Сцепление автомобилей КамАЗ-4310 и УРАЛ-4320

На автомобилях КамАЗ-4310 и Урал-4320 устанавливается фрикционное сухое двухдис­ковое сцепление с периферийным расположением пружин. Сцепления обоих автомобилей одинаковые, детали их взаимозаменяемые, отличие состоит в приводе. На автомобиле КамАЗ-4310 привод сцепления гидравлический с пневматическим усилителем, на автомобиле УРАЛ-4320 привод сцепления механический.

Сцепление называется фрикционным и сухим потому, что передача крутящего момента в нем осуществляется за счет сил трения между дисками, поверхность которых должна быть сухой; сжатие дисков производится пружинами, расположенными по периферии дисков; воспринимается крутящий момент двумя ведомыми дисками.

Рис. 96. Механизм сцепления автомобилей КамАЗ-4310 и УРАЛ-4320: 1 — маховик; 2 — средний диск; 3 — ведомые диски; 4 — картер; 5 — нажимной диск; 6 — кожух; 7 — опорная вилка; 8 — регулировочная гайка; 9 — стопорная шайба; 10 — запорная пластина; 11 — оттяжной рычаг; 12 — шланг подачи смазки к муфте выключения сцепления; 13 — муфта выключения сцепления; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — упорное кольцо; 16 – вал вилки; 17 — нажимная пружина.

Детали сцепления расположены в алюминиевом картере 4 (рис.96), прикрепленном болтами к картеру маховика. Сверху картер имеет люк для осмотра деталей сцепления, люк закрывается крышкой. Снизу картер имеет два люка, также закрываемых крышками. Через передний (малый) люк вставляется ломик для проворачивания маховика. В крышке заднего люка имеется резьбовое отверстие для стока смазки; перед преодолением брода это отверстие закрывается пробкой, ввернутой в глухую бобышку крышки. Сцепление состоит из ведущих и ведомых деталей, нажимного уст­ройства и механизма выключения с приводом.

К ведущим деталям относятся маховик 1, кожух 6, нажимной 5 и средний 2 диски. Штампованный кожух устанавливается на маховике 1 с помощью установочных втулок и крепится к нему двенадцатью болтами. Нажимной и средний диски имеют на наружной поверхности по четыре выступа, которые входят в пазы маховика. Через выступы от маховика на диски передается крутящий момент; такая установка дисков обеспечивает возможность их осевого перемещения при выключении сцепления.

В выступах среднего диска размещен рычажный механизм, который автоматически регулирует положение диска при выключении сцепления. Этот механизм состоит из рычага с осью и пружины. Ось рычага ввернута в отверстие выступа и зафиксирована от проворачивания заклепкой. Рычаг надет свободно на ось и поджимается пружиной, один конец которой упирается в плоскость паза, другой — в отверстие рычага. Пружина постоянно стремится повернуть рычаг вокруг оси, при этом рычаг одним концом упирается в сухарь, запрессованный в маховик, вторым — в специально закаленное место на нажимном диске. При выключении сцепления рычажный механизм устанавливает диск в среднее положение и обеспечивает чистоту выключения.

К ведомым деталям относятся два ведомых диска 3 в сборе, уста­навливаемых на шлицах ведущего вала коробки передач. Каждый ведомый диск состоит из стального разрезного диска, двух фрикционных накладок, ступицы и гасителя крутильных колебаний. Вырезы на стальном диске повышают его упругость и предохраняют от коробления при нагреве. Фрикционные накладки изготовлены из асбестовой композиции и приклепаны к стальному диску заклепками из цветного металла. Стальной разрезной диск вместе с фрикционными накладками соединяется со своей ступицей через гаситель крутильных колебаний.

Крутильные колебания возникают на коленчатом валу и валах транс­миссии от неравномерности работы двигателя, при резком включении сцеп­ления, при движении автомобиля по неровностям.

Гаситель крутильных колебаний состоит из двух колец с фрикцион­ными накладками, двух дисков, восьми цилиндрических пружин и двух тарельчатых пружин, поджимающих диски гасителя к фрикционным кольцам. Передача крутящего момента через цилиндрические пружины гасителя предотвращает возможность возникновения на валах высокочастотных колебаний низкочастотные колебания, которые могут возникнуть при этом, гасятся за счет трения между дисками и фрикционными накладками колец гасителя.

