Не разбирайте ведомый диск сцепления и не заменяйте его детали, за исключением случаев износа фрикционных накладок. При износе или поломке деталей ведомого диска (исключая износ рабочих поверхностей фрикционных накладок), потере упругости пружинных пластин, короблении ведомого диска (если его нельзя выправить), замените диск новым.
В запасные части поставляется специальный комплект (412-1601954-20 — накладки фрикционные с заклепками), который используется для замены накладок. При отсутствии указанного комплекта в новых фрикционных накладках просверлите отверстия под крепежные заклепки.
Замену изношенных или сильно замасленных фрикционных накладок производите в следующем порядке:
— осторожно, не задев пружинные пластины диска, высверлите сверлом Ø 3,4 мм латунные заклепки, крепящие фрикционные накладки к пружинным пластинам ведомого диска, и снимите накладки;
— внимательно осмотрите пружинные пластины ведомого диска и проверьте, нет ли на них трещин, глубоких царапин по наружному контуру и около отверстий. Если дефектов нет, то приклепайте к диску новые фрикционные накладки;
— пользуясь ведомым диском, как кондуктором, просверлите в новых фрикционных накладках двадцать отверстий, как показано на рис. 73;
Рис. 73. Фрикционная накладка ведомого диска сцепления
— наложите фрикционную накладку на пружинные пластины так, чтобы отверстия в пружинных пластинах, обращенных выпуклой стороной к накладке, совпадали с зенкованными отверстиями фрикционной накладки. Накладку следует располагать так, чтобы зенкованные отверстия были обращены наружу большим диаметром (рис. 74);
Рис. 74. Ведомый диск сцепления: 1 — фрикционная накладка; 2 — трубчатая заклепка крепления фрикционных накладок; 3 — заклепка; 4 — пластина демпфера; 5 — пружина демпфера; 6 — пружинное кольцо демпфера; 7 — ступица ведомого диска; 8 — упорное кольцо демпфера; 9 — фрикционное кольцо; 10 — упорный палец; 11 — ведомый диск; 12 — пружинная пластина [ размер 7,1-7,6 мм под нагрузкой 4215 H (430 кгс) ]
— вставьте латунные трубчатые заклепки 2 так, чтобы их головки располагались с наружной стороны фрикционной накладки 1 и аккуратно расклепайте их при помощи оправки (рис. 75) или на клепальном станке со стороны пружинных пластин, причем начинайте с заклепок, входящих в диаметрально расположенные отверстия. Форма и размеры заклепок показаны на рис. 7 6;
Рис. 75. Оправка для расклепывания заклепок крепления фрикционных накладок к ведомому диску сцепления
Рис. 76. Заклепка крепления фрикционных накладок к ведомому диску сцепления (материал — латунь ГОСТ 1066-75, отжечь)
Способом, указанным в предыдущем пункте, приклепайте вторую фрикционную накладку. При этом зенкованные отверстия одной накладки должны совпадать с незенкованными отверстиями другой;
— после приклепки обеих фрикционных накладок проверьте положение головок заклепок. Они должны быть утоплены относительно рабочей поверхности накладки не менее 1,0 мм (размер "а" на рис. 74). При отсутствии латунных заклепок заводского производства они могут быть изготовлены на месте по чертежу, приведенному на рис. 76;
— проверьте толщину ведомого диска в сборе с накладками в сжатом состоянии под нагрузкой 4215 H (430 кгс), которая должна быть в пределах 7,1-7,6 мм. Непараллельность рабочих поверхностей накладок при указанной нагрузке должна быть не более 0,18 мм;
— проверьте торцевое биение рабочих поверхностей фрикционных накладок относительно шлицевого отверстия ведомого диска сцепления и посадку диска на шлицы первичного вала коробки передач.
Для проверки торцевого биения ведомый диск установите на шлицевую оправку или первичный вал коробки передач. Вращая оправку в центрах, фиксируйте показания индикаторов, ножки которых непосредственно или через промежуточные рычаги соприкасаются с рабочими поверхностями фрикционных накладок ведомого диска в крайних точках. Общие показания каждого из индикаторов должны быть в пределах 0,6 мм. Если биение превышает 0,6 мм, соответствующий участок ведомого диска правьте при помощи вильчатого рычага, после чего повторно проверьте величину биения.
