汽車離合器工作原理和異常問題
汽車離合器是汽車的最重要的控制系統(tǒng),很對車友們對于汽車的離合器都不是非常的了解,對于汽車僅僅停留在會開的階段。下面就是小編給車友們整理的一些關(guān)于汽車離合器的一些相關(guān)知識,希望車友們能夠了解熟悉。
功用
1.保證汽車平穩(wěn)起步
起步前汽車處于靜止狀態(tài),如果發(fā)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(qū)動力也不足以克服汽車前沖產(chǎn)生的巨大慣性力,使發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。如果在起步時利用離合器暫時將發(fā)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(xiàn)象,可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大,而汽車的驅(qū)動力也逐漸增大,從而讓汽車平穩(wěn)地起步。
2.便于換檔
汽車行駛過程中,經(jīng)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(fā)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(chǎn)生很大的齒端沖擊,容易損壞機件。利用離合器使發(fā)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(fā)動機分開后轉(zhuǎn)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(tǒng)過載
汽車緊急制動時,車輪突然急劇降速,而與發(fā)動機相連的傳動系由于旋轉(zhuǎn)的慣性,仍保持原有轉(zhuǎn)速,這往往會在傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生遠大于發(fā)動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩的,所以當傳動系內(nèi)載荷超過摩擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)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(fā)動機的工作原理決定了其輸出扭矩的不平穩(wěn)。在做功沖程,燃燒室氣體爆炸產(chǎn)生極大沖擊扭矩,而在其他沖程,卻是靠慣性反拖發(fā)動機。雖然發(fā)動機本身轉(zhuǎn)動系具有的慣性可降低扭振,但剩余的沖擊力仍然對后續(xù)的變速箱、傳動軸產(chǎn)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(fā)動機帶來的扭振沖擊,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(zhì)(液力偶合器),或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動。
目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。
發(fā)動機發(fā)出的轉(zhuǎn)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后移,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(fā)動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩,并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。
(2)能作到分離時,徹底分離,接合時柔和,并具有良好的散熱能力。
(3)從動部分的轉(zhuǎn)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(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)動方向沖擊,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系數(shù)變化小,工作穩(wěn)定。
(6)操縱省力,維修保養(yǎng)方便。
分類
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干式兩種。
液力耦合器
靠工作液(油液)傳遞轉(zhuǎn)矩,外殼與泵輪連為一體,是主動件;渦輪與泵輪相對,是從動件。當泵輪轉(zhuǎn)速較低時,渦輪不能被帶動,主動件與從動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,主動件與從動件之間處于接合狀態(tài)。
電磁離合器
靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。如在主動與從動件之間放置磁粉,則可以加強兩者之間的接合力,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,按其從動盤的數(shù)目,又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。
濕式摩擦式離合器一般為多盤式的,浸在油中以便于散熱。采用若干個螺旋彈簧作為壓緊彈簧,并將這些彈簧沿壓盤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。
自動離合器
隨著電子技術(shù)在汽車上應用,一種自動離合器系統(tǒng)也進入了汽車領(lǐng)域。這種由控制單元(ECU)控制的離合器已經(jīng)應用在一些轎車上,使手動變速器換檔的一個重要步驟—離合器的斷開與接合能夠自動地適時完成,簡化了駕駛員的操縱動作。
傳統(tǒng)離合器分有拉線和液壓式兩種,自動離合器也分為兩種:機械電機式自動離合器和液壓式自動離合器。機械電機式自動離合器的ECU匯集油門踏板、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等信號,經(jīng)處理后發(fā)送指令驅(qū)動伺服馬達,通過拉桿等機械形式驅(qū)使離合器動作;液壓式自動離合器則是由ECU發(fā)送信號驅(qū)動電動液壓系統(tǒng),通過液壓操縱離合器動作。
液壓式自動離合器在目前通用的膜片離合器的基礎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關(guān)裝置控制電動油泵去操縱離合器油缸活塞。變速器控制單元(ECU)與發(fā)動機控制單元(ECU)是集成在一起的,根據(jù)油門踏板、變速器檔位、變速器輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等傳感器反饋信息,計算出離合器的接合時間與速度。
自動離合器的執(zhí)行機構(gòu)由電動油泵、電磁閥和離合器油缸組成,當ECU發(fā)出指令驅(qū)動電動油泵,電動油泵產(chǎn)生的高壓油液通過電磁閥輸送到離合器油缸。通過ECU控制電磁閥的電流量來控制油液流量和油液的通道變換,實現(xiàn)離合器油缸活塞的移動,從而完成汽車起動、換檔時的離合器動作。
ECU具有自動離合器裝置的汽車與自動變速器(AT)和無級變速器(CVT)汽車相比,它在運行經(jīng)濟性方面有優(yōu)勢,因為它的變速器還是手動變速器,因此耗油比較低,制造成本也低于AT和CVT。當然,汽車操縱的便利性也會遜色于AT和CVT,畢竟它是裝配手動變速器,仍然要手動換檔。
異常問題
注意離合器是否打滑,造成此類現(xiàn)象的原因有幾種,其主要原因是離合器踏板自由行程太小、分離軸承經(jīng)常壓在膜片彈簧上,使壓盤總是處于半分離狀態(tài)?;蛘呤请x合器壓盤彈簧過軟或有折斷,離合器與飛輪連接的螺絲松動等。
在發(fā)動機怠速狀態(tài)下,踩下離合器踏板幾乎觸底時,才能切斷離合器。踩下離合器踏板,感到掛擋困難或變速器齒輪出現(xiàn)刺耳的撞擊聲,或掛擋后不抬離合器踏板,車輛開始行駛,這都表明該車的離合器分離不徹底。
踩下離合器踏板到3/4時,離合器就應該穩(wěn)固接合,否則檢查其行程是否合適,可用直尺在踏板處測量,先測出踏板位置高度,再測出踩下踏板到感到有阻力時的高度,兩個數(shù)值的差就是該車離合器行程數(shù)值。
如果在使用離合器過程中出現(xiàn)異響也是不正常的。其故障原因是分離軸承磨損嚴重、軸承回位彈簧過軟或折斷、膜片彈簧支架有故障等。
以上就是小編給車友們整理的一些關(guān)于汽車離合器的一些相關(guān)知識,希望車友們能夠在日常生活中多多了解這方面的相關(guān)知識。
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