離合器

離合器(5張)

離合器，香港俗稱極力子，這是從英語Clutch而來，台灣話則常以離仔或日文的クラッチ稱之，是把汽車或其他動力機械的引擎動力以開關的方式傳遞至車軸上的裝置。

離合器安裝在發動機與變速器之間，是汽車傳動系中直接與發動機相聯繫的總成件。通常離合器與發動機曲軸的飛輪組安裝在一起，是發動機與汽車傳動系之間切斷和傳遞動力的部件。汽車從起步到正常行駛的整個過程中，駕駛員可根據需要操縱離合器，使發動機和傳動系暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發動機向傳動系輸出的動力。它的作用是使發動機與變速器之間能逐漸接合，從而保證汽車平穩起步；暫時切斷髮動機與變速器之間的聯繫，以便於換檔和減少換檔時的衝擊；當汽車緊急制動時能起分離作用，防止變速器等傳動系統過載，從而起到一定的保護作用。

離合器類似於開關，接合或斷離動力傳遞作用，離合器機構其主動部分與從動部分可以暫時分離，又可以逐漸接合，並且在傳動過程中還要有可能相對轉動。離合器的主動件與從動件之間不可採用剛性聯繫。任何形式的汽車都有離合裝置，只是形式不同而已。 ^[1] 

根據《中國離合器製造行業產銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析，離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器四種：

靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。

電磁離合器可分為：乾式單片電磁離合器，乾式多片電磁離合器，濕式多片電磁離合器，磁粉離合器，轉差式電磁離合器等。

電磁離合器工作方式又可分為：通電結合和斷電結合。

乾式單片電磁離合器：線圈通電時產生磁力吸合“銜鐵”片，離合器處於接合狀態；線圈斷電時“銜鐵”彈回，離合器處於分離狀態。

乾式多片、濕式多片電磁離合器：原理同上，另外增加幾個摩擦付，同等體積轉矩比干式單片電磁離合器大，濕式多片電磁離合器工作時必須有油液或其它冷卻液冷卻。

在主動與從動件之間放置磁，不通電時磁粉處於鬆散狀態，通電時磁粉結合，主動件與從動件同時轉動。優點：可通過調節電流來調節轉矩，允許較大滑差。缺點：較大滑差時温升較大，相對價格高。

轉差式電磁離合器：離合器工作時，主、從部分必須存在某一轉速差才有轉矩傳遞。轉矩大小取決於磁場強度和轉速差。勵磁電流保持不變，轉速隨轉矩增加而劇烈下降；轉矩保持不變，勵磁電流減少，轉速減少得更加嚴重。

轉差式電磁離合器由於主、從動部件間無任何機械連接，無磨損消耗，無磁粉泄漏，無衝擊，調整勵磁電流可以改變轉速，作無級變速器使用，這是它的優點。該離合器的主要缺點是轉子中的渦流會產生熱量，該熱量與轉速差成正比。低速運轉時的效率很低，效率值為主、從動軸的轉速比，即η=n2/n1。

適用於高頻動作的機械傳動系統，可在主動部分運轉的情況下，使從動部分與主動部分結合或分離。

主動件與從動件之間處於分離狀態時，主動件轉動，從動件靜止；主動件與從動件之間處於接合狀態，主動間帶去從動件轉動。

廣泛適用於機牀、包裝、印刷、紡織、輕工、及辦公設備中。

電磁離合器一般用於環境温度－20—50℃，濕度小於85%，無爆炸危險的介質中，其線圈電壓波動不超過額定電壓的±5%。

摩擦離合器是應用得最廣也是歷史最久的一類離合器，它基本上是由主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構四部分組成。主、從動部分和壓緊機構是保證離合器處於接合狀態並能傳動動力的基本結構，而離合器的操縱機構主要是使離合器分離的裝置。 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，然後在工作行程內產生分離間隙，離合器分離。在接合過程中，逐漸鬆開離合器踏板，壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動，首先消除分離間隙，並在壓盤、從動盤和飛輪工作表面上作用足夠的壓緊力；之後分離軸承在復位彈簧的作用下向後移動，產生自由間隙，離合器接合。

