汽車(chē)離合器簡(jiǎn)介
汽車(chē)離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，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(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。
能按工作需要隨時(shí)將主動(dòng)軸與從動(dòng)軸接合或分離的機(jī)械零件。可用來(lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、停止、變速及換向等。離合器種類繁多，根據(jù)工作性質(zhì)可分為：①操縱式離合器。其操縱方法有機(jī)械的、電磁的、氣動(dòng)的和液力的等，如嵌入離合器（通過(guò)牙、齒或鍵的嵌合傳遞扭矩）、摩擦離合器（利用摩擦力傳遞扭矩）、空氣柔性離合器（用壓縮空氣胎脹縮以操縱摩擦件接合或分離的離合器）、電磁轉(zhuǎn)差離合器（用激磁電流產(chǎn)生磁力來(lái)傳遞扭矩）、磁粉離合器（用激磁線圈使磁粉磁化，形成磁粉鏈以傳遞扭矩）。②自動(dòng)式離合器。用簡(jiǎn)單的機(jī)械方法自動(dòng)完成接合或分開(kāi)動(dòng)作，又分為安全離合器（當(dāng)傳遞扭矩達(dá)到一定值時(shí)傳動(dòng)軸能自動(dòng)分離，從而防止過(guò)載 ，避免機(jī)器中重要零件損壞）、離心離合器（當(dāng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，由于離心力的作用能使傳動(dòng)軸間自行聯(lián)接或超過(guò)某一轉(zhuǎn)速后能自行分離）、定向離合器（又叫超越離合器，利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運(yùn)動(dòng)或扭矩，當(dāng)主動(dòng)軸反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低于從動(dòng)軸時(shí)，離合器就自動(dòng)分開(kāi)）。
汽車(chē)離合器的功用
1.保證汽車(chē)平穩(wěn)起步
起步前汽車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱是剛性連接的，一旦掛上檔，汽車(chē)將由于突然接上動(dòng)力突然前沖，不但會(huì)造成機(jī)件的損傷，而且驅(qū)動(dòng)力也不足以克服汽車(chē)前沖產(chǎn)生的巨大慣性力，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。如果在起步時(shí)利用離合器暫時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱分離，然后離合器逐漸接合，由于離合器的主動(dòng)部分與從動(dòng)部分之間存在著滑磨的現(xiàn)象，可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大，而汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力也逐漸增大，從而讓汽車(chē)平穩(wěn)地起步。
2.便于換檔
汽車(chē)行駛過(guò)程中，經(jīng)常換用不同的變速箱檔位，以適應(yīng)不斷變化的行駛條件。如果沒(méi)有離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離，那么變速箱中嚙合的傳力齒輪會(huì)因載荷沒(méi)有卸除，其嚙合齒面間的壓力很大而難于分開(kāi)。另一對(duì)待嚙合齒輪會(huì)因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強(qiáng)行進(jìn)入嚙合也會(huì)產(chǎn)生很大的齒端沖擊，容易損壞機(jī)件。利用離合器使發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱暫時(shí)分離后進(jìn)行換檔，則原來(lái)嚙合的一對(duì)齒輪因載荷卸除，嚙合面間的壓力大大減小，就容易分開(kāi)。而待嚙合的另一對(duì)齒輪，由于主動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)分開(kāi)后轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，采用合適的換檔動(dòng)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(dòng)系過(guò)載
汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪突然急劇降速，而與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的傳動(dòng)系由于旋轉(zhuǎn)的慣性，仍保持原有轉(zhuǎn)速，這往往會(huì)在傳動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的慣性矩，使傳動(dòng)系的零件容易損壞。由于離合器是靠摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的，所以當(dāng)傳動(dòng)系內(nèi)載荷超過(guò)摩擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的主、從動(dòng)部分就會(huì)自動(dòng)打滑，因而起到了防止傳動(dòng)系過(guò)載的作用。
汽車(chē)離合器的工作原理
離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)(液力偶合器)，或是用磁力傳動(dòng)(電磁離合器)來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。
目前在汽車(chē)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡(jiǎn)稱為摩擦離合器)。
