Руководство по муфте механической коробки передач:как это работает, как это исправить

Итак, у вас есть машина с тремя педалями под рулем. В то время как автомобили с ручным переключением почти устарели, многие автомобилисты предпочитают переключать передачи, а не просто «позволять этому происходить» в этой волшебной коробке, называемой автоматической коробкой передач. Мало что может быть веселее, чем выжать сцепление и нажать на педаль газа, поскольку крутящий момент преодолевает шины, и они быстро превращаются в кипящее дымовое шоу.

Все это включение-выключение сцепления-переключение влияет на поверхности сцепления механической коробки передач, в конечном итоге изнашивая их. Если вы позволите ему зайти слишком далеко, маховик будет съеден заклепками, которые крепят фрикционные диски сцепления к самому диску. Владеть автомобилем с ручным переключением передач очень весело, однако вы должны знать о некоторых ключевых моментах, которые помогут сохранить удовольствие и не оставят вас в затруднительном положении на вершине холма в надежде, что аварийный тормоз сработает.

Анатомия сцепления

Стандартное базовое однодисковое сцепление с механической коробкой передач — это то, что типичный автомобиль с ручным переключением передач почти всегда будет иметь с завода. Они долговечны, имеют хорошее ощущение педали и отлично подходят для низкой и средней производительности. Муфта механической коробки передач предназначена для передачи мощности от двигателя к коробке передач, а также для разрыва этой связи при необходимости. Звучит не так уж много, но, учитывая огромную выходную мощность некоторых транспортных средств, удерживать это соединение без проскальзывания — тяжелая работа. Существует два основных типа сцеплений механических коробок передач:пружинная ступица и сплошная ступица.

Большинство уличных сцеплений имеют подпружиненную ступицу. Ряд из шести-восьми пружин используется для поглощения небольшого количества удара от вращающегося маховика, когда он захватывает стационарную муфту. Это уменьшает вибрацию и шум сцепления. Есть также ряд ограничительных штифтов, считайте их отбойниками, которые являются максимальными ограничениями вращения для соединения ступицы с диском. Если пружины вашей втулки слишком легкие, вы будете отскакивать от ограничительных штифтов, что приведет к вибрации. В дисках сцепления часто используется еще одно пружинное устройство — пружина Марселя. Это тонкие пружины в виде шайб, которые располагаются между диском и сцеплением, обращенным к самому себе. Пружина Марселя также уменьшает вибрацию. Твердые втулки более ориентированы на гонки, где вибрация и плавное переключение не являются проблемой. Сплошные ступичные муфты недолговечны на улице из-за вибрационной усталости на шлицах.

Прижимные плиты

Там, где сцепление выполняет тяжелую работу, нажимной диск является механизмом, который освобождает и зацепляет диск. Существует три типа нажимных пластин:конструкции с диафрагмой, удлиненные и Borg &Beck. У каждого есть свои преимущества в своих полезных областях.

Прижимные плиты с диафрагмой наиболее распространены в уличных условиях. Это то, о чем вы думаете, когда кто-то говорит «нажимная пластина»; Диафрагма представляет собой ряд длинных пружинных стержней, которые веером расходятся вокруг выжимного подшипника. Они эффективны для уличных и высокопроизводительных уличных применений, потому что они имеют отличное давление пружины, равномерно нагружают диск сцепления по всему диаметру, а пружины имеют точку разрыва. Это означает, что давление сцепления значительно уменьшится в точке, где пружины находятся над центром. Когда вы застрянете на светофоре, ваше бедро скажет вам спасибо.

Длинный стиль чаще встречается в строго дрэг-рейсинге. В длинном стиле используются три узких пальца, которые соединяют выжимной подшипник с группой из девяти пружин вокруг прижимной пластины. Для выключения сцепления необходимо сжать девять пружин. Этот дизайн очень популярен для дрэг-рейсинга для быстрого переключения передач. Длинный стиль легко настраивается с помощью жесткости пружины, высоты стойки и центробежных грузов. Центробежные грузы добавляют дополнительное усилие на сцепление, так как двигатель вращается быстрее.

Borg &Beck - это версия длинного стиля, в которой используются три пальца для сжатия пружин для освобождения диска. В стиле Borg &Beck используются ролики, которые поворачиваются при увеличении оборотов двигателя для увеличения давления на диск.

