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,或許駕校學員更能掌握如何在開車時正確踩離合踏板,學會“遠離駕?!?,考取駕照,成功落地。
1離合器的作用
暫時切斷電源
離合器是汽車傳動系統中與發動機直接相連的部件。
顧名思義,離合器可以控制發動機和汽車傳動系統的“關”和“開”,即可以切斷或傳遞汽車發動機的動力。
“關閉”時,發動機和變速器可以接合,為汽車傳遞動力;“離開”時,發動機與變速器的連接被切斷。此時,發動機雖然還在運轉,但無法將動力傳遞給車輪,汽車無法主動前行。
來源:YouTube學習工程
想象一下,如果沒有離合器,發動機的動力會一直傳遞給車輪,帶動車輪前進。當我們想臨時停車或者等紅燈的時候,必須關掉發動機,而當我們想開車的時候,又得重新打開,這就很麻煩了。
更重要的是,發動機不僅驅動汽車前進,還為剎車、控制電路、空調等重要部件提供能量。一旦發動機熄火,這些部件可能無法工作,造成一系列安全隱患。
所以汽車需要一個部件,既能隨時切斷發動機的動力,又能保證發動機持續運轉。這個部件就是離合器。
調節扭矩
此外,發動機的一些“嬌氣”特性也是離合器的本質原因。
無論在起步、停車還是正常行駛時,駕駛員都必須保證汽車發動機保持在最佳轉速范圍附近。速度突然增加或降低會損壞發動機和其他相關部件。
來源:YouTube學習工程
由于汽車的慣性很大,要使汽車從靜止狀態跑起來需要很大的力。如果起步時沒有離合,這個力會在瞬間幾乎完全作用在發動機上,形成很大的阻力矩。
在阻力矩的作用下,轉速會急劇下降到最低穩定轉速(300-500轉/分)以下,對發動機造成損壞。
好在現在的車遇到這種情況會自動熄火保護自己不受傷害,但是車子熄火后會突然停下來,無法前進。這時候,離合器就派上用場了。
起步時,駕駛員需要踩下離合器踏板,分離離合器,斷開發動機與傳動系統的連接,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,發動機被阻擋的扭矩逐漸增大,然后逐漸踩下油門踏板,增加對發動機的供油量,使發動機轉速保持在最低穩定轉速而不熄火。
同時逐漸松開離合器踏板,使發動機的動力一點一點傳遞給車輪,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,動力就會傳遞。
來源:YouTube學習工程
同樣,發動機停機時,由于與傳動系統剛性連接,發動機轉速會急劇下降,產生很大的慣性矩,可能導致傳動系統過載損壞。因此,駕駛員需要在汽車即將停下來的時候,保證汽車的安全停放。
離合器在換擋中也起著重要的作用。同樣受到發動機性能的限制,汽車在不同工況下行駛時,傳動系統需要換不同的擋位,以保證發動機轉速在不同轉速下處于最佳范圍。
在換擋前,駕駛員必須踩下離合器踏板,中斷動力傳遞,便于原擋位的齒輪脫開,同時新擋位的齒輪嚙合部分速度逐漸趨于同步,實現平穩換擋。
如果沒有離合器,齒輪會在發動機的帶動下高速旋轉,新舊齒輪轉速很難同步,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檔離合器結構
在解釋離合器的結構之前,我們需要明確離合器和離合器踏板是兩個概念。
離合器踏板是指制動踏板旁邊的另一個踏板。當駕駛員踩下離合器踏板時,推桿將主缸的活塞向左移動,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,帶動分離軸承分離離合器,切斷動力傳遞。
當駕駛員松開離合器踏板時,離合器被反方向的動作壓下,以連接動力傳輸。
目前汽車上最常見的離合器是摩擦離合器,主要由驅動部分、從動部分、壓緊機構和控制結構四部分組成。
驅動部分包括飛輪、離合器蓋和壓盤。從動部分包括從動輪轂和摩擦襯片;按壓部包括膜片彈簧;操作機構包括釋放桿和釋放叉。
飛輪是指發動機飛輪。當離合器連接時,膜片彈簧通過壓盤將從動盤壓緊在飛輪上。
從動盤上有摩擦襯片,飛輪通過摩擦帶動從動盤轉動,從動盤帶動整個傳動系統轉動。
分離叉位于從動盤的輪轂上。當離合器處于分離狀態時,分離叉推動從動盤,克服膜片彈簧的力,使從動盤與飛輪分離,切斷動力傳遞。
3踩下離合器后發生了什么?
離合器有三種狀態:踩下離合器時的非連接狀態,未踩下(松開)離合器時的完全連接狀態,以及部分踩下離合器時的半連接狀態。
汽車啟動前,駕駛員必須踩下離合器踏板,使膜片彈簧帶動壓盤向后移動,從動盤與飛輪分離。
然后,司機踩下離合器的一半。此時從動盤與飛輪之間存在滑動摩擦,飛輪的轉速大于輸出軸的轉速,只有一部分發動機動力傳遞給變速箱。
隨著駕駛員逐漸松開離合器踏板,在膜片彈簧的壓力下,從動盤會慢慢壓向飛輪,傳遞給車輪的動力逐漸增大。
當汽車完成起步動作,在道路上正常行駛時,離合器踏板完全松開,在膜片彈簧的壓力下,從動盤緊壓在飛輪上,兩者通過摩擦連接在一起,從而傳遞動力。
對于手動擋汽車,駕駛員必須掌握控制離合器的技巧,才能很好地控制汽車,保證其平穩起步和換擋。
自動擋也有離合器。
現在自動擋汽車越來越普及,這讓很多新手司機習慣了自動擋的“智能”,不會手動操作離合器。有些司機甚至認為自動擋汽車不需要離合器。
其實自動變速器只是沒有單獨的外置離合器踏板,而是由電腦控制離合器。甚至自動擋的離合器數量都比手動擋的多!
比如AT變速箱的汽車,通過同時控制多個離合器的壓下和斷開,可以瞬間切換行星齒輪組合,達到無意識換擋的效果。
所以每個檔位需要對應一組離合器,總共需要多組離合器才能實現“自動”換擋功能。
變速箱里有很多離合器。
不同類型的自動擋汽車配備的離合器號不同,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?沒想到讓新司機抓狂的離合器竟然有這么大的作用!
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