❶ 离合器的结构及工作原理
离合器
目录·简介
·功能
·工作原理
·分类
·自动离合器
简介
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。在汽车行驶过程中,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。
功能
1.保证汽车平稳起步
起步前汽车处于静止状态,如果发动机与变速箱是刚性连接的,一旦挂上档,汽车将由于突然接上动力突然前冲,不但会造成机件的损伤,而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力,使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离,然后离合器逐渐接合,由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象,可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大,而汽车的驱动力也逐渐增大,从而让汽车平稳地起步。
2.便于换档
汽车行驶过程中,经常换用不同的变速箱档位,以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除,其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击,容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档,则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除,啮合面间的压力大大减小,就容易分开。而待啮合的另一对齿轮,由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小,采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等,从而避免或减轻齿轮间的冲击。
3.防止传动系过载
汽车紧急制动时,车轮突然急剧降速,而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性,仍保持原有转速,这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩,使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠磨擦力来传递转矩的,所以当传动系内载荷超过磨擦力所能传递的转矩时,离合器的主、从动部分就会自动打滑,因而起到了防止传动系过载的作用。
工作原理
离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。
目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。
发动机发出的转矩,通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用,传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时,通过机件的传递,使膜片弹簧大端带动压盘后移,此时从动部分与主动部分分离。
摩擦离合器应能满足以下基本要求:
(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。
(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。
(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
(4)具有缓和转动方向冲击,衰减该方向振动的能力,且噪音小。
(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小,工作稳定。
(6)操纵省力,维修保养方便。
分类
离合器分类 国家标准GBT10043-2003
汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。
电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。
目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。
湿式摩擦式离合器一般为多盘式的,浸在油中以便于散热。采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧,并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器(如图所示)。采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。
自动离合器
随着电子技术在汽车上应用,一种自动离合器系统也进入了汽车领域。这种由控制单元(ECU)控制的离合器已经应用在一些轿车上,使手动变速器换档的一个重要步骤—离合器的断开与接合能够自动地适时完成,简化了驾驶员的操纵动作。
