离合器

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什么是离合器

  离合器是指能按驾驶员要求,将主动轴与从动轴分离或接合的部件,在汽车工作中,可用来操纵汽车传动系统的起动、变速、换向或停止等。

离合器的分类和特点[1]

  依据离合器接合元件不同,离合器主要分为牙嵌式和摩擦式两大类。牙嵌式离合器的两个半离合器以牙槽和牙形相结合;摩擦式离合器靠两个半离合器的端面直接压紧,利用其间的摩擦力结合。此外,还有电磁离合器、自动离合器、安全离合器和特殊功用及特殊结构离合器等。

  牙嵌式离合器结构简单、传递转矩大,主、从动轴可同步转动,尺寸小,但啮合时有刚性冲击;摩擦式离合器工作较平稳,过载时会打滑,但主、从动轴不能严格同步,摩擦元件因受摩擦易磨损。对离合器的基本要求是接合平稳、分离彻底、质量小、结构尺寸小、操作省力、工作可靠、维修调整方便等。

离合器的作用

  1、保证汽车平稳起步

  离合器最重要的作用就是使汽车起步稳定。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。

  如果没有离合器,就会产生下面的问题了。汽车起步时,是从完全静止的状态逐步加速的。如果联系着整个汽车的传动系与发动机刚性地联系,则由于惯性的作用,会对发动机产生很大地阻力矩。在惯性阻力矩作用下,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。所以即使变速器挂上档,汽车也只是瞬间向前冲一下而已,并不能达到起步的目的。

  2、防止传动系过载

  通过离合器,可以确保传动系的承载能力在其负荷范围内,保证行驶安全。防止汽车进行紧急制动时,因发动机和传动系的刚性连接导致转速急剧降低,并且由于惯性,致使所有运动件产生超过发动机正常工作时所发出的最大扭距的惯性力矩。此时,可以利用离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动,避免发生上述情况,还可以减缓运动部件的磨损,提高行驶的安全性。

  3、实现平顺的换档

  日常行驶中,汽车并不是始终匀速行驶的,而是根据不同的行驶环境和运行条件,通过操纵传动系进行换挡工作。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。通过拨动齿轮或其他挂档机构,使之前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,从而达到齿轮式变速器的换档目的。

参考文献

  1. 许菊若.高等学校教材 机械设计.化学工业出版社,2005年06月第1版.
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