第2章 离合器构造与维修
教学提示:离合器位于发动机和变速器之间,是机械式传动系中直接与发动机相连接的第一个总成。本章重点介绍了离合器的功用、构造及检修。
教学目标:要求学生了解离合器的功用与要求,理解摩擦式离合器的工作原理;掌握摩擦式离合器的结构和具体组成部分;掌握膜片弹簧、周布弹簧离合器的结构特点,掌握膜片弹簧离合器结构及离合器检修方法。
离合器位于发动机和变速器之间,是汽车机械式传动系中直接与发动机相连接的总成。离合器能够保证汽车平稳起步,便于换挡,防止传动系过载。
汽车起步前,应使变速器处于空挡位置,先启动发动机,以卸除发动机负荷,等到发动机已启动并开始正常怠速运转后,方可将变速器挂上一定挡位使汽车起步。汽车起步时,如果发动机与传动系之间没有离合器而是刚性连接,则变速器一旦挂上挡,汽车将因突然接受动力而猛烈向前冲出一下,但汽车并未能起步。这是因为汽车从完全静止到起步时,产生很大的惯性力而对发动机造成很大的阻力矩,在此阻力矩作用下,发动机转速急剧下降到最低稳定转速以下而熄火,汽车当然也就无法起步。
传动系中装设离合器后,在变速器挂上挡起步之前,先踏下离合器踏板,使离合器分离,暂时切断发动机与传动系之间的联系,然后再将变速器挂上挡;在逐渐踩下加速踏板使发动机发出的动力增加的同时,缓慢放松离合器踏板,使离合器逐渐接合,它所传递的转矩逐渐增大,驱动轮获得的转矩也逐渐增大,直到牵引力足以克服汽车起步时的阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速,从而保证汽车平稳起步。
汽车在行驶过程中,为了适应行驶条件的不断变化,变速器需要经常换用不同的挡位工作。而普通齿轮式变速器的换挡是通过拨动挂挡机构来实现的,即原用挡位的某一齿轮副退出啮合,另一挡位的某一齿轮副进入啮合。换挡时,如没有离合器将发动机与变速器之间的动力暂时切断,原用挡位齿轮副之间将因压力很大而难以脱开,而另一挡位待啮合的齿轮副将因两者圆周速度不等而难以进入啮合,即使能进入啮合也会产生很大的冲击和噪声,损坏机件。
装设了离合器后,换挡前必须踩下离合器踏板,暂时中断动力传递,然后再进行换挡操作,以保证换挡操作过程的顺利进行,并减轻或消除换挡时的冲击。
汽车紧急制动时,车轮突然急剧降速。若发动机与传动系刚性连接,将迫使发动机也随着急剧降速,其所有运动件将产生很大的惯性力矩,这一力矩作用于传动系,会造成传动系过载而使其机件损坏。有了离合器,当传动系承受的载荷超过离合器所能传递的最大转矩时,离合器即会自动打滑以消除这一危险,从而起到过载保护作用。
由于不同汽车所要求传递的转矩不同,以及空间布置的限制,离合器可以采用不同的结构形式,汽车离合器有摩擦式离合器、液力离合器、电磁离合器等几种。在汽车传动系中使用的是摩擦式离合器,摩擦式离合器分为湿式和干式两种,干式摩擦离合器又分类如下。
(1)按从动盘的数目不同可分为单片、双片和多片式摩擦离合器。对轿车、轻中型载货汽车和越野车,发动机最大转矩数值一般都不大,多数采用只有一个从动盘、两个摩擦面的单片离合器。对大、小型载货汽车、部分越野车及自卸汽车,由于所需传递的发动机转矩较大,一般多采用两个从动盘,4个摩擦面的双片离合器。而多片式离合器因轴向尺寸较大,汽车上很少采用。
(2)按压紧弹簧的形式及布置位置不同可分为周布弹簧式、膜片弹簧式、中央弹簧式和斜置弹簧式摩擦离合器等。现代汽车上普遍采用周布弹簧式离合器和膜片弹簧式离合器。中央弹簧式和斜置弹簧式离合器一般用于重型汽车。
(3)按操纵机构不同可分为机械式和液压式摩擦离合器两种。在这两种操纵机构基础上,一些汽车还采用了弹簧助力或气压助力装置。