传统离合器分有拉线和液压式两种,自动离合器也分为两种:机械电机式自动离合器和液压式自动离合器。机械电机式自动离合器的ECU汇集油门踏板、发动机转速传感器、车速传感器等信号,经处理后发送指令驱动伺服马达,通过拉杆等机械形式驱使离合器动作;液压式自动离合器则是由ECU发送信号驱动电动液压系统,通过液压操纵离合器动作。
液压式自动离合器在目前通用的膜片离合器的基础上增加了电子控制单元(ECU)和液压执行系统,将踏板操纵离合器油缸活塞改为由开关装置控制电动油泵去操纵离合器油缸活塞。变速器控制单元(ECU)与发动机控制单元(ECU)是集成在一起的,根据油门踏板、变速器档位、变速器输入/输出轴转速、发动机转速、节气门开度等传感器反馈信息,计算出离合器最佳的接合时间与速度。
自动离合器的执行机构由电动油泵、电磁阀和离合器油缸组成,当ECU发出指令驱动电动油泵,电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。通过ECU控制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道变换,实现离合器油缸活塞的移动,从而完成汽车起动、换档时的离合器动作。
ECU具有自动离合器装置的汽车与自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)汽车相比,它在运行经济性方面有优势,因为它的变速器还是手动变速器,因此耗油比较低,制造成本也低于AT和CVT。当然,汽车操纵的便利性也会逊色于AT和CVT,毕竟它是装配手动变速器,仍然要手动换档。
❷ 离合器的结构是什么
1、离合器是由传动钢带、压盘、飞轮、曲轴、从动盘、前支承环、后支承环、分离钩、分离轴承、变速箱输入轴、离合器盖、膜片弹簧等组成。
2、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。在汽车行驶过程中,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。
3、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。对其基本要求有:接合平稳,分离迅速而彻底;调节和修理方便;外廓尺寸小;质量小;耐磨性好和有足够的散热能力;操作方便省力,常用的分为牙嵌式与摩擦式两类。
❸ 离合器由哪些部件组成
部件组成:
主动部分:飞轮、离合器、盖压盘。
这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接。压盘与离合器之间靠三到四个传动片传递扭矩的。
从动部分:从动盘、输出轴(又是变速输入轴)。
这部分由单片双片和多片从动盘所组成,他将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。
压紧机构:压紧弹簧(膜片离合器为膜片弹簧。周布离合器为螺旋弹簧)。
这部分主要由螺旋弹簧和膜片弹簧组成。他于主动部分一起璇转。他以离合器盖为依托,将压盘压向飞轮,从而将处于飞轮与压盘间的从动盘压紧。
操纵机构:离合器踏板,分离拉杆,分离叉,分离轴承,分离套筒等。
这部分是用来操纵控制的。
❹ 汽车离合器的结构和组成是什么
离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。 发动机发出的转矩,通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用,传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时,通过机件的传递,使膜片弹簧大端带动压盘后移,此时从动部分与主动部分分离。
摩擦离合器应能满足以下基本要求:
(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。
(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。
(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
(4)具有缓和转动方向冲击,衰减该方向振动的能力,且噪音小。
(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小,工作稳定。
(6)操纵省力,维修保养方便。
❺ 换挡离合器的结构和工作原理
我们会发现手动变速箱和自动变速箱的区别很大一部分在于离合器,那么这个离合器的作用是什么呢?不是刹车,不是油门,自动变速箱直接放弃,但实际上,离合器在手动变速箱中起着至关重要的作用。让我们一起来看看。
一、离合器的定义
离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳中。将离合器总成拧在飞轮后平面上,离合器的输出轴为变速箱的输入轴。按下或松开离合器踏板,发动机和变速箱暂时分离,逐渐接合,切断汽车离合器分离轴承及其单元,这是汽车非常重要的一部分。
二、离合器的作用
