汽车构造讲课-14离合器

第十四章离合器（Clutch）第一节概述一、离合器的三大功用1.实现发动机与变速器柔和接合，保证汽车平稳起步。2.保证换档时工作平顺。3.防止传动系过载。第1节离合器概述一、离合器的作用a.起步工况离合器处于结合状态处于最小稳定转速离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态变速器置于空档启动发动机到怠速状态踩离合器挂1档逐渐放开离合器踏板踩加速踏板完成起步直接挂1档产生瞬间的冲击发动机处于最小稳定速度以下熄火如果没有离合器功用1.保证汽车起步平稳第1节离合器概述一、离合器的作用b.换档工况离合器处于结合状态可以达到同步离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态X档行驶踩离合器换档逐渐放开离合器踏板换档完成直接挂档产生很大的冲击损坏传动元件如果没有离合器功用2.保证换档工作平顺第1节离合器概述一、离合器的作用c.紧急制动工况离合器处于结合状态离合器打滑X档行驶紧急制动主动盘与从动盘之间的力达到极限防止系统过载发动机转速急剧降低产生很大惯性力矩过大的载荷，影响传动元件寿命或损坏传动元件如果没有离合器功用3.防止传动系统过载二、类型1.摩擦片式离合器（frictionclutch）靠主从动片之间的摩擦作用传动周布弹簧弹簧压紧式中央弹簧按压紧力液压作用式膜片弹簧电磁力压紧式离心力单片(single-plateclutch)按摩擦片数目双片多片(multi-plateclutch)2.液力偶合器(hydrauliccoupling)靠液体与壳体之间的力转换作用传动。3.磁粉式离合器靠电磁之间的耦合作用传动。三、要求1.保证传递发动机最大转矩2.分离彻底，接合柔和3.从动部分惯量小4.散热性好5.操纵轻便a.由主动部分和从动部分组成b.主动和从动部分可以暂时分离，又可逐渐结合c.主动部分和从动部分非刚性连接，可相对运动1.组成主动部分:飞轮、压盘、压簧（压紧装置）从动部分：从动盘(drivenplate)、从动轴(primaryshaft)操纵机构：踏板、分离叉等如何实现？四、摩擦片式离合器基本工作原理2.工作原理3.工作过程接合柔和靠离合器打滑实现。（1）接合压紧弹簧将从动盘压在飞轮上，同速旋转。打滑—完全接合（2）分离踏板踩下，分离叉将从动盘向后拉，主、从动部分有间隙，不同速。第二节摩擦片式离合器的构造一、单片多簧式单片多簧式也称为周布弹簧式，multi-coilspringclutch1.主动部分（1）离合器盖（2）压盘驱动方式：飞轮定位销离合器盖窗孔—凸块弹性传动片压盘弹性传动片2.从动部分（从动盘）（1）组成盘毂、盘本体、摩擦片（2）接合柔和的结构具有轴向弹性的波纹片（3）扭转减振器作用：曲轴输出扭矩呈周期性变化，为避免共振，缓和冲击。构造：4-摩擦片；5-从动盘本体；6-减振弹簧；10-阻尼片；11-从动盘毂；12-减振器盘4456111210阻尼弹簧铆钉阻尼弹簧从动盘铆钉摩擦片从动盘本体减振弹簧摩擦片铆钉阻尼片铆钉阻尼片从动盘铆钉衬套从动盘毂减振器盘原理：从动盘本体与盘毂之间安装径向作用弹簧，成为非刚性连接。减振弹簧作为吸能元件，吸收系统的振动，利用摩擦作用衰减弹簧的吸收的能量。桑塔纳轿车离合器从动盘动力传递的路线：从动盘本体、减振器盘——减震弹簧——从动盘毂——轴；阻尼片的作用：阻尼片由具有一定弹性的非金属材料制成，通过与从动盘本体、减振器盘和从动盘毂之间摩擦，消耗减振弹簧吸收的能量。变刚度扭转减振器：安装不同刚度的弹簧，然弹簧先后起作用，获得变刚度特性。优点：通过刚度的匹配消除对传动系统不利的系统共振，降低传动系统噪声。3.压紧装置周布弹簧，高速时压紧力下降。4.分离机构分离叉(clutchfork)、分离套筒(withdrawalsleeve)、分离轴承、杠杆。以浮动销为支点，将压盘撬起。5.应用车型EQ1090、CA1091、BJ2020等二、对几个问题的分析1.压盘的传力、导向、定心压盘上的凸起传动片传力销2.压紧弹簧具有三次压缩（1）安装到离合器盖上的预压缩（2）安装到飞轮时的再压缩（3）分离时的压缩3.离合器分离时曲轴的前向窜动离合器分离时的前推力。需在曲轴前端加止推片。4.分离杠杆的运动干涉及防止措施分离时，压盘上的连接点须同时作轴向移动和圆弧运动。用浮动结构解决。5.自由间隙及踏板自由行程从动盘、飞轮等接触面磨损后，压盘前移，分离杠杆内端后移，搁起，弹簧压不实。必要时须调整。分离杠杆与分离轴承间须留自由间隙。对应到踏板，为自由行程。6.压盘移动距离和踏板有效行程有效行程+自由行程=踏板总行程7.分离杠杆的高度调整消除分离杠杆沿轴向的高度不一减少干涉量三、双片离合器1.特点增加一中间压盘，四个摩擦面2.中间压盘的驱动定位块传动销3.中间压盘的分离增加分离弹簧设限位螺钉4.应用车型JN1181四、膜片弹簧离合器(diaphragmspringclutch)1.特点膜片弹簧，18个径向槽，形成弹性杠杆。同时起压紧弹簧和分离杠杆作用。