Цилиндр сцепления главный: основа легкого управления трансмиссией
Для комфортного и неутомительного управления трансмиссией на современных автомобилях используется гидравлический привод сцепления, одну из главных ролей в котором играет главный цилиндр. О главном цилиндре сцепления, его типах, конструкции и работе, правильном выборе и замене — читайте в этой статье.
Что такое главный цилиндр сцепления?
Главный цилиндр сцепления (ГЦС) — узел гидравлического привода включения и выключения сцепления трансмиссий с ручным управлением (механических коробок передач); гидравлический цилиндр, преобразующий усилие от ноги водителя в давление рабочей жидкости в контуре привода.
ГЦС является одним из основных компонентов гидравлического привода сцепления. Главный и рабочий цилиндры, связанные металлическим трубопроводом, образуют герметичный контур гидропривода, с помощью которого осуществляется выключение и включение сцепления. ГЦС устанавливается непосредственно за педалью сцепления и связан с ней штоком (толкателем), рабочий цилиндр монтируется на картере сцепления (колоколе) и связан штоком (толкателем) с вилкой выключения сцепления.
Главный цилиндр играет важную роль в работе трансмиссии, при его поломке управление транспортным средством затрудняется или становится вовсе невозможным. Но чтобы сделать покупку нового цилиндра, необходимо разобраться в конструкции и особенностях данного механизма.
Типы главных цилиндров сцепления
Все ГЦС имеют принципиально одинаковую конструкцию и принцип работы, но делятся на несколько разновидностей по расположению и конструкции бачка с рабочей жидкостью, по количеству поршней и по общей конструкции корпуса.
По расположению и конструкции бачка цилиндры бывают:
- С интегрированным резервуаром для рабочей жидкости и вынесенным бачком;
- С вынесенным бачком;
- С бачком, расположенным на корпусе цилиндра.
| Главный цилиндр сцепления с интегрированным резервуаром | Главный цилиндр сцепления с вынесенным бачком | Главный цилиндр сцепления с установленным на корпусе бачком |
ГЦС первого типа — это устаревшая конструкция, которая сегодня используется нечасто. Такой механизм устанавливается вертикально или под некоторым углом, в его верхней части расположен резервуар с рабочей жидкостью, запас которой пополняется из выносного бачка. Цилиндры второго и третьего типа — это уже более современные устройства, в одном из них бачок является выносным и связан с цилиндром посредством шланга, а в другом бачок установлен непосредственно на корпусе цилиндра.
По количеству поршней ГЦС бывают:
- С одним поршнем;
- С двумя поршнями.
| Главный цилиндр сцепления с одним поршнем | Главный цилиндр сцепления с двумя поршнями |
В первом случае толкатель связан с одним поршнем, поэтому усилие от педали сцепления передается непосредственно на рабочую жидкость. Во втором случае толкатель связан с промежуточным поршнем, который воздействует на основной поршень и далее на рабочую жидкость.
Наконец, ГЦС могут иметь различные конструктивные особенности, например — на некоторых автомобилях данное устройство выполнено в едином корпусе с главным тормозным цилиндром, также цилиндры могут располагаться вертикально, горизонтально или под некоторым углом, и т.д.
Конструкция и принцип работы главных цилиндров сцепления
Типовая схема гидравлического привода выключения сцепления
Наиболее просто устроены ГЦС с вынесенным и установленном на корпусе бачком. Основу устройства составляет литой корпус цилиндрической формы, на котором выполнены проушины для монтажных болтов и другие детали. С одного торца корпус закрыт резьбовой пробкой или пробкой со штуцером для соединения с трубопроводом. Если корпус закрыт глухой пробкой, то штуцер располагается на боковой поверхности цилиндра.
В средней части цилиндра выполняется штуцер для соединения с бачком посредством шланга или посадочное место для установки бачка непосредственно на корпус. Под штуцером или в посадочном месте в корпусе цилиндра выполнено два отверстия: компенсационное (впускное) отверстие малого диаметра и перепускное отверстие увеличенного диаметра. Отверстия располагаются таким образом, чтобы при отпущенной педали сцепления компенсационное отверстие располагалось перед поршнем (со стороны контура привода), а перепускное — за поршнем.
