назначение, устройство, принцип работы и частые неисправности

Фрикционы (фрикционные диски, пакеты фрикционов) — элементы сцепления между передачами в устройстве АКПП, необходимые для включения и передачи крутящего момента. Фрикцион состоит из основы (стального диска). На указанный диск наклеена специальная фрикционная накладка.

Основной задачей фрикционов является смыкание (сжатие) и размыкание (разжатие) в строго определенный момент, благодаря чему нужная шестерня КПП, которая соответствует той или иной передаче,  останавливается или начинает вращаться. Фрикционы сжимаются и разжимаются под давлением трансмиссионной жидкости ATF.

Содержание статьи

• Устройство фрикционных дисков АКПП и принцип работы
• Срок службы фрикционов и основные поломки
• Что в итоге

Устройство фрикционных дисков АКПП и принцип работы

Прежде всего, бывает два вида фрикционов:

• металлические диски с фрикционной накладкой, которые находятся в зацеплении с корпусом автоматической коробки. Такие фрикционы неподвижны.
• мягкие фрикционы, вращающиеся одновременно с солнечными шестернями. Такие фрикционы изготовлены из мягкого материала (например, прессованный картон) и имеют упрочняющее напыление (графитовое и т.д.)

Различные АКПП могут иметь разные типы фрикционов. Например, в автоматических коробках, произведенных в 20-м веке и которые сегодня устарели, фрикционные диски односторонние, без накладок. Фактически это означает, что диска два, причем один стальной, а другой картонный.

Более современные типы АКПП получили доработанные фрикционные диски с наладками, в результате чего увеличен ресурс фрикционов, улучшено теплоотведение и т.д. Набирают фрикционные диски так называемыми «пакетами» (пакет фрикционов), когда один диск из металла, а другой из мягкого материала. Указанные пары дублируются по нескольку раз, чтобы образовать готовый пакет. Например, простой 4-х ступенчатый автомат имеет 2 или 3 набора фрикционов.

Если говорить о принципах работы, нужно понимать, что в устройстве АКПП применяется так называемая планетарная передача. Итак, в двух словах, когда передача выключена, фрикционные диски вращаются без ограничений, то есть они не зажаты по причине отсутствия давления масла.

Однако в момент включения передачи трансмиссионная жидкость ATF под давлением проходит по каналам гидроблока, в результате чего диски сжимаются (фрикционы плотно прижаты друг к другу). В результате подключается нужная шестерня, при этом остальные  шестерни в АКПП останавливаются.

Срок службы фрикционов и основные поломки

Многие автолюбители хорошо знают, что наиболее распространенной неисправностью коробки — автомат является износ фрикционных дисков (износ фрикционов). При этом избежать такого износа невозможно, однако грамотное обслуживание и эксплуатация АКПП позволяет увеличить ресурс  пакетов фрикционов до 250-400 тыс. км. пробега.

Для этого необходимо своевременно менять масло в коробке автомат (каждые 40-50 тыс. км.), следить за уровнем масла в коробке, не допускать перегревов, не буксовать на машине с АКПП и т. д. Если же фрикционные диски  вышли из строя, как правило, можно услышать, что фрикционы сгорели. На практике это проявляется таким образом, что передачи АКПП не включаются, передачи пробуксовывают и т.д. Давайте разбираться.

Итак, сами фрикционные диски вполне могут служить долго (вполне реален показатель пробега около 500 тыс. км.), так как вращаются указанные диски в масле. Так вот, именно от состояния масла в значительной степени зависит их ресурс. Если не менять масло в автомате и масляный фильтр, и при этом подвергать  трансмиссию серьезным нагрузкам, вполне реально, что фрикционы также выйдут из строя уже к 80-150 тыс. км.

Причина — потеря свойств масла АТФ и старение, снижение давления, загрязнение самой жидкости продуктами износа КПП, проблемы с каналами гидроблока, соленоидами и т.д. В совокупности давление масла на фрикционы упадет, сжатие не будет таким эффективным и фрикционные диски в этом случае буксуют.

Получается, от трения они нагреваются и «подгорают», происходит разрушение фрикционных пакетов. Зачастую запах гари можно также заметить при анализе жидкости ATF, когда масло в коробке автомат пахнет горелым именно по причине проскальзывания и подгорания фрикционов.