1.确保汽车平稳启动。
如果发动机与变速箱刚性连接,当汽车挂挡时,不仅会对零件造成损伤,而且驱动力不足以克服汽车前进时产生的巨大惯性力,导致发动机转速急剧下降而熄火。但是如果使用离合器的话,在起步时发动机和变速箱暂时分离,然后离合器逐渐接合,这样从离合器传递的扭矩就可以从零开始逐渐增大,汽车的驱动力也会逐渐增大,这样汽车就可以顺利起步。
2.易于换挡
汽车在行驶的过程中,会使用不同的档位,而换挡一般是换挡或者其他的挡位机构,这样就可以将原来档位的一个齿轮副推出来进行传动,然后另一个档位的齿轮副就可以工作了。在换挡的瞬间,必须踩下离合器踏板才能中断动力传递,使原齿轮的啮合副脱离,同时新齿轮的啮合副的啮合部分的速度逐渐趋于同步,这样就可以大大减小进入啮合时的冲击,实现平稳换挡。
3.防止传动系过载
汽车在紧急制动时,车轮突然急剧减速,与发动机连接的 传动系统 由于转动惯性仍然保持原来的速度,这往往会在传动系统中产生远远大于发动机扭矩的转动惯量,导致传动系统零部件的损坏。由于离合器依靠摩擦力传递扭矩,当传动系统中的载荷超过摩擦力所能传递的扭矩时,离合器的主动和从动部分就会自动打滑,从而保护传动系统不至于过载。
4.减少扭转振动影响。
发动机的工作原理决定了输出扭矩不平稳。在做功冲程中,燃烧室中的气体爆炸产生很大的冲击扭矩,而在其他冲程中,发动机是由惯性驱动的。虽然发动机自身旋转系统的惯性可以减少扭转振动,但剩余的冲击力仍然会对后续的变速箱和传动轴产生不利影响,离合器中的阻尼弹簧可以显着减少发动机造成的扭转振动冲击,延长变速箱齿轮的使用寿命。
❻ 离合器的结构哟有什么样子的
离合器是一种将农用车发动机的动力与传动机构平顺地接合或迅速分开的装置。
(1)离合器的结构组成
四轮农用车大多采用单片干式经常接合式离合器。经常接合式离合器主要由主动部分、从动部分、压紧装置和操纵机构等4部分组成。
1.离合器轴 2.飞轮 3.从动盘 4.压盘 5.分离拉杆 6.分离杠杆 7.分离轴承 8.分离轴承座 9.分离叉 10.离合器踏板 11.拉杆 12.压紧弹簧 13.离合器盖 14.传力销
①主动部分。这部分零件经常与发动机曲轴一起旋转,它包括飞轮、压盘、离合器盖。离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起,压盘通过固定在离合器盖上的几个传力销由飞轮带动旋转,压盘还可作轴向移动。
②从动部分。这部分零件只有当离合器接合时才随发动机曲轴一起旋转,它包括铆有摩擦片的从动盘、离合器轴等。从动盘套在离合器轴的花键上并可作轴向移动。
③压紧装置。由离合器压紧弹簧等零件组成。
④操纵机构。由离合器踏板、分离叉、分离轴承、分离杠杆等组成。
(2)离合器的工作原理
①离合器接合状态。当离合器踏板未踏下时,由于压紧弹簧的作用,通过压盘和飞轮将从动盘压紧,离合器这时处于“接合状态”,使其随主动部分一起旋转,因此从动部分所有零件也都转动,动力经离合器轴传到变速箱。
②离合器分离状态。当踏下离合器踏板时,分离叉推动分离轴承向飞轮方向移动,经一定行程后即碰到3个分离杠杆,接着分离杠杆内端被迫和分离轴承一起向飞轮方向移动,而杠杆外端通过分离拉杆和压盘,克服压紧弹簧的压力,一起朝离开飞轮的方向移动。这样使从动盘不再承受压盘的压紧力,离合器处于“分离状态”,从动部分就不随发动机曲轴旋转。
由此可见,经常接合式离合器的分离是强制进行的,易保证分离彻底。接合是通过弹簧压力将压盘、从动盘和主动盘压紧,凭借弹簧的弹性作用,基本能够保证结合平顺的要求。
图3-73是某四轮农用车所采用的离合器的结构图。离合器的从动盘位于飞轮和压盘之间,从动盘的两面铆有摩擦片,摩擦片通常由高摩擦系数的材料(如石棉塑料或铜丝石棉等)制成,其摩擦系数较大,比较耐磨且具有一定强度。
图3-73 离合器总成
1.轴承 2.从动盘 3.离合器盖 4.压盘 5.分离杠杆 6.分离轴承 7.分离轴承轴 8.分离拨叉 9.分离拨叉轴 10.压紧弹簧 11.离合器轴 A.锁紧螺母 B.调整螺母
离合器在接合状态下,分离轴承与分离杠杆的端面之间存在间隙δ(2~4mm)。踩下离合器脚踏板时,分离轴承在分离叉作用下向前移,首先消除这一间隙,然后才能推动分离杠杆,使离合器分离。消除这一间隙所对应的踏板行程称为离合器踏板自由行程。自由行程不能过大,也不能过小。如果离合器踏板自由行程过大,则分离轴承推动分离杠杆前移的行程缩短,使压盘后移的行程缩短,于是不能完全解除从动盘的压紧力,使离合器不能彻底分离,不仅会造成变速箱换挡困难,而且会加速从动盘摩擦片的磨损。自由行程过小,则工作一段时间以后,由于摩擦片的磨损,压盘与飞轮的间距缩短,压盘前移,逐渐消除了分离轴承与分离杠杆之间的间隙δ,甚至会使分离杠杆与分离轴承之间产生相互抵触力,从而减小了压盘对从动盘的压紧力,造成离合器传递扭矩能力下降,甚至引起打滑,摩擦片磨损严重,甚至烧坏。所以必须保证离合器踏板有合理的自由行程,才能保证离合器可靠的接合和彻底分离。
在一些三轮农用车上,离合器和变速箱之间的动力传输采用链传动或皮带传动,采用的离合器具有两个从动盘,两从动盘之间有一个主动盘,将二者隔开。螺旋弹簧通过压盘使离合器处于经常接合状态。这种离合器的工作原理与单片离合器基本相同。