ЗЧЕПЛЕННЯ

 
Зчеплення – один із вузлів трансмісії, яка передає обертовий момент від двигуна на ведучі колеса. Зчеплення як таке є в будь-якому автомобілі, хоча реалізовано цей механізм по-різному.
Зчеплення призначене для:
- тимчасового від’єднання двигуна від коліс. Саме короткочасного, бо для тривалого роз’єднання є нейтраль у коробці передач;
- для забезпечення плавного з’єднання двигуна з колесами. Різке, ударне з’єднання трансмісії унеможливлює рушання з місця і перемикання передач у певних умовах;
- для гасіння крутильних коливань двигуна. Цю функцію зчеплення виконує не на всіх моделях, і взагалі про неї згадують лише коли демпферні пружини дисків завдають проблем через зношення. Сюди ж можна віднести проблеми із сумнозвісним двомасовим маховиком, про який ми розповімо нижче.

У сучасних легкових автомобілях зустрічається кілька типів зчеплення, причому відмінності суттєві.

• Однодискове
• Багатодискове («сухе» та «мокре»)
• Відцентрове
• Електромагнітне

Найчастіше питання щодо цього вузла виникають у власників машин з простою механічною трансмісією, де використовується однодисковий механізм. Причина – по-перше, в максимальному поширенні таких коробок у Польщі (та й в усій Європі), а по-друге, там, де процесом розмикання керує людина, є найбільша ймовірність щось достроково вивести з ладу.

З’єднання і роз’єднання двох валів відбувається за рахунок притиснення один до одного двох гладких дисків – веденого, вкритого фрикційним матеріалом, і ведучого – суто металевого. Перший обертається разом з первинним валом коробки передач, другий – з колінвалом мотора. Є ще натискний диск, який власне притискує ведений диск до ведучого.

Стискує ці диски діафрагмова пружина, виконана у вигляді увігнутого диска, порізаного в центрі на «пелюстки». Саме пружність цих «пелюсток» і відчуває водій на педалі, коли через натискний підшипник змушує діафрагму вигинатися у зворотний бік і зовнішнім периметром відводити натискний диск від веденого.

За рахунок того, що і ведучий, і ведений диски гладкі, в момент їхнього з’єднання допускається прослизання – відповідно, обертовий момент на валу коробки передач збільшується плавно і ривка не відбувається. Усі диски накриті міцним сталевим корпусом – кошиком зчеплення. При тому ведучий диск одночасно є маховиком двигуна, зовнішня поверхня якого відшліфована для контакту з фрикційною накладкою веденого диска. 

Преселективні коробки передач типу DSG, Powershift, PDK та інші часто так і називають – «з подвійним зчепленням». Називають правильно, адже фактично це дві коробки в одному корпусі, і кожну обслуговує своє зчеплення. Кожне з них конструктивно є звичайним однодисковим зчепленням, але щільно упакованим в один, спільний з «колегою» корпус – кошик. Керує змиканням та розмиканням дисків сервопривід, за командою електронного блока.

Багатодискове зчеплення зустрічається насамперед у класичних АКП – гідромеханічних «автоматах», а ще в безступеневих трансмісіях, відомих також як CVT. В обох випадках цей механізм схований усередині корпусу коробки, тож окремо не ремонтується і не обслуговується.

Це справді пакет із дисків двох типів, які набрані через один, причому один тип з’єднаний з валом двигуна, другий – з валом трансмісії. Принцип з’єднання-роз’єднання той самий, що й в однодискового зчеплення – під тиском пружин уздовж осі.

Сенс великої кількості дисків, 4–5 пар, – у можливості зменшити їхній діаметр. Багатодискове зчеплення найчастіше працює в оливній ванні, що робить його вмикання більш плавним, а ресурс – довшим.

Це повністю автоматичний пристрій, який іноді використовується разом з автоматичними безступеневими трансмісіями типу CVT. Служить для повного від’єднання двигуна від коліс – тобто в положенні селектора N. Робота зчеплення залежить від обертів двигуна: на холостому ходу трансмісія розірвана, а коли водій «додає газу», відцентрова сила починає притискувати фрикційні колодки до веденої муфти і поступово відбувається з’єднання.

Екзотичний, як на сьогодні, принцип роботи зчеплення. Суть якого – у заповненні зазорів між ведучим і веденими дисками магнітним порошком, причому диски не притискуються один до одного. Порошок не заважає дискам обертатися незалежно один від одного, коли активовано режим «педаль натиснута». Але в потрібний момент на нього подається магнітне поле, порошок «кам’яніє» і зв’язує диски – вмикається режим «педаль відпущено».

Подібна схема буває використовується там, де потрібно автоматизувати процес вимкнення/увімкнення, адже все керування зводиться до подання або зняття напруги на котушки електромагнітів. Але спрацьовує таке зчеплення грубувато, тому його застосовують нечасто.

У зчепленні однодискового типу ведений диск відсувається від ведучого вилкою виключення. Це важіль, який має вісь качання посередині, одним кінцем (вилкою) впирається у вижимний підшипник, а другим виступає назовні. Щоб вимкнути зчеплення, на цей зовнішній кінець вилки треба натиснути. Що і відбувається, коли водій тисне на ліву педаль. Від педалі на вилку зусилля передається або тросом в оболонці, або гідроприводом.

