汽車構造講課-14離合器

1、1第十四章第十四章 離合器（離合器（Clutch）第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、離合器的三大功用一、離合器的三大功用1.1.實現(xiàn)發(fā)動機與變速器柔和接合，保證汽車平穩(wěn)實現(xiàn)發(fā)動機與變速器柔和接合，保證汽車平穩(wěn)起步。起步。2.2.保證換檔時工作平順。保證換檔時工作平順。3.3.防止傳動系過載。防止傳動系過載。2第第1節(jié)節(jié) 離合器概述離合器概述一、離合器的作用一、離合器的作用a. 起步工況起步工況離合器處于結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)處于最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速處于最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速離合器處于脫開狀態(tài)離合器處于脫開狀態(tài)離合器逐漸進入結合狀態(tài)離合器逐漸進入結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)變速器置于空檔變速器置于空檔

2、啟動發(fā)動機到怠速狀態(tài)啟動發(fā)動機到怠速狀態(tài)踩離合器踩離合器掛掛1檔檔逐漸放開離合器踏板逐漸放開離合器踏板踩加速踏板踩加速踏板完成起步完成起步直接掛直接掛1檔檔產(chǎn)生瞬間的沖擊產(chǎn)生瞬間的沖擊發(fā)動機處于最小穩(wěn)發(fā)動機處于最小穩(wěn)定速度以下定速度以下熄火熄火如果沒有離合器如果沒有離合器功用功用1.1.保證汽車起步平穩(wěn)保證汽車起步平穩(wěn)3第第1節(jié)節(jié) 離合器概述離合器概述一、離合器的作用一、離合器的作用b. 換檔工況換檔工況離合器處于結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)可以達到同步可以達到同步離合器處于脫開狀態(tài)離合器處于脫開狀態(tài)離合器逐漸進入結合狀態(tài)離合器逐漸進入結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)X檔行駛檔行駛踩

3、離合器踩離合器換檔換檔逐漸放開離合器踏板逐漸放開離合器踏板換檔完成換檔完成直接掛檔直接掛檔產(chǎn)生很大的沖擊產(chǎn)生很大的沖擊損壞傳動元件損壞傳動元件如果沒有離合器如果沒有離合器功用功用2.2.保證換檔工作平順保證換檔工作平順4第第1節(jié)節(jié) 離合器概述離合器概述一、離合器的作用一、離合器的作用c. 緊急制動工況緊急制動工況離合器處于結合狀態(tài)離合器處于結合狀態(tài)離合器打滑離合器打滑X檔行駛檔行駛緊急制動緊急制動主動盤與從動盤之間的力主動盤與從動盤之間的力達到極限達到極限防止系統(tǒng)過載防止系統(tǒng)過載發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇降低產(chǎn)生很大慣性力矩產(chǎn)生很大慣性力矩過大的載荷，影響過大的載荷，影響傳動元件壽命或損

4、傳動元件壽命或損壞傳動元件壞傳動元件如果沒有離合器如果沒有離合器功用功用3.3.防止傳動系統(tǒng)過載防止傳動系統(tǒng)過載5二、類型二、類型 1. 1. 摩擦片式離合器（摩擦片式離合器（friction clutch） 靠主從動片之間的摩擦作用傳動靠主從動片之間的摩擦作用傳動 周布彈簧周布彈簧 彈簧壓緊式彈簧壓緊式 中央彈簧中央彈簧按壓緊力按壓緊力 液壓作用式液壓作用式 膜膜片彈簧片彈簧 電磁力壓緊式電磁力壓緊式 離心力離心力 單片單片(single-plate clutch)按摩擦片數(shù)目按摩擦片數(shù)目 雙片雙片 多片多片(multi- plate clutch) 62. 2. 液力偶合器液力偶合器 (h

5、ydraulic coupling)靠液體與殼體之間的力轉(zhuǎn)換作用傳動?？恳后w與殼體之間的力轉(zhuǎn)換作用傳動。3. 3. 磁粉式離合器磁粉式離合器靠電磁之間的耦合作用傳動靠電磁之間的耦合作用傳動。三、要求三、要求1. 1. 保證傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩保證傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩2. 2. 分離徹底，接合柔和分離徹底，接合柔和 3. 3. 從動部分慣量小從動部分慣量小4. 4. 散熱性好散熱性好5. 5. 操縱輕便操縱輕便7a.由主動部分和從動部分組成由主動部分和從動部分組成b.主動和從動部分可以暫時分離，又可逐漸結合主動和從動部分可以暫時分離，又可逐漸結合c.主動部分和從動部分非剛性連接，可相對運動主動部分和

