Вал вилки сцепления КАМАЗ: надежная работа трансмиссии
Сцепление — один из важнейших узлов трансмиссии, именно благодаря сцеплению автомобиль может плавно начать движение, а включение скоростей производится без рывков. Выключение сцепления производится тремя деталями — вилкой сцепления, ее валом и рычагом вала. Об этих деталях, их назначении и роли в функционировании сцепления пойдет речь в данной статье.
Устройство сцепления КАМАЗ
Подавляющее большинство моделей автомобилей КАМАЗ оснащаются традиционной механической трансмиссией, в состав которой входит сцепление с ручным (а точнее — ножным) управлением. Данный узел обеспечивает прерывание потока крутящего момента, снимаемого с маховика двигателя и поступающего на КПП в момент переключения передач, а также для плавного начала движения автомобиля с места и совершения иных маневров, связанных с изменением скоростного режима (в частности — при торможении).
На сегодняшний день во всех грузовиках КАМАЗ используется сухое фрикционное двухдисковое сцепление двух основных типов:
• Модель 17 — диафрагменное сцепление. Прижим дисков обеспечивается центральной диафрагменной пружиной, выполненной заодно с корзиной;
• Модель 14 и 142 — сцепление с цилиндрическими (обычными) пружинами. Прижим дисков обеспечивается рядом нажимных цилиндрических пружин, расположенных по окружности. В модели 14 используется 12 нажимных пружин, в модели 142 — 24 пружины.
Диафрагменное сцепление используется, преимущественно, на новых моделях КАМАЗ, однако самое широкое применение находит и традиционное сцепление с периферийным положением пружин. Оба типа сцепления имеют схожую конструкцию, отличаясь только устройством механизма выключения, который смонтирован на корзине. Рассмотрим конструкцию каждого типа сцепления, но сначала посмотрим на общую для обоих типов сцепления часть — пакет фрикционных дисков.
Основу сцепления составляет пакет из двух ведущих, одного ведомого и одного нажимного диска. Ведущие и нажимной диск находятся в сцеплении друг с другом с помощью шипов на наружной поверхности, внутренний ведущий диск выполнен в виде маховика, он посредством вала связан с маховиком двигателя. Пакет ведущих дисков собран таким образом, что они могут двигаться вдоль оси, вследствие чего изменяется расстояние между ними.
Между ведущими дисками расположены ведомые диски (или диски сцепления), надетые на вал, непосредственно связанный с первичным валом коробки передач. Ведомые диски значительно тоньше ведущих, они изготовлены из материала с высоким коэффициентом трения, либо несут на себе фрикционные накладки из такого же материала. Диски устанавливаются на вал с помощью шлицевого соединения.
В нормальном положении пакет дисков сжат (что обеспечивают пружины), он вращается как единое целое, поэтому крутящий момент, снимаемый с маховика двигателя, через пакет ведущих и ведомых дисков передается на КПП. Если же водитель нажимает на педаль сцепления, то диски с помощью механизма выключения отводятся друг от друга, и поток крутящего момента прерывается. Именно в это время можно переключать скорости или производить торможение без опасения поломки коробки передач.
Главное отличие между диафрагменным сцеплением и сцеплением с цилиндрическими пружинами заключается в конструкции механизма выключения и, как следствие, в устройстве корзины.
Диафрагменное сцепление. Основу сцепления составляет корпус, который называется корзиной. Корпус закрывает собой пакет фрикционных дисков, а в его торце находятся лепестки диафрагменной пружины. Лепестки пружины работают как рычаги — в центре на них опирается муфта включения сцепления, а с обратных сторон они давят на нажимной диск. В рабочем положении пакет дисков за счет пружины сжат, при выключении сцепления обращенные к центру лепестки вжимаются внутрь, а с обратной стороны они, поднимаясь, отодвигают нажимной диск, вследствие чего ведущие и ведомые диски отводятся друг от друга.
Сцепление с цилиндрическими пружинами. В данном типе сцепления также используется корзина, однако пакет дисков сжимается 12 или 24 цилиндрическими пружинами. Выключение сцепление производится с помощью четырех оттяжных рычагов, расположенных по окружности над дисками. Принцип работы рычагов тот же, что и диафрагменной пружины — выключает сцепление муфта, которая толкает обращенные к центру корзины плечи рычагов, в результате чего с обратной стороны рычаги поднимают нажимной диск.