К нажимному устройству относятся двенадцать цилиндрических пру­жин 17, расположенных между кожухом и нажимным диском; под каждую пружину со стороны нажимного диска подложена шайба и теплоизоляцион­ное кольцо. Суммарное усилие пружин 10,5. 12,0 кН.

К механизму выключения относятся четыре рычага 11 с упорным кольцом 15, опорная вилка 7 с гайкой 8, муфта 13 с радиально-упорным подшипником, вилка выключения 14 с валом 16. Каждый рычаг уста­навливается на игольчатом подшипнике в опорной вилке, наружный конец

рычага через игольчатый подшипник крепится к проушникам нажимного диска. Гайка 8 опорной вилки 7 имеет коническую полку и опирается на пластину 10 волнистого профиля, которая вместе с опорной стопорной шайбой 9 крепится к кожуху б двумя болтами. К внутренним концам рычагов 11 при помощи пружин и петель прижимается упорное кольцо. Муфта 13 оттягивается в заднее положение двумя пружинами.

Работа сцепления. Во включенном положении, ведомые диски 5 усилием нажимных пружин зажаты между маховиком, средним и нажимным диском. Между упорным кольцом 15 и подшипником муфты выключения устанавливается зазор 3,2. 4,0 мм. Крутящий момент передается от маховика через выступы на средний и нажимной диски. С рабочих поверхностей маховика, среднего и нажимного дисков за счет сил трения крутящий момент передается на фрикционные накладки ведомых дисков и далее через гасители крутильных колебаний на ведущий вал коробки передач. Все детали сцепления, кроме муфты выключения, вращаются как одно целое.

При выключении сцепления усилие от привода передается на муфту 13, которая перемещается вперед и после выбора зазора подшипник муфты нажимает на упорное кольцо 15 и связанные с ним рычаги 11. Последние поворачиваются относительно опорной вилки 7, при этом наружные концы рычагов отводят нажимной диск назад. Средний диск при помощи рычажного механизма самоустанавливается между маховиком и нажимным диском. Между трущимися поверхностями сцепления образуется зазор, и передача крутящего момента с ведущих деталей к ведомым прекращается.

При включении сцепления муфта 13 усилием своих пружин возвра­щается назад, нажимные пружины снова прижимают ведущие и ведомые диски к маховику, передача крутящего момента возобновляется. Поскольку все трущиеся поверхности соприкасаются между собой не мгновенно, то и нарастание крутящего момента, передаваемого через сцепление, происходит с некоторым замедлением, что обеспечивает плавность включения сцепления. Этому же способствует и плавное отпускание педали сцепления.

Рис. 97. Привод сцепления автомобиля КАМАЗ-4310: 1 — педаль; 2 — нижний упор; 3 — кронштейн; 4 — верхний упор; 5 — рычаг; 6 — эксцентриковый палец; 7 — толкатель поршня; 8 -пружина; 9 — главный цилиндр; 10, 14 — трубопроводы; 11 — пневмогидравлический усилитель; 12 — пробка; 13 — перепускной клапан; 15 -защитный: цилиндр; 16 — толкатель поршня; 17 — гайка регулировочная; 18 — бачок компенсационный

В случае перегрузки трансмиссии, ведущие диски проскальзывают относительно ведомых, что предохраняет коленчатый вал двигателя и детали трансмиссии от скручивания и поломок.

Привод сцепления автомобиля КамАЗ-4310 гидравлический с пневматическим усилителем. Привод состоит из педали 1 (рис.97) с пружиной 8, главного цилиндра 9, пневмогидравлического усилителя 11, трубо­проводов и шлангов. Педаль сцепления установлена на оси кронштейна 3, закрепленного на передней панели кабины. Педаль поворачивается относительно оси на двух металлопластмассовых втулках. Рычаг 5 оси соединяется с толкателем главного цилиндра с помощью эксцентрикового пальца б, установленного в двух капроновых втулках.

Рис. 98. Главный цилиндр: 1 -толкатель; 2 — корпус; 3 — поршень; 4 — корпус бачка; 5- пробка бочка; А — зазор.

Главный цилиндр привода сцепления состоит из корпуса 2 (рис.98) с пробкой, поршня 3 с резиновой манжетой, толкателя 1 и пружины.

