汽车离合器的构造



	离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。

	主动部分

	主动部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成。这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3－4个传动片传递转矩的。


	从动部分

	从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。

	为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。

	扭转减振器

	离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦片，带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用，所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。


	捷达轿车的从动盘有两级减振装置。第一级为预减振装置，第二级为减振弹簧，其扭转特性为变刚度特性。

	第一级预减振装置很软，在发动机怠速时，它能避免将发动机的波动传给变速器，从而消除了变速器的噪声。当传动系在小转矩负荷下工作（包括减速滑行）时，预减振装置也能减小变速器和主减速器内齿轮和系统内其他机件的扭转振动和噪声。

	第二级减振弹簧刚度较大。拿安装减振器弹簧的长方孔比较，在这里从动盘毂的孔要比从动盘本体和减振器盘的孔长，因此，这一级减振器弹簧要在动盘毂与从动盘本体相互正向（发动机带动传动系）转过5度，或反向（传动系带动发动机）转过2.5度时才起作用，否则，将只有第一级预减振装置起作用。第二级减振装置能够降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率，使传动系共振应力下降。还能缓和汽车改变行驶状态时对传动系产生的扭转冲击，并改善离合器的接合平顺性。

	捷达轿车从动盘两级减振装置的扭转角度与作用转矩的关系

	在离合器从分离到接合的过程中，从动片与飞轮和压盘之间要发生摩擦，产生大量热量。这些热量需要及时散出，以避免摩擦片因温度过高而损坏，所以在离合器盖上都设有窗口，有的还制有导风片，以加强其内部的通风散热。

	压紧机构

	压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成，与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。

	螺旋弹簧分为沿周向布置和在中央布置两种。将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在中央的离合器称为中央弹簧离合器。

膜片弹簧是近些年来广泛采用的离合器压紧元件。膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。弹簧中部两侧有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有一距离L(见图3－18 a)。用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过离合器压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态(见图3－18 b)。在分离离合器时，分离轴承前移(见图3－18c)，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了。



	如图所示为膜片弹簧和螺旋弹簧的弹性特性曲线。横轴表示压缩变形量，纵轴表示弹簧作用力。螺旋弹簧的作用力与其压缩变形量成正比关系（直线2所示），膜片弹簧的弹性特性如曲线1所示。设离合器新装好时，两种弹簧的压缩量都是λB, 两种离合器接合的压紧力都是FB。在分离离合器时，弹簧被进一步压缩变形，若最大变形量为λC, 则螺旋弹簧的作用力将达到FC2, 而膜片弹簧的作用力只有FC1这么大，这说明膜片弹簧离合器比螺旋弹簧离合器操纵起来要轻便。

	当摩擦衬片磨损至极限时，弹簧的压缩量减小到λA，则螺旋弹簧的作用力将减小到FA2, 而膜片弹簧的作用力还有FA1这么大，与工作压紧力FA相差很小。这说在摩擦衬片磨损后，膜片弹簧离合器比螺旋弹簧离合器能更可靠地传递转矩。

	膜片弹簧除了有上述优点外，还有以下好处：

	(1)膜片弹簧既起压紧弹簧的作用，又起分离杠杠的作用，使离合器结构得以简化，轴向尺寸缩短，重量减小。

	(2)膜片弹簧与压盘以整个圆周相接触，对压盘压力分布均匀,摩擦面接触良好,磨损均匀。

	(3)在高速旋转时，膜片弹簧较少受离心力的影响，压紧力降低很小。

	在分离时需要向后拉动膜片弹簧小端的离合器叫作拉式膜片弹簧离合器。拉式膜片弹簧离合器中拉式膜片弹簧的安装方向与推式相反，在接合位置时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，其中部压在压盘上。与推式膜片弹簧离合器相比，拉式膜片弹簧离合器有以下优点：

	（1）离合器盖总成中取消了膜片弹簧中间支承的零件，结构更加简单。

	（2）由于拉式膜片弹簧在离合器盖总成中以中部而不是以大端与压盘相压，所以同样尺寸的压盘可以采用直径较大的膜片弹簧，从而提高了压紧力，也就是提高了传递转矩。

	（3）与推式膜片弹簧相比，由于拉式膜片弹簧的支点从中部外移到大端，相当与分离杠杆的力臂增大，尽管采用直径较大一点的膜片弹簧，而并不增大操纵力。

	（4）由于拉式膜片弹簧的支点的外移，使膜片弹簧的最大应力有所降低，有利于提高膜片弹簧的寿命。

	操纵机构

	操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与接合程度的一套专设机构，它是由位于离合器壳内的分离杠杆（在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起分离杠杆的作用）、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。

	在大多数离合器中都设有分离叉机构。分离叉一般支承在离合器壳上，分离叉臂通过传动机构与离合器踏板相连。在分离离合器时，由分离叉拨动分离套筒沿离合器轴线移动，使分离套筒压向分离杠杆内端或膜片弹簧小端。由于分离套筒是不转动的，而分离杠杆内端或膜片弹簧小端却是随离合器的主动部分转动的，所以在分离套筒上设置有推力式或径向推力式分离轴承。分离杠杆绕离合器盖上的支点转动，带动压盘后移，使离合器分离。

	在周布弹簧离合器中的分离杠杆与压盘连接处，压盘要前后作直线运动；分离杠杆外端要围绕支点作圆弧运动，这样就会发生运动干涉。为解决这一问题，把分离杠杆支点作成浮动式的。分离杠杆的孔做的比连接销轴大一些，在销轴一侧铣出平面，并在此平面与孔之间放一滚柱，使分离杠杆可相对支点沿离合器径向作少量移动，从而避免了运动干涉。
	因为膜片弹簧与压盘之间可以相对滑动，自然就可以消除上面这种分离机构的干涉问题。

