1、15第一部分 汽车传动系统第二章 离合器学习内容和目标： 在学习本章之后，你应当能够：1. 了解离合器的功用、要求及基本工作原理。2. 熟悉摩擦离合器的构造和具体组成。3. 掌握膜片弹簧离合器的构造、拆装方法和检修项目。4. 掌握离合器操纵机构的类型、构造及工作情况。5. 了解离合器的操纵助力机构的构造及工作情况。第一节 概述离合器位于发动机和变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴飞轮组的飞轮安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。在汽车从起步到正常行驶直至停车的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机与传动系暂时分离或逐渐接合，
2、以切断或传递发动机向传动系输出的动力。根据离合器工作形式的不同，离合器有多种类型。汽车上常用的离合器主要有摩擦式离合器、液力离合器及电磁离合器等几种。本章介绍摩擦式离合器。一、离合器的用途1.传递转矩 发动机曲轴转矩必须传递到车轮上，要完成这样的传送，在汽车机械式传动系统中，转矩首先必须通过离合器传递到变速器。离合器起到传递转矩的作用。2.使发动机与传动系平顺地接合，保证汽车起步平稳汽车起步时，由静止到行驶的过程中，其速度由零逐渐增大。此时，如果发动机与传动系刚性联系，一旦变速器挂上挡，汽车将因突然接受动力而猛烈地向前窜动，使汽车未能起步而迫使发动机熄火。原因是汽车由静止至走动时，产生很大的惯
3、性力而对发动机产生很大的阻力矩。这种突然加在发动机曲轴上的阻力矩使发动机转速瞬间下降到最低稳定转速以下(300500rmin)，致使发动机熄火，汽车不能起步。而汽车安装了离合器后，汽车起步之前驾驶员先踏下离合器踏板，使发16动机与传动系分离，再将变速器挂上适当挡位，然后逐渐松开离合器踏板，使之逐渐接合。与此同时，驱动轮通过传动系传给发动机的阻力矩也逐渐增加，为使发动机转速不致下降，应同时逐渐踏下加速踏板(亦称油门踏板)，这样发动机的转矩便可由小到大传给传动系。当牵引力足以克服汽车起步时的行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢逐渐加速，实现平稳起步。3保证传动系统换挡时工作平顺在汽车行驶过程中，为适应
4、不断变化的行驶工况，需要经常改变传动比(即换挡)。在机械式齿轮变速器中，换挡是通过拨动齿轮或其他换挡机构来实现的，即使原来处于某一挡位工作的齿轮副脱开，退出传动，再使另一挡位的齿轮副进入啮合工作。这就要求换档前踩下离合器踏板，中断发动机的动力传动，便于退出原有齿轮副的啮合、进入新齿轮副的啮合。如果没有离合器或离合器分离不彻底使动力不能完全中断，原有齿轮副之间会因压力大而难以脱开，而待啮合齿轮副之间因圆周速度不同而难以进入啮合，勉强啮合也会产生很大的冲击和噪声，甚至会打齿。4防止传动系过载当汽车进行紧急制动时如果没有离合器，则发动机将因和传动系刚性相连而急剧降低转速，其中所有运动件将产生很大的惯
5、性力矩(根据试验，其数值大大超过发动机正常工作时所发出的最大转矩)，对传动系造成超过其承载能力的冲击载荷，从而导致传动系机件的损坏。有了离合器，则通过其主、从动部分产生相对滑转而消除传动系的过载。5.减振作用大多数离合器上还装有扭转减振器，能衰减发动机和传动系统的扭转振动。为使离合器起到上述几个功用，它应该是这样一个传动机构：其主动部分和从动部分可以暂时分离，又可逐渐接合，并且在传动过程中可以相对转动。所以，离合器的主动部分与从动部分之间不可采用刚性连接。利用两者接触面之间的摩擦作用来传递转矩的离合器称为摩擦离合器；利用液体作为传动介质的离合器称为液力偶合器；利用磁力传动的离合器称为电磁离合器
6、。在离合器中，为产生摩擦所需的压紧力，可以是弹簧力、液压作用力或电磁力。但目前汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦式离合器(简称为摩擦离合器)。二、摩擦式离合器的组成如图 2-1 所示，离合器由主动部分、从动部分、压紧装置和操纵机构四大部分组成。17离合器的主动部分包括飞轮 4、离合器盖 6 和压盘 5。飞轮用螺栓和曲轴 1 固定在一起，离合器盖通过螺钉固定在飞轮后端面上，压盘边缘的凸台伸入离合器盖上相应的窗口，并可沿窗口轴向移动，这样，只要曲轴旋转，发动机发出的动力便可经飞轮、离合器盖传至压盘，使它们一起旋转。离合器的从动部分由装在压盘和飞轮之间的两面带摩擦衬片 17 的从动盘 3 和从动轴
