Мертвой хваткой

Классическое сцепление состоит из четырех основных элементов: ведомого диска с приклепанными к его пластинам фрикционными накладками, нажимного диска, именуемого в простонародье «корзиной», выжимного подшипника и, разумеется, маховика двигателя, точнее, поверхности его трения. От каждого из этих компонентов (элементов) зависит не только точность и надежность работы узла, но и его ресурс. В зависимости от величины крутящего момента, который передается сцеплением, его конструкция может включать как один, так и два ведомых диска. В последнем случае диаметр узла может быть гораздо меньше, что по душе инженерам, занимающимся вопросами компоновки моторного отсека автомобилей. Также отметим, что сцепления, имеющие два ведомых диска, применяются по большей части на машинах, имеющих мощные моторы, выдающие большой крутящий момент. В зависимости от типа привода сцепления воздействие на выжимной подшипник может производиться как непосредственно от педали сцепления (жесткая связь тросом или посредством гидравлического привода), так и посредством комбинированного привода. В последнем случае управление осуществляется посредством электрогидравлических или электромеханических устройств (элементов управления). В ряде современных автомобилей широкое применение нашли двухсекционные (сдвоенной массы маховики). Они имеют промежуточные упругие элементы, позволяющие демпфировать гораздо большие значения крутильных колебаний и обеспечивающие более плавную передачу крутящего момента.               

Обратите внимание на огрехи запрессовки подшипника – внешнее кольцо относительно внутреннего имеет различное расстояние по диаметру. Как это отразится на ресурсе  нажимного подшипника и корзины пред -сказать сложно. Но то, что запрессовка должна производиться таким образом, чтобы детали размещались относительно друг друга правильно – закон современного производства.

Между внешним корпусом подшипника и его частью, которая входит в непосредственный контакт с  пружиной (лапками) сцепления, должно быть одинаковое расстояние.

Лепестки пластин ведомого диска сцепления имеют особую форму. По этой причине, если смотреть на диск с торца, будет видно, что между фрикционными накладками имеется некоторое расстояние.

Нажимная поверхность рабочего диска «корзины» должна иметь механическую обработку строго определенной чистоты. От этого зависит как время приработки фрикционов, так и их ресурс. О том, что нажимной плиты касался режущий  инструмент, говорит бороздка у бобышек.

От качества ступицы и, в частности, метода, которым изготавливаются шлицы, будет зависеть то,  насколько легко и с  минимальным зазором будет перемещаться диск по шлицам и, разумеется, то, как долго данное сопряжение прослужит в условиях пиковых нагрузок.

Первый вопрос, который интересует большинство владельцев автомобилей, а есть ли различия в качестве деталей (комплектов сцепления), поставляемых на сборочный конвейер и тех, что поступают на рынок запасных частей? Увы, однозначного ответа на данный вопрос нет. И, тем не менее, можно с большой долей уверенности утверждать, что гранды данного сегмента не размениваются на копеечную экономию, а изготавливают свою продукцию по одной, единой технологии, с применением одних и тех же качественных компонентов и сырья от проверенных поставщиков. Этим объясняется тот факт, что их клиентами в большинстве случаев являются компании, размещающие заказы на производство тех или иных моделей сцепления, которые будут реализовываться под собственной маркой (брендом). Компании-упаковщики, дорожащие своей репутацией, делают все, чтобы не только закупать детали и узлы по максимально низкой цене, но и при этом гарантировать своим партнерам (оптовым покупателям, торговым сетям и небольшим магазинам) продукт максимально высокого качества. Напомним, что стоимость товара напрямую зависит от величины заказываемой партии, а это, понятное дело, позволяет упаковщикам предлагать на вторичном рынке товары по конкурентоспособным ценам.      

При этом стоит отметить, что один производитель (именно производитель, а не «упаковщик») имеет больший вес на вторичном рынке, а другой снимает сливки в сегменте поставок оригинальной продукции на сборочные конвейеры автозаводов. Причем среди лидеров идет постоянная борьба за тот или иной сегмент (процент присутствия в сегменте), и потому передовики могут периодически меняться местами, что только обостряет конкуренцию.

Теперь о том, откуда берутся все слухи о том, что узлы, поставляемые на конвейер (первичная комплектация), и детали, продаваемые на вторичном рынке, изготавливаются по разным технологиям и имеют отличные свойства. Если внимательно рассмотреть детали, например, ведомый диск, то первое, что бросается в глаза, если смотреть на демпферный механизм ведомого диска, это пружины, которые имеют различный цвет. Возникает резонный вопрос – а почему в одной и той же детали установлены разные пружины? То ли так задумано конструктором изначально, то ли их (пружины) взяли по принципу – что осталось, и перед нами типичный неликвид. В последнем случае догадки автолюбителей подтверждаются – перед нами брак, попавший на рынок запасных частей по  причине несоответствия заводской документации.