Что в итоге

Как видно, фрикционные диски АКПП являются неким подобием сцепления в МКПП. При этом элемент достаточно надежен, однако только в том случае, если с давлением масла в коробке «автомат» все в порядке и сама жидкость чистая.

Снижение  давления обычно происходит в случаях, когда:

• уровень масла (ATF) в коробке не соответствует норме;
• сама трансмиссионная жидкость потеряла свои свойства и/или сильно загрязнена;
• возникли проблемы с маслонасосом, снижена пропускная способность фильтра масла АКПП или масляного радиатора;
• забиты каналы гидроблока, некорректно работают соленоиды и т.п.

При наличии подобных неполадок передачи могут переключаться рывками, автомат пинается. Как правило, если проблеме не уделить внимания, первыми из строя выходят  фрикционные диски, фрикционы проскальзывают и горят. В результате масло ATF в АКПП пахнет горелым, меняется цвет масла в коробке автомат и т.д.

Для решения проблемы в одних случаях может быть достаточно промывки масляного радиатора, замены масла в коробке автомат, а также масляного фильтра. В других ситуациях может потребоваться разборка АКПП для замены пакетов фрикционов, промывки каналов гидроблока, проверки работоспособности соленоидов.

Ремонт дисковых фрикционных элементов управления АКПП

назад (полезные советы акпп)

Ремонт дисковых фрикционных элементов управления АКПП требует особого внимания и умения. При разборке муфты следует складывать все детали в одном месте, что облегчит ее последующую сборку.

Во время проверки деталей внимательно осмотрите канавки, в которые устанавливаются уплотнительные кольца (рис. ). Например, в случае использования в качестве уплотнений металлических колец их уплотняющие свойства определяются давлением масла, за счет которого кольцо плотно прижимается к боковой стенке канавки и цилиндрической поверхности отверстия (рис. ). В результате возникает износ боковой стенки канавки, самого кольца и цилиндрической поверхности отверстия (рис.)

Принцип работы тефлонового уплотнительного кольца АКПП точно такой же, как и металлического. Гидравлическое давление под кольцом вынуждает его прижиматься к отверстию. Несмотря на то что тефлоновые кольца намного мягче металлических, но и они во время эксплуатации автомобиля также вызывают износ как боковой стенки канавки, так и цилиндрической поверхности отверстия.
Как уже отмечалось, для чистоты выключения блокировочной муфты в ее поршне должен иметься шариковый клапан (рис.).
Шарик клапана должен свободно перемещаться в своем гнезде. Если шарик покрыт налетом, то его следует промыть.
Проверьте цилиндрическую поверхность поршня на наличие зазубрин и царапин.

Легкие царапины обычно могут быть удалены мелкой абразивной шкуркой.

Внимательно осмотрите возвратные пружины поршня на предмет их деформации и повреждения. Если видны следы перегрева пружин, то их следует заменить. При этом необходимо менять все пружины, а не часть их, поскольку из-за различной жесткости пружин может возникнуть перекос поршня и его заклинит. Следует помнить, что жесткость возвратных пружин поршня — важный фактор, влияющий на время включения и выключения фрикционного элемента управления.

Если в качестве возвратной пружины используется тарельчатая пружина АКПП , то надо проверить ее высоту и наличие на ее поверхности трещин.
Осмотрите ступицу барабана и сам барабан муфты с точки зрения износа шлицов и появления на них выработки.
Проверьте фрикционные диски. Если имеются очевидный износ дисков, следы подгорания и перегрева, искажение формы, то их замена обязательна. В набор для капитального ремонта АКПП входят диски с фрикционными накладками, поэтому все диски, бывшие в эксплуатации, обычно независимо от их износа заменяют новыми.

В принципе, возможно многократное использование дисков с фрикционными накладками, но это требует очень тщательной оценки их состояния.