液力離合器用流體（一般用油）作傳動介質，與機械式離合器相比，除傳動特性有各種變化以外，還主要吸收因主動軸和從動軸轉動而產生的振動和衝擊。

液力離合器的結構包括一個輸入軸，具有一個增速齒輪系；一個工作液流腔，由一個葉輪、一個從動輪和一個葉輪殼構成；一個輸出軸，帶有從動輪，並且從動輪與葉輪可以操作地組合在一起；一般葉輪殼和葉輪由具有小比重和大應力承受範圍的材料構成，以減小離心應力。

對於手動擋的車型而言，離合器是汽車動力系統的重要部件，它擔負着將動力與發動機之間進行切斷與連接的工作。在城市道路或者複雜路段駕駛時，離合器成了我們使用最頻繁的部件之一，而離合器運用的好壞，直接體現了駕駛水平的高低，也起到了保護車輛的效果。如何正確使用離合器，掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來解決問題，是每個駕駛手動擋車型的車友都應該掌握的。

所謂離合器，顧名思義就是説利用“離”與“合”來傳遞適量的動力。離合器由摩擦片、彈簧片、壓盤以及動力輸出軸組成，它位於發動機與變速箱之間，用來將發動機飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱，以保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅動輪適量的驅動力和扭矩，屬於動力總成的範疇。在半聯動的時候，離合器的動力輸入端與動力輸出端允許有轉速差，也就是通過其轉速差來實現傳遞適量的動力。

離合器分為三個工作狀態，即踩下離合器的不連動，不踩下離合器的全連動，以及部分踩下離合器的半聯動。當車輛起步時，司機踩下離合器，離合器踏板的運動拉動壓盤向後靠，也就是壓盤與摩擦片分離，此時壓盤與飛輪完全不接觸，也就不存在相對摩擦。當車輛在正常行駛時，壓盤是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的，此時壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對靜摩擦，二者轉速相同。 最後一種是離合器的半連動狀態，壓盤與摩擦片的摩擦力小於全連動狀態。此時，離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動摩擦狀態，飛輪的轉速大於輸出軸的轉速，從飛輪傳輸出來的動力部分傳遞給變速箱。這種狀態下，發動機與驅動輪之間相當於一種軟連接狀態。

一般來説，離合器是在車輛起步和換擋的時候發揮作用，此時變速箱的一軸和二軸之間存在轉速差，必須將發動機的動力與一軸切開以後，同步器才能很好的將一軸的轉速保持與二軸同步。擋位掛進以後，再通過離合器將一軸與發動機動力結合，使動力繼續得以傳輸。在離合器中，還有一個不可或缺的緩衝裝置。它由兩個類似於飛輪的圓盤對在一起，在圓盤上打有矩形凹槽，在凹槽內佈置彈簧，在遇到激烈的衝擊時，兩個圓盤之間的彈簧相互發生彈性作用，緩衝外界刺激，有效的保護了發動機和離合器。

在離合器的各個配件中，壓盤彈簧的強度、摩擦片的摩擦係數、離合器的直徑、摩擦片的位置以及離合器的數目是決定離合器性能的關鍵因素。彈簧的剛度越大，摩擦片的摩擦係數越高，離合器的直徑越大，離合器性能也就越好。 ^[2] 

膜片彈簧式離合器，其工作可分為工作、分離、接合三個過程。

1、工作過程。利用膜片彈簧裝入離合器蓋與壓盤之間時，使之產生預壓縮變形所形成的對壓盤的壓力使離合器的主、從動部分壓緊，即離合器處於接合狀態。發動機動力通過與曲軸連為一體的飛輪、離合器蓋和壓盤傳給從動盤，隨後又經從動盤花鍵軸套輸送給變速器的輸入軸。此過程的工作特點是離合器主、從動部分傳遞的轉矩、轉速相同，主、從動部分之間沒有轉速差，沒有滑磨。

