離合器起什么作用 汽車離合器的原理和作用是怎樣的
離合器的原理是什么?有什么用?
了解后,或許駕校學(xué)員更能掌握如何在開車時(shí)正確踩離合踏板,學(xué)會(huì)“遠(yuǎn)離駕校”,考取駕照,成功落地。
1離合器的作用
暫時(shí)切斷電源
離合器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連的部件。
顧名思義,離合器可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的“關(guān)”和“開”,即可以切斷或傳遞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。
“關(guān)閉”時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器可以接合,為汽車傳遞動(dòng)力;“離開”時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的連接被切斷。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)雖然還在運(yùn)轉(zhuǎn),但無法將動(dòng)力傳遞給車輪,汽車無法主動(dòng)前行。
來源:YouTube學(xué)習(xí)工程
想象一下,如果沒有離合器,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)一直傳遞給車輪,帶動(dòng)車輪前進(jìn)。當(dāng)我們想臨時(shí)停車或者等紅燈的時(shí)候,必須關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī),而當(dāng)我們想開車的時(shí)候,又得重新打開,這就很麻煩了。
更重要的是,發(fā)動(dòng)機(jī)不僅驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn),還為剎車、控制電路、空調(diào)等重要部件提供能量。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,這些部件可能無法工作,造成一系列安全隱患。
所以汽車需要一個(gè)部件,既能隨時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,又能保證發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)部件就是離合器。
調(diào)節(jié)扭矩
此外,發(fā)動(dòng)機(jī)的一些“嬌氣”特性也是離合器的本質(zhì)原因。
無論在起步、停車還是正常行駛時(shí),駕駛員都必須保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最佳轉(zhuǎn)速范圍附近。速度突然增加或降低會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)和其他相關(guān)部件。
來源:YouTube學(xué)習(xí)工程
由于汽車的慣性很大,要使汽車從靜止?fàn)顟B(tài)跑起來需要很大的力。如果起步時(shí)沒有離合,這個(gè)力會(huì)在瞬間幾乎完全作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上,形成很大的阻力矩。
在阻力矩的作用下,轉(zhuǎn)速會(huì)急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(300-500轉(zhuǎn)/分)以下,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損壞。
好在現(xiàn)在的車遇到這種情況會(huì)自動(dòng)熄火保護(hù)自己不受傷害,但是車子熄火后會(huì)突然停下來,無法前進(jìn)。這時(shí)候,離合器就派上用場(chǎng)了。
起步時(shí),駕駛員需要踩下離合器踏板,分離離合器,斷開發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的連接,將變速器掛檔,然后逐漸松開離合器踏板,使離合器逐漸接合。
在緩慢接合的過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)被阻擋的扭矩逐漸增大,然后逐漸踩下油門踏板,增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量,使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速而不熄火。
同時(shí)逐漸松開離合器踏板,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力一點(diǎn)一點(diǎn)傳遞給車輪,扭矩逐漸增大,直至牽引力足以克服起步阻力,汽車行駛成功。
松開離合器踏板,動(dòng)力就會(huì)傳遞。
來源:YouTube學(xué)習(xí)工程
同樣,發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí),由于與傳動(dòng)系統(tǒng)剛性連接,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)急劇下降,產(chǎn)生很大的慣性矩,可能導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)過載損壞。因此,駕駛員需要在汽車即將停下來的時(shí)候,保證汽車的安全停放。