7、2 组成。从动盘通过内花键孔与从动轴滑动配合。从动轴 2 前端用轴承 18 支承在曲轴后端中心孔中，从动轴后端支承在变速器壳体上并伸入变速器，所以离合器的从动轴通常又是变速器的输入轴。离合器的压紧装置是产生压紧力的部分。图示中压紧装置由若干根沿圆周均匀布置的螺旋弹簧 16 组成，它们装于压盘与离合器盖之间，用来对压盘产生轴向压紧力，将压盘压向飞轮，并将从动盘夹紧在压盘和飞轮中间。离合器的操纵机构由离合器踏板 12、拉杆 13 及拉杆调节叉 14、分离拨叉 11、分离套筒和分离轴承 9、分离杠杆 7、回位弹簧 10 和 15 等组成。分离杠杆中部支承在装于离合器盖的支架上(称为支点)，外端与压盘
8、铰接(称为重点)，内端处于自由状态(称为力点)。分离轴承压装在分离套筒图 21 摩 擦 式 离 合 器 的 基 本 构 造 及 原 理 示 意 图1-曲 轴 2-从 动 轴 3-从 动 盘 4-飞 轮 5-压 盘 6-离 合 器 盖 7-分 离 杠 杆 8-弹 簧 9-分 离 轴 承 10、 15-回 位 弹 簧 11-分 离 拨 叉 12踏 板 13-拉 杆 14-拉 杆 调 节 叉 16-压 紧 弹 簧 17-从 动 盘 摩 擦 片 18-轴 承18上，分离套筒松套在从动轴的轴套上。分离拨叉是中部带支点的杠杆，内端与分离套筒接触，外端与拉杆铰接。离合器踏板中部铰接在车架(或车身)上，一端与
9、拉杆铰接。分离杠杆、分离轴承及分离套筒、分离拨叉常同离合器主、从动部分及压紧装置一起装于离合器壳内，其他构件装在离合器壳外部。三、离合器的工作原理如图 2-1 所示，离合器处于接合状态时，踏板 12 处于最高位置，分离套简在回位弹簧 10 作用下与分离拨叉 1l 内端接触。此时分离杠杆 7 内端与分离轴承 9 之间存在间隙，压盘 5 在压紧弹簧16 作用下压紧从动盘 3，发动机的转矩即经飞轮及压盘通过两个摩擦面的摩擦作用传给从动盘，再由从动轴 2 输入变速器。需要离合器分离时。只要踏下离合器踏板，待消除间隙后，分离杠杆外端即可拉动压盘克服压紧弹簧的压力而向后移动(图中向右移动)从而解除作用于从
10、动盘的压紧力，摩擦作用消失，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。当需要恢复动力传递时，缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧压力作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，使接触面之间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮、压盘和从动盘接合还不紧密，产生的摩擦力矩比较小时，主、从动部分可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随飞轮、压盘和从动盘压紧程度的逐步加大，离合器主、从动部分转速也渐趋相等，直至离合器完全接合而停止打滑时，接合过程即告结束。四、离合器的性能要求1保证可靠地传递发动机的最大转矩摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的最大摩擦力矩，而后者又由摩擦面间最大压紧力和摩擦面尺寸及性
11、质所决定。因此，对于一定结构的离合器来说，其最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值，则离合器将打滑，因而限制了传给传动系的转矩，防止超载。由于离合器工作中压紧弹簧的疲劳、退火等使其弹力下降，从动盘摩擦片磨损、温度升高使其摩擦因数下降等原因，将降低离合器传递最大转矩的能力。为了保证离合器在使用期内可靠地工作，其所能传递的最大转矩应大于发动机输出的最大转矩。2分离迅速彻底，接合平顺柔和，以便于换挡和保证汽车平稳起步。19踩下离合器踏板后，其主、从动部分应迅速而完全地脱离，以便发动机起动和方便换挡。同时要求离合器所传递的转矩能平稳地增加，以免汽车起步过猛或抖动。3从动部分的转动惯量要小离合器分
12、离时，虽然飞轮的惯性力矩不会作用于传动系，但离合器从动盘的惯性力矩仍作用在变速器第一轴上。因此，要求从动盘的转动惯量尽可能小，以便换挡迅速。4通风散热良好离合器在接合过程中，由于主、从动部分之间的滑磨产生大量的热，为避免温度过高而烧损摩擦片和压盘，故要求离合器通风散热良好。5.操纵轻便，以减轻驾驶员的疲劳。五、摩擦式离合器的类型摩擦式离合器，随着所用摩擦面的数目（从动盘的数目） 、压紧弹簧的形式及安装位置，以及操纵机构形式的不同，其总体构造也有差异。1按从动盘的数目分类1）单盘式离合器 只有一个从动盘。2）双盘式离合器 有两个从动盘，摩擦面数目多，可传递的转矩较大。2按压紧弹簧的结构形式分类1