發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪及壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)接觸面的摩擦作用，傳給從動(dòng)盤(pán)。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時(shí)，通過(guò)機(jī)件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動(dòng)壓盤(pán)后移，此時(shí)從動(dòng)部分與主動(dòng)部分分離。
摩擦離合器應(yīng)能滿足以下基本要求：
(1)保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。
(2)能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力。
(3)從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換檔時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。
(4)具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音小。
(5)壓盤(pán)壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定。
(6)操縱省力，維修保養(yǎng)方便。
汽車(chē)離合器的分類
離合器分類 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT10043-2003
汽車(chē)離合器有摩擦式離合器、液力變矩器(液力偶合器)、電磁離合器等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種。
液力偶合器靠工作液（油液）傳遞轉(zhuǎn)矩，外殼與泵輪連為一體，是主動(dòng)件；渦輪與泵輪相對(duì)，是從動(dòng)件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦輪不能被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于分離狀態(tài)；隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高，渦輪被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于接合狀態(tài)。
電磁離合器靠線圈的通斷電來(lái)控制離合器的接合與分離。如在主動(dòng)與從動(dòng)件之間放置磁粉，則可以加強(qiáng)兩者之間的接合力，這樣的離合器稱為磁粉式電磁離合器。
目前，與手動(dòng)變速器相配合的絕大多數(shù)離合器為干式摩擦式離合器，按其從動(dòng)盤(pán)的數(shù)目，又分為單盤(pán)式、雙盤(pán)式和多盤(pán)式等幾種。
濕式摩擦式離合器一般為多盤(pán)式的，浸在油中以便于散熱。采用若干個(gè)螺旋彈簧作為壓緊彈簧，并將這些彈簧沿壓盤(pán)圓周分布的離合器稱為周布彈簧離合器（如圖所示）。采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器稱為膜片彈簧離合器。
自動(dòng)離合器
隨著電子技術(shù)在汽車(chē)上應(yīng)用，一種自動(dòng)離合器系統(tǒng)也進(jìn)入了汽車(chē)領(lǐng)域。這種由控制單元（ECU）控制的離合器已經(jīng)應(yīng)用在一些轎車(chē)上，使手動(dòng)變速器換檔的一個(gè)重要步驟—離合器的斷開(kāi)與接合能夠自動(dòng)地適時(shí)完成，簡(jiǎn)化了駕駛員的操縱動(dòng)作。
傳統(tǒng)離合器分有拉線和液壓式兩種，自動(dòng)離合器也分為兩種：機(jī)械電機(jī)式自動(dòng)離合器和液壓式自動(dòng)離合器。機(jī)械電機(jī)式自動(dòng)離合器的ECU匯集油門(mén)踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)速傳感器等信號(hào)，經(jīng)處理后發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，通過(guò)拉桿等機(jī)械形式驅(qū)使離合器動(dòng)作；液壓式自動(dòng)離合器則是由ECU發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)液壓系統(tǒng)，通過(guò)液壓操縱離合器動(dòng)作。
液壓式自動(dòng)離合器在目前通用的膜片離合器的基礎(chǔ)上增加了電子控制單元（ECU）和液壓執(zhí)行系統(tǒng)，將踏板操縱離合器油缸活塞改為由開(kāi)關(guān)裝置控制電動(dòng)油泵去操縱離合器油缸活塞。變速器控制單元（ECU）與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）是集成在一起的，根據(jù)油門(mén)踏板、變速器檔位、變速器輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等傳感器反饋信息，計(jì)算出離合器最佳的接合時(shí)間與速度。
自動(dòng)離合器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)油泵、電磁閥和離合器油缸組成，當(dāng)ECU發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)電動(dòng)油泵，電動(dòng)油泵產(chǎn)生的高壓油液通過(guò)電磁閥輸送到離合器油缸。通過(guò)ECU控制電磁閥的電流量來(lái)控制油液流量和油液的通道變換，實(shí)現(xiàn)離合器油缸活塞的移動(dòng)，從而完成汽車(chē)起動(dòng)、換檔時(shí)的離合器動(dòng)作。
ECU具有自動(dòng)離合器裝置的汽車(chē)與自動(dòng)變速器（AT）和無(wú)級(jí)變速器（CVT）汽車(chē)相比，它在運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗淖兯倨鬟€是手動(dòng)變速器，因此耗油比較低，制造成本也低于AT和CVT。當(dāng)然，汽車(chē)操縱的便利性也會(huì)遜色于AT和CVT，畢竟它是裝配手動(dòng)變速器，仍然要手動(dòng)換檔。
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