Диски с фрикционными накладками. При работе в нормальной масляной и температурной среде фрикционные диски могут служить сотни тысяч километров без появления признаков значительного износа. В процессе работы под воздействием масла и температуры они могут потемнеть, но при этом полностью сохранять свою работоспособность. Повторное использование фрикционных дисков допустимо при соблюдении следующих условий:

1. диск сохранил свою плоскостность, не искривлен и не имеет конусности;
2. фрикционная накладка не имеет следов повреждения;
3. при нажатии на фрикционную накладку пальцами на ее поверхности проступает масло.

Не рекомендуется в пакете фрикционных дисков менять только их часть. Либо используются повторно все диски, либо заменяются все диски.

Фрикционные диски АКПП без накладок. Если диски с фрикционными накладками пригодны для дальнейшего использования, то и диски без накладок не следует менять. Единственное требование в этом случае заключается в том, что диски должны быть установлены точно в таком же порядке, в каком они находились до разборки муфты. Это позволит им начать работать без начальной притирки. Диски без накладок можно использовать повторно при выполнении следующих условий:

1. диск сохранил свою плоскостность, не искривлен и не имеет конусности;
2. на поверхности диска нет признаков износа и борозд;
3. на поверхности Диска допускается наличие незначительных пятен, которые возникают из-за перегрева масла;

Для нормальной работы дискового фрикционного элемента управления весьма важными являются такие его характеристики, как диаметр поршня, толщина и количество фрикционных дисков, ход поршня (зазор) (рис.). При сборке такого элемента управления важно, чтобы все детали, как старые, так и новые, строго соответствовали модели данной трансмиссии.

Во время сборки дискового фрикционного элемента управления необходимо проверить, чтобы выступы уплотнений поршня были направлены в сторону расположения бустера, в который подается давление для включения фрикционного элемента (см. рис.).

Если не поменять уплотнения поршня, то достаточно быстро может возникнуть отказ муфты, особенно если пакет фрикционных дисков имел следы перегрева. Уплотнения, работавшие при высокой температуре, теряют свою упругость и становятся твердыми и ломкими и не способны нормально выполнять свои функции. Поэтому для поршней гидроприводов следует использовать только новые уплотнительные кольца.

Перед установкой уплотнительных колец их следует смазать маслом для АКПП. Для установки поршня с уплотнениями, имеющими выступ, следует использовать щуп толщиной примерно 0,25 мм, с помощью которого выступающий край уплотнения направляется в цилиндр (рис.). Не следует прикладывать при этом чрезмерного усилия, иначе кромки уплотнения загнутся, и поршень заклинит. Поршень должен легко проходить в цилиндр. В некоторых случаях для установки поршня в цилиндр рекомендуется использовать специальные оправки (рис. ). Это помогает предотвратить повреждение уплотнения и облегчает установку поршня.
Возвратные пружины поршня всегда следует устанавливать в требуемом количестве.

Новые диски с фрикционными накладками должны быть предварительно замочены в масле для АКПП как минимум в течение 30 минут. Фрикционные накладки должны быть пропитаны маслом, что необходимо для предотвращения
подгорания в процессе их приработки. Требуется от 15 до 25 км движения автомобиля, прежде чем масло сможет полностью пропитать фрикционные накладки. Ранее уже отмечалось, что при включении муфты масло выдавливается из накладок и тем самым способствует отводу тепла с диска. Поэтому очевидно, что фрикционные элементы с сухими или плохо пропитанными маслом накладками могут отказать на первых же километрах пути после капитального ремонта.
Необходимо убедиться в том, что установлено требуемое количество фрикционных дисков. Кроме того, следует обращать внимание и на толщину дисков, как без накладок, так и с накладками. В некоторых трансмиссиях фрикционные диски разных элементов управления могут иметь одинаковые радиальные размеры, но отличаться по толщине. Иногда толщина дисков в одной и той же трансмиссии может изменяться в зависимости от года ее выпуска.

После сборки дискового фрикционного элемента управления необходимо проверить в нем зазор, который может отличаться от регламентированного, если:

1. установлено неправильное количество дисков;
2. использованы диски не той толщины;
3. неправильно подобрана толщина нажимного диска или стопорного кольца;
4. неправильно собран дисковый фрикционный элемент управления.

