Сцепление. Устройство, принцип работы и технические параметры

Особенностями механизма однодискового диафрагменного сцепления вытяжного типа мод. MFZ-430 фирмы ZF Sachs (Германия) (Рис. 8) является то, что для выключения сцепле­ния применен привод без зазора между муфтой выключения сцепления и диафрагмой.

Рисунок 8. Механизм сцепления модели MFZ - 430

1 - ведущий вал; 2 - маховик; 3 - ведомый диск; 4 - нажимной диск; 5 - упорное кольцо; 6 - диафрагма; 7 - кожух сцепления; 8 - муфта выключения сцепления; 9 - вилка выключения сцепления; 10 - вал вилки выключения сцепления; 11 - кольцо ограничительное; 12 - коробка передач; 13 - пластина соединитель­ная

Однако в приводе между поршнем и толкателем главного цилиндра имеется зазор, ко­торый обеспечивает свободный ход педали 6...8 мм.

Нажимной диск 4 через четыре пакета соединительных пластин 13 крепится к чашеоб­разным втулкам, которые установлены в кожух 7 сцепления. Крутящий момент от двигателя через маховик 2 передается на кожух сцепления и через соединительные пластины на нажим­ной диск сцепления и далее на поверхность фения ведомого диска 3, ступица которого уста­новлена на шлицы ведущего (первичного) вала 1 коробки передач (делителя). Литой кожух устанавливается на маховик с помощью двенадцати болтов М10. Между кожухом и нажим­ным диском размещена диафрагменная пружина 6 вытяжного типа, под действием которой ведомый диск зажимается между нажимным диском и маховиком.

Выключающее устройство сцепления состоит из двадцати четырех лепестков диафраг­мы и муфты выключения сцепления 8, установленной непосредственно на самих лепестках диафрагмы при помощи запорного кольца «булавочного» типа. Для снятия муфты необходимо «расстегнуть булавку» кольца и при помощи монтажного ломика осторожными нажатиями создать осевое усилие и отсоединить муфту сцепления от диафрагмы.

Порядок установки вытяжного сцепления мод. MFZ-430 на двигатель следующий, на­жимной диск сцепления устанавливается на маховик без муфты выключения сцепления, кото­рая в свою очередь установлена на направляющем «стакане» коробки передач. Запорное коль­цо «булавочного типа» застегнуто на нажимном диске. Подвести и состыковать коробку пере­дач к сцеплению и затянуть болты крепления картера сцепления (делителя) к картеру махови­ка. Через нижний люк монтажным ломиком упереться в муфту выключения сцепления и вда­вить ее в диафрагму до характерного щелчка запорного кольца (булавки).

При снятии коробки передач необходимо отсоединить пневмогидроусилитель от ко­робки передач через лючок отстегнуть булавку и отвести коробку от двигателя.

Смазка подшипника муфты выключения в период эксплуатации не предусмотрена.

Привод сцепления (Рис.9), предназначенный для дистанционного управления сцеплением, — гидравлический, снабженный пневмоусилителем, состоит из педали 1 сцепления с отжимной пружиной 11, главного цилиндра 2, трубок и шлангов для подачи рабочей жидкости от главного цилиндра к усилителю
сцепления, трубки подвода воздуха от пневмопривода тормозных механизмов к усилителю сцепления.

В приводе управления сцеплением для уменьшения усилия на педали введена дополнительно сервопружина, прикрепленная одним концом к верхней части педали, другим — к кронштейну.

Рисунок 9. Привод сцепления мод. MFZ 430

1 — педаль; 2 — главный цилиндр; 3 — нижний упор; 4 — кронштейн; 5 — компенсационный бачок; 6 — сервопружина; 7 — рычаг; 8 — толкатель поршня главного цилиндра; 9 — эксцентриковый палец; 10 — верхний упор; 11 — отжимная пружина; 12 — пневмоусилитель фирмы «WABCO»; 13 — трубка подачи жидкости; 14 — трубка подвода воздуха

Педаль сцепления расположена слева впереди водителя и установлена на кронштейне 4, закрепленном на передней панели кабины водителя. Ось педали установлена в двух приваренных к кронштейну опорах и зафиксирована в одной из них шплинтом. Педаль вращается на оси, на втулке из антифрикционного материала. Ось смазывается смазкой № 158. Ход педали определяется двумя ограничителями, привернутыми к кронштейну. Ограничитель, расположенный в средней части кронштейна, ограничивает ход педали при движении ее вниз (при выключении сцепления), а ограничитель, расположенный в верхней части кронштейна, — при движении ее вверх (при отпускании педали и включении сцепления). Педаль постоянно поджимается к верхнему ограничителю хода пружиной.

К ступице педали приварен рычаг толкателя поршня главного цилиндра. В проушину рычага устанавливается эксцентриковый палец, предназначенный для соединения с проушиной толкателя и обеспечения регулировки зазора между толкателем и поршнем главного цилиндра при отпущенной педали сцепления.

Пневмогидравлический усилитель привода сцепления слу­жит для создания дополнительного усилия с целью облегчения управления сцеплением. Он крепится двумя болтами к фланцу картера сцепления с правой стороны.