13、）螺旋弹簧离合器 压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。2）膜片弹簧离合器 压紧弹簧是膜片弹簧。目前，膜片弹簧离合器在汽车上的应用最为广泛。第二节 摩擦式离合器的构造一、膜片弹簧离合器1膜片弹簧离合器的结构20膜片弹簧离合器在现代汽车上得到了广泛应用，不仅在轿车上采用，而且在轻型、中型货车，甚至在重型货车上也得到应用。图 22、图 2-3 所示为桑 塔 纳 2000 型 膜片弹簧离合器总成，主要由从动盘、膜片弹簧、压盘组、离合器盖等零部件组成。图 22 桑 塔 纳 2000型 离 合 器 总 成1-离合器从动盘 2-膜片弹簧与压盘 3-分离轴承 4-分离套筒 5-分离轴 6-拉索 7-传动杆 8-弹簧 9
14、-卡簧 10、11-轴承套及密封件图 2-4 膜片弹簧1-分离钩（回位弹簧片） 2-分离轴承 3-支撑环 4-主动（压）盘 5-膜片弹簧 6-从动盘 7-支撑环定位螺钉（铆钉） 8-膜片弹簧立体图形1-分离钩（回位弹簧片） 2-分离轴承 3-支撑环 4-主动（压）盘 5-膜片弹簧 6-从动盘 7-支撑环定位螺钉（铆钉） 8-膜片弹簧立体图形21如图 24 所示，膜片弹簧采用优质薄弹簧钢板制成，钢板常用材料为 60Si2MnA，形状为碟形，凹面进行喷丸处理，开有 18 个径向切槽，切槽内端开通，外端为圆孔，形成多个弹性杠杆，它既是压紧杠杆，又是分离杠杆简化了离合器的结构。膜片弹簧的两侧有钢丝支承
15、环，膜片弹簧的末端圆孔穿过固定铆钉而处在两个支承环之间，借助于固定铆钉将它们安装在离合器盖上。两个支承环成为膜片弹簧工作的支点。压紧装置由离合器盖、主动压盘、膜片弹簧、支撑定位铆钉、分离钩及传动钢片组成，如图2-5 所示。传动钢片共三组，均布于压盘周围，其两端分别与离合器盖和压盘联接，飞轮旋转时，转矩通过离合器盖、传动片传给压盘。离合器分离时，传动片弯曲。传动片式压盘定位和驱动结构无摩擦和磨损，无传动间隙，传动效率高，冲击噪声小。支承环在膜片弹簧中部，左右各一根，由定位铆钉固定，作为膜片弹簧变形时的支点。压盘周边对称固定有多个分离钩，把膜片弹簧的外边缘和压盘钩在一起，膜片弹簧外边缘就压在压盘的
16、环形台上。2膜片弹簧离合器的工作原理如图 2-5 所示，当离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧不受力而处于自由状态，如图 25a所示。此时离合器盖 2 与飞轮 1 之间有一距离。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，消除距离后，离合器盖 2 通过支承环 5，膜片弹簧 4 使其产生弹性变形(膜片弹簧锥顶角增大)，此时膜片弹簧的外圆周对压盘 3 产生压紧力而使离合器处于接合状态，如图 2-3b 所示。当踩下离合器踏板时，分离轴承被推向前移，使膜片弹簧压在支承环 5 上，并以此为支点产生反向锥形变形，膜片弹簧 4 的外圆周向后翘起，通过分离钩 6 拉动压盘 3 后移使离合器分离，如图
17、2-3c 所示。图 2-3 膜片弹簧离合器盖和压盘示意图1铆钉 2传动片 3支承环 4膜片弹簧 5支承铆钉 6压盘 7离合器盖图 25 膜 片 弹 簧 离 合 器 工 作 原 理 示 意 图1-飞轮 2-离合器盖 3-压盘 4-膜片弹簧 5-膜片弹簧支承圈 6-分离钩 7-分离轴承a)安 装 前 位 置 b)安 装 后 (接 合 )位 置 ， c)分 离 位 置223.膜片弹簧离合器的结构形式膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受推力还是受压力，可分为拉式膜片弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器。1)推式膜片弹簧离合器（如图 2-5 所示）根据支承环的数目推式膜片弹簧离合器可分为双支承环式、单支承环式和无
18、支承环式三种。双支承环式膜片弹簧离合器是目前采用广泛的一种结构形式。2)拉式膜片弹簧离合器（如图 2-6 所示）拉式膜片弹簧离合器的特点是膜片弹簧的安装方向与推式的相反(即接合状态下锥顶向前)，离合器的支承环移到了膜片弹簧的外端，分离离合器时，必须通过分离套筒将膜片中央部分向后拉。拉式膜片弹簧离合器的支承结构大大简化，膜片弹簧的结构强度也得到提高，而且，由于离合器盖中央窗孔加大，通风散热条件变好。在一般的压式膜片弹簧离合器中，当支承环磨损时，在膜片弹簧与前支承环之间形成的间隙将导致离合器踏板自由行程增大，而在拉式膜片弹簧离合器中，在同样的磨损情况下，膜片弹簧仍能保持与支承环接触而不产生间隙。拉