В некоторых трансмиссиях регулировка хода поршня фрикционного элемента управления не требуется. В этих случаях предполагается, что при правильной сборке ход поршня должен иметь нужную величину. Но на всякий случай ход поршня рекомендуется проверить. При этом следует иметь в виду, что величина хода поршня определяется из расчета обеспечения зазора между двумя дисками в выключенном состоянии дискового фрикционного элемента управления не менее 0,25 мм.
Измерение хода поршня обычно производят с помощью щупа (рис.). Иногда для этого используется стрелочный микрометр и сжатый воздух, с помощью которого осуществляется включение фрикционного элемента управления (рис.).
Для различных моделей АКПП ход поршня может регулироваться по-разному. В некоторых коробках это делается путем подбора соответствующей толщины упорного или нажимного диска, в других — путем подбора требуемой толщины стопорного кольца.
В инструкции по ремонту трансмиссии всегда приводятся минимальное и максимальное значение хода поршня. При регулировке всегда рекомендуется устанавливать ее близкой к минимальному значению, но никак не меньше. Установка по нижнему пределу увеличивает срок службы уплотнений поршня и улучшает качество переключения.
В большинстве случаев в комплект поставляемых упорных или нажимных дисков входят диски различной толщины, что позволяет выставить величину хода поршня в соответствии с инструкцией. Однако возникают ситуации, когда стандартный набор дисков не позволяет это сделать. В таком случае регулировку зазора можно произвести одним из следующих способов:

1. Добавить дополнительный диск с фрикционными накладками и установить его непосредственно рядом с другим таким же диском (рис.).

1. Добавить дополнительный диск без фрикционных накладок и установить его непосредственно рядом с другим таким же диском (рис. 12-31).
2. Подобрать диски без накладок соответствующей толщины (их толщина также бывает различной).
3. Использовать дополнительно один или два диска с накладками, у которых предварительно надо соскоблить с одной стороны фрикционную накладку. В случае использования двух дисков их следует устанавливать так, чтобы очищенные от накладок стороны были обращены друг к другу (рис. ).

После окончания сборки дискового фрикционного элемента управления необходимо с помощью сжатого воздуха проверить его работоспособность (рис.). Для чего требуется подать сжатый воздух в отверстие, через которое давление подводится в бустер фрикционного элемента управления. В случае проверки блокировочной муфты сжатый воздух можно подать через шариковый клапан в поршне муфты, но при этом следует предварительно заблокировать отверстие, через которое давление подводится в бустер муфты (рис.).
Если дисковый фрикционный элемент был собран правильно, то во время проверки с помощью сжатого воздуха утечка воздуха через уплотнения должна отсутствовать, а поршень — интенсивно перемещаться. При наличии непредусмотренных утечек воздух будет издавать громкий звук, а перемещение поршня в бустере вялым.

 

назад (полезные советы акпп)

Фрикционные диски — Champion Technologies Inc

Фрикционный диск, 72 дополнительных зубца AFT200 12-1/4″ внеш. диаметр x 6-1/4″ внутр. диаметр x 7/16″ толщина Champion# GTF11-438-72-40

Фрикционный диск, 59 дополнительных зубьев AFT200 15-5/32″ внеш. диаметр x 9,75″ внутр. диаметр x 5/8″ толщина Champion# GTF14-625-59-40 9 0016

Фрикционный диск, 75 дополнительных зубьев AFT200 19 1-8″ внеш. диаметр x 12 9-16″ внутр. диаметр x 0,630/0,620″ толщина Champion# GTF18-625-75-40

Фрикционный диск, 87 дополнительных зубьев AFT200   22-1/8″ внеш. диам. x 14-9/16″ x 0,750″ Thk Champion# GTF21-750-87-40

Накладка фрикционного диска Внешний диаметр 6 дюймов x внутренний диаметр 2,040 дюйма x толщина 0,250 дюйма AFT 200 Материал Champion # 131-1832

Накладка фрикционного диска Внешний диаметр 5 дюймов, внутренний диаметр 2,789 дюйма, толщина 0,125 AFT200 с 52 внутренними зубьями Champion# CPIPM 100-40

Фрикционный диск RNAW с канавками и маркировкой Champion# 100017

14-дюймовый диск сцепления с переточкой Champion# 14-дюймовый диск сцепления RR

Фрикционный диск Диаметр 5-9/16″ x толщина 5/8″ с квадратным отверстием Champion# FP-Friction Disc-40