Сжатие пакета дисков (то есть, управление сцеплением) производится с помощью простого механизма, который состоит из вилки сцепления, вала вилки сцепления и рычага вала.
Назначение, устройство и принцип действия вилки сцепления
Оба типа сцепления имеют выключающие механизмы, построенные на едином принципе, и имеющие примерно одинаковое устройство. В состав данного механизма помимо диафрагменной пружины или оттяжных рычагов входят следующие детали:
• Упорное кольцо, нажимающее на рычаги или на лепестки диафрагмы;
• Муфта выключения сцепления. Именно на нее опирается и давит вилка;
• Упорный подшипник, расположенный между муфтой и упорным кольцом;
• Вилка сцепления;
• Вал, на котором установлена вилка;
• Рычаг вала, расположенный за пределами картера сцепления, с его помощью производится поворот вала и вилки сцепления.
Работа механизма выключения сцепления проста. При необходимости переключить передачу водитель нажимает на педаль сцепления, и с помощью привода производится поворот вала вилки сцепления и самой вилки. Поворачиваясь, вилка толкает муфту, и с помощью упорного кольца сжимает упорные рычаги или лепестки диафрагмы — в результате нажимной диск отводится от ведомых дисков, они разобщаются, и поток крутящего момента разрывается. При отпускании педали сцепления вилка поднимается, освобождая упорные рычаги или диафрагму, нажимной диск под действием пружин плотно сжимает пакет дисков, в результате передача крутящего момента от двигателя на КПП возобновляется.
Привод сцепления, используемый на камских грузовиках, состоит не из простых тяг и тросов, как на легковых машинах, а включается в себя гидравлическую систему и пневмогидравлический усилитель. Усилие, приложенное на педаль сцепления водителем, с помощью гидравлики (она идентична приводу тормозов, в ней даже используется тормозная жидкость) передается на пневмогидравлический усилитель, где оно многократно повышается и подается на рабочий гидравлический цилиндр, шток которого напрямую связан с рычагом вала вилки сцепления. Таким образом, нажатие на педаль служит лишь управляющим сигналом, а управление сцеплением производится пневматической и гидравлической системами. Питание пневматического усилителя сжатым воздухом осуществляется от ресивера потребителей, входящего в состав тормозной системы.
Применение пневмогидравлического усилителя в автомобилях КАМАЗ значительно облегчает работу водителя, так как выжимать сцепление собственными силами довольно трудно. Для нормального выключения сцепления необходимо прикладывать значительное усилие, а это накладывает и определенные требования на прочностные характеристики вилки выключения сцепления, ее вала и рычага.
Вилка и рычаг вала изготавливаются из чугуна, который хорошо противостоит пластическим деформациям, то есть, эти детали, постоянно работая под изгибающими нагрузками, практически не гнутся, что обеспечивает постоянство характеристик сцепления. Однако чугун не лучшим образом противостоит ударам, поэтому иногда вилка и рычаг вала ломаются и требуют замены. Вал вилки сцепления КАМАЗ изготавливается из стали.
Вилка выключения сцепления — это цельнолитая деталь, имеющая с одной стороны две лапки (которые, собственно, и образуют вилку), а с обратной стороны хомут для надевания на вал. Внутри хомута нанесена насечка для фиксации на валу, монтаж вилки осуществляется с помощью одного болтового соединения, надежно затягивающего хомут на валу. Таким же образом монтируется и рычаг вала вилки сцепления.
Замена вилки сцепления КАМАЗ
Вилка — одна из самых важных, но в то же время и самых «слабых» деталей сцепления. Она может сломаться, что приведет к полному выходу из строя сцепления, поэтому при первых подозрениях на неисправность вилки необходимо производить ремонт. Однако это связано с серьезными затратами времени и сил. Дело в том, что для замены вилки выключения сцепления, как и для ремонта сцепления в целом, необходимо полностью снимать коробку передач — это сложная работа, требующая применения лебедки и иного инструмента.
Поэтому замену вилки сцепления КАМАЗ можно проводить только при наличии соответствующего навыка, опыта и инструмента. Впрочем, эта рекомендация актуальна к любому ремонту трансмиссии камских грузовиков.