6、從動部分非剛性連接，可相對運動 1.1. 組成組成 主動部分主動部分:飛輪、壓盤、壓簧（壓緊飛輪、壓盤、壓簧（壓緊裝置）裝置） 從動部分：從動盤從動部分：從動盤(driven plate) 、從動軸從動軸(primary shaft) 操縱機構：踏板、分操縱機構：踏板、分離叉等離叉等 如何實現(xiàn)？如何實現(xiàn)？四、摩擦片式離合器基本工作原理四、摩擦片式離合器基本工作原理82.工作原理工作原理93. 工作過程工作過程 接合柔和靠離合器打滑實現(xiàn)。接合柔和靠離合器打滑實現(xiàn)。10（1）接合）接合 壓緊壓緊彈簧將從彈簧將從動盤壓在動盤壓在飛輪上，飛輪上，同速旋轉(zhuǎn)。同速旋轉(zhuǎn)。 打滑打滑完全接合完全接合11（2）

7、分離）分離 踏板踩踏板踩下，分離下，分離叉將從動叉將從動盤向后拉，盤向后拉，主、從動主、從動部分有間部分有間隙，不同隙，不同速。速。12第二節(jié)第二節(jié) 摩擦片式離合器的構造摩擦片式離合器的構造13一、單片多簧式一、單片多簧式14 單片多簧式也稱為單片多簧式也稱為周布彈簧式，周布彈簧式，multi-coil spring clutch 1. 1. 主動部分主動部分 （1 1）離合器蓋）離合器蓋 （2 2）壓盤）壓盤驅(qū)動方式：飛輪驅(qū)動方式：飛輪 定位銷定位銷 離合離合器蓋器蓋 窗孔窗孔凸塊凸塊 彈性傳動片彈性傳動片壓盤壓盤15彈性傳動片彈性傳動片162. 從動部分（從動盤）從動部分（從動盤）17（1

8、）組成）組成 盤轂、盤本體、摩擦片盤轂、盤本體、摩擦片（2）接合）接合柔和的結柔和的結構構 具有軸具有軸向彈性的向彈性的波紋片波紋片1819（3）扭轉(zhuǎn)減振器）扭轉(zhuǎn)減振器 作用：曲軸輸出作用：曲軸輸出扭矩呈周期性變化，扭矩呈周期性變化，為避免共振，緩和沖為避免共振，緩和沖擊。擊。 構造：構造：4-4-摩擦片；摩擦片；5-5-從動盤本體；從動盤本體；6-6-減減振彈簧；振彈簧；10-10-阻尼片；阻尼片；11-11-從動盤轂；從動盤轂；12-12-減減振器盤振器盤445611121020阻尼彈簧鉚釘阻尼彈簧鉚釘阻尼彈簧阻尼彈簧從動盤鉚釘從動盤鉚釘摩擦片摩擦片從動盤本體從動盤本體減振彈簧減振彈簧摩擦

9、片鉚釘摩擦片鉚釘阻尼片鉚釘阻尼片鉚釘阻尼片阻尼片從動盤鉚釘襯套從動盤鉚釘襯套從動盤轂從動盤轂減振器盤減振器盤21原理：原理： 從動盤本從動盤本體與盤轂之間體與盤轂之間安裝徑向作用安裝徑向作用彈簧，成為非彈簧，成為非剛性連接。剛性連接。 減振彈簧減振彈簧作為吸能元件，作為吸能元件，吸收系統(tǒng)的振吸收系統(tǒng)的振動，利用摩擦動，利用摩擦作用衰減彈簧作用衰減彈簧的吸收的能量。的吸收的能量。桑塔納轎車桑塔納轎車離合器從動盤離合器從動盤22動力傳遞的路線：動力傳遞的路線： 從動盤本體、減振器盤從動盤本體、減振器盤減震彈簧減震彈簧從動盤轂從動盤轂軸；軸；阻尼片的作用：阻尼片的作用： 阻尼片由具有一定彈性的非金屬