2、分離過程。駕駛員踩下離合器踏板，踏板左移，推杆左移，通過缸、工作缸推動膜片彈簧分離板左移。受此影響膜片彈簧又以固定在離合器蓋上的支承銷為支點使大端向右移動，同時經分離板的作用拉壓盤右移。最終達到從動盤與飛輪、壓盤之間各存有一間隙，離合器實現分離，至此離合器分離過程結束。

分離過程離合器的工作特點是：分離後發動機的動力與運動不能傳給從動盤。主動部分仍然與發動機轉速保持同步，而從動部分則迅速降低。

膜片彈簧式離合器工作過程(1張)

3、接合過程。駕駛員鬆開離合器踏板在回位彈簧作用下踏板恢復到原位，同時帶動推杆和分離軸承回位。即接合過程操縱機構的移動是分離過程的逆過程。當分離軸承與膜片彈簧分離板之間出現預留間隙和膜片彈簧重新將壓盤壓緊在從動盤上之後，接合過程結束，離合器恢復傳遞動力功能。

這是離合器的首要功能。在汽車起步前，自然要先起動發動機。而汽車起步時，汽車是從完全靜止的狀態逐步加速的。如果傳動系（它聯繫着整個汽車）與發動機剛性地聯繫，則變速器一掛上檔，汽車將突然向前衝一下，但並不能起步。這是因為汽車從靜止到前衝時，具有很大的慣性，對發動機造成很大的阻力矩。在這慣性阻力矩的作用下，發動機在瞬時間轉速急劇下降到最低穩定轉速（一般300-500RPM）以下，發動機即熄火而不能工作，當然汽車也不能起步。

因此，我們就需要離合器的幫助了。在發動機起動後，汽車起步之前，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發動機和傳動系脱開，再將變速器掛上檔，然後逐漸鬆開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在接合過程中，發動機所受阻力矩逐漸增大，故應同時逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對發動機的燃料供給量，使發動機的轉速始終保持在最低穩定轉速上，而不致熄火。同時，由於離合器的接合緊密程度逐漸增大，發動機經傳動系傳給驅動車輪的轉矩便逐漸增加，到牽引力足以克服起步阻力時，汽車即從靜止開始運動並逐步加速。

在汽車行駛過程中，為適應不斷變化的行駛條件，傳動系經常要更換不同檔位來進行工作。實現齒輪式變速器的換檔，一般是撥動齒輪或其他掛檔機構，使原用檔位的某一齒輪副推出傳動，再使另一檔位的齒輪副進入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動力傳動，便於使原檔位的齧合副脱開，同時使新檔位齧合副的齧合部位的速度逐步趨向同步，這樣進入齧合時的衝擊可以大大的減小，從而實現平順的換檔。3、防止傳動系過載

當汽車進行緊急制動時，若沒有離合器，則發動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉速，因而其中所有運動件將產生很大的慣性力矩（其數值可能大大超過發動機正常工作時所發出的最大扭矩），對傳動系造成超過其承載能力的載荷，而使機件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產生的相對運動來消除這一危險。因此，我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭矩，從而保證安全。

1、離合器安裝前必須清洗乾淨，去除防鏽脂及雜物。

2、離合器可同軸安裝，也可以分軸安裝，軸向必須固定，主動部分與從動部分均不允許有軸向竄動，分軸安裝時，主動部分與從動部分軸之間同軸度應不大於0.lmm。

3、濕式電磁離合器工作時，必須在摩擦片間加潤滑油，潤滑方式採用(1)分澆油潤滑；(2)油浴潤滑，其浸入油中的部分約為離合器體積的5倍；(3)軸心供油潤滑，在高速和高頻動作時應採用軸心供油方法。