В полости корпуса установлен поршень, с одной стороны которого располагается толкатель, связанный с педалью сцепления. Торец корпуса со стороны толкателя закрыт гофрированным защитным резиновым колпачком. При отжатой педали сцепления поршень отводится в крайнее положение расположенной внутри цилиндра возвратной пружиной. В двухпоршневых ГЦС используется два поршня, расположенных друг за другом, между поршнями находится уплотнительное кольцо (манжета). Применение двух поршней улучшает герметичность контура привода сцепления и повышает надежность работы всей системы.
Работают такие цилиндры следующим образом. Когда педаль сцепления отпущена, поршень под воздействием возвратной пружины находится в крайнем положении и в контуре привода сцепления поддерживается атмосферное давление (так как рабочая полость цилиндра связана с бачком через компенсационное отверстие). При нажатии на педаль сцепления поршень под воздействием усилия ноги движется и стремится сжать жидкость в контуре привода. При движении поршня компенсационное отверстие закрывается и давление в контуре привода повышается. Одновременно через перепускное отверстие жидкость поступает за обратную сторону поршня. За счет роста давления в контуре поршень рабочего цилиндра перемещается и двигает вилку выключения сцепления, которая толкает выжимной подшипник — сцепление выключается, можно переключать передачу.
В момент отпуска педали поршень в ГЦС возвращается в первоначальное положение, давление в контуре падает и сцепление включается. При возврате поршня скопившаяся за ним рабочая жидкость выдавливается через перепускное отверстие, что приводит к замедлению движения поршня — это обеспечивает плавное включение сцепления и возврат всей системы в первоначальное состояние.
Если в контуре происходит утечка рабочей жидкости (что неизбежно вследствие недостаточной плотности соединений, порчи уплотнений и т.д.), то нужное количество жидкости поступает из бачка через компенсационное отверстие. Также это отверстие обеспечивает постоянство объема рабочей жидкости в системе при изменении ее температуры.
Конструкция и работа цилиндра с интегрированным резервуаром для рабочей жидкости несколько отличается от описанной выше. Основу этого ГЦС составляет литой корпус, установленный вертикально или под наклоном. В верхней части корпуса выполнен резервуар для рабочей жидкости, под резервуаром расположен цилиндр с подпружиненным поршнем, а через резервуар проходит соединенный с педалью сцепления толкатель. На стенке резервуара может располагаться пробка для долива рабочей жидкости или штуцер для соединения с вынесенным бачком.
Поршень в верхней части имеет углубление, вдоль поршня высверлено отверстие малого диаметра. Толкатель установлен над отверстием, в отведенном состоянии между ними остается зазор, через который в цилиндр поступает рабочая жидкость.
Работает такой ГЦС несложно. При отпущенной педали сцепления в гидравлическом контуре наблюдается атмосферное давление, сцепление включено. В момент нажатия на педаль толкатель движется вниз, перекрывает отверстие в поршне, герметизируя систему, и толкает поршень вниз — давление в контуре повышается, и рабочий цилиндр приводит в действие вилку выключения сцепления. При отпуске педали описанные процессы выполняются в обратном порядке. Утечки рабочей жидкости и изменение ее объема вследствие нагрева компенсируются через отверстие в поршне.
Верный выбор, ремонт и замена ГЦС
В ходе эксплуатации автомобиля ГЦС подвергается высоким нагрузкам, что приводит к постепенному износу отдельных его частей, в первую очередь — манжет поршня (поршней) и резиновых уплотнений. Износ этих компонентов проявляется утечками рабочей жидкости и ухудшением работы сцепления (провалы педали, необходимость несколько раз выжимать педаль и т.д.). Проблема решается заменой изношенных деталей — для этого необходимо приобрести ремонтный комплект и выполнить несложную работу. Демонтаж, разборку, замену деталей и установку цилиндра следует выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО транспортного средства.
В некоторых случаях возникают неустранимые неисправности главного цилиндра сцепления — трещины, изломы корпуса, поломка штуцеров и т.д. В этом случае ГЦС необходимо заменить в сборе. Для замены нужно выбирать цилиндр того же типа и каталожного номера, что был установлен на автомобиле ранее, в противном случае цилиндр или вовсе не удастся установить, или сцепление будет работать некорректно.