10、材料制成，通過與從動盤本體、阻尼片由具有一定彈性的非金屬材料制成，通過與從動盤本體、減振器盤和從動盤轂之間摩擦，消耗減振彈簧吸收的能量。減振器盤和從動盤轂之間摩擦，消耗減振彈簧吸收的能量。23變剛度扭轉(zhuǎn)減振器：變剛度扭轉(zhuǎn)減振器： 安裝不同剛度的彈簧，然彈簧先后起作用，獲得變剛度特性。安裝不同剛度的彈簧，然彈簧先后起作用，獲得變剛度特性。優(yōu)點：優(yōu)點： 通過剛度的匹配消除對傳動系統(tǒng)不利的系統(tǒng)共振，降低傳動系通過剛度的匹配消除對傳動系統(tǒng)不利的系統(tǒng)共振，降低傳動系統(tǒng)噪聲。統(tǒng)噪聲。24 3. 壓緊裝置壓緊裝置 周布彈簧，高速時壓緊力下降。周布彈簧，高速時壓緊力下降。 4. 分離機構分離機構 分離叉分離叉

11、(clutch fork) 、分離套筒、分離套筒(withdrawal sleeve)、分離軸承、杠桿。、分離軸承、杠桿。以浮動銷為支點，將壓盤撬起。以浮動銷為支點，將壓盤撬起。 5. 應用車型應用車型 EQ1090、CA1091、BJ2020等等25二、對幾個問題的分析二、對幾個問題的分析 1. 壓盤的傳力、導向、定心壓盤的傳力、導向、定心 壓盤上的凸起壓盤上的凸起 傳動片傳動片 傳力銷傳力銷26 2. 壓緊彈簧具有三次壓縮壓緊彈簧具有三次壓縮 （1）安裝到離合器蓋上的預壓縮）安裝到離合器蓋上的預壓縮 （2）安裝到飛輪時的再壓縮）安裝到飛輪時的再壓縮 （3）分離時的壓縮）分離時的壓縮27 3

12、. 離合器分離時曲軸的前向竄動離合器分離時曲軸的前向竄動離合器分離時的前推力。需在曲軸前端加止推片。離合器分離時的前推力。需在曲軸前端加止推片。 4. 分離杠桿分離杠桿的運動干涉及防的運動干涉及防止措施止措施 分離時，壓分離時，壓盤上的連接點須盤上的連接點須同時作軸向移動同時作軸向移動和圓弧運動。和圓弧運動。 用浮動結構解決。用浮動結構解決。28 5. 自由間隙及踏板自由行程自由間隙及踏板自由行程 從動盤、飛輪等接觸面磨損后，壓盤前從動盤、飛輪等接觸面磨損后，壓盤前移，移，分離杠桿內(nèi)端后移，擱起，彈簧壓不實。必要時分離杠桿內(nèi)端后移，擱起，彈簧壓不實。必要時須須調(diào)整調(diào)整。分離杠桿與分離軸承間須留

13、自由間隙。分離杠桿與分離軸承間須留自由間隙。對應到踏板，為自由行程。對應到踏板，為自由行程。 6. 壓盤移動距離和踏板有效行程壓盤移動距離和踏板有效行程 有效行程有效行程+自由行程自由行程=踏板總行程踏板總行程 7. 分離杠桿的高度調(diào)整分離杠桿的高度調(diào)整消除分離杠桿沿軸向的高度不一消除分離杠桿沿軸向的高度不一減少干涉量減少干涉量29三、雙片離合器三、雙片離合器 1. 特點特點 增加一中間壓盤，增加一中間壓盤，四個摩擦面四個摩擦面 2. 中間壓盤的驅(qū)動中間壓盤的驅(qū)動定位塊定位塊傳動銷傳動銷 3.中間壓盤的分離中間壓盤的分離增加分離彈簧增加分離彈簧設限位螺釘設限位螺釘 4. 應用車型應用車型 JN

14、1181JN118130四、膜片彈簧四、膜片彈簧離合器離合器(diaphragm spring clutch)31 1. 特點特點 膜片彈簧，膜片彈簧，18個徑向槽，個徑向槽，形成彈性杠桿。形成彈性杠桿。同時起壓緊彈同時起壓緊彈簧和分離杠桿簧和分離杠桿作用。作用。整體呈錐形；由分離指和碟簧兩部分組成。32膜片彈簧離合器的主動部分膜片彈簧離合器的主動部分彈性傳動片彈性傳動片3334 2. 壓緊裝置的壓緊裝置的工作原理工作原理 a）與飛輪未連接）與飛輪未連接 b）緊固與飛輪后，產(chǎn)生壓緊力）緊固與飛輪后，產(chǎn)生壓緊力 c）分離，膜片反推分離，膜片反推35 3. 彈簧特性彈簧特性 （1）分離壓力）分離壓

