第十四章離合器

本章學習目標1．了解離合器的功用，理解離合器的工作原理。2．掌握離合器的結構和具體組成部分，熟悉離合器的類型和應用特點。3．掌握離合器自由間隙和踏板自由行程的概念，相互關系。第十四章離合器(clutch)第一節(jié)離合器的功用及摩擦離合器的工作原理一、離合器的功用(位于發(fā)動機與變速器之間)（1）平順接合動力，保證汽車平穩(wěn)起步；（2）臨時切斷動力，保證換檔時工作平順；（3）防止傳動系統(tǒng)過載。(緊急制動:主動部分與從動部分相對運動)第一節(jié)離合器的功用及摩擦離合器的工作原理二、摩擦離合器的工作原理

摩擦離合器依靠主、從動件接觸面之間的摩擦作用傳遞發(fā)動機動力。1）當從動盤與飛輪之間有間隙時，飛輪不能帶動從動盤旋轉，離合器處于分離狀態(tài)。2）當壓緊力將從動盤壓向飛輪后，飛輪表面對從動盤表面的摩擦力帶動從動盤旋轉，離合器處于接合狀態(tài)。離合器可以有以下傳遞動力的方式：

摩擦作用——摩擦離合器(frictionclutch)；液體傳動——液力耦合器；磁力傳動——電磁離合器；

其中汽車上使用最多的是摩擦式離合器。三、對摩擦離合器的基本性能要求

（1）分離徹底，便于變速器換檔；（2）接合柔和，保證整車平穩(wěn)起步；(緩慢松開離合器踏板)（3）從動部分轉動慣量盡量小，減輕換檔時齒輪的沖擊；（4）散熱良好，保證離合器正常工作。四、摩擦離合器的類型1．按從動盤的數(shù)目分類

（1）單盤式離合器（視頻）：只有一個從動盤，有兩個摩擦面（輕中型汽車）（2）雙盤式離合器：有兩個從動盤，有4個摩擦面，可傳遞的轉矩較大。（重型汽車）2．按壓緊彈簧的結構形式分類（1）螺旋彈簧離合器：壓緊彈簧是常見的螺旋彈簧。（分為周布彈簧離合器、中央彈簧離合器）（2）膜片彈簧離合器：壓緊彈簧是膜片彈簧。第二節(jié)膜片彈簧離合器一、膜片彈簧離合器的構造和工作原理（視頻）

1．膜片彈簧離合器的構造1.曲軸2.從動軸(變速器一軸)3.從動盤4.飛輪5.壓盤6.離合器蓋7.分離杠桿8.回位彈簧9.分離軸承和分離套筒10.回位彈簧11.分離叉12.離合器踏板13.分離拉桿14.拉桿調節(jié)叉15.回位彈簧16.壓緊彈簧17.從動盤摩擦片18.軸承操縱機構12離合器變速器123膜片彈簧離合器的工作原理自由間隙：離合器接合時，分離軸承前端面與分離杠桿端頭之間的間隙。分離間隙：離合器分離后，從動盤前后端面與飛輪及壓盤表面間的間隙。膜片彈簧式離合器主動部分：飛輪(flywheel)、離合器蓋(clutchcover)、壓盤(pressureplate).從動部分：從動盤(drivenplate)、從動軸壓緊機構：壓緊彈簧操縱機構：離合器踏板(clutchpedal)、分離拉桿、分離叉(releasefork)、分離套筒(releasesleeve)、分離軸承(releasebearing)、分離杠桿(releaselever)等基本組成包括以下四個部分：膜片彈簧離合器所用的壓緊彈簧是一個用薄彈簧鋼板制成的帶有一定錐度,中心部分開有許多均布徑向槽的圓錐形彈簧片,膜片彈簧是碟形彈簧的一種,可以看成由碟簧部分和分離指部分組成.1)壓盤的驅動方式傳動片：用彈簧鋼片制成，一端用鉚釘鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘與壓盤相連，沿圓周切向均勻分布，應用廣泛。壓盤是離合器的主動部件，始終隨飛輪旋轉，通?？梢酝ㄟ^傳動片、凸臺、鍵或銷傳動，使其與飛輪一同旋轉，同時壓盤又可以相對飛輪向后軸向移動，使離合器分離。窗口凸臺

2)．從動部分

從動部分的主要部件是從動盤。有兩種類型：剛性（不帶扭轉減振器）和柔性（帶扭轉減振器）。

剛性從動盤（不帶扭轉減振器）

柔性從動盤（帶扭轉減振器）

2．膜片彈簧離合器的工作原理（動畫）

工作原理（視頻）1)接合狀態(tài)

飛輪、壓盤、從動盤三者在壓緊彈簧的作用下壓緊在一起，發(fā)動機的轉矩經飛輪、壓盤通過摩擦力矩傳至從動盤，再經從動軸（變速器的一軸）向變速器傳遞動力。2)分離過程