Гідравліка хоч і складніша, але більш поширена, бо дає кращу плавність у зміщенні натискного диска. Такий привід має два гідроциліндри – головний біля педалі, і робочий – біля вилки. З’єднує їх трубопровід з робочою рідиною, повністю металевий або з гумовим шлангом.

У роботизованих (або автоматизованих) трансмісіях педалі немає, але є електропровід, який розташованій поряд з вилкою і рухає її в потрібний бік згідно з командами від електронного модуля управління. У цілому ж у роботизованих коробках передач зчеплення не відрізняється від звичайного вузла з «механіки».

Крім своїх основних завдань з роз’єднання трансмісії на машинах з «механікою» та «роботами» зчеплення попутно виконує ще одну роль. У ньому є елементи, які згладжують так звані крутильні коливання – такі собі нерівномірності обертового моменту, які завжди є на колінчастому валу двигуна. Саме для їх погашення на веденому диску є кілька вбудованих циліндричних пружин – а не для пом’якшення перемикання передач, як помилково думають деякі водії.

Але на кількох останніх поколіннях автомобілів з «механікою» та «роботами», незалежно від типу двигуна, все частіше зустрічається інше рішення – двомасовий маховик. Тепер це не монолітна чавунна болванка, а два масивні диски, з’єднані між собою через циліндричні пружини, схожі на гасителі крутильних коливань веденого дискуа зчеплення. А на самому диску, як правило, пружин у такому випадку немає.

Після пробігу в кількасот тисяч кілометрів двомасовий маховик зношується і потребує заміни. Через високу ціну власники часто намагаються зекономити, встановивши звичайний одномасовий маховик – або від іншої версії подібного двигуна, або спеціально створений як дешеву альтернативу. При цьому треба обов’язково встановити ведений диск з демпферними пружинами, а в багатьох випадках поміняти ще й кошик зчеплення.

Найчастіше проблеми зчеплення – це зношені фрикційні накладки веденого диска. Так само через природний знос виходить з ладу вижимний підшипник. Буває, що в місці контакту вижимного підшипника з демпферною пружиною її пелюстки стираються до товщини паперу. Отже, треба замінювати кошик у зборі, бо фактично «діафрагма» не знімна.

Демпферні пружини через знос вікон на веденому диску можуть врешті-решт випасти і підклинити вали – аж до аварійних руйнувань у кошику зчеплення. Вилка виключення може зламатися просто навпіл через втомленість матеріалу, а іноді трапляються проблеми з її віссю.

Циліндри гідроприводу з часом течуть, набирають у систему повітря і не можуть нормально розмикати диски. Наголосимо, що в багатьох конструкціях робочий циліндр схований всередині «дзвону», і якщо вузол вже розібрано для заміни іншої деталі, треба заміняти і циліндр, не чекаючи проблем з ним.

Насамкінець скажемо, що коли вже майстер дістався до «нутрощів» зчеплення, варто поміняти відразу всі деталі, що в принципі зазнають зношення. Щоб незабаром не оплачувати монтаж-демонтаж повторно, для заміни наступних деталей.

Зрозуміло, що найдовше трансмісія прослужить на тій машині, яка більше стоїть у0 гаражі, ніж їздить дорогами. Але і в режимі інтенсивної експлуатації зчеплення може прослужити кількасот тисяч кілометрів, якщо дотримуватися простих правил.

• Усі маніпуляції з педаллю зчеплення робіть при мінімально можливих обертах двигуна. Іноді від цього правила доведеться відступати, без цього не буває.
• Не майте звички тримати ногу на лівій педалі під час руху. Це призводить до зношення вижимного підшипника та гідравліки.
• Правильно підбирайте передачі. Щоб двигун не заглухнув при помилковому вибору передачі, вам доводиться збільшувати оберти і затримувати педаль. Таким чином ведений диск, його накладка і пружини, отримають зношення більше від звичайного.
• Не забувайте замінювати робочу рідину в системі гідроприводу, як це радить заводська інструкція. Якщо інструкції немає, замінюйте «тормозуху» раз на три роки.

Якщо віднести до проблем зчеплення і двомасовий маховик, то окремо дамо кілька порад.

• Двомасовий маховик боїться перегріву. Не буксуйте довго в снігу і на багнистій дорозі, не затягуйте момент відпускання педалі.
• Якщо доводиться буксирувати причеп або іншу машину, намагайтеся робити це без частих змін швидкості, зайвих прискорень та перемикань передач.
• Уникайте нештатних навантажень на трансмісію, бо всі ривки та поштовхи в ній сприймаються в тому числі і маховиком. Не зловживайте поїздками путівцями, піщаними та кам’янистими шляхами.

Коли йдеться про експлуатацію та ремонт зчеплення, можна сказати одне: не забувайте, що приводити його до ладу недешево. Бо воно і заховане глибоко в надрах силового агрегату, і деталі треба тільки заміняти, бо ремонт їх не передбачений. Тому бережіть ваше зчеплення під час їзди, а коли все ж настане час їхати з ним на сервіс, не пошкодуйте коштів на перевірену СТО і якісні запчастини.