	在离合器接合时，分离轴承前端与膜片弹簧（或分离杠杠内端）之间有一定（如解放CA141型汽车离合器有不小于1.5mm）的轴向间隙，这一间隙称为分离轴承自由行程。当从动盘摩擦衬片因磨损而变薄时，离合器压盘前移，弹簧变形减少，（压式膜片离合器的）膜片弹簧或分离杠杠内端将后移。如果没有上述自由行程，则膜片弹簧或分离杠杠内端将不能后移，相应地也就限制了离合器压盘前移，从而不能有效地压紧从动盘摩擦衬片，造成离合器打滑，传递转矩下降。

离合器壳外的操纵部分

	按照操纵离合器的能源划分，离合器操纵机构分为人力式、助力式和动力式三种。按传动方式划分，离合器操纵机构有机械、液压和气压三种。

	机械式离合器操纵机构

	机械式离合器操纵机构有杆系传动装置和钢丝绳索传动装置两种。杆系传动装置中关节点多，所以摩擦损失大。车身和车架的变形会影响其工作。当离合器需要远距离操纵时，较难合理安排杆系。钢丝绳索传动结构简单，装置布置灵活，不受车身和车架变形的影响，但传递的力比较小。

	如图所示为捷达轿车钢丝绳索传动离合器操纵机构。当驾驶员踏下离合器踏板时，拉线（钢丝绳索）拉动离合器分离杠杆，进行分离操纵。



	(1) 离合器接合时，调整机构处于未被锁止状态。
	(2) 离合器分离时，拉线被收紧，拉线护套压缩波顿拉线弹簧，并带动其下端的锁止推块下移。锁止推块的锥面将锁球向外紧压在缸筒壁上，调整机构被锁止。这时，拉线护套下端被锁止推块和锁球固定在缸筒壁上。接着踩下离合器踏板，拉线下端将上移，带动分离杠杆，使离合器分离
	(3) 当放松离合器踏板回位时，拉线下端受拉力作用下移，夹持块被拉到锁球保持架的底面，与锁球保持架一同向下运动，锁球脱离锁止推块的锥面，自动调整机构被松开，恢复到离合器接合状态。
	(4) 离合器摩擦片磨损后，在离合器接合状态下，拉线下端向下移动一段距离，夹持块带动保持架也下移动一段距离，保持架通过其内部的弹簧带动锁止推块向下移动。波顿拉线弹簧和波形护套被压缩，调整机构处于新的平衡位置。

	液压式离合器操纵机构

	液压式离合器操纵机构具有摩擦阻力小，传递效率高，接合平顺等优点。它结构比较简单，便于布置，不受车身和车架的变形的影响，是比较普遍采用的一种操纵型式。



	奥迪100型轿车离合器操纵机构就是液压式的。它由离合器踏板1、离合器主缸2、贮液室、离合器工作缸3、进油管4和高压油管5等组成。

	系统中的油液由与制动系统合用的贮液室供给，离合器主缸布置在车箱内部，工作缸的前端部嵌入变速器壳体内，改善了油缸的工作环境，使结构紧凑合理。

	当踏下离合器踏板时，通过主缸推杆带动活塞向下移动，主缸内活塞回位弹簧被压缩，当活塞前皮碗将补偿孔A关闭后管路中油压开始升高。在油压作用下，工作缸活塞推动工作缸推杆左移，使分离叉转动，带动分离套筒和分离轴承左移，使离合器分离。

	当快速放松离合器踏板时，回位弹簧使主缸活塞较快上移，由于管道阻力的作用，管路中油液回流到油缸的速度跟不上活塞的移动，从而形成低于大气压强的情况。在压强差的作用下，从贮液室和进油管来的油液经进油孔B和活塞上的轴向小孔，沿皮豌的外缘流向活塞下边油腔。当工作缸活塞回位，原先压入到工作缸那么多的油液流回主缸时，多余的油液经补偿孔A流入进油管和贮液室。当液压系统因漏损或温度变化引起油液容积改变时，可通过补偿孔A自动适当进出油液，保证液压操纵系统的正常工作。

	踏板的助力回位装置在离合器处于接合状态时助力臂销轴中心位于固定销轴中心与离合器踏板轴中心连线之下，弹簧作用给离合器踏板一个逆时针方向的力矩。在踏下离合器踏板初期，顺时针方向的踏板力矩要克服逆时针方向的弹簧力矩。当助力臂销轴中心转到固定销轴中心与离合器踏板轴中心连线时，弹簧对离合器踏板的作用力矩为零。当助力臂销轴中心转到固定销轴中心与离合器踏板轴中心连线以上时，弹簧作用给离合器踏板一个顺时针方向的力矩，起助力作用。


	分离离合器，当踩下踏板距离小于35毫米时，助力值为负的，但因为这时属于消除分离轴承的自由行程阶段，所以驾驶员并不会感到踏板沉重；当踏板踏下距离大于35毫米时，助力弹簧帮助驾驶员踩下踏板，使分离离合器的踏板力变小。

	接合离合器时，放松离合器踏板，工作缸活塞将在回位弹簧作用下回位。在踏板回位的初始阶段，助力弹簧有阻止踏板回位的作用，这对离合器压盘以较慢的速度压紧从动盘，使离合器柔和地接合有好处；在踏板回位的最后阶段，离合器已完全接合，如果完全放松离合器踏板，则助力弹簧将使离合器踏板迅速回位。