整体呈锥形；由分离指和碟簧两部分组成。膜片弹簧离合器的主动部分弹性传动片2.压紧装置的工作原理a）与飞轮未连接b）紧固与飞轮后，产生压紧力c）分离，膜片反推3.弹簧特性（1）分离压力(点c)小于接合压力(点b)（2）磨损后(点a)压紧力不变（3）高速时压紧力稳定依维柯汽车膜片弹簧离合器1-带减振弹簧的从动盘；2-离合器调整螺栓；3-锁紧螺母；C-分离轴承与膜片弹簧分离端面的间隙（相当于离合器踏板行程20mm）4.拉式膜片弹簧离合器结构特点：膜片弹簧反装（锥顶向前）支承环在外端分离时膜片中央部分被向后拉优点：支承结构简化磨损后支承环接触处不产生间隙推式拉式离合器盖与压盘总成离合器盖从动盘总成离合器盖分离轴承飞轮推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较1)定义当分离离合器时，分离指内端受力方向指向压盘，称之为：推式膜片弹簧离合器。当分离离合器时，分离指内端受力方向离开压盘，称之为：拉式膜片弹簧离合器2)结构特点推式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向后，大端在压盘上，对压盘施加压力拉式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向前，大端在离合器盖上，中部对压盘施加压力3）优缺点：拉式膜片弹簧离合器在同样的压盘直径下具有高的压紧力和转矩容量，在要求同样的传递转矩时，结构紧凑、简单、质量轻、从动盘转动惯量小、工作平稳冲击小的优点；缺点是分离轴承制造难度大，装配精度要求高、不便维护一、机械式1.杆式EQ1090E，结构简单，摩擦损失大2.拉线式微型车、桑塔纳等，布置方便，摩擦损失大机械式受车架、车身变形影响大第三节离合器的操纵机构1踏板A固定点4弹簧5绳索6自动调整装置B固定点7操纵臂8分离臂9分离轴承10分离推杆拉线（绳索）传动的机械式操纵机构的组成及工作过程桑塔纳离合器拉线操纵机构二、液压式1.组成踏板、主缸、工作缸、管路。2.特点优点：摩擦阻力小、重量轻、布置方便、不受车身变形影响。工作稳定、柔和。缺点：漏油；需要维护。3.工作原理BJ2020离合器液压操纵机构主缸：活塞、皮碗、回位弹簧、单向阀、补偿孔、进油孔工作缸：活塞、皮碗工作过程：主缸活塞左移，关闭补偿孔，管内油压升高，推工作缸活塞右移。补偿孔进油孔出油孔推杆活塞弹簧离合器主缸离合器处于结合状态时：A、B开启，单向阀关闭离合器处于分离时：封闭压力腔，单向阀进一步关闭，液压油从C流出。离合器由分离到结合时：单向阀打开，油液补偿到压力腔。离合器工作缸缸体进油口限位块皮碗活塞挡环护罩推杆放气螺钉工作缸桑塔纳2000离合器液压操纵机构两种机械式操纵机构的比较杆系传动：优点：结构简单；成本低；寿命长；可靠性高；缺点：关节点多，摩擦损失大，不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响。拉线传动：优点：结构简单；成本低；克服了杆系传动的不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响缺点；可采用吊挂式的踏板；缺点：绳索的寿命短，拉伸刚度小；拉伸变形导致增加踏板行程。三、助力式操纵机构减小踏板力的方法：增加杠杆比；采用助力装置；1.机械助力式在机械式操纵机构中：为了减小驾驶员分离离合器时加在踏板上的力，同时又保证不因为的传动比过大而增加踏板行程，采用离合器踏板的助力装置。一般都采用弹簧助力的方式。弹簧助力装置的工作过程ABC弹簧助力装置的工作特点1.在整个助力过程中，助力作用由负到正变化；2.助力弹簧释放的能量是驾驶员在前面的踏板行程中储存到弹簧的能量。3.弹簧助力的作用是在驾驶员需要较大的踏板力时，释放先前储存的弹性能。4.弹簧式助力装置属于人力操纵范围；定义：以空气压缩机产生的压缩空气作为主要操纵能源，人力作为辅助或者在气压系统失效时的后备能源。气源：气压助力式离合器操纵机构一般用于重型车辆，并与车辆中的气压制动系统共用一套气源；分类：气压助力式机械操纵机构；气压助力式液压操纵机构.要求：1.气压助力的输出力与踏板力和踏板行程是递增函数关系;2.气压助力失效时，应保证能借人力操纵离合器。气压助力式2.气压助力机械传动式要求（1）有随动作用：助力大小与踏板位置有关（2）助力失效时可人力操纵1.可减轻驾驶员的疲劳；2.可产生很大的操纵力，广泛应用于大、重型汽车；3.操纵系统的质量较大；4.密封性要求高；5.成本较高气压助力操纵机构的特点红岩CQ261构造（1）组成：随动控制阀、助力缸、气管（2）原理:踩踏板，控制杠杆推活塞14左移，关闭排气，打开进气阀，“进气—平衡”,松踏板，活塞14右移，关闭进气，打开排气阀，“排气—平衡”3.气压助力液压传动式黄河JN1181（1）组成:控制阀、助力缸、液压工作缸一体化（2）原理踏板动：阀门10开，进（排）气，助力缸失去平衡，离合作用产生。踏板停：双阀关，助力缸平衡，离合器维持。