Диск сцепления

Диск сцепления предназначен для передачи мощности двигателя через трансмиссию к ведущим колесам автомобиля, при этом он обеспечивает с помощью системы сцепления отключение этой мощности для переключения передач, плавного трогания автомобиля с места и выполнения других задач. Конструкция диска сцепления автомобиля представляет собой кованую или литую стальную шлицевую втулку-ступицу, изготовленную из конструкционной или легированной стали, к которой с помощью демпферного механизма с цилиндрическими пружинами присоединен каркас диска, изготовленный из упругой стали 65Г, обеспечивающей прочность и сохранение формы под действием нагрузок. На каркас диска заклепками из мягкого материала крепятся фрикционные кольцеобразные накладки. Мягкий материал заклепок (например, алюминий) предотвращает при истирании фрикционных накладок более чем на 3/8 их толщины продирание обнажившимися заклепками чугунного маховика и нажимного диска, к которым ведомый диск прижимается в процессе работы. Склепанные с диском фрикционные накладки должны плотно прилегать к нему, не образуя зазоров более 0,3 мм, в противном случае после установки диска сцепления возможны нарушения в работе сцепления – оно может «вести» или «пробуксовывать».
Фрикционные накладки предназначены для синхронизации вращения коленчатого вала двигателя с вращением выходного вала коробки передач. Этот этап происходит с проскальзыванием трех дисков относительно друг друга, при этом выделяется много тепла. При неумелом пользовании сцеплением фрикционные накладки вовсе подгорают, их толщина резко уменьшается, головки заклепок начинают соприкасаться с поверхностями чугунного маховика и ведущего диска, трение при этом уменьшается и сцепление «пробуксовывает». Температура накладок во время работы может достигать 300 градусов Цельсия. При температуре более 200 градусов коэффициент трения накладок уменьшается, и сцепление начинает терять работоспособность.
Для отвода тепла от фрикционных накладок на них выполняют радиальные насечки. Фрикционные накладки в настоящее время изготавливаются, как правило, из органической фрикционной композиции, являющейся неприхотливой и дешевой, что и нужно для обычной эксплуатации серийных автомобилей в условиях малых и средних нагрузок. Такие накладки позволяют производить мягкое включение сцепления, плавное начало движения. При жестких условиях динамичной эксплуатации они быстро выходят из строя.
Трогание с места желательно производить при малых оборотах двигателя, точно так же нежелательно быстрое вращение маховика при переключении скоростей – этим вы сохраните свой диск сцепления.
Иногда диск сцепления может не выполнять ожидаемых от него функций. Часто это происходит при тюнингованном увеличении мощности двигателя, в результате которого новый крутящий момент превышает расчетную запасную нагрузку сцепления, и оно уже не может передать всю мощность в трансмиссию и начинает пробуксовывать. В таком случае при увеличении мощности двигателя необходимо менять и диск сцепления, например, на такой, накладки которого выполнены из материала FiberTuff, состоящего из углеродного волокна, кевлара и керамического наполнителя. Такой диск обладает теплостойкостью 4000С, износостойкостью накладок в 2-4 раза выше органических, повышенной четкостью работы сцепления.
Фрикционные накладки, изготовленные из кевларового волокна, имеют высокую теплостойкость (3700С), износостойкость (в 5-10 раз выше, чем органические), долговечность. Они не разрушают рабочие поверхности маховика и прижимного диска, но требуют аккуратного монтажа и длительной обкатки (10 тыс.км). Диск сцепления с такими накладками будет долго служить при жесткой эксплуатации.
В сцеплении спортивных автомобилей, находящихся в экстремальных условиях эксплуатации, используются металлокерамические диски, изготовленные чаще на медной основе. Высокая теплостойкость (до 6000С) и значительный коэффициент трения позволяют при равных размерах диска передавать вдвое больший крутящий момент. Недостаток материала состоит в быстром износе сопрягаемых деталей, поэтому металлокерамические диски получили применение только в гоночных и спортивных автомобилях.
Идеальным вариантом является сцепление на базе углеродных композитов. Особенностью системы является выполнение всех трех сопрягаемых поверхностей – маховика, прижимного и ведомого диска – из углерода, что создает максимальную износостойкость (в пять раз выше органических накладок) и высокий коэффициент трения. Теплостойкость системы достигает 25000С. Недостатком углеродной системы сцепления является высокая стоимость.
Рост мощности двигателей современных автомобилей, в большей части грузовиков, привел к тому, что передавать огромные крутящие моменты одним диском стало невозможным, поскольку необходимо резко увеличивать его диаметр или усилие прижимной пружины. Выход был найден в возврате к давно изобретенному двухдисковому сцеплению. Его преимущество в том, что при той же силе прижима и теми же фрикционными накладками можно передать вдвое больший крутящий момент, однако тепловая напряженность деталей значительно снижена. В Европе пока используются, в основном, однодисковые системы сцепления, американские же грузовики производятся только с двухдисковым сцеплением.
Для продления срока службы диска и всей системы сцепления вашего автомобиля производите его включение мягко и плавно, не допускайте резкого отпускания педали, не держите ногу на педали во время работы двигателя (накладки могут при этом пробуксовывать и изнашиваться), не держите долго сцепление выключенным на перекрестках (износ выжимного подшипника), старайтесь не управлять мощностью автомобиля педалью сцепления, контролируйте наличие жидкости в бачке гидравлического привода, не допускайте подгорания диска неумелыми действиями.