Усилитель (рис. 10) состоит из переднего 35 и заднего 44 корпусов, поршня выключения сцепления 43 с толкателем 3, пневматического поршня 31, следящего устройства.

Рисунок 10. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления

а- подвод тормозной жидкости; б-подвод воздуха; 1-сферическая гайка; 2-контр­гайка; 3-толкатель поршня выключения сцепления; 4-защит­ный чехол; 5-стопорное кольцо; 6-корпус уплотнения поршня; 7-уплотнительное кольцо; 8-манжет следящего поршня; 9-следящий поршень; 10-корпус следящего поршня; 11-перепускной кла­пан; 12-колпачок; 13-уплотнитель вы­пускного отверстия;14-крышка выпуск­ного отверстия; 15-винт крепления крыш­ки; 16-диафрагма следящего устройства; 17-седло диафраг­мы; 18-уплотнительное кольцо; 19-пру­жина диафрагмы; 20-пробка; 21-пружина возвратная; 22-седло впускного клапана; 23-впускной клапан; 24-стержень клапанов; 25-крышка под­вода воздуха; 26-выпускной клапан; 27-регулировочные прокладки; 28-гайка; 29-шайба диафрагмы; 30-кольцо упорное; 31-пневматический поршень; 32-прокладка; 33-пробка; 34-манжета поршня; 35-передний корпус; 36-пружина поршня; 37-шайба; 38-манжета уплотнителя; 39-распорная втулка; 40-распорная пружина; 41-упорная втулка; 42-манжета поршня; 43- поршень выключения сцепления; 44-задний корпус

Передний корпус отлит из алюминиевого сплава. В нем рас­точены отверстие (вверху) и сверление (внизу). Сверление пред­назначено для установки пневматического поршня.

Верхнее ступенчатое отверстие предназначено для установ­ки впускного клапана с седлом следящего устройства.

Полости клапана в верхнем отверстии и надпоршневом пространстве нижнего сверления соединены между собой кана­лом. В стенке корпуса имеется пробка 33 для удаления конден­сата.

В цилиндре переднего корпуса расположен пневматический поршень 31 с манжетой и возвратной пружиной. Поршень на­прессован на толкатель, выполненный как одно целое с гидрав­лическим поршнем. Толкатель гидравлического поршня имеет сферическую гайку 1 и контргайку 2. Усилия от пневматическо­го и гидравлического рабочих поршней суммируются и переда­ются через толкатель и его сферическую гайку на рычаг вала вилки выключения сцепления.

В заднем чугунном корпусе 44 расточены отверстие (внизу) и сверление (вверху). Отверстие выполняет роль цилиндра гид­равлического поршня выключения сцепления.

Со стороны переднего корпуса в отверстие установлено и зафиксировано уплотнение поршня.

Верхнее сверление предназначено для установки корпуса поршня следящего устройства.

Рабочая жидкость из главного цилиндра поступает в полость гидравлического поршня через отверстие а в корпусе.

Сжатый воздух в верхнюю полость переднего корпуса под­водится через отверстие в крышке корпуса.

Следящее устройство предназначено для автоматического изменения давления воздуха в силовом пневмоцилиндре за поршнем пропорционально усилию на педали сцепления. Оно состоит из следящего поршня с манжетой 8, корпуса следящего поршня 10, диафрагмы с седлом выпускного клапана и пружиной, выпускного и впускного клапанов с возвратной пру­жиной.

В корпусе установлен следящий поршень с манжетой. Ход поршня ограничивается упорным кольцом.

Диафрагма зажата между корпусами; в ней при помощи гайки закрепляются седло выпускного клапана и две тарелки пружины диафрагмы.

Конические выпускной и впускной клапаны собраны на об­щем стержне. Пружина клапанов прижимает впускной клапан к седлу, закрепленному в корпусе при помощи крышки подвода воздуха.

Канал б для подвода сжатого воздуха в цилиндр пневмати­ческого поршня соединяется с полостью перед диафрагмой ка­либрованным отверстием.

Воздух из цилиндра пневматического поршня выпускается через выпускной клапан, внутреннюю полость седла выпускного клапана и отверстие, закрытое уплотнителем с крышкой.

Принцип работы

Исходное положение. Педаль привода сцепления находится в исходном положении, шток главного цилиндра – в верхнем положении. Поршень под действием пружины прижат к пере­городке корпуса. Между штоком и поршнем имеется зазор, по­лости главного цилиндра сообщаются между собой. В трубопро­воде, соединяющем главный цилиндр с гидроусилителем, давле­ние отсутствует.

Толкатель гидравлического поршня гидроусилителя под дей­ствием возвратной пружины рычага вала вилки прижимается к гидравлическому поршню, который через другой толкатель удерживает пневматический поршень в исходном положении.

Нажимной диск сцепления под действием нажимных пружин прижимает ведомые диски к среднему ве­дущему диску и маховику. Муфта выключения сцепления под действием пружин отведена от упорного кольца на 3,2...4мм, обеспечивая тем самым полноту включения сцепления.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, от коленчатого вала передается на маховик, средний ведущий и нажимной диски и далее за счет трения на ведомые диски. От ведомых дис­ков крутящий момент через демпфер передается на ступицы ведомых дисков и далее на первичный вал коробки передач.