19、式膜片弹簧离合器在提高转矩容量、分离效率以及减轻操作强度、冲击和噪声，提高寿命方面，都比推式离合器好。所以，拉式膜片弹簧离合器是一种很有发展前途的结构。一汽大众生产的捷达、高尔夫轿车的离合器就是拉式膜片弹簧离合器。234膜片弹簧离合器的结构特点1）由于膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，使得离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。2）膜片弹簧离合器工作性能稳定。膜片弹簧具有理想非线性特征，从动摩擦片磨损后，弹簧压力几乎保持不变，压盘的压紧力几乎不变，即使磨损到极限，其压紧力而仅下降 2%3%。而螺旋弹簧离合器，随从动盘摩擦片磨损变薄，分离杠杆内端逐渐抬高，从动盘每磨薄 1，分
20、离杠杆内端约向上抬高 4，分离杠杆抬得越多，压紧弹簧的弹力释放的越多。当从动盘磨损到极限时，压盘压力下降 8%17%。3）分离时操纵轻便，在离合器的工作容量和操纵机构均相同时，膜片弹簧离合器可使踏板力下降 35%左右。4）膜片弹簧与压盘整个圆周方向接触，压紧力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。5）膜片弹簧由制造保证其内端处于同一平面，不存在分离杠杆工作高度的调整。6）膜片弹簧中心位于旋转轴线上，在汽车行驶过程中，膜片弹簧的压紧力几乎不受离心力的影响，因此这种离合器更适合与高速发动机使用。因膜片弹簧离合器具有上述优点，因此在轿车、轻型及中型货车上用得越来越广泛，上海桑塔纳、一汽奥迪 100、南
21、京依维柯等汽车也均采用。二、周布螺旋弹簧式离合器周布螺旋弹簧离合器根据从动盘数目可分为单盘式周布弹簧离合器和双盘式周布弹簧离合器。1单盘式周布弹簧离合器的构造东风 EQl090E 型汽车的单片离合器即为这类离合器的典型，其构造如图 27 所示。离合器的主动部分、从动部分和压紧机构都装在发动机后方的离合器壳 18 内，而操纵机构的各个部分则分别位于离合器壳内部、外部和驾驶室中。1）主动部分发动机飞轮2、离合器盖 19 和压盘 16 是离合图 2-6 拉式膜片弹簧离合器示意图25器的主动部分。离合器盖 19 和压盘之间是通过四组传动片 33 来传递转矩的。传动片用弹簧钢片制成，每组两片，其一端用传
22、动片铆钉 32 铆在离合器盖 19 上，另一端则用传动片固定螺钉与压盘连接。离合器盖用螺钉固定在发动机飞轮上。因此，26压盘能随飞轮一起旋转。在离合器分离时，弹性的传动片产生弯曲变形(其两端沿离合器轴向作相对位移)。为使离合器分离时不至于破坏压盘的对中和离合器的平衡，四组传动片相隔 90沿圆周切向呈均匀分布。传动片除具有将离合器盖的动力传给压盘的作用外，还对压盘起导向和定心作用。2）从动部分在飞轮和压盘之间装有一片带有扭转减振器的从动盘组件(以下简称从动盘)。从动部分即由从动盘和从动轴 11 组成。从动盘由从动盘毂 10、从动盘本体 4、摩擦衬片 5 和减振器盘 6 等组成。铆装在从动盘毂上的
23、从动盘本体由薄钢片制成，故其转动惯量较小。从动盘本体 4 的两面各铆有一片石棉合成物制成的摩擦衬片 5。从动盘毂的花键孔套在从动轴前端的花键上，并可沿花键轴向移动。3）压紧装置压紧装置由 16 个沿圆周分布于压盘和离合器盖之间的压紧弹簧 31 组成。在压紧弹簧压力作用下，压盘压向飞轮，并夹紧从动盘，使离合器处于接合状态。这样，在发动机工作时，发动机的转矩一部分由飞轮经与之接触的摩擦衬片直接传给从动盘本体；另一部分则由飞轮通过 8 个固定螺钉传给离合器盖 19，并由此经四组传动片 33 传给压盘 16，最后也通过摩擦衬片传给从动盘本体。从动盘本体再将转矩通过从动盘毂的花键传给从动轴 11，由此输
24、入变速器。为了减少压盘向压紧弹簧传热、防止压紧弹簧受热后弹力下降，在压盘与压紧弹簧接触处铸有肋板，以减小接触面积，并在接触面间加装隔热垫。离合器须与曲轴飞轮组组装在一起进行动平衡校正。为了保持离合器重新组装后的动平衡，离合器盖与飞轮的相对角位置由定位销 17 确定。4）操纵机构图 2-7 东 风 EQl090E型 汽 车 单 盘 离 合 器l-离 合 器 壳 底 盖 2-发 动 机 飞 轮 3-摩 擦 片 铆 钉 4-从 动 盘 本 体 5-摩 擦 衬 片 6-减 振 器 盘 7-减 振器 弹 簧 8-减 振 器 阻 尼 片 9-阻 尼 片 铆 钉 10-从 动 盘 毂 ll-变 速 器 第
