На автомобили Уаз с двигателем УМЗ-421 преимущественно устанавливалось диафрагменное сцепление с диаметром ведомого диска 240 мм, хотя в некоторых редких случаях могло ставится и сцепление рычажного типа с диаметром ведомого диска 254 мм.
Диафрагменное сцепление Уаз с двигателем УМЗ-421 имело ведущий диск с каталожным номером 4173.1601090, а для автомобилей семейства ГАЗель, с таким же двигателем — каталожный номер 406.1601090. Отличаются указанные ведущие диски только формой лепестков диафрагменной пружины и толщиной нажимного диска. Ведомый диск сцепления для Уаз и ГАЗель был единый, до 2001 года с каталожным номером 4173.1601130, а позже — 421.1601130.
В связи с тем, что диск 406.1601090 имеет большую, чем диск 4173.1601090 толщину нажимного диска, при его установке на двигатель УМЗ-421 с ведомым диском 4173.1601130 между кожухом ведущего диска и плоскостью маховика устанавливались три стальные серповидные пластины 4215.1601080 толщиной 1 мм.
Диафрагменное сцепление Уаз с двигателем УМЗ-421, общее устройство и принцип работы.
Диафрагменное сцепление Уаз — однодисковое, сухое, постоянно замкнутое. Устанавливается в том же картере сцепления, что и сцепление рычажного типа. Расположение отверстий на маховике, для его крепления, показаны на рисунке ниже. Под шаровую опору вилки выключения сцепления была установлена шайба наружным диаметром 21 мм, внутренним диаметром 10.5 мм, толщиной 4 мм.
На заводе производилась совместная балансировка коленчатого вала, маховика и сцепления в сборе. На маховик и кожух сцепления после балансировки ударным способом наносились метки «О». Диафрагменное сцепление Уаз с двигателем УМЗ-421 состоит из двух основных узлов – ведущего диска и ведомого диска.
Ведущий диск диафрагменного сцепления Уаз с двигателем УМЗ-421.
Ведущий диск состоит из кожуха, опорных колец, нажимной диафрагменной пружины, нажимного диска и соединительных пластин. Кожух сцепления закреплен на маховике коленчатого вала двигателя шестью центрирующими болтами. Усилие нажимной диафрагменной пружины создает необходимую силу трения на поверхностях фрикционных накладок и обеспечивает передачу крутящего момента от маховика через нажимной диск, кожух и соединительные пластины на ведомый диск и первичный вал коробки передач.
Нажимная диафрагменная пружина представляет собой тарельчатый усеченный конус, имеющий за счет прорезей в центральной и внутренней части пятнадцать лепестков, которые выполняют роль рычагов выключения сцепления. Наружная не разрезная часть нажимной диафрагменной пружины зажимается между двумя опорными кольцами за счет загибки пятнадцати усиков, выполненных на кожухе. При их загибке нажимная пружина должна быть зафиксирована на специальном приспособлении в плоском состоянии.
Опорные кольца выполняют роль шарнира, относительно которого происходит поворот наружной части диафрагменной пружины при нажатии на концы лепестков. Наружной частью диафрагменная нажимная пружина опирается на кольцевой выступ нажимного диска и отжимает его в сторону маховика. Соединительные пластины, три группы по три пластины в группе, одним кольцом прикреплены к выступам нажимного диска, другим — к кожуху сцепления. С их помощью происходит передача крутящего момента от кожуха на нажимной диск и отвод нажимного диска в сторону от маховика при выключении сцепления.
Ведущий диск балансируется в сборе путем установки на фланец кожуха специальных балансировочных грузиков или высверливании на диаметре 273 мм во фланце кожуха отверстий диаметром 9 мм. Допустимый дисбаланс — не более 15 г.см. Для демонтажа с двигателя УМЗ-421 ведущего диска необходимо снять картер сцепления. Ведущий диск сцепления в процессе эксплуатации не ремонтируется, при выходе из строя его необходимо заменить на новый.
Ведомый диск 4173.1601130 диафрагменного сцепления Уаз с двигателем УМЗ-421.
По конструкции аналогичен диску 53.1601130, применяемому на рычажных сцеплениях, за исключением диаметра диска и фрикционных накладок. Наружный диаметр фрикционных накладок 240 мм, внутренний – 160 мм, толщина — 3.5 мм.
Для двигателей УМЗ-4215, УМЗ-4215-10, УМЗ-4215-30 и УМЗ-421-30 — размерность шлицев ступицы ведомого диска 4х23х29 мм, число шлицев 10, ширина шлица 4 мм. Для двигателей УМЗ-421 остальных модификаций — размерность шлицев ступицы ведомого диска 4х28,5х35 мм, число шлицев 10, ширина шлица 5.4 мм.
Ведомый диск состоит из ступицы, ведомого стального диска, пластинчатых пружин, фрикционных накладок, упорных пальцев и узла демпфера крутильных колебаний. Ведомый стальной диск для обеспечения лучшего контакта поверхностей трения и предохранения их от коробления при перегреве, выполнен разрезным, а между диском и фрикционными накладками установлены пластинчатые пружины.
Фрикционные накладки крепятся к пластинчатым пружинам приклепанным к диску независимо одна от другой, головки заклепок размещаются в отверстиях противоположных накладок с зазором. При включении сцепления пластинчатые пружины распрямляются, при выключении — снова прогибаются, чем обеспечивается мягкая работа сцепления. Четыре равнорасположенных упорных пальца обеспечивают передачу крутящего момента от ступицы ведомого диска к диску и далее к фрикционным накладкам.
Ведомый диск снабжен фрикционным демпфером крутильных колебаний, предназначенным для снижения высокочастотных вибраций, возникающих в трансмиссии автомобиля. Он работает по принципу рассеивания энергии на поверхностях трения при перемещениях ступицы ведомого диска относительно ведомого диска и диска демпфера.
Демпфер состоит из восьми пружин расположенных с предварительным натягом в окнах ступицы и дисков, двух фрикционных колец установленных между ступицей ведомого диска, ведомым диском и диском демпфера. Сжатие поверхностей трения создается ведомым диском и диском демпфера, а величина сжатия подбирается установкой стальных шлифованных регулировочных колец. Силовое замыкание пакета демпфера достигается развальцовкой упорных пальцев.
Для обеспечения нормальной работы демпфера момент сопротивления ступицы ведомого диска относительно диска демпфера в собранном состоянии должен находиться в пределах 19.6 – 25 Нм (2.0-2.5 кгсм). Этот параметр проверяется перед сборкой диска без пружин демпфера. Упорные пальцы, упираясь в торцы вырезов ступицы ведомого диска, ограничивают действие пружин демпфера и обеспечивают передачу крутящего момента от ступицы к ведомому диску.
Ведомый диск 421.1601130 диафрагменного сцепления Уаз с двигателем УМЗ-421.
Имеет наружный диаметр 240 мм, толщину 8.5 мм. По конструкции несколько отличается от ведомого диска 4173.1601130.