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-1-第二节离合器一、离合器功用、要求1、功用离合器直接连接发动机，其基本功用是使发动机与传动系分离、接合。1）保证汽车平衡起步因为活塞式内燃机不能带负荷起动，起步前，变速器应在空档。并先起动发动机着火。若无离合器，发动机着火后，其最低稳定转速为500r/min，与发动机相连的变速器输入轴转速也为500r/min。而输出轴则不转。汽车要起步，变速器必须挂上档，但因主、从动齿轮的转速相差太大而难以进入接合，即使挂上档，也会因突然接合过大的起步阻力使发动机急剧降速而熄火。汽车只是向前冲一下。设置离合器后，起步前，先踩离合器踏板使离合器分离，挂上档后逐渐放松踏板使离合器逐渐接合。使离合器传递扭矩逐渐增大，同时逐渐踩下加速踏板，使发动机发出转矩逐渐增大，使发动机转速始终保持在最低稳定转速上，不熄火。随离合器逐渐接合，发动机传到驱动轮上的转矩不断加大，当驱动大于起步阻力时，汽车由静止逐渐加速，保证起步平稳。2）保证换档平顺汽车行驶中，需经常改变档位，而齿轮式变速器的换档，一般是拨动齿轮或其它挂档机构，使原档齿轮退出传动，而使另一档齿轮进入工作。为便于换档，减轻换档时齿轮的冲击和噪声，换档前应分离离合器，中断传动，便于原档位齿轮脱开，同时有可能使新档位齿轮的接合部件的速度逐渐趋于相等（同步），大大地减轻换档冲击。3）防止传动系超载离合器靠摩擦传动，最大摩擦力矩一定，当传动系受扭矩过大时，离合器打滑，限制传动系承受的最大转矩，防止超载。一般情况下，传动系不会超载。但紧急制动时，无离合器就可能超载，使机件损坏。2、对离合器的要求1）能可靠传递发动机最大扭矩，不打滑即要求：maxmaxeeMMmM或式中：β——离合器后备系数货车β＝1.6～2.52）分离要彻底以减轻换档时冲击-2-3）接合要柔和保证缩短换档时间4）从动件转动惯性小，离合器分离后，较大的惯性输入变速器，其效果相当于分享不彻底，换档有冲击。5）散热要好，行驶中，频繁使用离合器会产生大量热，如不能及时散出，摩擦表面温度升高，摩擦系数下降，易打滑。二、离合器类型，摩擦式离合器工作原理1、类型按工作原理不同可分为：摩擦式、牙嵌式、电磁式、液力式湿式干式按工作环境离心式、半离心式液压压紧杠杆压紧、电磁压紧、中央弹簧式周布弹簧式膜片弹簧式常接合式弹簧压紧按压紧机构圆锥形单盘、双盘、多盘圆盘形按摩擦表面形式摩擦式离合器汽车广泛采用干式弹簧压紧的摩擦式离合器。2、摩擦式离合器工作原理1）组成：①主动件：飞轮，压盘，盖②从动件：从动盘，轴③压紧件：压紧弹簧④操纵机构：踏板，分离拉杆，分离叉，分离套筒，分离轴承，分离杠杆2）工作过程①不踩踏板，压紧弹簧压压盘使离合器接合，压紧弹簧弹力越大，传递转矩越大。这种不踩踏板，离合器接合的离合器常称为经常接合式。②踩下踏板，分离拉杆使分离叉转动，使分离套筒（轴承）前移，推压分离杠杆，杠杆转动压缩弹簧使压盘后移，离合器分离。-3-③慢松踏板，弹簧逐渐伸长，推压盘使离合器逐渐接合。踏板放松越慢，离合器接合越平顺。但踏板抬起过慢，会使摩擦表面的滑磨时间过长，加重磨损，并产生大量热量，容易使弹簧变软，摩擦系数下降，容易出现打滑现象。严重可烧坏摩擦片。踏板抬起过快，离合器接合突然，冲击大，发动机易熄火。在汽车正常行驶时，离合器不应半离合，不允许把脚总放在踏板上。3）离合器间隙，离合器踏行程离合器间隙：指踏板完全放松时，分离杠杆内端与分离轴承端面之间的间隙。也称离合器自由间隙，不可过大，或过小。过大会造成分离不彻底，过小会造成离合器打滑。离合器踏板行程包括自由行程和工作行程。踏板自由行程：消除离合器间隙及各处间隙，所需的踏板行程，即从踩上踏板开始，到离合器开始分离为止的踏板行程。踏板工作行程：摩擦表面产生分离间隙的踏板行程；即从离合器开始分离起到踏板踩到底所用行程。当自由行程过小时，离合器易打滑；过大时，则分离不彻底。