25、一 轴 (离 合 器 从 动 轴 ) 12-阻尼 弹 簧 铆 钉 13-减 振 器 阻 尼 弹 簧 14-从 动 盘 铆 钉 15-从 动 盘 铆 钉 隔 套 16-压 盘 17-离 合 器 盖 定位 销 18-离 合 器 壳 19-离 合 器 盖 20-分 离 杠 杆 支 承 柱 21-摆 动 支 片 22-浮 动 销 23-分 离 杠 杆 调整 螺 母 24-分 离 杠 杆 弹 簧 25-分 离 杠 杆 26-分 离 轴 承 27-分 离 套 筒 回 位 弹 簧 28-分 离 套 筒 29-变 速 器 第 一 轴 轴 承 盏 30-分 离 叉 31-压 紧 弹 簧 32-传 动 片 铆 钉
26、 33-传 动 片27操纵机构中的分离杠杆 25、分离轴承 26 及分离套筒 28、分离叉 30 装在离合器壳 18 的内部；而分离叉臂、分离杠杆、踏板轴、踏板臂和踏板等则装在离合器壳的外部。离合器在压紧弹簧的作用下经常处于接合状态，只有在必要时才暂时分离。EQl090E 型汽车离合器有四个用薄钢板冲压而成的分离杠杆，它们沿周向均布并沿径向安装，其中部以支承柱 20 孔中的浮动销 22 为支点，外端通过摆动支片 21 抵靠在压盘的沟状凸起部。当在分离杠杆内端施加一个向前的水平推力时，分离杠杆绕支点摆动，其外端通过摆动支片推动压盘克服压紧弹簧的力而后移，从而解除对从动盘的压紧力，于是摩擦作用消失
27、，离合器不再传递转矩，即进入了分离状态。前端装有分离轴承 26 的分离套筒 28，松套在变速器第一轴轴承盖 29 的管状延伸部分的外圆面上，并在回位弹簧 27 的作用下，以其两侧的凸台平面，抵靠在分离叉 30 两端的圆弧表面上。分离叉又以其两端轴颈支承在离合器壳孔中的衬套内，其外侧轴颈的延伸端固定着分离叉臂。分离叉绕其轴颈转动时，推动分离套筒向飞轮方向轴向移动，从而对分离杠杆内端施加推力。离合器工作时分离套筒不转动，分离杠杆则随离合器壳和压盘转动。为避免分离杠杆端部与分离套筒之间的直接摩擦，结构上设置了推力式或径向推力式的分离轴承 26。当需要使离合器由分离状态恢复接合时，驾驶员放松离合器踏板
28、。踏板和分离叉 30 分别在弹簧作用下退回原位，于是压紧弹簧 31 重又使离合器恢复接合状态。为使接合柔和，驾驶员应该逐渐放松踏板。为了及时散出摩擦面间产生的热量，离合器盖一般用钢板冲压成特殊形状，在其侧面与飞轮接触处有 4 个缺口，装合后形成 4 个窗口，当离合器旋转时，空气将不断地循环流动，以使离合器通风散热。2.双盘式周布弹簧离合器的构造为了增大离合器所能传递的转矩，并考虑到飞轮的径向尺寸有限，在重型货车上广泛采用了双盘离合器。图 28 所示为载重汽车双盘离合器的结构图。图 2-8 双 盘 周 布 弹 簧 离 合 器 28其主动部分由飞轮 1、压盘 3、中间压盘 2 及离合器盖 13 组
29、成，两个从动盘 4 和 5 夹在飞轮、中间压盘和压盘中间。离合器中沿圆周方向均布 12 个压紧弹簧，使压盘和中间压盘紧紧地压向飞轮。中间压盘的边缘上有四个缺口，飞轮上的四个定位块即嵌装在这四个缺口中，用以传递发动机的转矩，同时保证中间压盘的正确位置。这种传力方法对传力件接触部分的尺寸和位置的精度要求较高，而且在分离与结合的过程中，传力件相对运动的摩擦及磨损均较大。磨损后的传力件在离合器传动过程中会产生冲击和噪声。由于摩擦片增多，其结合较为柔和，但是必须有专门装置，以保证各主动盘和从动盘之间能彻底分离。在图 2-8 中，当离合器分离时，压盘被四个分离杠杆以支撑销为中心转动而拉向右方，而中间压盘则
30、被装在它和飞轮之间的分离弹簧推行后方，与前从动盘脱离接触。同时为了使后从动盘部被中间压盘和压盘夹住，在离合器壳上，装有四个限位螺钉，用以限制中间压盘的行程。限位螺钉的位置可调节。三、从动盘和扭转减振器发动机传到汽车传动系中的转矩是周期地不断变化着的，这就使得传动系中产生扭转振动。如果这一振动的频率与传动系的固有频率相重合，就将发生共振，这对传动系零件寿命有很大影响。此外，在不分离离合器的情况下进行紧急制动或猛烈接合离合器时，瞬时间内将造成对传动系极大29的冲击载荷，从而缩短零件的使用寿命。为了避免共振，缓和传动系所受的冲击载荷，在不少汽车传动系中装设了扭转减振器。有些汽车上将扭转减振器制成单独
31、的部件，但更多的是将扭转减振器附装在离合器从动盘中。因此，从动盘就有不带扭转减振器的和带扭转减振器的两种。不带扭转减振器的多用在双片离合器中，而带扭转减振器的则多用在单片离合器中，特别是轿车离合器中。1从动盘的结构和组成 图 2-9 所示为离合器从动盘，其基本结构由摩擦片(前摩擦片、后摩擦片)、从动盘本体和从动盘毂三个基本部分组成。为了使单盘离合器接合柔和、起步平稳，从动盘一般应具有轴向弹性。具有轴向弹性的从动盘一般有整体式、分开式和组合式几种。双盘离合器是逐片逐渐接合的，接合比较平稳，一般都不采用具有轴向弹性的从动盘，否则会使离合器踏板行程大大增加或要缩小分离杠杆比而增加踏板操纵力。2扭转减
