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汽車離合器:機械工程學汽車領域術語

汽車離合器位於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後平面上,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鬆開離合器踏板​​,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。

簡介

能按工作需要隨時將主動軸與從動軸接合或分離的機械零件。可用來操縱機器傳動系統的起動、停止、變速及換向等。離合器種類繁多,根據工作性質可分為:①操縱式離合器。其操縱方法有機械的、電磁的、氣動的和液力的等,如嵌入離合器(通過牙、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)、電磁轉差離合器(用激磁電流產生磁力來傳遞扭矩)、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自動式離合器。用簡單的機械方法自動完成接合或分開動作,又分為安全離合器(當傳遞扭矩達到一定值時傳動軸能自動分離,從而防止過載,避免機器中重要零件損壞)、離心離合器(當主動軸的轉速達到一定值時,由於離心力的作用能使傳動軸間自行聯接或超過某一轉速後能自行分離)、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動或扭矩,當主動軸反轉或轉速低於從動軸時,離合器就自動分開)。功用

1.保證汽車平穩起步

起步前汽車處於靜止狀態,如果發動機與變速箱是剛性連接的,一旦掛上檔,汽車將由於突然接上動力突然前衝,不但會造成機件的損傷,而且驅動力也不足以克服汽車前衝產生的巨大慣性力,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,然後離合器逐漸接合,由於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.便於換檔

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,那麼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於分開。另一對待嚙合齒輪會因二者圓周速度不等而難於嚙合。即使強行進入嚙合也會產生很大的齒端衝擊,容易損壞機件。利用離合器使發動機和變速箱暫時分離後進行換檔,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,由於主動齒輪與發動機分開後轉動慣量很小,採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衝擊。

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​​的傳動係由於旋轉的慣性,仍保持原有轉速,這往往會在傳動系統中產生遠大於發動機轉矩的慣性矩,使傳動系的零件容易損壞。由於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.降低扭振衝擊

汽車發動機的工作原理決定了其輸出扭矩的不平穩。在做功衝程,燃燒室氣體爆炸產生極大衝擊扭矩,而在其他衝程,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,但剩餘的衝擊力仍然對後續的變速箱、傳動軸產生不利影響。而離合器中的減振彈簧(切向分佈),可顯著降低發動機帶來的扭振衝擊,延長變速齒輪壽命。

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(電磁離合器)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。

目前在汽車上廣泛採用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。

發動機發出的轉矩,通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用,傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板​​時,通過機件的傳遞,使膜片彈簧大端帶動壓盤後移,此時從動部分與主動部分分離。

摩擦離合器應能滿足以下基本要求:

(1)保證能傳遞發動機發出的最大轉矩,並且還有一定的傳遞轉矩餘力。

(2)能作到分離時,徹底分離,接合時柔和,並具有良好的散熱能力。

(3)從動部分的轉動慣量盡量小一些。這樣,在分離離合器換檔時,與變速器輸入軸相連部分的轉速就比較容易變化,從而減輕齒輪間衝擊。

(4)具有緩和轉動方向衝擊,衰減該方向振動的能力,且噪音小。

(5)壓盤壓力和摩擦片的摩擦係數變化小,工作穩定。

(6)操縱省力,維修保養方便。

離合器操作要領

抬起離合器踏板​​時,則要遵循“一快、二慢、三聯動”的操作原則。起步時,踩離合器踏板​​時動作要利落,一腳到底,使離合器徹底分離。

所謂“一快、二慢、三聯動”就是離合器踏板​​抬起的過程分三個階段,一開始快抬,當感覺到離合器壓盤逐漸結合至半聯動後,踏板抬起的速度開始放慢,在半聯動到完全結合的過程中,離合器踏板​​是慢慢抬起的。在離合器踏板​​抬起的同時,應根據發動機動力的大小,逐漸再把油門踏板踩下去,使汽車能平穩地起步。油門的操作要平穩適當,只有在離合器完全結合時才能增大油門。 [1]

分類

離合器分類 國家標準GBT10043-2003

汽車離合器有摩擦式離合器、液力變矩器(液力耦合器)、電磁離合器等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和乾式兩種。

液力耦合器


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