Выжимной подшипника сцепления: принцип работы и неисправности

Чтобы переключить скорость в коробке передач, нужно кратковременное разрывание передачи вращения от двигателя на трансмиссию. За это отвечает сцепление, состоящее из ряда деталей, среди них и выжимной подшипник.

Принцип действия

Классическая схема «сухого» сцепления, применяемого на легковых машинах, является постоянно замкнутой. Конструкция такого узла включает в себя корзину с ведущим диском, которая болтами фиксируется на маховике. Между ними установлен ведомый диск, посаженный на шлицы первичного вала КПП. За счет мощной диафрагменной пружины ведомый диск постоянно прижимает ведущий к маховику, поэтому такая схема и называется замкнутой.

В задачу выжимного подшипника входит размыкание потока. Водитель, выжимая педаль сцепления, посредством привода смещает подшипник по направляющей втулке, установленной на первичном валу в сторону корзины. За счет усилия ноги водителя этот подшипник надавливает на диафрагму, следствием чего становиться перемещение ведущего диска по направляющим внутрь корзины. Он отходит и высвобождает ведомый диск – передача вращения прерывается. После отпускания педали подшипник отходит в сторону КПП, и пружина возвращает ведущий диск на место – поток возобновляется.

Виды, и конструктивные особенности

В конструкции сцепления авто применяется два вида выжимных подшипников:

Основные элементы выжимных подшипников — это шариковые или роликовые подшипники закрытого типа. Они используются как на механическом, так и гидравлическом типе изделия. В их конструкцию входит также корпус.

В механических элементах этот корпус предназначен для взаимосвязи с вилкой привода сцепления. Такие узлы могут иметь самую разную конструкцию (корпус представлен в виде втулки, вставляемой во внутреннюю обойму, или же он устанавливается на внешнее кольцо), но у всех корпусов присутствуют специальные выступы, на которые воздействует вилка. В целом, в механических подшипниках корпусы только для этого и предназначены.

Схема сцепления автомобиля ВАЗ — 2107
1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 — выжимной подшипник с муфтой; 5 — бачок гидропривода сцепления; 6 — шланг; 7 — главный цилиндр гидропривода выключения сцепления; 8 — сервопружина педали сцепления; 9 — возвратная пружина педали сцепления; 10 — ограничительный винт хода педали сцепления; 11 — педаль сцепления; 12 — трубопровод гидропривода выключения сцепления; 13 — шаровая опора вилки; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — оттяжная пружина вилки выключения сцепления; 16 — шланг; 17 — рабочий цилиндр гидропривода выключения сцепления; 18 — штуцер прокачки сцепления

В гидравлических выжимных подшипниках конструкция корпуса сложнее, поскольку он выступает в роли гидроцилиндра. Суть работы у него такая – водитель, нажимая на педаль, создает давление жидкости в приводе сцепления. Эта жидкость поступает в корпус и выдавливает поршень гидроцилиндра с закрепленным на нем подшипником. Сам корпус в такой конструкции не перемещается вместе с упорным элементом, что дает возможность жестко фиксировать его болтами к корпусу сцепления.

Подшипник в конструкции узла используется для создания нажима с минимальным трением. При контакте с диафрагменной пружиной он вращаетсяс той же скорость, что и элементы сцепления, из-за чего трение между контактируемыми поверхностями отсутствует. Трение есть в самом подшипнике, но незначительное.

Привод выжимного подшипника бывает механический, гидравлический и комбинированный. В первом случае усилие от педали передается системой тяг или приводным тросом. Используется этот привод с механическими подшипниковыми узлами.

Гидравлический привод соответственно применяется на втором типе подшипников, поскольку жидкость у него является основным рабочим элементом (от ее давления срабатывает гидроцилиндр).
Особенность комбинированного привода заключается в том, что жидкость действует не на подшипник, а на вилку, а та в свою очередь перемещает механический подшипник.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Сцепление автомобиля

Признаки износа выжимного подшипника

Выжимные подшипниковые узлы – изделия надежные и могут прослужить большой срок. Обычно он выходит из строя из-за естественного износа самого подшипника. Но его ресурс может существенно сократить неправильная регулировка сцепления и частые длительные выжимы сцепления.
Относительно регулировки, то скорость износа повышается в случае, когда узел сильно близко подведен к пружине, из-за чего они между собой контактируют. В результате подшипник постоянно работает, что сокращает его ресурс .