32、振器的构造和工作原理发动机传到汽车传动器中的转速和转矩是周期性地不断变化的，这就使得传动系中产生了扭转振动。如果这一振动的频率与传动系的固有频率相一致或成整数倍，就会引发共振。此外，在不分离离合器的情况下进行紧急制动或猛烈接合离合器时，会瞬间给传动系极大的冲击载荷。共振和冲击载荷对传动系零件寿命有很大影响。为图2-9 整体式弹性从动盘30了避免共振，缓和传动系所受到的冲击载荷，提高零件的寿命，大部分从动盘上都装有扭转减振器，采用扭转减振器可以有效的防止传动系的扭转振动。图 2-10 所示为带扭转减振器的从动盘(EQ1O9OE 型汽车)。从动盘钢片 14、从动盘毂 8 和减振器盘 6 都开有六个
33、矩形窗孔，在每个窗孔内都装有减振器弹簧 10，借以实现从动盘本体与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性联系。三个从动盘隔套铆钉穿过毂上相对的三个缺口，把从动盘本体和减振器盘铆紧，并将从动盘毂及两侧的减振阻尼片 3 夹在中间，从动盘本体上的窗孔有翻边，使六个减振器弹簧不至脱出。从动盘毂与铆钉并不直接相连，它们之间留有间隙，以使从动盘毂和从动盘本体之间有相对转动的可能。从动盘工作时两侧摩擦片所受的摩擦力矩首先传到从动盘和减振器盘上，图2-10 带扭转减振器的离合器从动盘1、2-摩擦衬片 3-阻尼片 4-碟形垫圈 5-装合后的从动盘总成 6-减振器盘 7-摩擦板 8-从动盘毂 9、13、15-铆钉 10-
34、减振弹簧 11-波浪形弹簧钢片 12-止动销 14-从动盘本体a)不工作时 b 工作时31再经六个减振器弹簧传给从动盘毂，这时弹簧被压缩(如图 2-10b 所示)，借此吸收传动系统所受的冲击。有些离合器从动盘中采用两组或多组刚度不同的减振器弹簧，装弹簧的窗口长度尺寸不一，利用弹簧先后起作用的办法获得变刚度特性。这种变刚度特性可以避免传动系共振，降低传动系噪声。在减振器中也有采用橡胶弹性元件的，其形状有空心圆柱形以及星形等多种，也可具有变刚度特性。阻尼片吸收振动能量，使振动衰减。传动的扭转振动会导致从动盘本体、减振盘、从动盘毂之间产生相对运动，而两个阻尼片与上述三者的摩擦则可消除扭转振动的能量。
35、四、离合器压盘的传力方式和离合器踏板自由行程1离合器压盘的传力方式压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮连接在一起，但这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由地作轴向移动，常用的连接方式如所示。图 2-11（a）为传动片式压盘与离合器盖连接方式。离合器盖之间通过周向均布的三组或四组传动片来传递转矩。传动片用弹簧钢片制成，每组两片，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉连接在压盘上。单盘膜片弹簧式离合器压盘几乎全部采用这种连接方式。图 2-11（b）为在单盘周布弹簧离合器中常采用的凸台连接方式，离合器盖固定在飞轮上，在盖上开有长方形的窗口，压盘
36、上铸有相应的凸台，凸台伸进窗口以传递转矩。在设计时，应考虑到摩擦片磨损后，压盘将向前移，因此应使凸台高出窗口以上，以保证转矩的可靠传递。这种结构在原 BJ2021 汽车上采用。单盘32（ b） 凸 台 传 动 （ c） 键 传 动 （ d） 销 传 动 离合器也有采用键连接方式连接，如图 2-11（c）所示。在双盘离合器中一般都采用综合式的连接方法，即中间压盘通过键，压盘则通过凸台。双盘离合器也有用销子传力的，如图 2-11（d）所示，通过传力销将飞轮与中间压盘、压盘连接在一起。离合器压盘的 驱动装置起着传力、导向和定心等三方面的作用。2离合器踏板 自由行程从离合器的工作原理可知，从动盘摩擦片
37、经使用磨损变薄后，在压紧弹簧作用下，压盘要向前移动，分离杠杆内端则相应地要向后移动，才能保证离合器完全接合。如果未磨损前分离杠杆内端和分离轴承之间没有预留一定间隙，则在摩擦片磨损后，分离杠杆内端因抵住分离轴承而不能后移，使分离杠杆外端牵制压盘不能前移，从而不能将从动盘压紧，则离合器难以完全接合，传动时会出现打滑现象。这不仅会降低离合器所能传递的最大转矩，而且会加速磨损摩擦片和分离轴承。因此，当离合器处于正常接合状态时，在分离杠杆内端与分离轴承之间必须预留一定量的间隙，即离合器的自由间隙。上海桑塔纳轿车离合器的自由间隙为 1.5mm，东风 EQl090E 型汽车为 34mm。由于自由间隙的存在，