15、力(點點c)小于接合壓力小于接合壓力(點點b) （2）磨損后）磨損后(點點a)壓緊力不變壓緊力不變 （3）高速時壓緊力穩(wěn)定）高速時壓緊力穩(wěn)定36依維柯汽車膜片彈簧離合器1-帶減振彈簧的從動盤；2-離合器調(diào)整螺栓；3-鎖緊螺母；C-分離軸承與膜片彈簧分離端面的間隙（相當于離合器踏板行程20mm）37 4. 拉式膜片彈簧離合器拉式膜片彈簧離合器 結構特點：結構特點：膜片彈簧反裝（錐頂向前）膜片彈簧反裝（錐頂向前）支承環(huán)在外端支承環(huán)在外端分離時膜片中央部分被向后拉分離時膜片中央部分被向后拉 優(yōu)點：優(yōu)點：支承結構簡化支承結構簡化磨損后支承環(huán)接觸處不產(chǎn)生間隙磨損后支承環(huán)接觸處不產(chǎn)生間隙38推式推式拉式拉

16、式離合器蓋與壓盤總成離合器蓋與壓盤總成離合器蓋從動盤總成離合器蓋從動盤總成離合器蓋分離軸承離合器蓋分離軸承飛輪飛輪3940推推式膜片彈簧離合器與拉式膜片彈簧離合器的比較式膜片彈簧離合器與拉式膜片彈簧離合器的比較 定義定義 當分離離合器時，分離指內(nèi)端受力方向指向壓盤，稱之為：推式膜片彈當分離離合器時，分離指內(nèi)端受力方向指向壓盤，稱之為：推式膜片彈簧離合器?；呻x合器。 當分離離合器時，分離指內(nèi)端受力方向離開壓盤，稱之為：拉式膜片彈當分離離合器時，分離指內(nèi)端受力方向離開壓盤，稱之為：拉式膜片彈簧離合器簧離合器 結構特點結構特點 推式膜片彈簧離合器的膜片的錐頂向后，大端在壓盤上，對壓盤施加壓推式膜片彈

17、簧離合器的膜片的錐頂向后，大端在壓盤上，對壓盤施加壓力力 拉式膜片彈簧離合器的膜片的錐頂向前，大端在離合器蓋上，中部對壓拉式膜片彈簧離合器的膜片的錐頂向前，大端在離合器蓋上，中部對壓盤施加壓力盤施加壓力3）優(yōu)缺點：優(yōu)缺點： 拉式膜片彈簧離合器在同樣的壓盤直徑下具有高的壓緊力和轉(zhuǎn)矩容量，拉式膜片彈簧離合器在同樣的壓盤直徑下具有高的壓緊力和轉(zhuǎn)矩容量，在要求同樣的傳遞轉(zhuǎn)矩時，結構緊湊、簡單、質(zhì)量輕、從動盤轉(zhuǎn)動慣量小、在要求同樣的傳遞轉(zhuǎn)矩時，結構緊湊、簡單、質(zhì)量輕、從動盤轉(zhuǎn)動慣量小、工作平穩(wěn)沖擊小的工作平穩(wěn)沖擊小的優(yōu)點優(yōu)點； 缺點缺點是分離軸承制造難度大，裝配精度要求高、不便維護是分離軸承制造難度大，

18、裝配精度要求高、不便維護41一、機械式一、機械式 1. 桿式桿式 EQ10901090E，結構，結構簡單，摩擦損失大簡單，摩擦損失大 2. 拉線式拉線式 微型車、桑塔納微型車、桑塔納等，布置方便，摩擦損等，布置方便，摩擦損失大失大 機械式受車架、機械式受車架、車身變形影響大車身變形影響大第三節(jié)第三節(jié) 離合器的操縱機構離合器的操縱機構421 踏板踏板A 固定點固定點4 彈簧彈簧5繩索繩索6 6 自動調(diào)整裝置自動調(diào)整裝置B 固定點固定點7 7 操縱臂操縱臂8 8 分離臂分離臂9 9 分離軸承分離軸承10 10 分離推桿分離推桿拉線（繩索）傳動的機械式操縱機構的組成及工作過程43桑塔納離合器拉線操縱