После монтажа нового ГЦС необходимо выполнить регулировку сцепления в соответствии с рекомендациями инструкции. Обычно регулировка выполняется изменением длины тяги (с помощью соответствующей гайки) педали и положения толкателя поршня, регулировкой необходимо установить рекомендованный производителем автомобиля свободный ход педали сцепления (25-45 мм для различных автомобилей). В дальнейшем необходимо пополнять уровень жидкости в бачке и отслеживать появление утечек в системе. При правильной регулировке и регулярном обслуживании ГЦС и весь привод сцепления будут обеспечивать уверенное управление трансмиссией в любых условиях.
Всё про рабочий цилиндр сцепления
В системе гидравлического сцепления устанавливаются 2 цилиндра, обеспечивающих эффективную передачу усилия от педали к вилке выключения сцепления. Главный цилиндр повышает давление в гидроприводе при нажатии педали, а рабочий цилиндр передает это усилие уже непосредственно на само сцепление.
Конструкция, принцип работы
В гидроприводе сцепления рабочий цилиндр установлен непосредственно перед вилкой выключения сцепления, и его шток приводит ее в движение.
Благодаря такой конструкции привод работает одинаково эффективно вне зависимости от конфигурации и длины гидравлических шлангов.
Рабочий цилиндр сцепления имеет достаточно простую конструкцию:
Рабочий цилиндр сцепления.
1. Корпус. 2. Штуцер. 3. Колпачок. 4. Толкатель.
5, 7. Уплотнительные кольца. 6. Поршень. 8. Тарелка.
9. Пружина. 10. Шайба. 11. Стопорное кольцо.
Рабочий цилиндр подключается к гидроприводу через штуцер, и при повышении давления жидкость толкает вперед поршень с присоединенным к нему штоком толкателя. Толкатель, в свою очередь, нажимает на вилку выключения сцепления. Когда водитель отпускает сцепление, давление в гидроприводе падает и поршни главного и рабочего цилиндров, а также педаль и вилка сцепления возвращаются в исходное положение за счет пружин.
Несмотря на простоту, рабочие цилиндры могут иметь некоторые особенности конструкции. Например, для автомобилей Ford Focus, SsangYong и некоторых других моделей рабочий цилиндр конструктивно объединен с выжимным подшипником.
Выжимной подшипник с рабочим цилиндром
Штуцер подключения к гидроприводу может располагаться прямо или под углом.
Материалы изготовления рабочих цилиндров – алюминий и различные сорта чугуна. Преимущества чугуна – большая твердость по сравнению с алюминием, а значит, большая износостойкость. Алюминий лучше отводит тепло и меньше весит.
Эксплуатация
Благодаря простой конструкции рабочий цилиндр сцепления достаточно долговечный и не подвержен поломкам. Основные неисправности связаны с износом резиновых уплотнителей, которые портятся от нагрузок, воздействия низких температур и тормозной жидкости. Если поврежденные уплотнители вовремя не заменить, попавшая внутрь пыль и грязь повредит зеркало цилиндра, после чего тормозная жидкость, используемая в гидроприводе, просачивается по микроцарапинам наружу, даже если установить новые хомуты. В связи с этим рабочий цилиндр желательно осматривать при каждом ТО, и при появлении потеков либо чинить, либо менять на новый.
Ремкомплект рабочего цилиндра включает необходимые сменные детали для каждой конкретной модели: пыльники, уплотнители, стопорное кольцо, а в некоторых наборах может быть запасная возвратная пружина, поршень, шток.
Нормально работающий цилиндр сцепления никак себя не проявляет и никаких особых мер предосторожности не требует. Замена его делается достаточно просто и быстро. Определенного регламента замены нет, рабочий цилиндр будет служить столько, сколько позволит его технический резерв, как правило, не менее 150 тыс. км.
Признаки неисправности
Когда неисправен рабочий цилиндр, начинает некорректно работать сцепление:
- при нажатии на педаль слышен скрип;
- неточно включаются передачи;
- педаль сцепления слишком мягкая, слишком жесткая или проваливается;
- верхняя точка педали сцепления постепенно снижается;
- падает уровень жидкости в гидроприводе;
- появляются потеки на рабочем цилиндре.