Не просто момент
Как известно, сцепление служит для временного отсоединения силовой передачи от двигателя. Когда сцепление включено, оно передает… крутящий момент двигателя? Не совсем так.
Вот простой пример – стоящий автомобиль. Чтобы стронуть машину, необходимо преодолеть силу трения покоя. Ведомый диск вынужден передавать так называемый момент трения сцепления. А он может существенно превышать крутящий момент, передаваемый при движении, – и узел обязан эту нагрузку выдерживать. Главная роль здесь принадлежит фрикционным накладкам сцепления.
Какие бывают накладки
По способу изготовления накладки классифицируются следующим образом:
- формованные из массы;
- картонно-бакелитовые (прессованные из картона) со специальной пропиткой;
- тканно-бакелитовые, получаемые из текстильной ленты с пропиткой;
- спирально-навитые, получаемые из армированной нити с пропиткой;
- эллипсонавитые, также получаемые из армированной нити, но уложенной иным, более рациональным способом.
В чем же преимущества того или иного способа? Если рассматривать стоимость, то наиболее дешевыми получаются накладки первых трех групп.
Но появление высокооборотных двигателей повысило требования к динамической прочности накладок. Ясно, что современный автомобиль, набирающий большую скорость за считанные секунды, должен иметь сцепление, защищенное от «разноса».
Этому явлению лучше всего противостоят накладки четвертой и пятой групп. Каркас из нити, армированной латунной или медной проволокой и связанный специальным составом, прекрасно справляется с инерционным нагрузкам. Об этом – в следующих разделах.
По спирали
В свое время российские заводы закупили в Германии технологию изготовления накладок сцепления из пропитанной нити, армированной латунной или медной проволокой. Суть в следующем: на специальном станке навивалась бобина – дорн. После соответствующей термообработки дорн подобно колбасе разрезался на кольца – полуфабрикаты будущих накладок. А поскольку нить укладывалась по спирали, эти изделия так и назывались – спирально-навитые.
Они противостояли «разносу» намного лучше формованных, но и здесь нашлась своя ложка дегтя: нить, арматура будущей накладки, оказывалась многократно перерезанной в плоскости, перпендикулярной оси дорна. Поэтому изготовители накладок перешли к индивидуальной спиральной навивке каждой накладки.
Ведомый диск сцепления с новенькими фрикционными накладками 
А это диск, отслуживший свой срок, хотя еще работоспособный. Его ресурс обеспечила технология, представленная на следующих фотографиях
Эллипс и синус
Потом выяснилось, что и спирально-навитые накладки панацеей не являются. Требования к стабильности веса, равномерности износа накладки и контртела (маховика и нажимного диска), переход на безасбестовые ингредиенты и ряд других условий заказчиков привели к внедрению иного, более совершенного способа укладки нити – по дуге эллипса, направленной от внутреннего кольца накладки к внешнему.
При изготовлении детали тарелка навивочного станка вращалась – да так, чтобы при повороте на 360° нить не ложилась на нить. Тем самым достигалась равномерная плотность укладки, а значит, и прочность изделия. Накладки, полученные таким способом, назвали эллипсонавитыми. Эта технология стала господствующей, а потому будем говорить о ней в настоящем времени.
При изготовлении накладок среднего и большого диаметра (например, для дизельных двигателей грузовиков) применяют более «хитрый» способ укладки нити: по синусоиде, «бегающей» между внутренней и внешней окружностями кольца. Нить при этом укладывается еще более равномерно.
Это сырье, а точнее компонент будущей нити, из которой навивается диск сцепления 
Сама нить, а точнее «косичка», формируется из нескольких компонентов, включая проволоку
Эллипсонавитые изделия (к ним относят и «синусоидальные») позволили исключить возникновение кольцевых трещин, усреднили кольцевые износы и вылечили многие другие болезни, присущие спирально-навитым накладкам.