4、牙嵌式電磁離合器安裝時，必須保證端面齒之間有一定間隙，使空轉時無磨齒現象，但不得大於δ值。

5、電磁離合器及制動器為B級絕緣，正常温升40℃。極限熱平衡時的工作温度不允許超速100℃，否則線圈與摩擦部分容易發生破壞。

6、電源及控制線路，離合器電源為直流24伏(特殊定貨除外)。它由三相或單相交流電壓經降壓和全波整流(或橋式整流)得到，無穩壓及平波要求功率要足夠大。不允許用半波整流電源。

7、汽車傳動系對離合器的要求

根據離合器的使用，它應滿足下列主要要求：

接合平順柔和，以保證汽車平穩起步，

分離迅速徹底，便於換擋和發動機起動；

具有合適的儲備能力，既能保證傳遞發動機最大轉矩又能防止傳動系過載；

從動部分的傳動慣量應儘量小，以減少換擋時衝擊；

具有良好地散熱能力，汽車在行駛過程中，當需要頻繁操縱離合器時，會使離合器主、從動部分相對滑轉，產生摩擦熱，熱量如不及時散出，會嚴重影響其工作地可靠性和使用壽命；

操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞。

離合器操作三要領：一快、二慢、三聯動。 抬起離合器踏板時，則要遵循“一快、二慢、三聯動”的操作原則。起步時，踩離合器踏板時動作要利落，一腳到底，使離合器徹底分離。

所謂“一快、二慢、三聯動”就是離合器踏板抬起的過程分三個階段，一開始快抬，當感覺到離合器壓盤逐漸結合至半聯動後，踏板抬起的速度開始放慢，在半聯動到完全結合的過程中，離合器踏板是慢慢抬起的。在離 合器踏板抬起的同時，應根據發動機動力的大小，逐漸再把油門踏板踩下去，使汽車能平穩地起步。油門的操作要平穩適當，只有在離合器完全結合時才能增大油門。

一、故障現象：發動機怠速運轉時，離合器踏板雖已踩到底，但掛擋困難，變速齒輪有撞擊聲。勉強掛上擋後，尚未放鬆離合器踏板，汽車已行駛或熄火。

二、檢查：拆下離合器底蓋，將變速器掛入空擋，將離合器踩到底。然後，用起子撥動從動盤。如果能輕鬆撥轉，説明離合器分離良好；如果撥不動，説明離合器分離不徹底。

三、排除：

1、檢查離合器踏板自由行程是否過大，並調整。

2、檢查分離槓桿高度是否一致、是否過低。在車下撥動分離撥叉，使分離軸承前端輕輕地靠在分離槓桿內端面上，轉動離合器一週進行查看，如果分離槓桿的內端能同時和分離軸承接觸不上，説明分離槓桿的高度不一致，應進行調整。如果分離槓桿高度一致，仍然分離不徹底，就要檢查槓桿高度。將各分離槓桿調到同樣的高度，如果能徹底分離，説明原來調整不當或是磨損過甚。分離槓桿調整之後，必須重新調整離合器踏板的自由行程。