離合器在換擋中也起著重要的作用。同樣受到發(fā)動(dòng)機(jī)性能的限制,汽車在不同工況下行駛時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)需要換不同的擋位,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在不同轉(zhuǎn)速下處于最佳范圍。
在換擋前,駕駛員必須踩下離合器踏板,中斷動(dòng)力傳遞,便于原擋位的齒輪脫開,同時(shí)新?lián)跷坏凝X輪嚙合部分速度逐漸趨于同步,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換擋。
如果沒有離合器,齒輪會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),新舊齒輪轉(zhuǎn)速很難同步,無法使齒輪嚙合換擋。
斷電后,新的檔位逐漸嚙合。
來源:YouTube托馬斯施文克
2檔離合器結(jié)構(gòu)
在解釋離合器的結(jié)構(gòu)之前,我們需要明確離合器和離合器踏板是兩個(gè)概念。
離合器踏板是指制動(dòng)踏板旁邊的另一個(gè)踏板。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時(shí),推桿將主缸的活塞向左移動(dòng),主缸和管路中的油被壓縮,壓力上升。
在油壓的作用下,油缸的活塞也被推向左側(cè),帶動(dòng)分離軸承分離離合器,切斷動(dòng)力傳遞。
當(dāng)駕駛員松開離合器踏板時(shí),離合器被反方向的動(dòng)作壓下,以連接動(dòng)力傳輸。
目前汽車上最常見的離合器是摩擦離合器,主要由驅(qū)動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)四部分組成。
驅(qū)動(dòng)部分包括飛輪、離合器蓋和壓盤。從動(dòng)部分包括從動(dòng)輪轂和摩擦襯片;按壓部包括膜片彈簧;操作機(jī)構(gòu)包括釋放桿和釋放叉。
飛輪是指發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪。當(dāng)離合器連接時(shí),膜片彈簧通過壓盤將從動(dòng)盤壓緊在飛輪上。
從動(dòng)盤上有摩擦襯片,飛輪通過摩擦帶動(dòng)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng),從動(dòng)盤帶動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
分離叉位于從動(dòng)盤的輪轂上。當(dāng)離合器處于分離狀態(tài)時(shí),分離叉推動(dòng)從動(dòng)盤,克服膜片彈簧的力,使從動(dòng)盤與飛輪分離,切斷動(dòng)力傳遞。
3踩下離合器后發(fā)生了什么?
離合器有三種狀態(tài):踩下離合器時(shí)的非連接狀態(tài),未踩下(松開)離合器時(shí)的完全連接狀態(tài),以及部分踩下離合器時(shí)的半連接狀態(tài)。
汽車啟動(dòng)前,駕駛員必須踩下離合器踏板,使膜片彈簧帶動(dòng)壓盤向后移動(dòng),從動(dòng)盤與飛輪分離。
然后,司機(jī)踩下離合器的一半。此時(shí)從動(dòng)盤與飛輪之間存在滑動(dòng)摩擦,飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速,只有一部分發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞給變速箱。
隨著駕駛員逐漸松開離合器踏板,在膜片彈簧的壓力下,從動(dòng)盤會(huì)慢慢壓向飛輪,傳遞給車輪的動(dòng)力逐漸增大。
當(dāng)汽車完成起步動(dòng)作,在道路上正常行駛時(shí),離合器踏板完全松開,在膜片彈簧的壓力下,從動(dòng)盤緊壓在飛輪上,兩者通過摩擦連接在一起,從而傳遞動(dòng)力。
對(duì)于手動(dòng)擋汽車,駕駛員必須掌握控制離合器的技巧,才能很好地控制汽車,保證其平穩(wěn)起步和換擋。
自動(dòng)擋也有離合器。
現(xiàn)在自動(dòng)擋汽車越來越普及,這讓很多新手司機(jī)習(xí)慣了自動(dòng)擋的“智能”,不會(huì)手動(dòng)操作離合器。有些司機(jī)甚至認(rèn)為自動(dòng)擋汽車不需要離合器。
其實(shí)自動(dòng)變速器只是沒有單獨(dú)的外置離合器踏板,而是由電腦控制離合器。甚至自動(dòng)擋的離合器數(shù)量都比手動(dòng)擋的多!
比如AT變速箱的汽車,通過同時(shí)控制多個(gè)離合器的壓下和斷開,可以瞬間切換行星齒輪組合,達(dá)到無意識(shí)換擋的效果。
所以每個(gè)檔位需要對(duì)應(yīng)一組離合器,總共需要多組離合器才能實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”換擋功能。
變速箱里有很多離合器。
不同類型的自動(dòng)擋汽車配備的離合器號(hào)不同,作用也不同,這里就不介紹了。
看到這里,小伙伴們是不是恍然大悟?沒想到讓新司機(jī)抓狂的離合器竟然有這么大的作用!
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