Внутреннее пространство в корпусе разделено перегородкой на две полости — рабочую и компенсационную. В рабочей полости устанавливаются поршень с манжетой и пружина. Компенсационная полость предназначена для хранения запаса рабочей жидкости. Верхняя часть корпуса закрыта резиновым чехлом.

При отпущенной педали сцепления толкатель 1 находится в верх­нем положении. Поршень 3 усилием пружины прижат к перегородке кор­пуса. Между толкателем и поршнем устанавливается зазор и обе полости, через отверстие в поршне сообщаются между собой.

При нажатии на педаль толкатель выбирает зазор, закрывает отверстие в поршне и перемещает его; перед поршнем создается давление, которое передается по трубопроводам к пневмоусилителю.

Ход педали, при котором происходит выбор зазоров в приводе сцепления, называется свободным ходом. Ход педали после выбора зазоров до упора — рабочий ход. Свободный и рабочий ход образуют полный ход педали сцепления.

Главный цилиндр соединяется трубкой с бачком 4, закрытым пробкой 5. В гидропривод заправляется тормозная жидкость марки ГТЖ- 22М или «Нева» в количестве 0,28 л. Нормальный уровень жидкости в бачке должен быть не ниже 15. 20 мм от верхней кромки заливной горловины бачка.

Рис. 99. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления автомобиля КамАЗ-4310: 1 — сферическая гайка с контргайкой; 2 — толкатель; 3 — защитный чехол; 4 — гидравлический поршень; 3 — задний корпус; 5 — комбинированное уплотнение; 7 – следящий поршень; 8 — перепускной клапан; 9 — диафрагма; 10 — впускной клапан; 11 — выпускной клапан; 12 — пневматический поршень; 13 — пробка; 14 — передний корпус; А – отверстие для подвода жидкости; Б — отверстие для подвода воздуха.

Пневмогидравлический усилитель (рис.99) служит для уменьшения усилия на педали сцепления. Он крепится двумя болтами к картеру сцепления с правой стороны. Его основными частями являются: передний 14 и задний 5 корпуса, пневматический поршень 12 с толкателем, манжетой и возвратной пружиной, гидравлический поршень 4 с уплотнениями, распорной пружиной и толкателем 2; следящий механизм.

Передний корпус выполнен из алюминиевого сплава, задний корпус чугунный; в каждом корпусе выполнено по две расточки для установки поршней и деталей следящего механизма. Корпуса соединяются между собой болтами.

Пневматический поршень 12 устанавливается в переднем корпусе и уплотняется резиновой манжетой. В дно поршня упирается толкатель, изготовленный заодно с гидравлическим поршнем 4 и возвратная пружина. Пространство перед Поршнем внутренним отверстием в переднем корпусе соединяется с полостью клапанов следящего механизма. Пробка 13 служит для удаления конденсата из полости пневматического поршня.

Гидравлический поршень 4 установлен в нижней расточке заднего корпуса, выполняющей роль цилиндра; уплотнение гидравлической рабочей полости обеспечивается комбинированным уплотнением 6.

Следящий механизм предназначен для изменения давления воздуха в пространстве перед пневмопоршнем пропорционально усилию на педали сцепления. К этому механизму относятся: поршень 7 с манжетой, резиновая диафрагма 9 с седлом выпускного клапана, пружина диафрагмы конические впускной 10 и выпускной 11 клапаны.

Поршень 7 перемещается в заднем корпусе и упирается в седло выпускного клапана. Полость поршня 7 следящего механизма соединяется с полостью гидравлического поршня 4 внутренним каналом. Диафрагма 9 зажимается своими краями между передним и задним корпусами пневмоусилителями. В центре диафрагмы закреплено седло выпускного клапана 11. Пружина отжимает диафрагму в крайнее положение, конические впускной и выпускной клапаны собраны на общем стержне, на который надета пружина. Полость перед диафрагмой соединяется калиброванным отверстием с каналом для подвода воздуха к пневмопоршню.

Рабочая жидкость из главного цилиндра поступает в полость гидропоршня через отверстие А в заднем корпусе. Сжатый воздух из пневмосистемы автомобиля подается в пневмоусилитель через отверстие Б. Выпуск воздуха в атмосферу происходит через уплотнитель, расположенный сверху следящего механизма. Перепускной клапан 8 служит для выпуска воздуха при прокачке гидравлического привода.