Выключение сцепления. При нажатой педали привода сцеп­ления толкатель главного цилиндра закрывает отверстие в поршне, предотвращая перетекание жидкости из нижней полости в верхнюю, и перемещает поршень, сжимая пружину. При перемещении поршня в цилиндре повышается давление, которое передается по шлангам и трубопроводам к входному отверстию пневмогидроусилителя.

Рабочая жидкость под давлением поступает в полость ци­линдра гидравлического поршня усилителя и далее по каналу в заднем корпусе подводится к следящему поршню.

Следящий поршень начинает перемещаться, сжимая при этом пружину диафрагмы и перемещая седло выпускного кла­пана. Седло, перемещаясь, закрывает выпускной клапан, сжи­мая при этом пружину клапанов, и открывает впускной клапан. Сжатый воздух поступает в надпоршневое пространство пнев­матического поршня. Поршень начинает перемещаться, сжи­мая пружину, и перемещает через толкатель гидравлический поршень, а он через свой толкатель поворачивает рычаг вала вилки, который, в свою очередь, поворачи­вает вал и связанную с ним вилку выключения сцепления. Вил­ка своими лапками нажимает на сухари муфты выключения сцепления, перемещает ее, выбирая зазор, до упора в упорное кольцо рычагов. При дальнейшем перемещении муфты упор­ное кольцо нажимает на оттяжные рычаги, поворачивает их на осях вилок и отжимает нажимной диск от ведомого диска, сжимая при этом нажимные пружины. Рычаги среднего ве­дущего диска под действием своих пружин поворачиваются и перемещают диск в среднее положение.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведомые дис­ки и далее на трансмиссию не передается.

Часть сжатого воздуха через калиброванные отверстия в пе­реднем корпусе подводится в полость диафрагмы. Следящий поршень оказывается под действием двух направленных на­встречу друг другу усилий. При полностью выжатой педали сцепления давление жидкости на следящий поршень максималь­но, поэтому впускной клапан полностью открыт и пневматиче­ский поршень под давлением сжатого воздуха занимает левое положение, обеспечивая полное выключение сцепления.

Включение сцепления. При отпускании педаль сцепления под действием оттяжной пружины возвращается в исходное по­ложение, поршень главного цилиндра под действием давления жидкости также возвращается в исходное положение.

Давление жидкости на следящий поршень пневмоусилителя уменьшается, следящий поршень перемещается в левое положе­ние, диафрагма под действием пружины и давления сжатого воздуха прогибается, перемещая седло выпускного клапана. Впускной клапан под действием пружины садится на седло, прекращая подачу сжатого воздуха. Выпускной клапан при дальнейшем перемещении седла отрывается от него и сообщает надпоршневое пространство цилиндра пневматического поршня с атмосферой. Поршень под действием пружины перемещается в правое положение. Гидравлический поршень сначала под дей­ствием нажимных пружин сцепления, а затем под действием возвратной пружины рычага вала вилки выключения сцепле­ния занимает исходное положение. Муфта выключения сцепле­ния с подшипником перестает воздействовать на упорное коль­цо оттяжных рычагов. При этом нажимной диск под действием нажимных пружин прижимает ведомые диски к маховику и среднему ведущему диску, усилие прижатия увеличивается по­степенно, благодаря следящему действию пневмоусилителя. Кру­тящий момент, передаваемый на первичный вал коробки пере­дач от двигателя, постепенно увеличивается и достигает мак­симальной величины.

Для полного выключения сцепления водитель должен при­ложить усилие к педали 150Н (15кгс).

При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе автомобиля сцепление можно выключить за счет давления толь­ко в гидравлической части усилителя. При этом для создания необходимого давления водитель должен увеличить усилие на педаль сцепления до 600Н (60кгс).

На следящий поршеньусилителя действуют два усилия. Одно усилие от давления жидкости на поршень, которое стре­мится переместить поршень и открыть впускной клапан. Дру­гое – от действия пружины диафрагмы и давления сжатого воздуха на диафрагму; оно стремится закрыть впускной клапан.

Если водитель нажмет на педаль сцепления не до упора и остановит ее в промежуточном положении, то при повышении давления в диафрагменной полости наступает момент, когда усилие сжатого воздуха и пружины на диафрагму станет боль­ше, чем усилие давления жидкости на следящий поршень. При этом диафрагма переместится влево настолько, что возвратная пружина закроет впускной клапан. При перемещении следяще­го поршня давление жидкости увеличивается и усилия с обеих сторон следящего поршня уравновешиваются. В этом случае оба клапана (впускной и выпускной) закрыты и следящий пор­шень занимает промежуточное положение.

При увеличении давления рабочей жидкости (т.е. при даль­нейшем перемещении педали сцепления) впускной клапан от­кроется и новая порция воздуха поступит в цилиндр пневмопоршня, что обеспечит перемещение поршня и дальнейшее выключение сцепления. Следящее действие пневмоусилителя обеспечивает плавное включение сцепления.