Материалы имеют значение

Фрикционный материал так же важен, как и остальная часть конструкции. Существует четыре типа фрикционных материалов, используемых в сцеплениях, но для всех из них существует около миллиона различных марок. Четыре типа материалов:органические, керамические, углеродные/кевларовые и металлические. Как обсуждалось ранее, чем выше коэффициент трения, тем сильнее сцепление материала за счет износа. Есть еще несколько факторов при выборе фрикционного материала:

• Органические материалы. Органические материалы состоят из металлических волокон, вплетенных в органическое волокно, которое раньше было асбестом, но в наши дни наиболее распространенными материалами являются стекловолокно, углеродное волокно, латунная проволока и несколько запатентованных связующих, чтобы скрепить все это вместе. Связующие смолы являются основной проблемой органических сцеплений. Так же, как и тормозные колодки, перегрев приводит к их остеклению. Тот опаляющий запах волос в носу, который вы получаете, когда поджариваете сцепление (или тормозные колодки), - это горящая смола. Когда он остывает, на обеих поверхностях остается тонкий слой скользкой кристаллизованной смолы. Хотя органические сцепления восприимчивы к перегреву, они вполне пригодны для большинства уличных автомобилей. Органические материалы являются самыми мягкими из всех фрикционных материалов, что означает низкий уровень вибрации, плавное зацепление и хорошую удерживающую способность.
• Кевлар. Диски из кевлара являются хорошей альтернативой органическим сцеплениям на уличных автомобилях. Изготовленные аналогично органическим волокнам, волокна кевлара сплетены и спрессованы смолой. Они тверже органики, поэтому болтают сильнее. Одна из проблем с этими типами сцеплений заключается в том, что, хотя они обладают отличной термостойкостью в сцеплении, они также сохраняют тепло. Это означает, что маховик будет нагреваться сильнее и оставаться горячим. Если вы перегреете кевларовую муфту, она не восстановится быстро. Эти материалы отлично подходят для улиц и полос, где не бывает частых остановок.
• Керамика. Керамические муфты очень хорошо поглощают тепло и отводят его от сопрягаемых поверхностей нажимного диска и маховика. Они также обладают лучшей удерживающей способностью по сравнению с органическими материалами. В чем керамические материалы страдают, так это в долговечности и вибрации. Твердость материалов заставляет их болтаться гораздо больше, чем органику при их резком зацеплении. Это также изнашивает сопрягаемые поверхности быстрее, чем органика. Керамика изнашивается быстрее, чем муфта Kelvar/карбон, но имеет более высокую термостойкость. Движение с остановками может быть проблемой для керамических сцеплений.
• Металлические. Металлические муфты изготавливаются из спеченного железа, а иногда и из очень твердой бронзы. В процессе спекания частицы нагреваются до красна, а затем сжимаются вместе, оставляя грубый блок. Они не совсем расплавились, а просто нагрелись до такой степени, что слиплись. Нет смолы для перегрева и глазури. Эти плохие парни много болтают, но они также обладают высочайшей силой удержания. Они не дружелюбны к улице, так как помолвка очень резкая. Это означает, что они также быстро изнашивают сопрягаемые поверхности. Они способны обрабатывать более 750 лошадиных сил в однодисковой системе.
• Гибридные — в гибридных сцеплениях с одной стороны используется один тип материала, а с другой — другой. Это позволяет производителю сцепления сочетать характеристики обоих материалов. Это обеспечивает более длительный срок службы маховика, более плавное зацепление, но лучшее сцепление с прижимной пластиной.

Признаки неисправности сцепления

Когда выходит из строя сцепление вашей механической коробки передач, есть несколько явных признаков надвигающейся гибели.

Проскальзывающее сцепление

По мере того, как фрикционные пластины изнашиваются, остается меньше материала для захвата маховика и прижимной пластины. Как только материал достаточно изношен, обороты двигателя будут немного выше, чем обычно, когда сцепление включено (педаль отпущена). Это связано с тем, что трения недостаточно, чтобы удерживать его плотно. Кроме того, вы можете заметить, что сцепление выключается быстрее, чем обычно, так как вам не нужно сильно нажимать на педаль. Разгон автомобиля также будет медленнее. Это самая распространенная проблема износа сцепления. Проскальзывающее сцепление также будет пахнуть горящим сцеплением, что безошибочно.

Залипание сцепления

Если сцепление не выключается при нажатии на педаль, это может быть вызвано несколькими проблемами. Существует три типа рычажного механизма сцепления механической коробки передач — гидравлический, тросовый и стержневой. Рычажный механизм представляет собой прочную механическую связь между системой сцепления и педалью. Если этот тип сцепления заедает, это всегда проблема с нажимным диском или выжимным подшипником и требует замены. Это может произойти и с другими типами.

Тросовые соединения используют трос между педалью и системой сцепления для управления выжимным подшипником. Тросы могут порваться, повиснуть или растянуться. Некоторые из них являются саморегулирующимися, но другие требуют периодической регулировки для поддержания надлежащей работы сцепления.

В большинстве современных сцеплений используются гидравлические системы, в которых педаль приводит в действие главный цилиндр (аналогичный главному тормозному цилиндру) на противопожарной перегородке, которая управляет гидравлическим выжимным подшипником внутри системы сцепления в картере трансмиссии. Если в главном цилиндре закончилась жидкость, в нем есть пузырьки воздуха или он вышел из строя, сцепление будет работать с трудом. Кроме того, может выйти из строя и выжимной подшипник.

Жесткое сцепление

Еще одна проблема, которая возникает, — это жесткое сцепление, когда педаль тугая и не выключает сцепление. Обычно это происходит из-за плохой прижимной пластины и требует замены. Другими возможными причинами в этом сценарии являются заедание рычажного механизма или неисправность главного цилиндра.