Все эти признаки (кроме последнего) могут указывать и на другие неисправности, и точно определить причину можно на СТО. Если поврежден корпус или зеркало цилиндра, придется менять его полностью.
Продлить жизнь рабочему цилиндру сцепления можно при регулярных осмотрах: некоторые неисправности поначалу никак не проявляются, и выявить порванный пыльник можно только визуально. Это особенно актуально для владельцев автомобилей с новейшим электро-гидравлическим сцеплением, в которых используются не самые дешевые детали. Проще и выгодней заменить ремкомплект и ездить без проблем.
Грязь под защитным пыльником
При замене или ремонте цилиндра делается и замена тормозной жидкости в гидроприводе: со временем она теряет свои свойства, накапливает влагу и вызывает коррозию металлических и резиновых деталей. Простейшая замена расходников позволяет намного продлить ресурс всех важных узлов автомобиля, в том числе и деталей привода сцепления.
О том, как выбирать рабочий цилиндр сцепления и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».
Цилиндры сцепления, в чем разница?
Эта тема находится в архиве и закрыта для дальнейших ответов.
Темы
Дмитрий ма6ка · Создано 24 декабря, 2023
bеndеr · Создано 26 сентября, 2011
pixma5000 · Создано 13 августа, 2010
Istorik · Создано 1 мая, 2019
Flider · Создано 5 августа, 2009
Статистика пользователей
Пользователей
Максимум онлайн
1 583
18 января, 2023
Новый пользователь
Дмитрий Гладышев
Регистрация 13 часов назад
Всё про главный цилиндр сцепления
Один из элементов гидравлической системы сцепления – главный цилиндр сцепления (ГЦС), участвующий в передаче усилия с педали на вилку выключения сцепления, прижимающую подшипник к лепестковой пружине корзины. Это один из двух цилиндров, обеспечивающих работу всего гидропривода.
Конструкция и принцип работы ГЦС
В принципе, конструкция главного цилиндра достаточно простая:
- от педали через толкатель (10) на шток (8) передается усилие;
- поршень (14) продвигается вперед, при этом перекрывая клапан (С), от которого жидкость из сжимаемой части цилиндра может перетечь в бачок (1);
- жидкость в цилиндре сжимается и выталкивается через штуцер (19) в гидравлическую магистраль к рабочему цилиндру, который уже непосредственно приводит в действие вилку;
- при возврате педали в исходное положение поршень возвращается назад с помощью пружины (18).
Работа гидропривода (неважно, относится это к системе сцепления, тормозной или любой другой) основана на том, что жидкость под давлением практически не сжимается, но при этом мгновенно передает усилие по системе патрубков до нужной точки.
Технические характеристики
В характеристиках к главному цилиндру производители указывают такие параметры:
- сторона руля (левый, правый) – имеет значение при асимметричном креплении;
- есть ли в комплекте бачок (ГЦС может продаваться как с бачком, так и без него);
- способ подключения (слева, сверху и т.д.) – помощь при выборе, если в гидроприводе установлены нештатные детали;
- материал корпуса: чугун, алюминий, сталь, полимер;
- размеры корпуса и конструктивных элементов (диаметр штуцера, длина штока).
Эти характеристики можно учитывать как вспомогательную информацию при подборе главного цилиндра на свой автомобиль. Особое внимание автолюбители уделяют материалам изготовления: самым распространенным на сегодня является чугун и алюминий, также довольно много предложений цилиндров с полимерными корпусами. Стальные корпуса встречаются довольно редко, поскольку сталь сочетает в себе высокую цену и сложность обработки.
Поломки главного цилиндра сцепления
Простая конструкция и отсутствие сложной «начинки» делают главный цилиндр сцепления устойчивым к поломкам. Основной его враг – время, поскольку даже очень качественные детали изнашиваются от постоянных нагрузок (а нагрузка на сцепление при городском режиме движения на порядок выше, чем при дальних поездках).
Первое, что выходит из строя – резиновые детали. Это пыльники, которые надеваются на шток и защищают цилиндр от попадания в него абразивных частиц, а также уплотнительные манжеты, препятствующие вытеканию жидкости.
Слабым местом является и пружина внутри цилиндра, на которую ложится серьезная нагрузка. От работы и воздействия тормозной жидкости качество металла со временем ухудшается и пружина лопается (иногда разваливаясь на несколько частей).