三、摩擦式离合器典型构造为保证离合器可靠工作，传动中不打滑，在接合时，maxemmMM，而nRNMmax式中，μ——摩擦系数N——弹簧压紧力（正压力）R——摩擦表面尺寸n——摩擦表面数目对于轿车，中、轻型货车、客车，Memax不很大，一般只用一个从动盘，两摩擦表面，称为单盘离合器。吨位较大的中、重型汽车，Memax很大，常用两个从动盘，四个摩擦表面，称为双盘离合器。采用多个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并沿摩擦盘圆周分布称周布弹簧式离合器；仅用一、两个较硬弹簧，并安置在中央的称中央弹簧式离合器；用膜片弹簧的称为膜片弹簧式离合器。1、膜片弹簧离合器解放CA1091K3，CA1092，（吉林JL1010B）离合器型式：单片干式膜片弹簧摩擦式-4-1）组成：主动件：飞轮，压盘盖从动件：从动盘，轴压紧件：碟形膜片弹簧操纵件：踏板、分离轴承、膜片2）膜片构造及工作过程膜片弹簧的碟形部分起压紧作用，中心部分有径向槽，形成16个（18）分离指，起分离杠杆作用，膜片借支承环等固定在离合器盖上，压盘通过四组传动片与离合器盖相连（一端铆接，一端螺栓连接）在离合器、盖等未固定到飞轮时，膜片弹簧不受力，处于自由状态，离合器盖与飞轮安装面有一间隙L，（图14-3，P15）。当离合器盖固定到飞轮上后，后支承环压膜片弹簧使其产生弹性变形。膜片外端压压盘产生压紧力使离合器接合。当踏下踏板时，分离轴承被推向前移，消除间隙后压分离指，使膜片以前支承环为支点发生反锥变形，通过分离钩使离合器分离。3）优点：①结构简单紧凑膜片兼起压紧弹簧和分离杠杆作用，使离合器结构简化，质量减小，显著缩短轴向尺寸。②使用寿命长膜片与压盘以整个圆周接触，压力分布均匀，使摩擦片接触良好，磨损均匀。③膜片弹簧弹性特性好螺旋弹簧弹力F与变形量入的关系曲线为直线；膜片弹簧为曲线。设从动盘摩擦片磨损前离合器处于接合状态时，两种弹簧的压紧力均为FB，相应的轴向压缩量均为λB。当摩擦片磨损量达到允许极限值时，弹簧压缩变形量减小到A，此时螺旋弹簧压紧力下降到'AF，而膜片弹簧压紧力只降到AF，与BF相差很小。当离合器分离时，弹簧变形量增大到C，螺旋弹簧需克服的弹簧力高达'CF，而膜片弹簧仅为CF。因此，膜片弹簧离合器磨损后，仍能可靠传递发动机转矩（转矩容量大，且稳定）；而操纵比螺旋弹簧式轻便省力。④高速平衡性好膜片弹簧是一旋转对称零件，平衡性好，压紧力受离心力影响很小，-5-适于与高速发动机配用。⑤散热通风性能好因此膜片式离合器广泛用于轿车、轻型、中型汽车甚至重型汽车。膜片弹簧离合器的结构形式可分为推式和拉式两种，解放CA1091离合器为推式膜片弹簧离合器；T-815货车、捷达轿车离合器为拉式膜片弹簧离合器。其膜片反装，支承结构简化，通风散热好。推式膜片弹簧式离合器按安装膜片的方式不同分为9种（P17～P18图14-6）。2、周布弹簧离合器东风EQ1090离合器，型式：单盘干式周布弹簧摩擦式1）组成：主动件：飞轮，压盘，盖从动件：从动盘，轴（变速器第一轴）压紧件：16个压紧弹簧操纵机构：踏板，分离拉杆，分离叉，分离套筒，分离轴分离杠杆，连接螺钉（分离杠杆支承柱）2）工作过程分离：踩踏板拉杆分类叉分离套筒（轴承）分离杠杆压盘后移接合：松踏板，弹簧推压盘前移接合。3）踏板自由行程的检调EQ1090离合器踏板自由行程30～40mm，对应离合器间隙3～4mm。在汽车行驶中，由于离合器摩擦表面磨损，会使压盘靠向飞轮，离合器间隙和踏板自由行程不断减小，故应定期检查，在不符合要求时就应调整。踏板自由行程的检查方法：将直尺靠在踏板旁边，抵靠在驾驶室底板上，用手按下踏板，到阻力突然增大为止，测踏板压下的距离，即为踏板自由行程。踏板自由行程的调整方法：①拧动分离拉杆前端螺母改变拉长度，即可调整踏板自由行程和离合器间隙，使其恢复标准值。②拧动分离杠杆支承柱上的调整螺母，改变分离杠杆内端与分离轴承间隙（离合器间隙），但应注意调整后，分离杠杆内端后端面应处于与飞轮端面平行的同一平面内。