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汽车知识普及----离合器

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2009-02-08 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《汽车知识普及----离合器doc》,可适用于工程科技领域

离合器目录简介功能工作原理分类自动离合器  离合器  clutch编辑本段简介  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。  能按工作需要随时将主动轴与从动轴接合或分离的机械零件。可用来操纵机器传动系统的起动、停止、变速及换向等。离合器种类繁多根据工作性质可分为:①操纵式离合器。其操纵方法有机械的、电磁的、气动的和液力的等如嵌入离合器(通过牙、齿或键的嵌合传递扭矩)、摩擦离合器(利用摩擦力传递扭矩)、空气柔性离合器(用压缩空气胎胀缩以操纵摩擦件接合或分离的离合器)、电磁转差离合器(用激磁电流产生磁力来传递扭矩)、磁粉离合器(用激磁线圈使磁粉磁化形成磁粉链以传递扭矩)。②自动式离合器。用简单的机械方法自动完成接合或分开动作又分为安全离合器(当传递扭矩达到一定值时传动轴能自动分离从而防止过载避免机器中重要零件损坏)、离心离合器(当主动轴的转速达到一定值时由于离心力的作用能使传动轴间自行联接或超过某一转速后能自行分离)、定向离合器(又叫超越离合器利用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当主动轴反转或转速低于从动轴时离合器就自动分开)。编辑本段功能  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。  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。  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。由于离合器是靠摩擦力来传递转矩的所以当传动系内载荷超过摩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。编辑本段工作原理  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:  ()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。  ()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。  ()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。  ()具有缓和转动方向冲击衰减该方向振动的能力且噪音小。  ()压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小工作稳定。  ()操纵省力维修保养方便。编辑本段分类  离合器分类国家标准GBT  汽车离合器有摩擦式离合器、液力变矩器(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。编辑本段自动离合器  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。

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