Сегодня все производители накладок, как российские, так и зарубежные, выпускают эллипсонавитые изделия. Они легко узнаваемы по характерному рисунку фрикционной поверхности (см. нижнее фото на с. 37).
Об отверстиях
Накладкам необходимы отверстия для крепления. Они должны делаться строго по чертежу предприятия, собирающего узел сцепления.
Отверстия бывают двух типов: под заклепки, с утопленной площадкой (заплечиком) для шляпки, и технологические, для работы с заклепками противоположной накладки.
Однако заводы, выпускающие накладки, изготавливают их как с отверстиями, так и без оных. Дело в том, что многие заказчики, автомобильные и моторные заводы, хотят выполнять эту операцию сами.
Отверстия можно получать тремя способами: закладывать в конструкцию пресс-формы, пробивать специальным штампом или сверлить. Понятно, что изготовитель накладок может применять любой из перечисленных способов, а заказчик (автозавод или ремонтное предприятие) – лишь второй или третий.
На большинстве предприятий отверстия сверлят на многопозиционных станках. Этот метод обеспечивает отменную точность, да вот беда: нить при сверлении перерезается, уменьшая прочность накладки. Поэтому ведущие заводы применяют технологию получения отверстий на стации прессования накладок.
То, что нить при этом остается целой, само собой. Но это еще не все: данная технология позволяет уменьшить толщину заплечиков и увеличить ресурс изделий до контакта заклепок с нажимным диском или маховиком.
А это готовая нить с пропиткой, поступающая на навивочный станок 
Навивочный станок 
Стол вращается, на нем формируется кольцо – будущая накладка 
Штанга прокидывает нить по дуге эллипса, от внутренней окружности к внешней. В итоге получается эллипсонавитая накладка 
А вот и полуфабрикат – свитая из нити накладка
О канавках
Канавки на поверхности накладок – зарубежное изобретение. Считается, что они служат для отвода тепла и удаления продуктов износа на периферию. Линии канавок располагаются, как правило, по хордам, под некоторым углом к радиусу кольца. Они имеют форму отрезка прямой или дуги малой кривизны. Такая конструкция канавки несколько компенсирует потерю прочности накладки.
Канавки получают непосредственно в прессформе. Если внимательно посмотреть на канавку, то около края накладки можно заметить перекрывающий буртик – это след выхода фрезы при изготовлении прессформы.
Этот буртик может препятствовать отводу абразива, то есть играть роль, противоположную требуемой, и его следовало бы удалять. Но на практике этого никто не делает.
Да и споры на тему «нужны ли нам канавки» не закончены до сих пор. Судите сами – глубина канавки гораздо меньше глубины шляпки заклепки. Канавка полностью истирается, когда накладка вырабатывает 30–50% своего ресурса, после чего сцепление работает со сплошным диском. А увеличить глубину канавки нельзя – это резко уменьшит прочность накладки.
Поэтому накладки выпускают и с канавками, и без оных. Последний вариант удешевляет как пресс-формы, так и сами изделия.
Полуфабрикат накладки поступает под пресс, где выдерживается при строго определенной температуре и давлении 
Такими накладки выходят из-под пресса 
Накладки после шлифования. А вот мы их сейчас проверим – нет ли коробления и разнотолщинности? 
Современная эллипсонавитая фрикционная накладка сцепления. Характерный рисунок нити говорит о правильной технологии изготовления. Разноса на высоких оборотах не будет
Об автозаводах
Кроме общих, формальных требований к накладкам сцепления у автомобильных и моторных заводов есть и собственные, индивидуальные.
Так, АВТОВАЗ во главу угла ставит комфортность движения, в частности обеспечение плавности при трогании и отсутствие вибраций. Ульяновский автозавод, «военная косточка», предъявляет повышенные требования к температурным характеристикам, а Ярославский моторный требует от накладок передачи большого крутящего момента на сравнительно небольшой площади трения.
О ресурсе
Сколько служат накладки сцепления? Эта величина оговорена в нормативной документации в форме так называемого гамма-процентного ресурса. Но нам с вами привычнее километры. Так вот: АВТОВАЗ требует от изготовителей накладок ресурс 160 тыс. км, за рубежом производители сцепления называют 150 тыс. км пробега.
