第二章 离合器
第一节 离合器综述
离合器的作用是中断和传递动力,保证汽车起步平稳,便于换挡,防止传动系统过载。要求离合器有合适的动力传递储备,接合要平顺柔和,分离迅速彻底,具有良好的散热性能,操纵轻便以减轻驾驶员的疲劳。离合器从动部分的转动惯量要尽量小,以减小换挡时的冲击。
一、离合器的组成
离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成,如图2-1、图2-2和图2-3所示。
图2-1 周布弹簧离合器
图2-2 膜片弹簧离合器
图2-3 切诺基离合器
(1)主动部分随发动机一起旋转,由飞轮、离合器盖和压盘组成,如图2-4所示。
图2-4 离合器主动部分
(2)从动部分是从动盘,当离合器分离时,不随发动机旋转。带扭转减振器的从动盘由摩擦衬片、从动盘钢片和波浪形弹簧钢片、从动盘毂、减振器盘和减振器弹簧组成,如图2-5所示。
图2-5 离合器从动部分
(3)压紧装置由螺旋弹簧或膜片弹簧、压盘组成,如图2-6所示。
图2-6 压紧装置
(4)分离机构由分离叉、分离轴承和分离杠杆组成,如图2-7所示。
图2-7 分离机构
(5)操纵机构有机械式和液压式两种。
二、离合器的工作原理
1.动力传递
如图2-3所示,压盘通过膜片弹簧铆接在离合器盖上,离合器盖用螺钉固定在飞轮上。曲轴旋转,便通过飞轮、离合器盖带动压盘一起转动,构成离合器的主动部分。压盘将从动盘紧紧压在飞轮端面上,从动盘通过滑动花键毂装在变速器输入轴上,轴前端插入曲轴后端的中心孔内的轴承中。
2.离合器的工作原理
(1)离合器的接合
如图2-8(a)所示,抬起离合器踏板,分离叉向相反方向移动,膜片弹簧将压盘、从动盘、飞轮互相压紧,离合器接合。发动机的动力传递路径:飞轮→压盘→从动盘→变速器输入轴。
离合器处于接合状态时,分离轴承与分离杠杆内端或膜片弹簧内圈之间预留有间隙,称为离合器的自由间隙,见图2-8(a)。当从动盘摩擦片磨损变薄后,压盘可向前移动,以免离合器打滑。
离合器传递的最大转矩应适当地高于发动机的最大转矩Memax。其倍数β称为后备系数。轿车及轻型货车β=1.25~1.75;中型及重型货车β=1.60~2.25;带挂车的重型货车及牵引车β=2.0~4.0。后备系数过高,在紧急制动时,传动系会过载。
图2-8 离合器工作原理
(2)离合器的分离
如图2-3所示,踩下离合器踏板,分离叉移动或油缸内的油压使其中的活塞移动,使分离轴承推动膜片弹簧内圈向前移动,膜片弹簧外端拉动压盘向后移动,解除对从动盘的压力。于是离合器的主、从动部分处于分离状态而中断动力的传递,如图2-8(b)所示。
三、离合器的类型
(一)离合器的分类
(1)按从动盘的数目可分为单片式、双片式和多片式。双片式离合器如图2-9所示。
图2-9 双片式离合器
(2)按压紧弹簧分,有膜片弹簧式(图2-3)、周布螺旋弹簧式(图2-1)、中央弹簧式等。
(3)按操纵机构可分为机械式(杆式和绳式)、液压式、气压式和空气助力式等。
(二)典型离合器
1.周布弹簧式离合器
单片周布弹簧式离合器的构造参见图2-1所示,主、从动部分与膜片弹簧离合器基本相同。但压紧装置由许多螺旋弹簧组成,螺旋弹簧轴向布置在压盘圆周,由离合器盖压紧。
离合器分离杠杆用薄钢板冲压而成,用调整螺母调节支点的位置和分离杠杆的高度,如图2-10和图2-11所示。
图2-10 分离杠杆的位置
图2-11 周布弹簧式离合器
2.中央弹簧式离合器
如图2-12所示是长征XD2150中央弹簧式离合器,其压紧装置是张力很大的圆柱形弹簧安装在离合器中央,也有采用螺旋圆锥形的。
图2-12 长征XD2150中央弹簧式离合器
1-传动销;2-中间压盘;3-扭转减振器;4、5-从动盘;6-飞轮;7-分离撑杆;8-压盘;9-分离弹簧;10-离合器盖;11-调整环;12-传动杆;13-中央压紧弹簧;14-分离套筒;15-平衡盘;16-支撑销;17-压紧杠杆
为了使中央弹簧的压力均匀分配到三根压紧杠杆上,长征XD2150型汽车离合器上设有自动平衡机构。