否则易出现分离不彻底，汽车起步抖动等现象。4）离合器散热-6-离合器盖侧面与飞轮接触处有四个缺口，装合后形成四个窗口，在离合器转动时，空气不断循环流动散热，为防止压紧弹簧受热变软，压盘上作为弹簧座的部分做成十字形凸起的肋条，减少压盘向弹簧的热传导。另一些车型压紧弹簧与压盘间装石棉垫。3、中央弹簧离合器长征XD2150（XD250）、T-138离合器型式：双片干式中央弹簧摩擦式。操作方式：液压传动、空气助力式1）组成：主动件：飞轮，中间主动盘，压盘，盖从动件：两从动盘，轴压紧机构中央弹簧，支承盘（弹簧座），分离轴承，分离机构加压拉杆，压紧杠杆，分离机构离合器盖，调整环，平衡盘，分离弹簧等。中央弹簧前端通过支承在离合器盖上，后端顶在分离器轴承上。装在分离轴承上三个加压拉杆与三根压紧杠杆内端相连。压紧杠杆以固定在离合器盖上的支承销为支点，外端与压盘接触。这样，中央弹簧压紧力通过分离轴承，加压拉杆，压紧杠杆将压盘向前压，使离合器主、从动件压紧，产生足够的摩擦力矩。2）工作过程：分离：踏下踏板液压传动机构分离叉分离轴承前压，中央弹簧进一步压缩，同时加压拉杆将压紧杠杆内端前移杠杆外端离开压盘，分离弹簧拉压盘后退，离合器分离。接合：放松踏板，中央弹簧加压拉杆压紧杠杆压盘前移。3）其它结构：①彻底分离机构：装在中间主动盘上的分离摆杆，保证分离时该盘始终位于飞轮和压盘工作面的正中位置。②增压机构：压紧杠杆内臂比外臂长得多，中央弹簧弹力经放大后才传到压盘上。较小弹簧力可得到较大压盘压力，使操纵省力。为加大杠杆比，压紧杠杆切向布置。③压力平衡机构：保证三个压紧杠杆对压盘压力相等。由平衡盘和调整环以球面配合，当三杠杆压力不等时，支承销作用在平衡盘上的力也不相等，使平衡盘沿球面转动，直到三杠杆受力相等为止。-7-④中央弹簧压力（工作长度）调整机构：离合器磨损后，在接合状态下中央弹簧工作长度增大，压紧力减小，导致离合器打滑。调整方法：转动调整环使之前移，推动平衡盘，支承销前移。压紧杠杆以外端为支点转动，内端拉动加压加杆使分离轴承前移，直到中央弹簧恢复原来工作长度为止。该项调整应在踏板自由行程调整前进行，否则破坏已调整好的自由行程。周布弹簧式离合器磨损时，弹簧压紧力也减小，但不可调。中央弹簧可采用圆柱形，但轴向尺寸大，有时布置困难，也可用锥形螺旋弹簧。（P18图13-9）（四）从动盘与扭转减振器1、从动盘分带扭转减振器和不带扭转减振器两种。不带扭转减振器的从动盘，主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三部分组成。从动盘本体与毂直接铆接，两侧摩擦片与从动盘本体分别铆接，便于在磨损或破裂时个别更换。有的从动盘本体上铆有挡油盘。带扭转减振器的从动盘，本体外缘部分与上述相同，不同的是从动片（本体）和从动毂之间通过减振器弹簧弹性连在一起。为使离合器接合柔合，起步平稳，从动盘应具有轴向弹性，在接合过程中，从动盘轴向压缩而使压紧力逐渐增加。常见结构有：①从动盘本体被径向切槽分割成扇形，沿周向翅曲成波浪形，两侧摩擦片分别与波峰和波谷部分铆接（EQ1090）。②从动盘本体是平面的，而在本体每个扇形部分另铆上一波形的扇状弹簧片，摩擦片分别与本体和波形片铆接。③从动盘本体做得较小，在其外缘上铆接若干单独制成的扇状弹簧片，两摩擦片分别与波形片铆接。2、扭转减振器由于发动机传给传动系的转矩是周期性变化的，使传动系产生扭转振动，如这一振动频率与传动系自振频率相同时，会产生共振，影响传动系机件寿命。此外，离合器突然接合时，或紧急制动时，会瞬间产生过大冲击载荷，大大缩短了机件寿命。为缓冲减振，避免共振，很多汽车离合器中设扭转减振器，也可单设。扭转减振器的功用：-8-①缓和冲击，扭转减振器通过弹簧传力。②减轻扭振，内装阻尼片，消耗振动能量。③避免共振，传动系刚度下降，自振频率下降。组成：①主动件：从动盘本体，减振器盘，二者铆在一起。②从动件：从动盘毂，夹装在主动件之间。③缓冲件：弹簧，装在主从动件相应的窗口中。④