При отпущенной педали сцепления диафрагма следящего механизма вместе с седлом выпускного клапана 11 и поршнем 7 сдвинута назад (влево), выпускной клапан открыт, впускной закрыт. Пространство перед пневмопоршнем соединено с атмосферой; пневмопоршень 12 под действием пружины находится в крайнем переднем положении.

При нажатии на педаль рабочая жидкость из главного цилиндра поступает в полость перед гидропоршнем 4 и по каналу в заднем корпусе 5 к поршню 7 следящего механизма. Поршень 7 вместе с диафрагмой перемещается вперед, выпускной клапан 11 закрывается, а при дальнейшем перемещении открывается впускной клапан 10 и сжатый воздух поступает в полость перед пневмопоршнем. Усилия, создаваемые пневматическим и гидравлическим поршнями, суммируются и через толкатель 2 передаются на рычаг вилки выключения сцепления.

Одновременно сжатый воздух поступает в полость перед диафраг­мой, которая по мере нарастания давления прогибается назад, при этом впускной клапан закрывается. При дальнейшем нажатии на педаль новая порция воздуха поступит к пневмопоршню. Тем самым обеспечивается пропорциональность между усилием на педали сцепления и давлением воздуха на пневматический поршень.

Регулировки муфты сцепления автомобиля КамАЗ-4310. Свободный ход педали сцепления должен быть 30-42 мм, что обеспечивается зазором между подшипником цапфы выключения и упорным кольцом рычагов и зазором между толкателем и поршнем главного цилиндра.

Регулировка зазора между подшипником муфты и упорным кольцом производится с помощью сферической гайки 1 толкателя поршня пневмоусилителя. О величине зазора судят по свободному ходу рычага вала вилки выключения сцепления, который должен быть 3,7. 6,5 мм. Свободный ход рычага проверяется на радиусе 90 мм. Указанному свободному ходу рычага соответствует зазор между подшипником и кольцом 3,2. 4,0 мм.

Регулировка зазора между поршнем и толкателем главного цилинд­ра производится эксцентриковым пальцем 6 (см.рис.97) с помощью которого толкатель крепится к рычагу 5. Палец следует повернуть так, чтобы перемещение педали от верхнего упора до момента касания толкателя в поршень составило 6. 12 мм.

При исправном, прокаченном и отрегулированном приводе полный ход штока пневмоусилителя должен быть не менее 24 мм, а полный ход педали должен составлять 185. 195мм.

Рис. 100. Привод сцепления автомобиля УРАЛ-4320: 1 — педаль; 2 — промежуточный вал; 3,7, 9, 11 — рычаги; 4. 5 -тяги; 5 — сервопружна; 6 — вал педали; 8 — ограничитель хода педали.

Привод сцепления автомобиля Урал-4320 механический. Он состо­ит из педали 1 (рис.100) с сервопружиной 5, четырех рычагов 3, 7, 9, 11; двух тяг 4 и 10, промежуточного вала 2 с кронштейном. Педаль закреплена на валу 6, расположенном в кронштейне педалей. В исходном положении педаль упирается в ограничитель 8.

При нажатии на педаль тяга 4 перемещается вверх, рычаг 3 с промежуточным валом 2 поворачивается по часовой стрелке, нижний конец рычага перемещается вперед вместе с тягой 10, которая поворачивает рычаг 11, а вместе с ним вал и вилку 14(см. рис.96). Последняя воздействует на муфту 13 выключения сцепления.

При выборе свободного хода педали водитель затрачивает некоторое усилие на растяжение сервопружины 5 (см.рис. 100), которая при совершении рабочего хода помогает водителю выключить сцепление.

Регулировки оцепления автомобиля Урал-4320, Свободный ход педали должен быть 30-40 мм, что соответствует свободному ходу конца рычага 11 вала вилки выключения 6,1-9,2 мм. Регулировка свободного хода производится изменением длины тяги 10, Если резьба тяги использована полностью, необходимо переставить рычаг 11 на один шлиц.

Полный ход педали должен составлять 195 мм, при этом полный ход рычага составляет 34,6-45,8 мм. Полный ход педали регулируется вворачиванием или выворачиванием регулировочного винта ограничителя 8.