Рис. 1. Работа, совершенная при выключении сцепления и передаваемый сцеплением момент в зависимости от диаметра сцепления.

На рис. 1 приведены кривые значений передаваемого крутящего момента и работы, затрачиваемой на выключение однодискового сцепления легкового автомобиля, в зависимости от наружного диаметра сцепления.

Допустимая сила на педали. Работа, производимая на педали сцепления, равна произведению средней силы, приложенной к педали, на ход педали, соответствующий полному выключению сцепления. Желательно, чтобы сила на педали и ход педали были невелики, что необходимо для снижения утомляемости водителя. «Легкая педаль» особенно желательна в легковых автомобилях вследствие того, что ими часто управляют женщины. Слишком легкая педаль, однако, также нежелательна, так как некоторые водители имеют обыкновение оставлять ногу на педали сцепления во время езды, что в этом случае может вызвать постоянное буксование сцепления. Такое буксование вызывает бесполезную потерю мощности, перегрев и износ сцепления. В легковых автомобилях сила выключения сцепления должна быть не меньше 9 кг и не больше 13,5 кг. Однако при высоких мощностях современных двигателей легковых автомобилей нелегко снизить силу выключения сцепления до этих границ, сохраняя ход педали в приемлемых пределах. В легковых автомобилях ход педали, соответствующий полному выключению сцепления, для максимального удобства Управления должен составлять около 75 мм. В грузовых автомобилях и автобусах с двигателями большой мощности сила на педали и ход педали должны быть значительно выше. Для полного выключения сцепления, передающего крутящий момент 70—85 кгм, требуется совершить работу, превышающую 460 кгсм. В этих случаях ход педали должен быть в пределах 150—180 мм.

Педаль и соединительный механизм. Педаль сцепления имеет длину 360—460 мм, а плечо вилки выключения сцепления, воздействующей на подшипник выключения, находится в пределах 32— 65 мм. Педаль сцепления, предназначенного для передачи сравнительно небольшого момента, часто устанавливают непосредственно на валике вилки выключения сцепления. Однако в сцеплениях, передающих большой крутящий момент, трудно осуществить таким способом необходимое соотношение плеч рычагов, чтобы получить силу на педали в установленных практикой границах 9—13,5 кг, и поэтому приходится прибегать к усложнению соединительного механизма.

Как правило, передаточное отношение механизма выключения сцепления равно 10—12, что дает на 10 мм хода площадки педали от 1 до 0,85 мм хода муфты выключения сцепления.

Рис. 2. Соединительный механизм педали сцепления.

Рис. 3. Механизм управления сцепления с пружиной, переходящей через мертвую точку.

Пружина, переходящая через мертвую точку. Способов получения «легкой педали» сцепления было .предложено много. Одним из первых была пружина, переходящая через мертвую точку при выключении сцепления. Эта работающая на растяжение пружина одним концом соединена с неподвижной точкой на раме или силовом агрегате, а другим воздействует на рычаг валика вилки выключения. На рис. 3 механизм показан в положении, соответствующем полному включению сцепления. Как видно, при этом рычаг на валике вилки выключения находится в мертвом положении (момент силы пружины равен нулю), и пружина поэтому не дает эффекта Однако при нажатии на педаль сцепления валик вилки сцепления вместе с рычагом поворачивается по часовой стрелке и на валик начинает действовать момент силы (пружины, направленный в ту же сторону, что и момент силы, приложенной к педали. Таким образом, пружина помогает водителю удерживать сцепление в выключенном положении, уменьшая потребную силу нажатия на педаль.

Рис. 4. Сцепление с диафрагменной пружиной:
1 — муфта выключения; 2 — диафрагменная пружина; 3 — кожух сцепления; 4—нажимной диск; 5—маховик; 6 — ведомый диск; 7 — возвратная пружина.

Диафрагменная пружина. Вместо нескольких витых пружин, применяемых в обычных сцеплениях, фирма Шевроле употребляет так называемую диафрагменную пружину.

На рис. 4 показано сцепление с диафрагменной пружиной. При включенном сцеплении, когда пружина давит на нажимной Диск, она имеет форму плоского диска, состоящего из замкнутого кольца (или обода) с восемнадцатью направленными внутрь сужающимися языками. Около наружной кромки пружина упирается в кольцевой выступ нажимного диска. На некотором расстоянии от линии контакта с нажимным диском пружина зажата Между двумя проволочными кольцами, удерживаемыми на кожухе сцепления. В свободном состоянии пружина имеет форму конуса, а когда кожух сцепления притягивается болтами к маховику, пружина, упираясь в нажимной диск, распрямляется. При выключении сцепления муфта выключения нажимает на внутренние концы языков. Пружина при этом, упираясь в проволочное кольцо, расположенное дальше от кожуха сцепления, выгибается, в результате чего ее наружная кромка отходит от нажимного диска, и сцепление выключается.

Это сцепление с диафрагменной пружиной весит на 2,2 кг меньше обычного сцепления в результате того, что такая пружина заменила три рычага включения и девять пружин. Кроме того, как утверждают, при этом значительно уменьшилось трение в механизме выключения сцепления, в результате чего сила нажатия на педаль снизилась с 15 до 11,3 кг. Естественно, что при применении диафрагменной пружины сила, прикладываемая к нажимному диску, распределяется равномернее.

Рис. 5. Волнистая дисковая пружина сцепления «Бюик».

Рис. 6. Зависимость силы волнистой дружины от деформации.