бачка. 12. отражатель. 13. бачок гидропривода сцепления. 20. пробка. 26. уплотнитель. 29. защитный колпачок. 30. уплотнительное кольцо. 31. маховик коленчатого вала двигателя. 32. ведомый диск сцепления. 33. нажимной диск. 34. нажимная пружина. 35. кожух сцепления. 36. подшипник выключения сцепления. 37. муфта подшипника выключения сцепления. 38. ведущий вал коробки передач. 39. штуцер. 40. толкатель вилки выключения сцепления. 41. поршень рабочего цилиндра. 42. опорная тарелка. 43. пружина. 44. опорная шайба. 45. шаровая опора вилки. 46. вилка выключения сцепления. 47. регулировочная гайка. 48. контргайка. 49. фиксатор. а - компенсационное отверстие. б - перепускное отверстие.

В корпусе цилиндра установлен поршень 41 (рис.6) с двумя уплотнительными кольцами. Заднее уплотнительное кольцо 26 установлено в канавке поршня, переднее 30 постоянно поджато пружиной 43 к торцовой поверхности поршня. Пружина упирается в опорную шайбу 44, которая удерживается на хвостовике поршня стопорным кольцом.

Рабочая полость цилиндра через осевой канал и радиальные отверстия сообщается с канавкой уплотнительного кольца 30, что обеспечивает более плотное прилегание кольца к зеркалу цилиндра при выключении сцепления, когда в рабочей полости создается давление жидкости. В гнездо поршня упирается толкатель 40 вилки выключения сцепления. В корпус цилиндра ввернута пробка 20, в резьбовое отверстие которой ввернут наконечник шланга. В прилив корпуса ввернут штуцер 39 для прокачки привода сцепления.

Бачок 13 гидропривода сцепления закреплен на кронштейне щитка передка кузова

Работа сцепления. Когда сцепление включено, то между подшипником выключения сцепления и накладкой упорного фланца имеется зазор, равный приблизительно 1,5-2 мм (рис. 6). За счет своей упругости нажимная пружина 34 давит на кольцевой выступ нажимного диска 33 и прижимает его к ведомому диску 32. При этом ведомый диск будет зажат между маховиком и нажимным диском с усилием, не допускающим его пробуксовку. Поэтому при работающем двигателе ведущая и ведомая части сцепления будут вращаться вместе, передавая крутящий момент от коленчатого вала двигателя на ведущий вал 38 коробки передач.

При выключении сцепления усилие от педали через толкатель передается на поршни 27 и 22 (рис. 5). Преодолевая сопротивление пружины 21, они перемещаются в главном цилиндре. При этом переднее уплотнительное кольцо 30 перекрывает компенсационное отверстие А и полость цилиндра отсоединяется от бачка 13 (рис. 6). Жидкость через трубку и шланг поступает в полость рабочего цилиндра, создавая давление на поршень 41. Усилие от поршня через толкатель 40 и регулировочную гайку 47 передается на вилку 46 выключения сцепления. Поворачиваясь на шаровой опоре 45, вилка перемещает муфту 37 подшипника 36 выключения сцепления.

Первоначально выбирается зазор между подшипником и фрикционным кольцом упорного фланца. На этом заканчивается свободный ход педали сцепления, равный 25-35 мм. При дальнейшем ходе педали упорный фланец нажимает на лепестки нажимной пружины и она, прогибаясь на опорных кольцах, оттягивает через фиксаторы 49 нажимной диск 33 от ведомого диска 32, после чего передача крутящего момента на ведущий вал коробки передач прекращается.

При отпускании педали детали главного и рабочего цилиндров и сама педаль возвращаются в исходное положение под действием возвратных пружин. Переднее уплотнительное кольцо 30 (рис. 5) отходит от компенсационного отверстия А, что приводит к сообщению полостей главного цилиндра и бачка. Давление в системе привода падает и нажимной диск 33 (рис. 6) под действием упругости нажимной пружины 34 прижимает ведомый диск 32 к поверхности маховика. За счет упругой волнообразной поверхности ведомый диск первоначально проскальзывает и зажимается постепенно, что приводит к плавному включению сцепления. При этом крутящий момент передается от маховика на кожух 35 сцепления и нажимной диск 33 и за счет сил трения - на ведомый диск 32, а затем через элементы демпфера на ступицу ведомого диска и через шлицевое соединение на ведущий вал 38 коробки передач.

При изменении величины крутящего момента и возникновении крутильных колебаний ведомый диск 4 вместе с пластинами 6 и 7 перемещаются относительно ступицы 8. При этом между поверхностями ступицы и фрикционных колец 29 демпфера возникает трение, пружины 9 сжимаются. Ход сжатия пружины зависит от величины передаваемого крутящего момента. Поворот ведомого диска с пластинами демпфера относительно ступицы ограничивается упором пальцев 5 в подковообразные вырезы ступицы. После чего сжатие пружин прекращается. Вследствие действия упругого элемента демпфера энергия крутильных колебаний поглощается, что предохраняет детали трансмиссии от ударных нагрузок.

При резком отпускании педали сцепления жидкость не успевает заполнять освобождаемый поршнем 22 (рис. 5) объем и в рабочей полости главного цилиндра создается разрежение. Под его действием жидкость через отверстие Б, зазор между задним торцом уплотнительного кольца 30 и канавкой поршня 22 перетекает через радиальное отверстие в поршне в рабочую полость цилиндра, что обеспечивает последующее эффективное действие привода выключения сцепления.

Четкая работа сцепления обеспечивается определенными зазорами в приводе сцепления. Так, для полного выключения сцепления необходим зазор между толкателем 19 и поршнем 27 главного цилиндра. Он должен быть в пределах 0,1-0,5мм, что соответствует свободному ходу педали сцепления 0,4-2 мм. Если зазора не будет, то поршень не до конца будет возвращаться в исходное положение, то есть в рабочей полости цилиндра и во всем приводе при отпущенной педали будет оставаться избыточное давление, вследствие которого полного включения сцепления не произойдет, т. е. сцепление будет пробуксовывать. Этот зазор регулируется ограничительным винтом 16 хода педали.

По этой же причине необходим зазор (2 мм) между подшипником выключения сцепления и фрикционным кольцом упорного фланца. В сумме эти два зазора обеспечивают свободный ход педали сцепления, равный 25-35 мм. Зазор между подшипником выключения сцепления и упорным фланцем регулируется гайкой 47.

В то же время изменение указанных зазоров в сторону увеличения приведет к обратному явлению - неполному выключению сцепления.