對于汽車駕駛新手而言,踏上駕駛征途的首要步驟,便是掌握如何輕踩離合踏板,靈巧地掛上前進一檔與倒車檔,以蝸牛般的速度緩緩啟程。在這段旅程的起點,那個頻繁“遭受”腳踏“禮遇”的離合踏板,其背后連接的離合器究竟是如何運作的呢?
01
離合器簡介
離合器被巧妙地安置在發動機與變速器之間的飛輪殼內部。在駕駛汽車的過程中,駕駛員通過精準地踩踏或釋放離合器踏板,能夠靈活地實現發動機與變速器之間的瞬時分離或平穩接合。這一機制的核心作用在于,離合器能夠有效傳遞發動機飛輪所積蓄的扭矩至變速器,進而確保在各種復雜的行駛條件下,車輛都能向驅動輪傳遞恰當適量的驅動力與扭矩。
離合器按照其工作原理和應用類型,通常被劃分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器以及液力離合器幾種。在這些類型中,摩擦離合器以其廣泛的應用和悠久的歷史占據了重要地位。特別值得一提的是,當前在汽車行業廣泛采用的濕式雙離合器,正是摩擦式離合器的一個重要分支。接下來,我們將聚焦于濕式雙離合器,詳細解析其獨特的工作原理。
雙離合器技術能夠讓變速器在同一時刻有兩個檔位處于預備嚙合狀態,顯著縮短了換擋所需的時間,并且相較于傳統的自動變速箱,其傳動效率有了顯著提升。此外,濕式雙離合器的設計克服了干式雙離合器在散熱方面的不足。在離合器接合過程中,由于滑動摩擦產生的熱量能夠被循環的冷卻油液及時帶走,這一機制有效地調節了摩擦面的溫度,進而降低了摩擦面的磨損程度。
02
離合器組成
離合器三件套為離合器片、離合器壓盤和分離軸承:
離合器片
作用
發動機轉矩通過飛輪與離合器片接觸面之間的摩擦作用;
傳遞給從動盤,再經過從動軸等部件傳給驅動輪。
技術要求
表面應平整、不允許有起泡、龜裂、油污、凹凸、扭曲現象;
尺寸及摩擦性能符合使用要求。
離合器壓盤
作用
將摩擦片壓向飛輪并壓緊。
技術要求
分離力及分離特性;壓緊力;平行度;升程。
分離軸承
作用
控制離合器壓盤與從動盤及飛輪的結合和分離。
技術要求
要求保證離合器的分離徹底和結合柔順。
03
離合器工作原理
接合行程
在發動機運轉時,松開離合器踏板,分離軸承對膜片彈簧內端沒有施加推力,膜片彈簧彈性形變產生的彈力推壓壓盤,將從動盤緊壓在飛輪上,離合器處于接合狀態。飛輪和從動盤接觸面之間產生靜摩擦,發動機的轉矩通過此靜摩擦作用傳遞到從動盤上,于是發動機輸出的轉矩通過離合器傳遞給傳動系統。
分離行程
踩下離合器踏板,分離軸承左移膜片彈簧內端向左運動,膜片彈簧壓在支承圈上以支承圈為支點轉動,膜片彈簧的外端右移,通過分離鉤拉動壓盤向離開飛輪的方向移動.離合器處于分離狀態。這時,壓盤作用在離合器從動盤上的壓緊力消除,飛輪與從動盤之間的摩擦力矩消失,發動機輸出的轉矩不能傳遞到傳動系統。
詳解汽車離合器的工作原理及作用
什么是離合器?
汽車離合器位于發動機和變速箱之間的飛輪殼內,用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷汽車離合器分離軸承及其單元,為汽車的重要零部件。
離合器的工作原理
離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用,或是用液體作為傳動介質(液力偶合器),或是用磁力傳動來傳遞轉矩,使兩者之間可以暫時分離,又可逐漸接合,在傳動過程中又允許兩部分相互轉動。
離合器的作用
1、保證汽車平穩起步;2、便于換擋;3、防止傳動系統過載;4、降低扭振沖擊
1、保證汽車平穩起步
起步前汽車處于靜止狀態,如果發動機與變速箱是剛性連接的,一旦掛上檔,汽車將由于突然接上動力突然前沖,不但會造成機件的損傷,而且驅動力也不足以克服汽車前沖產生的巨大慣性,使發動機轉速急劇下降而熄火。
如果在起步時利用離合器暫時將發動機和變速箱分離,然后離合器逐漸接合,由于離合器的主動部分與從動部分之間存在著滑磨的現象,可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大,而汽車的驅動力也逐漸增大,從而讓汽車平穩地起步。
2、便于換檔
汽車行駛過程中,經常換用不同的變速箱檔位,以適應不斷變化的行駛條件。
如果沒有離合器將發動機與變速箱暫時分離,那么變速箱中嚙合的傳力齒輪會因載荷沒有卸除,其嚙合齒面間的壓力很大而難于分開。另一對待嚙合齒輪會因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強行進入嚙合也會產生很大的齒端沖擊,容易損壞機件。
利用離合器使發動機和變速箱暫時分離后進行換檔,則原來嚙合的一對齒輪因載荷卸除,嚙合面間的壓力大大減小,就容易分開。而待嚙合的另一對齒輪,由于主動齒輪與發動機分開后轉動慣量很小,采用合適的換檔動作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等,從而避免或減輕齒輪間的沖擊。
3、防止傳動系統過載
汽車緊急制動時,車輪突然急劇降速,而與發動機相連的傳動系由于旋轉的慣性,仍保持原有轉速,這往往會在傳動系統中產生遠大于發動機轉矩的慣性矩,使傳動系的零件容易損壞。
由于離合器是靠摩擦力來傳遞轉矩的,所以當傳動系內載荷超過摩擦力所能傳遞的轉矩時,離合器的主、從動部分就會自動打滑,因而起到了防止傳動系過載的作用。
4、降低扭振沖擊
汽車發動機的工作原理決定了其輸出扭矩的不平穩。在做功沖程,燃燒室氣體爆炸產生極大沖擊扭矩,而在其他沖程,卻是靠慣性反拖發動機。
雖然發動機本身轉動系具有的慣性可降低扭振,但剩余的沖擊力仍然對后續的變速箱、傳動軸產生不利影響。而離合器中的減振彈簧(切向分布),可顯著降低發動機帶來的扭振沖擊,延長變速齒輪壽命。
剎車盤
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