Доводить сцепление до запредельного износа не следует – при уменьшении толщины накладок начинают работать торцы заклепок. Это приводит, как правило, к пробуксовке сцепления и к появлению кольцевой выработки на контртеле.
Перенаклепка накладок на бывшем в употреблении ведомом диске, по мнению специалистов, восстановит его работоспособность лишь на 80%. Ведь многие другие детали, и прежде всего демпфирующие пружины, уже будут «усталыми». Поэтому лучше менять диск в сборе. И разумеется, он должен быть с фрикционными накладками от надежного производителя.
В статье использована информация АО «ТИИР»
К сцеплениям предъявляются следующие основные требования:
надежная передача крутящего момента в течении длительного времени от двигателя к трансмиссии;
плавность и полнота включения;
малый момент инерции ведомых деталей;
хороший отвод тепла от поверхностей трения;
уравновешенность осевых усилий во включенном состоянии;
предохранение трансмиссии от динамических нагрузок;
поддержание нажимного усилия в заданных пределах в процессе эксплуатации;
минимальные затраты физических усилий на управление.
Кроме того, к сцеплению, как и ко всем механизмам автомобиля, предъявляют такие общие требования: обеспечение минимальных размеров и массы, простота установки и обслуживания, технологичность, ремонтопригодность, низкий уровень шума, информативность.
4 Определение параметров сцепления
На большинстве автомобилей устанавливают постоянно замкнутые сцепления, т.е. постоянно включенные и выключаемые водителем при начале движения автомобиля, переключении передач и торможении. Постоянно разомкнутые сцепления, выключенные при малой угловой скорости коленчатого вала двигателя и автоматически включающиеся при ее увеличении, применяются сравнительно редко, главным образом при автоматическом управлении.
На легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности устанавливаются однодисковые, сухие, постоянно замкнутые сцепления. Двухдисковые сцепления применяют для грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности (КамАЗ, КрАЗ, МАЗ и т.д.). Многодисковые сцепления применяют крайне редко и только на автомобилях большой грузоподъемности.
4.1 Параметры дисков
, Нм, (1) [4]
где 
– максимальный свободный крутящий момент двигателя, Нм;
–коэффициент запаса сцепления, 
(таблица 1).
Величина коэффициента 
меняется в зависимости от размеров, коэффициента трущейся пары, числа пар трения и силы давления нажимных пружин, а также величины крутящего момента двигателя. Минимальное значение
отмечено при максимальном значении крутящего момента двигателя.
Если коэффициент 
мал, то при включении сцепления буксование будет значительным, что может вызвать перегрев трущихся пар. При высоких значениях коэффициента
возрастает усилие на педаль и, в случае быстрого включения сцепления, возникают дополнительные нагрузки в трансмиссии. Повышенные нагрузки могут вызвать поломку деталей трансмиссии.
Таблица 1 Коэффициент запаса сцепления
Коэффициент 
Согласно ГОСТ 1786-80 коэффициент запаса выбирается в зависимости от крутящего момента двигателя (таблица 2)
Максимальный крутящий момент
двигателя 
, Нм
Коэффициент 
, не менее
Число пар трущихся поверхностей
, (2)[ 4 ]
где 
– расчетный момент, Нм;
–коэффициент трения, 
(таблица 3);
–допустимое давление нажимного механизма, КПа (таблица 3);
–ширина трущейся поверхности, м;
–средний радиус трущихся поверхностей, м;
–коэффициент, учитывающий уменьшение площади трущихся поверхностей из-за канавок.
Материалы трущейся пары
Пластмасса по стали
Асбокаучук по стали
В таблице 3 указаны фрикционные материалы, применяемые в качестве пар трения в сцеплениях, работающих всухую, и соответствующие им давление Р и коэффициент трения 
. Необходимо помнить, что величина
изменяется в зависимости от температуры, давления и скорости скольжения трущихся поверхностей. Для практических расчетов принимают средние значения
, которые даны в таблице 3.