Разберемся в данной ситуации обстоятельно. Во-первых, ни один уважающий себя производитель запасных частей, к тому же упаковывающий свою продукцию в фирменные коробки (иную тару), не станет выпускать на вторичный рынок заведомо некачественную, имеющую серьезные дефекты или собранную из отбракованных деталей продукцию. Такие автокомпоненты после отдела технического контроля качества сразу же попадает на утилизацию. То есть брак не выходит за стены предприятия. Заметим, что у европейских промышленников нет привычки сбывать и вывозить некондицию, тем более партиями, в обход заводского пропускного пункта. В России данная тенденция также, к слову, сошла практически на нет. Снимаем шляпу перед нашими производителями, которые повышают уровень технического оснащения своих заводов и тем самым сокращают уровень брака, сводя его до показателей фирм-лидеров. Так почему тогда пружины имеют различный цвет или маркировку? Вот именно – маркировку! Дело в том, что демпферные ступицы дисков сцепления в большинстве случаев являются многоступенчатыми механизмами. Это означает, что диск эффективно гасит вибрации не только в околонулевой зоне, холостого хода в частности, но и в других режимах работы мотора. Для этого в конструкцию и вводят несколько пружин, имеющих различную (!) жесткость. Именно это решение позволяет ступичному узлу демпфировать колебания различного порядка и, в том числе, пиковые, возникающие при трогании машины с места. Как известно, именно пиковые, ударные нагрузки и вызывают повреждения трансмиссии. Теперь понятно, что  демпфирующие узлы есть не просто набор пружин различной жесткости, а элементов со строго подобранной и рассчитанной характеристикой. Кроме того, если необходимо увеличить диапазон демпфирования колебаний, а большее количество пружин установить в ступицу (по ее диаметру) не представляется возможным, то применяются иные технические решения, а именно – установка в пружины большого диаметра более мелких. Тем самым достигается так называемый эффект демпфера с прогрессивной характеристикой. Как вариант, с этой же целью применяют чередование двойных пружин через одну. То есть, за двойной пружиной следует одинарная и так далее. Чтобы при сборке механизма имелась возможность контролировать правильность установки элементов, их и окрашивают в различные цвета! Все гениальное – просто.

Однако, диапазон колебаний, которые эффективно гасятся демпферными ступицами, увы, не достаточен, когда речь идет о современных высокоэкологичных моторах, отличающихся малым рабочим объемом, с которого снимается большая мощность. Именно по этой причине для большого числа современных легковых автомобилей, комплектуемых механической трансмиссией, уже разработаны и внедрены двухмассовые маховики. И все-таки, для чего же требуется ставить на машины столь дорогие в производстве агрегаты, неужели нет более простых и дешевых путей? Дело в том, что современное двигателестроение идет по пути не просто снижения расхода топлива и достижения более чистого выхлопа, но и, как следствие, уменьшения рабочего объема моторов. В результате на автомобилях появляются силовые агрегаты с нечетным числом цилиндров, которые требуют от конструкторов определенных усилий, связанных с их уравновешиванием. Чтобы снять нужную мощность с меньшего рабочего объема двигатели внутреннего сгорания оснащают многоклапанными головками, высокопроизводительными агрегатами турбонаддува с электронным управлением направляющего аппарата. Все это приводит к более напряженной работе мотора и росту крутильных колебаний, которые и должен сгладить демпфирующий механизм сцепления.

Но и это еще не самое болезненное. Дело в том, что чем жестче работа мотора, тем более эффективным должен быть демпфер, а значит, настает тот самый момент, когда пружинный механизм, расположенный в ступице, уже не в состоянии будет справиться с возложенной на него обязанностью. Тем самым возникает необходимость дополнить систему более современным механизмом. Поскольку ведомый диск у нас уже занят, то такой был внедрен в маховик двигателя. Так и родился этот самый пресловутый двухмассовый маховик. А ведь совсем не так давно, каких-то два десятка лет назад, когда моду диктовали многоцилиндровые моторы большого объема, работающие в относительно не нагруженных режимах, про то, что демпфер ведомого диска не справится со своими обязанностями, не шло и речи. О том, насколько сильно скакнул прогресс, говорят такие цифры. Например, если лет пятнадцать назад с двухлитрового шестицилиндрового мотора снималось 100–125 лошадиных сил, то та же самая мощность сегодня снимается с трехцилиндрового мотора рабочим объемом один литр! А как мы уже говорили выше, чем меньше цилиндров, тем выше порядки крутильных колебаний коленчатого вала. По сути, он вращается некими импульсами. После удачного старта двухмассовых маховиков, а он фактически состоялся в самом начале девяностых годов прошлого века, данный агрегат начал теснить конструктивно более простых «пращуров». Заметим, что в отличие от демпфирующей муфты ведомого диска сцепления двухмассовый маховик является более прогрессивным гасителем крутильных колебаний, так как он допускает скручивание (взаимное перемещение одной детали относительно другой) более чем на 100 градусов, в то время как данный показатель демпферной муфты привычного ведомого диска составляет 27 градусов. Еще один неоспоримый аргумент в пользу двухмассового маховика: без него невозможно изготовить более компактный силовой агрегат. А именно такие все чаще и чаще требуют конструкторы, занимающиеся компоновкой авто. Продвижению в жизнь данных узлов способствует и тенденция к уменьшению веса силового агрегата. Чем легче автомобиль, тем меньше он расходует топлива при прочих равных условиях, разумеется. Кстати, не сократив количество цилиндров и не увеличив снимаемую с литра рабочего объема мощность невозможно достичь более высоких показателей чистоты выхлопа, а именно Евро 5 и Евро 6. Следовательно, в скором времени мы придем к тому, что большинство машин будут оснащаться именно двухмассовыми маховиками.