Фрикционный диск AFT200 Материал Наружный диаметр 3,00 дюйма x внутренний диаметр 1,5 дюйма x 1/8 дюйма Champion# 400-03000-01500-125

Фрикционный диск Внешний диаметр 6,50 дюйма x внутренний диаметр 3,635 дюйма (+—. 010) x толщина 0,125 — AFT100 Mat’l Champion # CF-65-20

Фрикционный диск Внешний диаметр 9,01″ x внутренний диаметр 4,27″ x толщина 0,130 AFT 100 Материал Champion# CF-92-20

Комплект облицовки корпуса с 32 заклепками (2) IN-30969 Облицовки Champion# 88-877

Комплект облицовки корпуса с 32 заклепками ( 1)IN-30969 и (1)ING-30969 Champion# 96-208

Демпферный тормоз Изготовлено по вашему чертежу Champion# 69-76189-2-40

Фрикционный диск 8,562″ x 5,625″ x 0,188 Толстый Champion# 538-001-20

Диск сцепления Carlson Reline 22 дюйма Champion# CARLSON22-RX

16-дюймовая облицовка Wichita GT 1 3/8 дюйма толщиной Champion# 04-25-8

16″ Wichita GT Facing 1″ толщиной Champion# 404-25-7

Фрикционные и стальные диски сцепления

Logan производит и хранит широкий ассортимент фрикционных дисков и дисков из высокоуглеродистой стали для мокрого и сухого сцепления и тормозов. Компания также внедряет новейшие технологии в фрикционные накладки.

Диски сцепления и тормоза Logan

В дополнение к нашей линейке сцеплений и тормозов с пневматическим/жидкостным приводом, Logan производит и хранит широкий ассортимент фрикционных дисков сцепления из высокоуглеродистой стали для использования в различных областях. Позвоните на нашу фабрику для получения подробной информации.

 

Конечное использование:

• Морской
• Промышленный
• Внедорожник
• Мобильное оборудование

Преимущества:

• Сокращение затрат на инструменты с помощью существующих инструментов Logan 
• Улучшите качество существующих фрикционных или стальных сепараторных дисков за счет улучшенных коэффициентов фрикционного материала, требований к термообработке и отделки поверхности сопрягаемых дисков
• Сократите расходы и улучшите доставку, заказав небольшие партии из имеющихся запасов дисков Logan 

Новинка! Долговечные стопорные диски сцепления шпинделя

Сменные фрикционные и стальные диски сцепления для:

• Twin Disc
• Дана / Formsprag / Т. Б. Вудс
• Рокфорд
• Карлайл Джонсон и другие

Области применения включают:

• Механические резьбонарезные муфты
• Муфты остановки шпинделя
• Механические высокоскоростные муфты и муфты подачи

Рисунок канавок Logan

Рисунок канавок Logan позволяет перенаправлять масло для быстрого отвода тепла или удерживать его, чтобы обеспечить адекватную смазку в тех случаях, когда имеется только туман или брызги масла.

Наш широкий ассортимент цельнолитых канавок позволяет нашим материалам обеспечивать высокую энергоемкость и низкий износ. Постоянная долговечность и конкурентоспособные коэффициенты трения являются дополнительными характеристиками по сравнению с другими материалами.

Спиральный

Рисунок с канавками, который можно использовать во влажных (с маслом) условиях, когда имеется ограниченное количество масла из-за конструкции тормоза или сцепления

Дифференциальный

обычно подходит для обычных применений, где имеется достаточное количество масла 

Спиральный

Обычно используется в системах с отстойником, когда деталь частично погружена в масло

Радиальный

Может использоваться как во влажных, так и в сухих условиях (в зависимости от конкретных требований к конструкции )

Внутри-снаружи-Спиральная прорезь (IOSS)

Сложный, высокоэнергетический рисунок канавок может удовлетворить требования тяжелых условий эксплуатации, когда имеется очень мало масла или доступно только распыление масла

Гладкая

Гладкая футеровка, без

Logan Friction Materials

Metallic Friction

Наши металлические фрикционные материалы состоят из ряда основных металлов.