离合器的工作原理和配件 各类的离合器都有什么作用
离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。离合器又分为:磁粉离合器,摩擦离合器,液力离合器等类型。当汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
离合器是机械传动中的常用部件,可将传动系统随时分离或接合。类似于开关,接合或断离动力传递作用,离合器机构其主动部分与从动部分可以暂时分离,又可以逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能相对转动。离合器的主动件与从动件之间不可采用刚性联系。任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。
保证汽车平稳起步 这是离合器的首要功能。在汽车起步前,自然要先起动发动机。而汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,产生很大惯性力,对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作用下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速(一般300-500RPM)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。
在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上,而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速.
离合器片又叫做“减震盘”,也叫扭转减震从动盘,离合器接合时通过压缩弹簧起到缓冲作用。不同的离合器片上所使用弹簧的个数、长度、劲度系数各有不同,造成缓冲强度也不一样,使用上直接的后果是行车时的离合脚感有所偏差。若使用了个数更少、劲度系数更低的弹簧,缓冲会加强,离合接合会变慢,可以提高行驶的平顺性。但为了可靠性,在载货车上还是不建议使用上述这种弹簧少、强度弱的缓冲较好的离合器片
离合器型号名称中常见的φ360、380、400、420等数据指的是离合器片直径大小(或离合器压盘外径),直径越大的离合器可承受的扭矩越大,所以在重卡上会使用较大尺寸的离合。摩擦面片,一般在市场上介绍的会比较简单,譬如包芯纱、无石棉、铜基片等,主流是无石棉片,而无石棉片的由于各种材料调配不一样质量和价格也各有不同。离合器片一般对应到车型,具体可对应到OE号(汽车零部件编号)。而实际上离合器片具有一定的通用性,即便盘面有各种不同的样式,但只要内径和花键尺寸一样就能作为替换。
离合器分离轴承是汽车上一个比较重要的零件,其主要功能是通过轴承轴向移动,实现汽车发动机与传动系统之间的结合或断开,从而使汽车平稳起步、换挡、停车,并对汽车传动系统超载起保护作用。轴承具有内、外圈旋转,自动调心,轴承单元可推式、可拉式轴向位移、带座与不带座等多种部件。离合器作用是在踩下离合器踏板时使承受弹簧推力的压板或驱动盘向离合器罩壳方向移动,也就是说踏下离合器踏板时翘动分离杠杆来克服压板弹簧推力,以完成离合器的分离工作。
离合器分离轴承安装于离合器内变速器之间,分离轴承座松套在变速器第一轴轴承盖的管状延伸部分上,通过回位弹簧使分离轴承的凸肩始终抵住分离叉,并退至最后位置,与分离杠杆保持2.5mm左右的间隙。 由于离合器压板、分离杠杆与发动机曲轴同步运转,而分离叉只能沿离合器输出轴轴向移动,直接用分离叉去拨分离杠杆显然是不行的,通过分离轴承可以使分离杠杆一边旋转一边沿离合器输出轴轴向移动,从而保证了离合器能够接合平顺,分离柔和,减少磨损,延长离合器及整个传动系的使用寿命。
离合器踏板是手动档汽车的重要配件之一,主要起到起步,换挡,倒车等作用。在汽车起步是可以用来操控汽车的动力,并且使发动机能正常换档。汽车行驶过程中,为适应不断变化的行驶条件,传动系经常要更换不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其他挂档机构,使原用档位的某一齿轮副推出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原档位的啮合副脱开,同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步,这样进入啮合时的冲击可以大大的减小,实现平顺的换档。
汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上,而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速
离合器压盘是离合器上的一个重要配置,压盘是一个金属圆盘,正常的状态是同离合器片紧密结合,成为一个整体,随发动机一起旋转,并把动力传递给变速箱。离合器压盘一般是由很耐磨的石棉和铜丝制造的。离合器的各个配件中,压盘弹簧的强度,摩擦片的摩擦系数,离合器直径,摩擦片位置以及离合器数目就是决定离合器性能的关键因素,弹簧的刚度越大,摩擦片的摩擦系数越高,离合器的直径越大,离合器性能也就越好。
当踏下离合器踏板,在离合器壳体上安装有分离杠杆,分离杠杆靠近离合器外缘一侧,也就是杠杆支点的最短一侧连接在压板上。通过变速箱输入轴轴套上的分离轴承,推动分离杠杆最长一端,使分离杠杆拉动离合器压板,克服弹簧在压板上的作用力,使得压盘同离合器片分离,切断了发动机的动力输出,就可以换挡了。抬起离合器踏板,压盘再次同离合器片结合,传递动力。
双离合变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT),双离合是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载,而导致的汽车熄火。除了拥有手动变速器的灵敏性及自动变速器的舒适性外,还能提供无连续的动力输入。而传统的手动变速器运用一台离合器,当换挡时,驾驶员须踩下离合器踏板,使不同挡的齿轮做出啮合举措,而动力就在换挡时期呈现连续,令输入表现有所断续。
DCT内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推进,能同时控制两台离合器的运作。当变速器运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于别离形态;当换挡时,一台离合器将运用中的齿轮别离,并且另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡时期能确保最少有一组齿轮在输入动力,从而不会呈现动力中断的情况。
超越离合器(overrunning clutch),它是利用牙的啮合、棘轮 -棘爪的啮合或滚柱、楔块的楔紧作用单向传递运动或扭矩的离合器。超越离合器与其他离合器的区别是,单向超越离合器无需控制机构,它是依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的,力矩的传递是单方向的,其连接和固定完全由与之相连接元件的受力方向所决定,当与之相连接元件的受力方向与锁止方向相同时,该元件即被固定或连接。当受力方向与锁止方向相反时,该元件即被释放或脱离连接;即在驱动轴与从动轴之间 ,只能使从动轴作一个方向回转,反方向具有空转机能。
楔块超越离合器用异形楔块代替滚柱作为楔紧件,是用楔块和内、外滚道组成摩擦副的一种离合器。当内环、外环与楔块间无相对运动,转向相同,转速相等,才能传递转矩,否则均为相对滑动,这种不传递转矩的滑动状态称为超越。楔块超越离合器主要有基本型、无内环型和带轴承型。其连接形式分为键连接、齿轮连接、带轮连接、链轮连接、螺栓连接等。
液压式离合器是属于汽车离合器的其中一种,其传动装置采用液压传动。当踩下离合器踏板时,通过推杆使总泵活塞向左移动,总泵及管路中油液受压,压力升高。在油压的作用下,分泵活塞也被推向左移,推动分离踏板,并带动分离轴承使离合器分离。液压离合器按接合元件传动的工作原理可分为牙嵌式和摩擦式。
牙嵌式离合器是利用两半离合器端面上的牙相互嵌合或脱开达到主、从动轴的离合,牙型有矩形、梯形、三角形、锯齿形和螺旋形等形式。优点是传递转矩大,外形尺寸小,结构简单,工作时不打滑,可保证主、从动部分同步转动,无摩擦损耗。液压离合器的工作原理:当踩下离合器踏板时,通过推杆使总泵活塞向左移动,总泵及管路中油液受压,压力升高。在油压的作用下,分泵活塞也被推向左移,推动分离踏板,并带动分离轴承使离合器分离。