详解汽车手动变速器离合器的结构和工作原理
  • 作者:老吴
  • 来源:本站原创
  • 时间:2015-10-30 22:54:09
  • 浏览:
  • 内容简介:手动变速器采用离合器切断发动机与变速器之间的动力传递,用于实现汽车的平顺换档和平稳起步。本文介绍了离合器的结构、工作原理、安装要求及常见故障问题处理。
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    二冲程发动机工作原理、二冲程结构、二冲程润滑

    配套PPT和视频:解析手动档汽车离合器(上)-结构和工作过程

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      在汽车的操纵中,相信对于离合器大家都很熟悉。对于装置手动变速器的汽车,离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合发动机与变速器之间动力传递,驾驶员需通过离合器踏板控制离合器。一般来说,汽车手动变速器的离合器有三个作用:

    本站原创离合器故障问题视频

     

      (1)离合器的第一个作用可以称为平顺换档:在换档时,驾驶员踩下离合器踏板,离合器分离,中断发动机与变速器之间的动力传递,这档变速器才能顺利换档:若离合器不能彻底分离,动力传递没有完全切断,变速器将产生换档困难、换档冲击响甚至不能换换,对变速器的损伤很大。

      在换档过程中,如果出现换档困难、换档冲击响甚至不能换换的情况,一定要记得很有可能是离合器分离不彻底导致的,而不是变速器故障。

      (2)离合器的第二个作用可称为平稳起步:在挂入档位后,驾驶员控制离合器的接合过程,控制汽车平稳起步,过快的接合会导致汽车向前“冲突”并有可能使发动机憋灭熄火。

      这两点对于开过汽车的人很好理解,因为在他们学习开车之初,对于离合器的操纵都有很深的体会-“为什么这么难啊!”实际上,离合器还有一个作用,即下面提到的防止传动过载。

      (3)离合器的第三个作用是防止传动系过载:若传动系统负载过大,离合器可能打滑,从而防止因传动系统过载而产生的异常损坏;关于这一点,我想这只是一个设计离合器的思路。因为我见过也听说过很多因为载荷过大,断工字板的,拧断传动轴的等等,想来如果离合器真有防止传动过载的功能,也不会造成上述事故的发生。

      倒是听说过这样一种说法,想信很多人也听说过,说日本的货车设计的能拉多少吨就拉多少吨,不能多打,如果多拉了后果很严重:“车就没劲了!”我之所以加引号,是因为这出自很多人的原话。当时小没有再加追问,不过真要是追问的话也不见得有人能说的清。关于这点,我想是不是和人家日本离合器设计有很大的关系,过载我就给你打滑,让你拉多少你就拉多少!这是本人的想法,欢迎知道内幕的出来报料一下!

     

      了解了离合器所起的作用,看看手动变速器离合器的组成结构:

      离合器的种类有很多,就汽车手动变速器配套的离合器基本采用干式单片离合器;离合器的主要部件是飞轮、压盘、离合器片、分离轴承及操纵装置。

     

    离合器结构图

     

    汽车离合器结构

     

    飞轮、压盘和离合器片是离合器的主要部件

     

      但是在很多教学资料上,将离合器结构化分为几大装置:主动部件、从动部分和操纵部分:

      主动部分:所谓的主动部分,指的是飞轮和压盘;飞轮用螺钉固定在发动机曲轴后端,而压盘通过螺栓安装在飞轮上。发动机启动后,飞轮和压盘随发动机曲轴旋转,所以飞轮和压盘称为离合器的主动部分。

      从动部分:所谓离合器的从动部分,指的是离合器片,也称为从动盘,离合器片位于飞轮和压盘之间,被飞轮和压盘压紧(接合状态),变速器输入轴通过花键插入离合器片中心花键,离合器片将动力传递给后面的手动变速箱。

      操控部分:离合器踏板通过拉线或液压的方式控制分离轴承工作,由分离轴承推动压盘,控制接合(压盘保持对离合器片的压紧)或分离(压盘解除对离合器片的压紧)。

    离合器拉线和液压式操纵机构

    离合器操纵机构图-拉线或者液压操纵

     

      理解手动变速器离合器结构和工作过程,重点在于压盘,对于压盘。在汽车离合器的应用中,离合器压盘有两种型式:螺旋弹簧式压盘和膜片弹簧式压盘,早期广泛采用的是螺旋弹簧式压盘,而现在它已经被淘汰。现在汽车离合器主要采用膜片弹簧式压盘。为了说明离合器的工作原理,我想有必要先从传统的螺旋弹簧压盘说起。

      

    离合器螺旋弹簧压盘和膜片弹簧式压盘

    先来看看离合器螺旋弹簧压盘和膜片弹簧式压盘

     

    从螺旋弹簧压盘看离合器工作原理:

       要声明的是,压盘的全称应叫压盘总成,它实质上有离合器盖、螺旋弹簧、分离杠杆和压盘组成。压盘是压盘总成的一个部件,只是我们习惯了将压盘总成称为压盘。

     

    早期的离合器采用旋弹簧压盘

     

    离合器旋弹簧压盘总成-离合器盖、螺旋弹簧、分离杠杆和压盘

     

    早期的离合器采用旋弹簧压盘

     

    图中可以清晰的看到压盘总成的的压盘部分

     

      

     

    本站原创的螺旋弹簧压盘结构示意图-注意压盘总成没有安装在飞轮

     

      压盘总成的离合器盖利用螺栓安装在飞轮上,现在倒退一步,如果离合器盖还没有安装螺栓时,注意离合器盖与飞轮之间有一个间隙,这个间隙对离 合器很重要,因为如果压盘、离合器片和飞轮磨损后,这一间隙会减小,设想如果没有些间隙了,离合器盖安装后也不能对离合器片压紧了。所以此间隙过小会导致离合器压盘对离合器片的压紧力下降,导致离合器传递的扭矩下降,离合器容易打滑的故障;相反,如果离合器片过厚,此间隙过大,会导致当踩下离合器踏板,离合器不能彻底分离,换档响甚至挂不上档的故障。

     

     

    安装离合器盖上的螺栓后,处于对离合器片的压紧状态,离合器接合

     

      现在利用螺栓将离合器盖安装在飞轮上,离合器盖向飞轮靠近,会挤压螺旋弹簧和压盘,这一挤压作用力即可以实现压盘对离合器片的压紧。此时离合器处于接合状态。有个细节要注意:随着离合器盖上螺栓的紧固,分离杠杆内端会向离合器片方向收缩。请一定要注意此细节,以后你会有更多的收获。

     

     

    离合器分离状态图

     

      当踩下离合器踏板后,通过拉线或液压的方式控制的是分离轴承,分离轴承靠近分离杠杆,并将分离杠杆压向离合器片方向,此时分离杠杆外端向离合器盖方向拉压盘,从而解除对离合器的压紧,实现离合器的分离。

     

    汽车离合器工作原理

     

    一张图展示离合器的工作原理

       之所以要说螺旋弹簧式压盘,是因为它有一个部件:分离杠杆。操纵离合器踏板时,分离轴承推动这个杠杆内端移动,因为杠杆有支承,所以它的外端会向相反的方向移动,这一移动就会将压盘拉开,解除对离合器片的压紧。所以这个杠杆被称为分离杠杆。而后面要说的膜片弹簧式压盘将没有分离杠杆这个部件,但是有个部件可以实现类同于分离杠杆作用。所以一会再提到分离杠杆,读者就不会再感觉生分。

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