38、踏下离合器踏板时，首先要消除这一间隙，然后才能开始分离离合器。为消除这一间隙所需的离合器踏板行程，称为离合器踏板的自由行程。上海桑塔纳离合器踏板自由图 2-11 压 盘 的 几 种 传 力 方 式（a）传力片传动33行程设计值为 1520mm，东风 EQl090E 型汽车为 3040mm。第二汽车制造厂规定 EQl090E 型汽车每行驶 1000km 左右，要检查调整离合器踏板的自由行程。为使离合器分离彻底，须使压盘向后移动足够的距离，这一距离通过一系列杠杆的放大，反映到踏板上就是踏板的有效行程。离合器踏板的自由行程和有效行程之和即为踏板的总行程。第三节 离合器的操纵机构离合器的操纵机构是驾驶
39、员借以使离合器分离，又使之柔和接合的一套装置。它起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。由于离合器使用频繁，因此离合器操纵机构首先要求操纵轻便，以减轻驾驶员的劳动强度。操纵轻便性包括两个方面：一是加在离合器踏板上的力不应过大，一般为 196245N；二是踏板总行程应在一个恰当的范围内(一般为 100150mm，最大不超过 180mm)。如果上述两方面要求无法协调时，则可采用加力机构。离合器操纵机构的另一个要求是应有踏板行程的校正机构，以便当摩擦片磨损时可以进行校正(使分离套筒上的止推轴承与分离杠杆间能保持正常间隙)。按照分离离合器时所需操纵能源的不同，离合器操纵机构分为人力式和助力式的。
40、人力式又可以分为机械式和液压式的；助力式的又可以分为气压助力式和弹簧助力式的。人力式操纵机构是以驾驶员作用在踏板上的力作为唯一的操纵能源。助力式操纵机构除了驾驶员的力以外，一般主要以其他形式的能源作为操纵能源。本节主要介绍在轿车中应用较多的机械式操纵机构、液压式操纵机构和弹簧助力式操纵机构，其中液压操纵机构应用最多。虽然离合器操纵机构类型较多，但位于飞轮壳内的分离操纵机构其结构基本相同，且前已述及，故这里主要介绍其中飞轮壳外面的部分。一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式来分，有机械式和液压式两种。1机械式操纵机构机械式操纵机构有杆系传动和绳索传动两种形式。杆系传动机构如图 21
41、2 所示，其结构简单，工作可靠，广泛应用于各型汽车上。例如东风 EQl090E 型汽车即为杆系传动机构。但杆系传动中杆34件间铰接多，摩擦损失大，车架或车身变形以及发动机位移时会影响其正常工作。在平头车、后置发动机汽车等离合器需要远距离操纵时，合理布置杆系比较困难。绳索传动机构(图 213)可消除杆系传动机构的一些缺点，并能采用便于驾驶员操纵的吊挂式踏板。但绳索寿命较短，拉伸刚度较小，故只适用于轻型、微型汽车和某些轿车。例如桑塔纳、捷达轿车离合器的操纵机构中，采用了绳索传动机构。图 213 捷 达 轿 车 离 合 器 绳 索 式 传 动 操 纵 机 构1-离 合 器 分 离 杠 杆 2、 4-
42、固 定 点 3-离 合 器 绳 索 总 成 5-助 力 弹 簧 6-离 合 器 踏 板 A-助 力 弹 簧 导 向 杆 与 离 合 器 踏 板 支 架 连 接 销 轴 B-助 力 弹 簧 导 向 杆 与 离 合 器 踏 板 连 接 销 轴 C-一 离 合 器 踏 板 轴图 2-12 杆系传动机构352液压式操纵机构液压式操纵机构示意图如图 214 所示，主要由主缸 2、工作缸 7 以及管路系统组成。液压式操纵机构具有摩擦阻力小、传动效率高、质量轻、接合柔和及布置方便等优点，并且不受车身车架变形的影响，因此其应用日益广泛。例如桑塔纳 2000GSI 型轿车，一汽红旗 CA7220 型轿车、奥迪
43、100 型及北京 BJ2020 型轻型越野车等汽车的离合器均采用液压式操纵机构。桑塔纳 2000GSI 型汽车离合器的液压操纵机构如图 2-15 所示。液压操纵系统液压操纵系统由离合器踏板 8、储液罐 4、进油软管 5、主缸 10、工作缸 3、油管总成 9、分离板 2、分离轴承 11 等组成。储液罐有两个出油孔， 分别把制动液供给制动总泵和离合器液压操纵 系统。图 214 离 合 器 液 压 式 操 纵 机 构 示 意 图1-踏 板 2-主 缸 3-储 液 罐 4-分 离 杠 杆 5-分离 轴 承 6-分 离 叉 7-工 作 缸36主缸构造如图 216 所示。主缸体借补偿孔、进油孔通过进油软管