Ремонт сцепления

Устранение неисправного сцепления механической коробки передач обычно включает в себя три основных компонента

• Диск сцепления и нажимной диск
• Маховик
• Выжимной подшипник

Часто все три подлежат замене, но в большинстве случаев можно заменить пакет сцепления (нажимной диск и диск сцепления) вместе с выжимным подшипником. Подшипник является быстро изнашиваемым элементом, и если он не был недавно заменен сам по себе, рекомендуется заменять его всякий раз, когда устанавливается новый диск сцепления, если только это не гидравлический подшипник, в котором его можно использовать повторно.

Пакет сцепления следует заменять в комплекте с новым диском и новой нажимной пластиной. Нажимной диск использует пружины для включения/выключения сцепления, которые со временем утомляются и изнашиваются, как и диск сцепления. Это расходный материал. В большинстве случаев диск сцепления заказывают с соответствующим нажимным диском в комплекте, поэтому не тратьте время на повторное использование старого нажимного диска.

При этом маховик менять не нужно. Если поверхность маховика чистая, без канавок, обесцвечивания или выемок, то его можно использовать повторно как есть. Если поверхность имеет какие-либо дефекты, ее необходимо проверить. Снимите маховик, отнесите его в местный магазин NAPA и проверьте, можно ли его повернуть. Как и тормозной диск, маховик сделан очень толстым, чтобы его можно было обнажить, когда сцепление в конце концов выйдет из строя, что сэкономит вам деньги на замену. Маховик можно подвергнуть механической обработке для устранения дефекта, вызванного изношенным сцеплением, в большинстве случаев, но не всегда. Глубокие выбоины, трещины и серьезные тепловые повреждения потребуют полной замены. Вы всегда должны проверять свой маховик, независимо от того, как он выглядит. Маховики могут деформироваться, и хотя вы этого не увидите, вы почувствуете это, когда вставите новое сцепление.

Опасности замены сцепления

Основная опасность, с которой вы столкнетесь при замене сцепления механической коробки передач, — это что-нибудь размозжите вам лицо или тело. Если у вас нет доступа к подъемнику, вы будете работать под автомобилем (на домкратах, НЕ шлакоблоки!!), трансмиссию надо снять, двигатель подпереть, чтобы он не сорвался с опор. Это приравнивается к большому количеству тяжелых предметов, которые ждут, чтобы разбить вам лицо о затылок, поэтому будьте осторожны. Вам понадобится помощник, который поможет снять коробку передач, здесь также поможет напольный домкрат.

Помимо опасного характера работы под автомобилем, необходимо отрегулировать гидравлические муфты. Существуют специальные инструменты, которые помогут вам сделать это, или вы можете сделать это сложным путем с помощью набора штангенциркулей. Обязательно соблюдайте характеристики, указанные производителем. Если вы настроили его неправильно, все это должно вернуться, чтобы исправить это.

Инструменты

Все автомобили разные, поэтому для некоторых могут потребоваться специальные инструменты, не перечисленные здесь, но это основной список того, что вам нужно для замены сцепления.

Напольный домкрат

Подставки для домкрата (шлакоблоки не учитываются)

Набор стандартных головок или головок с метрической резьбой (в зависимости от производителя автомобиля)

Множество длинных удлинителей с трещоткой для доступа к верхним болтам

Трансмиссионное масло (оно может вылиться из трансмиссии при снятии, точные требования к жидкости см. в руководстве по эксплуатации автомобиля)

Пилотный инструмент для подшипника сцепления

Для переднеприводных автомобилей придется снимать ШРУСы, что может потребовать разборки передней подвески, а также некоторых специальных инструментов.

Пора спать

Притирка клатча — процесс, требующий терпения. Если вы используете сцепление для гонок, скорее всего, у вас нет 500 миль, чтобы включить сцепление на 1200 переключений, но для уличного автомобиля это то, что нужно сцеплению для правильной посадки. Это означает, что первые 200 миль следует вести осторожно (это пробег по городу, а не по трассе), а затем следующие 200–300 км следует вести умеренно.

Если есть сомнения…

Обратитесь за помощью к профессионалу. Замена сцепления на собственном автомобиле — это длительный проект, который может привести к тому, что ваша машина не будет работать в течение нескольких дней. Если у вас нет опыта и у автомобиля передний привод, возможно, вам лучше обратиться к местному поставщику услуг NAPA AutoCare. С заднеприводными автомобилями работать легче, но работа требует большого подъема тяжестей и маневрирования под машиной, что приведет к переломам суставов и боли в горле от крика:«Почему бы тебе просто не вернуться обратно, как ты пришел? вон!!!!”

Клатчи – это предмет износа, они предназначены для того, чтобы изнашиваться. Подождать, пока сцепление полностью не исчезнет, ​​— отличный способ убедиться, что работа будет стоить значительно дороже, чем если бы вы обращали внимание на предупреждающие знаки. Слушайте, чувствуйте и следите за признаками неисправности сцепления. Ваш кошелек и автомобиль скажут вам спасибо.