Гидравлические подшипники менее надежны из-за корпуса. В конструкции гидроцилиндра обязательно присутствуют резиновые уплотнители, которые со временем начинают пропускать жидкость. Из-за этого привод может завоздушиться и перестанет срабатывать.

Признаками неисправности выжимного подшипника являются:

• повышенная шумность при выжиме сцепления (шелест, гул)
• хруст и стуки;
• подклинивание педали;
• легкость провала педали и «ведение» сцепления;

Повышенная шумность появляется при износе подшипника. Из-за люфтов его составные части могут несколько смещаться и перекашиваться, что сопровождается указанными звуками. Эксплуатация авто возможна, но с заменой узла лучше не затягивать, поскольку он в любой момент может рассыпаться.

Хруст и стуки появляются в результате разрушения узла. Обычно сепаратор подшипника раскалывается, и частицы его попадают в зону движения тел качения, что и вызывает хрусты.
Подклинивание педали происходит не из-за подшипника, а втулки, по которой он движется. Коррозия и грязь на поверхности затрудняет движение.

В гидравлических подшипниках ведение сцепления, легкость опускания педали и постоянно уменьшающийся уровень жидкости в бачке сигнализируют о потери герметичности. И если видимых подтеков на приводе нет, то проверять следует уже сам узел.

Выжимные подшипники являются неремонтируемыми деталями, поэтому при появлении признаков износа он заменяется. Сложность в проведении работ по замене заключается в том, что для снятия узла необходимо демонтировать КПП.

Как работает выжимной подшипник сцепления, неисправности и способы проверки

Классическое сцепление в автомобиле состоит из трёх основных деталей: нажимного диска с пружиной, ведомого диска и муфты выжима. Последнюю деталь принято называть выжимным подшипником, хотя на самом деле она состоит из нескольких функциональных элементов, но работают и заменяются они обычно как единое целое.

Какую функцию выполняет выжимной подшипник сцепления

Муфта сцепления при работе может находиться в одном из трёх состояний:

• полностью включено, то есть нажимной диска (корзина) со всем усилием своей мощной пружины давит на ведомый диск, заставляя его прижаться к поверхности маховика для передачи всего крутящего момента двигателя на шлицы первичного вала трансмиссии;
• выключено, при этом давление с фрикционных поверхностей диска снято, его ступица слегка сдвигается по шлицам и коробка передач размыкается с маховиком;
• частичное включение, диск прижимается с дозированным усилием, накладки пробуксовывают, скорости вращения валов двигателя и коробки отличаются, режим применятся при трогании с места или в иных случаях, когда момента двигателя не хватает для полного обеспечения потребностей трансмиссии.

Чтобы управлять всеми этими режимами, необходимо снять часть усилия с пружины корзины или освободить диск полностью. Но нажимной диск закреплён на маховике и вращается вместе с ним и пружиной на большой скорости.

Войти в контакт с лепестками диафрагменной пружины или рычагами набора цилиндрических пружин возможно лишь через подшипник. Его наружная обойма механически взаимодействует с вилкой выключения сцепления, а внутренняя непосредственно подводится к контактной поверхности пружины.

Место расположение детали

Муфта выжимного подшипника расположена внутри картера сцепления, который соединяет блок цилиндров двигателя с коробкой передач. Первичный вал коробки выступает из её картера, а снаружи на нём выполнены шлицы для скольжения ступицы ведомого диска сцепления.

Часть вала, расположенная со стороны коробки, прикрыта цилиндрическим кожухом, выполняющим роль направляющей, по которой перемещается выжимной подшипник.

Устройство

Муфта выжима состоит из корпуса и непосредственно подшипника, обычно шарикового. Наружная обойма закреплена в корпусе муфты, а внутренняя выступает и входит в контакт с лепестками корзины или прижатым к ним дополнительным переходным диском.

Усилие выжима от педали сцепления или актуаторов электронного управления через гидравлическую или механическую систему привода передаётся на корпус выжимного, что заставляет его двигаться в сторону маховика, сжимая пружину корзины.

При снятии усилия сцепление включается за счёт усилия пружины, а выжимной подшипник перемещается в своё крайнее положение в сторону коробки.