Ведутся работы по созданию новых фрикционных материалов, для которых 
.
Средний радиус трения 
равен
, м, (3) [ 5 ]
где 
– наружный диаметр ведомого диска, м;
–внутренний диаметр ведомого диска, м.
Наружный 
и внутренний
диаметры ведомых дисков, исходя из которых выбирают
, задаются ГОСТом. В таблице 4 приведены значения
и
сцеплений различных автомобилей.
Таблица 4 Размеры ведомых дисков, в миллиметрах
(ГАЗ – 53А), ГАЗ-3307
Наружный диаметр D для однодискового сцепления при необходимости определяется по формуле
, м, (4) [ 5 ]
где 
– коэффициент, учитывающий степень эксплуатационной загрузки фрикциона; для легковых автомобилей
; для грузовых
; для тягачей, автобусов и самосвалов
.
Если по этой формуле D получается больше 350…360 мм, то следует переходить на многодисковое сцепление, кроме того, величина D согласуется с размерами маховика двигателя или назначается из условий компоновки.
Ведомый диск определяет конструкцию сцепления и выбирается в соответствии с ГОСТ 12238-76 по двум параметрам: максимальному крутящему моменту двигателя и максимальной частоте вращения коленчатого вала (к.в.) двигателя (таблица 5)
Наружный диаметр ведомого диска, мм
Крутящий момент двигателей не более, Нм, со сцеплением
Частота вращения к.в. не более, с -1
Ширина трущихся поверхностей
, мм (5) [ 5 ]
где 
– наружный радиус фрикционного кольца,
;
–коэффициент ширины трущихся поверхностей, 
– для стальных дисков,
– для дисков с обшивкой одно- и двухдисковых фрикционов.
Число пар трения 
, где
– число ведомых дисков.
Толщина фрикционных накладок (колец) назначается из ряда 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 мм.
Накладки сцепления для автомобилей изготавливаются из фрикционных асбестовых материалов. К накладкам предъявляются ряд требований: высокий коэффициент трения, мало изменяющийся от температуры, давления, скорости буксования (по ГОСТ 1786-88 в зависимости от материала 
); высокие износоустойчивость и прочность [накладки должны выдерживать без разрыва угловую скорость, в два раза превышающую максимальную угловую скорость вращения коленчатого вала (к.в.) двигателя]; плавное, пропорциональное нажимному усилию, нарастание силы трения; достаточная термостойкость и теплопроводность. При этом конструкция сцепления должна быть такой, чтобы обеспечить хороший теплоотвод. Температура накладок не должна превосходить при длительной работе 200 0 С, при кратковременной 350 0 С.
Фрикционные накладки выполняют формованными, спиральнонавитыми и тканными. Формованные накладки устанавливают на большинство грузовых автомобилей (примерный состав: асбест в виде коротких волокон – 40%, наполнители: графит, медь, латунь, бронза, алюминий, цинк (в виде порошка, стружки или проволоки) – 30…40%, связующие: формальдегидные смолы и их модификации, синтетические каучуки, а также комбинации смол и каучуков – 20…30%. Навитые накладки применяют главным образом на легковых автомобилях ЗАЗ, ВАЗ, АЗЛК (примерный состав: асбест в виде шнура – 50%, проволока – 10%, хлопок – 10%, наполнители – 5…10%, связующие – 20%). Использование тканых накладок как на легковых, так и на грузовых автомобилях сравнительно редко.
Металлокерамические и спеченные керамические накладки в автомобильных сцеплениях почти не применяются, хотя они обеспечивают высокий коэффициент трения, обладают хорошей износостойкостью и теплопроводностью. Однако их большая масса обуславливает повышение момента инерции ведомого диска, а их абразивные свойства таковы, что изнашивание маховика и нажимных дисков интенсифицируется. Такие накладки широко применяют в фрикционных муфтах гидромеханических коробок передач.
Накладки сцеплений для автомобилей имеют рекомендованные размеры согласно ГОСТ 1786–74 (таблица 6).
Таблица 6 Накладки сцеплений
Наружный диаметр, 
, мм
Внутренний диаметр, 
, мм