踩下離合器踏板，分離拉桿右移，分離叉推動分離套筒左移，通過分離軸承使分離杠桿內端左移、外端右移，使壓盤克服彈簧右移，離合器主、從動部分分離，中斷動力傳動。3.工作原理進一步分析：離合器接合時是靠飛輪與從動盤、壓盤與從動盤之間的摩擦力矩傳遞動力，如果摩擦力矩不夠大，則離合器的主、從動部分就會發(fā)生打滑現(xiàn)象，使汽車起步困難，加速不良，嚴重時產生焦糊味、冒煙。1)壓緊彈簧性能下降、斷裂，自由間隙過小等會導致正壓力不足；摩擦力矩與飛輪、壓盤和從動盤之間的正壓力及摩擦系數(shù)有關。2)從動盤表面有油污、不平等會導致摩擦系數(shù)下降。這些問題都會導致離合器打滑。二、膜片彈簧離合器的優(yōu)缺點(目前世界各國生產的汽車,特別是轎車已經全部采用膜片彈簧離合器)

1．膜片彈簧離合器的優(yōu)點（1）膜片彈簧既是壓緊彈簧，又是分離杠桿，使得結構簡單，軸向尺寸??；（2）膜片彈簧與壓盤整個圓周接觸，使壓力分布均勻，磨損均勻；（3）膜片彈簧的彈簧特性優(yōu)于螺旋彈簧，使得操縱輕便，壓緊力保持不變。

2．膜片彈簧離合器的缺點

（1）制造難度大；（2）分離指剛度低，分離效率低；（3）分離指根易出現(xiàn)應力集中；（4）分離指舌尖易磨損。三、膜片彈簧離合器的結構形式

推式的特點：分離指在分離軸承向前推力的作用下離合器分離。

拉式的特點：分離指在分離軸承向后拉力的作用下離合器分離。膜片彈簧離合器根據(jù)分離杠桿內端受壓力還是受拉力，可分為推式膜片彈簧離合器和拉式膜片彈簧離合器。

第三節(jié)螺旋彈簧離合器一、單盤周布彈簧離合器

1．單盤周布彈簧離合器的構造特點是螺旋彈簧沿圓周均勻分布．周布彈簧離合器部分零件的構造如圖所示。離合器的組成（1）主動部分：飛輪、壓盤、離合器蓋等；（2）從動部分：從動盤、從動軸（即變速器第一軸）；（3）壓緊部分：壓緊彈簧；（4）操縱機構：分離杠桿、分離杠桿支承柱、擺動銷、分離套筒、分離軸承、離合器踏板等。（1）主動部分：由飛輪、離合器蓋、壓盤等組成。（2）從動部分：由帶扭轉減振器的從動盤和從動軸（即變速器的輸入軸）組成。（3）．壓緊裝置由若干個沿圓周均勻分布于壓盤和離合器蓋之間的螺旋彈簧組成。

3．分離機構主要有分離杠桿、帶分離軸承的分離套筒和分離叉等。

接合分離

2．離合器的工作過程在分析離合器工作過程之前，首先掌握以下常用名詞。

自由間隙：離合器接合時，分離軸承前端面與分離杠桿內端頭之間的間隙。

分離間隙：離合器分離后，從動盤前后端面與飛輪及壓盤表面間的間隙。

離合器踏板自由行程：從踩下離合器踏板到消除自由間隙所對應的踏板行程是自由行程。

離合器踏板工作行程：消除自由間隙后，繼續(xù)踩下離合器踏板，將會產生分離間隙，此過程所對應的踏板行程是工作行程。離合器的工作過程可以分為分離過程和接合過程。

在分離過程中，踩下離合器踏板，在自由行程內首先消除離合器的自由間隙，然后在工作行程內產生分離間隙，離合器分離。

在接合過程中，逐漸松開離合器踏板，壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動，首先消除分離間隙，并在壓盤、從動盤和飛輪工作表面上作用足夠的壓緊力。

二、雙盤周布彈簧離合器的構造（視頻）特點是有兩個從動盤和兩個壓盤，常用于重型貨車。從動盤和扭轉減振器一、從動盤的結構和組成（視頻）從動盤主要由從動盤本體、摩擦片（frictiondisc）和從動盤轂組成.二、帶扭轉減振器從動盤的構造和工作原理

1．帶扭轉減振器從動盤的構造從動盤本體和減振盤用鉚釘鉚接在一起，從動盤轂上的三個小窗口的尺寸比鉚釘?shù)闹睆酱?，允許從動盤本體和減振器盤鉚成的整體與從動盤轂之間相互轉動一個角度。2．帶扭轉減振器從動盤的工作原理