Для замены износившихся частей продают специальные ремкомплекты ГЦС, в которых есть всё необходимое для обновления и дальнейшей эксплуатации цилиндра.
Если с эксплуатацией возникли проблемы (вовремя не заменили порванные уплотнители, неправильно установили, не меняли жидкость и т.д.), изнашивается зеркало цилиндра: появляются потертости и задиры на металле, коррозия, после чего главный цилиндр начинает устраивать автолюбителю различные «спецэффекты». В запущенных случаях никакой ремонт не поможет, только замена всей запчасти целиком.
Признаки неисправности ГЦС
Когда с главным цилиндром начинаются проблемы, чаще всего они проявляются утечкой гидравлической жидкости. Когда педаль сцепления начинает плохо срабатывать, первым этапом диагностики будет визуальный осмотр: любые потеки на цилиндре и даже просто слегка увлажненные уплотнители – признак проблемы, требующей решения.
В основном при проблемах с цилиндром начинаются провалы или тугой ход педали сцепления, «залипание» педали в нижнем положении.
Еще одной проблемой ГЦС является засорение отверстий в крышке бачка. Для нормальной работы уровень в бачке цилиндра должен свободно повышаться и понижаться, а для этого в крышке предусмотрены вентиляционные отверстия. Если они забиваются грязью, гидропривод начинает работать с затруднениями: педаль становится более тугой и плохо возвращается в исходное положение.
Пара слов о гидравлической жидкости
В гидроприводе сцепления обычно используется тормозная жидкость, обладающая набором характеристик, оптимально подходящих для данной задачи.
Для работы системы важен в первую очередь достаточный уровень жидкости, определить который можно по бачку на главном цилиндре. Если по каким-то причинам тормозной жидкости меньше, ее доливают, не дожидаясь появления проблем.
При работе нужно помнить, что тормозная жидкость достаточно агрессивна к пластику, ткани, лакокрасочным покрытиям и даже коже. Так что работать с ней нужно аккуратно, а любые потеки и капли на деталях или кузове автомобиля сразу стирать чистой салфеткой. По этой же причине нужно следить за состоянием резиновых деталей, соприкасающихся с тормозной жидкостью: они могут очень быстро портиться и буквально усыхать под действием агрессивной химии, для которой не предназначены.
И, конечно, доливать тормозную жидкость в систему надо в чистом закрытом помещении (гараже или автомастерской), чтобы пыль не попала внутрь.
Интересное свойство тормозной жидкости – очень хорошее проникающее действие, благодаря чему она просачивается наружу по микроцарапинам на зеркале цилиндра или поршне, даже если заменить резиновые уплотнители. По этой причине в ремкомплект входит новый поршень, а царапины и потертости внутри цилиндра становятся однозначным показанием к замене всей детали.
Интересный факт: откуда песок в приводе сцепления?
Иногда автомеханики, ремонтирующие привод сцепления, видят в тормозной жидкости осадок, напоминающий мелкие песчинки. Взяться песку в таком количестве, вроде бы, неоткуда.
Причина появления осадка в том, что большинство марок тормозной жидкости неустойчивы к электровоздействию, и при попадании даже под очень низкое напряжение некоторые компоненты жидкости выпадают в осадок (кристаллизуются). Но откуда электричество в системе при исправной проводке?
Как оказалось, чугунный корпус цилиндра и алюминиевый поршень при присутствии тормозной жидкости создают маленький электрический потенциал, отчего и начинается кристаллизация элементов жидкости. По этой причине многие производители делают поршни из полимерных сплавов, обладающие, помимо нейтрального взаимодействия с металлом еще и уменьшенным воздействием на зеркало цилиндра. Второй вариант это латунный поршень, но цена такой детали может отпугнуть даже самого смелого покупателя.
Для более долгой службы всей системы гидропривода сцепления нет ничего лучше своевременной замены тормозной жидкости, ведь она тоже со временем вырабатывает антикоррозийные присадки и превращается в агрессивный окислитель. При регулярном ТО системе не повредит ни ежедневное стояние в пробках, ни чугунно-алюминиевые детали, ни другие нагрузки.
Подробнее о том, как выбрать новый главный цилиндр сцепления, читайте в статье «Гид покупателя».