19、機構桑塔納離合器拉線操縱機構44二、液壓式二、液壓式 1. 組成組成 踏板、主缸、踏板、主缸、工作缸、管路。工作缸、管路。 2. 特點特點優(yōu)點：優(yōu)點： 摩擦阻力小、摩擦阻力小、重量輕、布置方便、重量輕、布置方便、不受車身變形影響。不受車身變形影響。 工作穩(wěn)定、柔和。工作穩(wěn)定、柔和。缺點：缺點： 漏油；需要維護。漏油；需要維護。45 3. 工作原理工作原理uBJ20202020離合器液壓操縱機構離合器液壓操縱機構 主缸：活塞、皮碗、回位彈簧、單向閥、補償主缸：活塞、皮碗、回位彈簧、單向閥、補償孔、進油孔孔、進油孔 工作缸：工作缸：活塞、皮碗活塞、皮碗 工作過程：工作過程：主缸活塞左移，主缸活塞左

20、移，關閉補償孔，關閉補償孔，管內(nèi)油壓升高，管內(nèi)油壓升高，推工作缸活塞推工作缸活塞右移右移。46補償孔補償孔進油孔進油孔出油孔出油孔推桿推桿活塞活塞彈簧彈簧離合器主缸離合器主缸離合器處于結合狀態(tài)時：離合器處于結合狀態(tài)時：A、B開啟，單向閥關閉開啟，單向閥關閉離合器處于分離時：離合器處于分離時： 封閉壓力腔，單向閥進一步關閉，液壓油從封閉壓力腔，單向閥進一步關閉，液壓油從C流出流出。離合器由分離到結合時：離合器由分離到結合時：單向閥打開，油液補償?shù)綁毫η弧蜗蜷y打開，油液補償?shù)綁毫η弧?7離合器工作缸離合器工作缸缸體缸體進油口進油口限位塊限位塊皮碗皮碗活塞活塞擋環(huán)擋環(huán)護罩護罩推桿推桿放氣螺釘放氣螺

21、釘工作缸工作缸48u桑塔納桑塔納2000離合器液壓操縱機構離合器液壓操縱機構49兩種機械式操縱機構的比較兩種機械式操縱機構的比較 桿系傳動：桿系傳動： 優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單；成本低；壽命長；可靠性高； 缺點：缺點：關節(jié)點多，摩擦損失大，不適合遠距離操縱，受車 身或車架的變形影響。 拉線傳動：拉線傳動： 優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單；成本低； 克服了桿系傳動的不適合遠距離操縱，受車身或車 架的變形影響缺點； 可采用吊掛式的踏板； 缺點：繩索的壽命短，拉伸剛度?。焕熳冃螌е略黾犹と秉c：繩索的壽命短，拉伸剛度小；拉伸變形導致增加踏 板行程。板行程。50三、助力式操縱機構三、助力式操縱機構減小踏板力的方法：

22、減小踏板力的方法：增加杠桿比；增加杠桿比； 采用助力裝置；采用助力裝置；1. 1. 機械助力式機械助力式 在機械式操縱機構中：在機械式操縱機構中： 為了減小駕駛員分離離合器時加在踏板上的力，為了減小駕駛員分離離合器時加在踏板上的力，同時又保證不因為的傳動比過大而增加踏板行程，采同時又保證不因為的傳動比過大而增加踏板行程，采用離合器踏板的助力裝置。用離合器踏板的助力裝置。 一般都采用彈簧助力的方式。一般都采用彈簧助力的方式。51彈簧助力裝置的工作過程彈簧助力裝置的工作過程ABC52彈簧助力裝置的工作特點彈簧助力裝置的工作特點1.1.在整個助力過程中，助力作用由負到正變化；在整個助力過程中，助力作

23、用由負到正變化；2.2.助力彈簧釋放的能量是駕駛員在前面的踏板行程助力彈簧釋放的能量是駕駛員在前面的踏板行程中儲存到彈簧的能量。中儲存到彈簧的能量。3.3.彈簧助力的作用是在駕駛員需要較大的踏板力時，彈簧助力的作用是在駕駛員需要較大的踏板力時，釋放先前儲存的彈性能。釋放先前儲存的彈性能。4.4.彈簧式助力裝置屬于人力操縱范圍；彈簧式助力裝置屬于人力操縱范圍；5354定義：定義：以空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣作為主要操縱能源，人力以空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣作為主要操縱能源，人力作為輔助或者在氣壓系統(tǒng)失效時的后備能源。作為輔助或者在氣壓系統(tǒng)失效時的后備能源。氣源：氣源：氣壓助力式離合器操縱機構一般用于重型車輛，并與氣壓助力式離合器操縱機構一般用于重型車輛，并與車輛中的氣壓制動系統(tǒng)共用一套氣源；車輛中的氣壓制動系統(tǒng)共用一套氣源；分類：分類：氣壓助力式氣壓助力式機