44、与储液罐相通。主缸体内装有活塞，活塞中部较细，且为“十”字形断面，使活塞右方的主缸内腔形成油室。活塞两端装有皮碗。活塞左端中部装有止回阀，经小孔与活塞右方主缸内腔的油室相通。当离合器踏板处于初始位置时，活塞左端皮碗位于补偿孔与进油孔之间，两孔均开放。图 2-15 桑 塔 纳 2000GSI离 合 器 液 压 操 纵 系 统 图1-变 速 箱 壳 体 2-分 离 板 3-工 作 缸 4-储 液 罐 5-进 油 软 管 6-回 位 弹 簧 7-推 杆 接 头 8-离 合 器 踏 板 9-油 管 总 成 10-主 缸 11-分 离 轴 承图 2-16 主 缸 构 造 图37工作缸构造如图 217 所
45、示。工作缸内装有活塞、皮碗、推杆等，缸体上还设有放气螺塞。当管路内有空气存在而影响离合器操纵时，可拧松放气螺塞放气。踩下离合器踏板时，通过主缸推杆使活塞向左移动，止回阀关闭。当皮碗将补偿孔 A 关闭后，管路中油液受压，压力升高。在油压作用下，工作缸活塞被推向右移，工作缸推杆顶头直接推动分离板，从而带动分离轴承，使离合器分离。工作缸活塞直径为 22.2mm，主缸活塞直径为 19.05mm。由于前者略大于后者，故液压系统稍有增力作用，以补偿液流通道的压力损失。当迅速放松离合器踏板时，踏板复位弹簧通过主缸推杆使主缸活塞较快右移，而由于油液在管路中流动有一定阻力，流动较慢，使活塞左面可能形成一定的真空
46、度。在左右压力差的作用下，少量油液通过进油孔经过主缸活塞的止回阀流到左面弥补真空。在原先已由主缸压到工作缸去的油液重又流回到主缸时，由于已有少量补偿油液经止回阀流入，故总油量过多。这多余的油液即从补偿孔流回储液罐。当液压系统中因漏油或因温度变化引起油液的容积变化时，则借补偿孔适时地使整个油路中油量得到适当的增减，以保证正常油压和液压系统工作的可靠性。桑塔纳 2000GSI 型轿车离合器液压操纵系统与原机械式绳索传动装置相比有许多优点：其摩擦阻力小、质量轻、布置方便、接合柔和。经 15 万 km 城市道路试验(出租车)和 10 万 km 耐久道路试验，其踏板力没有明显上升(平均踏板力从 102N
47、 上升到 112N)，踏板行程亦无明显变化。二、弹簧助力式操纵机构为了减轻驾驶员的劳动强度，为了减小所需踏板力，又不致因传动机构杠杆比过大而加大踏板行程，在有些轿车离合器的操纵机构中，在机械式或液压式操纵机械基础上增设弹簧助力装置。图 2-18 所示为弹簧助力机械式操纵机构的示意图。当离合器踏板完全放松时，即离合器接合，此时助力弹簧轴线位于踏板转轴下方。踩下离合器踏板，踏板绕自身转轴顺时针转动，压缩助力弹簧，此时助力弹簧实际是起到阻碍的作用，即助力弹簧的伸张力产生一个阻碍踏板转动的逆时针力矩 FL，但这个力矩是比较小的。当踏板转动到助力弹簧的轴线与踏板转轴处于一条直线上时，该阻碍力矩为零。随着
48、踏板的进一步踩下，助力弹簧轴线位于踏板转轴上方，此时助力弹簧的伸张图 217 工 作 缸 构 造 图38力产生一个有助于踏板转动的顺时针力矩 FL。在踏板后段行程是最需要助力作用的，因而这种弹簧助力式操纵机构可以有效地减轻驾驶员疲劳。图 219 捷 达 轿 车 离 合 器 操 纵 机 构 的 弹 簧 助 力 装 置图 218 弹簧助力式操纵机构39图 2-19 所示为捷达轿车离合器的绳索式机械操纵机构中的弹簧助力装置。其工作原理与上述弹簧助力装置相同。该结构中的助力弹簧是压缩弹簧，弹簧的一端支承在固定支架的销轴上，另一端支承在活动销轴上。活动销轴通过连杆与踏板轴连接。当离合器处于接合位置时，活
49、动销轴的轴心位于固定支架的销轴与踏板轴连线的下方。当踏下离合器踏板时，活动销轴绕踏板轴顺时针转动，当转到三销轴轴心处于同一直线上时，助力弹簧对踏板不起助力作用。继续踏下踏板时，活动销轴绕踏板轴继续转动，当活动销轴转到固定支架的销轴与踏板轴连线的上方时，处于压缩状态的助力弹簧推动离合器踏板绕踏板轴顺时针转动，由于助力弹簧与踏板的转动方向一致，故对踏板施加一个附加作用力矩，从而起到了助力作用。当松开离合器踏板时，随着离合器踏板的复位，活动销轴又回到固定支架的销轴与踏板轴连线的下方，处于压缩状态的助力弹簧又推动离合器踏板绕其轴逆时针转动，促使离合器踏板迅速复位。第四节 离合器的检测、故障诊断与维修一、离合器的调整内容与方法1.离合器踏板自由行程的检测与调整检查踏板自由行程的办法如图 2-20 所示，用一个钢直尺抵在驾驶室底板上，先测量踏板完全放松时的高度，再用手轻按踏板，当感到压力增大时，表示分离轴承端面已与分离杠杆内端接触，即停止推踏板，再测量踏板高度。两次测量的高度差，即为踏板的自由行程。图2-20 离合器踏板自由行