Существуют системы с нормально включенным или выключенным сцеплением. Последние используются в преселективных коробках с двойным сцеплением.

Подшипники подразделяются на работающие с зазором, то есть полностью отходящие от лепестков пружины, и беззазорные, всегда прижатые к ним, но с разным усилием.

Вторые получили наибольшее распространение, поскольку рабочий ход муфты включения с ними минимален, сцепление работает более точно и без лишних разгонов внутренней обоймы выжимного в момент касания опорной поверхности лепестков.

Кроме этого, подшипники классифицируются по способу организации их привода, хотя это касается лишь их конструктивного оформления.

Механический привод

При механическом приводе педаль обычно соединяется с оболочечным тросиком, через который усилие передаётся на вилку выжима.

Вилка представляет собой двуплечий рычаг с промежуточной шаровой опорой. С одной стороны её тянет тросик, другая толкает выжимной подшипник, охватив его с двух сторон, избегая перекоса за счёт своей плавающей посадки.

Комбинированный

Комбинированный гидравлический привод позволяет уменьшить усилие на педали и работает более плавно. Конструкция вилки аналогична механике, но толкает её шток рабочего цилиндра привода.

Давление на его поршень оказывает гидравлическая жидкость, подаваемая из соединённого с педалью главного цилиндра сцепления. Недостатком является усложнённость конструкции, повышенная цена и необходимость в обслуживании гидравлики.

Гидравлический привод

Полностью гидравлический привод лишён таких деталей, как вилка и шток. Рабочий цилиндр объединён с выжимным подшипником в единую гидромеханическую муфту, расположенную в картере сцепления, снаружи к нему подходит лишь трубопровод.

Это позволяет повысить герметичность картера и увеличить точность работы, избавившись от промежуточных деталей.

Недостаток один, но он существенен для владельцев бюджетных машин – менять выжимной подшипник приходится в сборе с рабочим цилиндром, что резко повышает стоимость детали.

Неисправности

Неисправность выжимного подшипника почти всегда связана с его естественным износом. Чаще всего он ускоряется из-за негерметичности полости шариков, старением и вымыванием смазки.

Усугубляется ситуация при высоких тепловых нагрузках из-за частых пробуксовок сцепления и перегрева всего пространства картера.

Иногда выжимной подшипник теряет подвижность, подклинивая на своей направляющей. Сцепление при включении начинает вибрировать, изнашиваются его лепестки. Возникают характерные рывки при трогании с места. Возможен полный отказ с поломкой вилки.

Методы проверки

Чаще всего подшипник проявляет свои проблемы гулом, свистом и хрустом. У разных конструкций проявление может обнаружиться в различных режимах.

Если привод выполнен с зазором, то при правильной регулировке подшипник без нажатия на педаль не касается корзины и никак себя не проявляет. Но стоит попытаться выжать сцепление, как появляется гул. Громкость его зависит от хода педали, пружина имеет нелинейную характеристику и в конце хода усилие и звук ослабевают.

В самых распространённых случаях зазор не предусмотрен, подшипник прижат к корзине постоянно, и его звук лишь меняется, но не пропадает. Поэтому его путают с шумом первичного вала коробки.

Отличие в том, что вал коробки при включённой передаче, выжатом сцеплении и неподвижной машине не вращается, а значит и шуметь не может.

Замена выжимного подшипника

В современных автомобилях ресурс всех составляющих частей сцепления примерно равен, поэтому замена производится комплектом. Наборы так и продаются, в упаковке лежат корзина, диск и выжимной подшипник.

Исключение – случай совмещения выжимного с рабочим цилиндром гидропривода. Эту деталь в комплект не кладут, она приобретается отдельно, но менять её следует при любых проблемах со сцеплением.

Для замены снимается коробка передач. На некоторых автомобилях её лишь отодвигают от двигателя, работая через образовавшийся зазор. Такой приём экономит время только при высокой квалификации мастера. Но делать так не рекомендуется, поскольку в картере сцепления есть места, требующие визуального контроля.

Например, вилка, её опора, сальник первичного вала, опорный подшипник в торце коленвала и маховик.

Всегда лучше снять коробку полностью. После чего замена выжимного подшипника никакого труда не составит, он просто снимается с направляющей, и его место занимает новая деталь.

Направляющую следует слегка смазать, если в инструкции к конкретному набору чётко не оговорено, что смазка не требуется.