3、如果上述調整正常後，仍然分離不徹底，就要拆下離合器，檢查從動盤是否裝反、軸向移動是否困難、主從動盤有無翹曲、分離槓桿螺釘是否鬆動、浮動銷是否脱落。

4、對於新鉚的摩擦片的離合器，要檢查從動盤和摩擦片是否過厚。如果過厚，可在離合器蓋和飛輪之間加墊片。

5、對於液壓傳動的離合器，除上述檢查外，還應檢查制動液是否缺少，管道是否滲漏並排出液壓系統內的空氣。

當發生離合器打滑時，應進行正確的故障原因分析。

1、造成離合器打滑的原因

① 從動盤磨擦片磨損過度或鉚釘外露；

② 離合器壓盤彈簧過軟或折斷；

③ 離合器踏板自由行程過小；

④ 從動盤摩擦片上有油污或老化變硬；

⑤ 離合器與飛輪接合螺栓鬆動；

⑥ 離合器總泵回油孔堵塞。

2、故障排除順序和方位

① 檢查踏板自由行程，如不符合標準值，應予以調整；

② 若自由行程正常，應拆下離合器底蓋，檢查離合器蓋與飛輪接合螺栓是否鬆動，如有鬆動，應予扭緊；

③ 察看離合器磨擦片的邊緣是否有油污甩出，如有油污應拆下用汽油或鹼水清洗並烘乾，然後找出油污來源並排除之；

④ 如發現磨擦片嚴重磨損、鉚釘外露、老化變硬、燒損以及被油污浸透到等，應更換新片，更換的新磨擦片不得有裂紋或破損，鉚釘的深度應符合規定；

⑤ 檢查離合器總泵回油孔，如回油孔堵塞應予以疏通；

⑥ 如經過上述檢查、調整修理，仍未能排除故障，則分解離合器，檢查壓盤彈簧的彈力。壓盤彈簧良好時，應長短一致，如參差不齊，應更換新品，如彈力稍有減少，長度差別不大，可在彈簧下面加減墊片調整。

1、注意離合器是否打滑，造成此類現象的原因有幾種，其主要原因是離合器踏板自由行程太小、分離軸承經常壓在膜片彈簧上，使壓盤總是處於半分離狀態。或者是離合器壓盤彈簧過軟或有折斷，離合器與飛輪連接的螺絲鬆動等。

2、在發動機怠速狀態下，踩下離合器踏板幾乎觸底時，才能切斷離合器。踩下離合器踏板，感到掛擋困難或變速器齒輪出現刺耳的撞擊聲，或掛擋後不抬離合器踏板，車輛開始行駛，這都表明該車的離合器分離不徹底。

3、踩下離合器踏板到3/4時，離合器就應該穩固接合，否則檢查其行程是否合適，可用直尺在踏板處測量，先測出踏板最高位置高度，再測出踩下踏板到感到有阻力時的高度，兩個數值的差就是該車離合器行程數值。

4、如果在使用離合器過程中出現異響也是不正常的。其故障原因是分離軸承磨損嚴重、軸承回位彈簧過軟或折斷、膜片彈簧支架有故障等。

離合器分離不徹底有以下兩種現象：

（1）汽車起步時，將離合器踏板踩下去，超過自由行程，卻仍感到掛檔困難；如果是強行掛入檔，但是還沒有完全抬起離合器踏板，車就前進或後移，並導致發動機熄火。

（2）行駛中換檔困難，或掛不上檔，變速器內發生齒輪的撞擊聲。

發生離合器分離不徹底的主要原因有：

①離合器踏板自由行程太大；

②分離槓桿內端不在同一平面上，個別分離槓桿變形、折斷、磨損嚴重；

③離合器從動盤翹曲，鉚釘鬆脱，或者更換的新離合器摩擦片過厚；

④離合器從動盤正、反面裝反；

⑤從動盤轂鍵槽和變速器第一軸花鍵齒間隙過小或卡住，造成移動困難。

發生此類故障的診斷辦法是：將車開至平坦的路面上，變速桿放在空檔位置，踩下離合器踏板，如果只有駕駛員一人，可以用一根木棍將離合器踏板壓下去，並頂住（拉起制動手柄，使手制動發生作用）。在飛輪殼下面孔內，用螺絲刀推動離合器片，如果能輕輕地推動，説明離合器還能切斷，如果推不動，説明離合器分離不開。

離合器分離不好的主要原因是離合器踏板的自由行程太大。再就是更換離合器從動盤後，由於忽視了對變速器第一軸的清洗，有雜質，造成從動盤轂和第一軸的間隙過小，移動阻力大，離合器分離不好。用户在購買離合器從動盤總成時，應檢查有無翹曲，其厚度應符合標準，如果翹曲或太厚，應予以更換。