帶扭轉減振器從動盤的動力傳遞順序是：從動盤本體→減振器彈簧→從動盤轂。第六節(jié)離合器操縱機構（視頻）人力式操縱機構：以駕駛員的肌體作為唯一的操縱能源。

1．機械式操縱機構

離合器踏板和分離軸承之間通過機械桿件和繩索相連。2．液壓式操縱機構

離合器踏板和分離軸承之間通過主缸、工作缸及液壓管路相連，離合器依靠人力產生的液壓力控制。液壓式操縱機構

機械式操縱機構

離合器操縱機構的類型離合器常見故障與診斷

1．離合器打滑（1）故障現(xiàn)象①當汽車起步時，離合器踏板完全放松后，發(fā)動機的動力不能全部輸出，造成起步困難；②汽車在行駛中車速不能隨發(fā)動機轉速提高而迅速提高，即加速性能差；③汽車重載、爬坡或行駛阻力大時，由于摩擦產生高熱而燒毀摩擦片，可嗅到焦臭味。

離合器常見故障與診斷

1．離合器打滑（2）故障原因導致離合器產生打滑的根本原因是：離合器壓緊力下降和摩擦片表面技術惡化，使摩擦系數(shù)降低，從而導致摩擦力矩變小。其具體原因如下：

①離合器踏板自由行程過小，當摩擦片稍有磨損，使分離軸承經常壓在膜片彈簧上，導致壓盤處于半分離狀態(tài)；②離合器蓋與飛輪的固定螺栓松動，膜片彈簧的彈力減弱，或彈簧因高溫退火、疲勞、折斷等原因而使彈力減小，致使壓盤上的壓力降低；離合器常見故障與診斷

1．離合器打滑（2）故障原因導致離合器產生打滑的根本原因是：離合器壓緊力下降和摩擦片表面技術惡化，使摩擦系數(shù)降低，從而導致摩擦力矩變小。其具體原因如下：③摩擦片磨損過甚變薄，鉚釘外露；摩擦片表面有油污、老化或燒毀；④離合器壓盤和從動盤變形或磨損變??；⑤分離軸承與分離套筒運動不自如。離合器常見故障與診斷

2．離合器分離不徹底（1）故障現(xiàn)象

發(fā)動機在怠速運轉時，離合器踏板完全踏到底，掛檔難掛，并有變速器齒輪撞擊聲；若勉強掛上檔后，不等抬起離合器踏板，汽車就沖撞起動或發(fā)動機熄火；行駛時換檔困難，且變速器齒輪有撞擊聲。離合器常見故障與診斷

2．離合器分離不徹底

（2）故障原因

①離合器踏板自由行程過大；②液壓系統(tǒng)中有空氣或油量不足有泄漏；③分離叉支點或分離軸承磨損；④分離杠桿內端高度不一致或過低、膜片彈簧分離指彈性衰損產生變形或內端磨損；

離合器常見故障與診斷

2．離合器分離不徹底

（2）故障原因⑤新?lián)Q摩擦片過厚或從動盤正反裝錯；⑥從動盤轂鍵槽與變速器第一軸的花鍵配合過緊、銹蝕而發(fā)卡；⑦從動盤鉚釘松脫、摩擦片破裂、鋼片變形嚴重；⑧壓緊彈簧彈力不均或個別彈簧折斷。離合器常見故障與診斷

3．離合器發(fā)抖（接合不平順）

（1）故障現(xiàn)象汽車起步時，離合器接合不平穩(wěn)產生振抖，嚴重時會使整個車身發(fā)生振抖現(xiàn)象。離合器常見故障與診斷

3．離合器發(fā)抖（接合不平順）

（2）故障原因①分離杠桿或膜片彈簧分離指內端面高度不一致；②壓緊彈簧彈力不均、衰損、破裂或折斷、扭轉減振彈簧彈力衰損或彈簧折斷；③從動盤摩擦片接觸不平、表面硬化或粘上膠狀物、鉚釘松動、露頭或折斷；④飛輪工作面、壓盤或從動盤鋼片翹曲變形，；離合器常見故障與診斷

3．離合器發(fā)抖（接合不平順）

（2）故障原因⑤從動盤上花鍵轂鍵槽磨損過甚或花鍵因銹蝕、臟污、滑動不靈活；⑥發(fā)動機前后支架的橡膠老化，固定螺栓松動或飛輪、離合器殼或變速器固定螺釘松動；⑦變速器第一軸彎曲或與發(fā)動機曲軸中心線不同心；⑧離合器總成與踏板之間的操縱機構連接松動。

離合器常見故障與診斷

4．離合器異響

（1）故障現(xiàn)象離合器在接合或分離時，出現(xiàn)不正常的響聲。第3章離合器

離合器常見故障