第2章 离合器,主编 贺大松,学习目标： 掌握离合器的作用、了解离合器的分类 掌握摩擦离合器的基本组成和工作原理，掌握膜片弹簧离合器的构造、拆装和检修 了解离合器的主要操纵机构 掌握离合器常见的故障现象、原因及诊断排除方法,2.1 离合器的概述 离合器安装在汽车发动机飞轮的后端面，其主动部分与飞轮相连，从动部分与变速器输入轴相连，驾驶员通过脚踩踏板来操纵，在自动变速器前面，不需要安装离合器。,2.1.1 离合器的作用 1实现汽车平稳起步 2保证传动系平顺换挡 3限制所传递的扭矩，防止传动系过载 离合器既限制了传动系可能传递的最大扭矩，同时又防止了传动系过载。,2.1.2 离合器的性能要求 为了保证离合器的上述功用，要求离合器具有以下性能： 1有足够的作用力，能可靠地传递发动机的最大扭矩，而不打滑。 2具有良好的热稳定性和耐磨性，工作可靠，寿命长。 3保证发动机与传动系分离迅速、彻底。 4保证发动机与传动系接合平顺、柔和。 5从动部分转动惯量较小，换挡时齿轮冲击小。 6操纵机构结构简单、操作轻便、检修方便。,2.1.2 离合器的型式 离合器的结构型式有多种，按传递扭矩方式的不同可分为摩擦式、液力式和电磁式三类。 1摩擦式离合器 2液力式离合器 3电磁式离合器,2.2 离合器的构造 2.2.1 摩擦式离合器 1摩擦式离合器的分类 常用摩擦式离合器之间，因摩擦面数目 (从动盘的数目)、压紧弹簧的形式和操纵机构的不同，其总体结构有较大的差异。 (1)按从动盘的数目分：单片式和双片式。 (2)按压紧弹簧的型式分：周布弹簧式、中央弹簧式和膜片弹簧式。 (3)按操纵方式分：机械式、液压式和气压式。,2摩擦式离合器的基本组成 图2-1所示为摩擦式离合器的构造，其结构主动部分、从动部分、压紧机构、分离机构和操纵机构五部分组成。,图2-1 摩擦式离合器的基本组成和工作原理示意图 1-曲轴 2-变速器第一轴 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、l5-回位弹簧 11-分离叉 12一踏板 13-拉杆 I4-拉杆调节叉 16一压紧弹簧 17-从动盘摩擦衬片 l8一轴承,3摩擦片式离合器的工作过程 (1)结合状态中 发动机工作，飞轮4旋转，并带动离合器盖6和离合器压盘5旋转。在压紧弹簧l6的作用下，压盘5和从动盘3被紧压在飞轮4上，在从动盘3与飞轮4、压盘5的接合面上产生摩擦力矩，并通过从动盘3带动变速器第一轴2一起旋转，发动机的动力传给变速器。 当从动盘3 与飞轮4、压盘5间的摩擦力矩大于发动机的输出扭矩()时，从动盘3与飞 轮4等速转动，输出扭矩为Me ；当 时，从动盘3与飞轮4间产生滑转，且两者不等速，输出扭矩为。,( 2)分离过程 当驾驶员踩下踏板时，通过联动件，向右拉动分离叉11下端，其上端向左移动，使分离轴承9前移，压在分离杠杆7上， 分离杠杆7内端向左，外端向后拉动压盘5，使压盘5 产生一个向后的拉力，当拉力大于压紧弹簧l6的张力时，从动盘5与飞轮4、压盘5脱离接触，发动机继续旋转，但不能向变速器输出动力。 (3)结合过程 当需要恢复动力传递时，缓慢抬起踏板12时，分离轴承减少对分离杠杆的压力，从而逐渐减少了作用在压盘5上的拉力，在压紧弹簧l6的作用下，从动盘3与飞轮4、压盘5逐渐接合，摩擦力矩逐渐增大，当大于汽车通过传动系统作用在从动盘3上的阻力扭矩时，离合器完成结合，从动盘3与飞轮4等速转动，汽车起步。,2.2.2 膜片弹簧式离合器 膜片弹簧式离合器采用膜片弹簧式作压紧弹簧，省略了分离杠杆。例如：桑塔纳2000型轿车采用的膜片弹簧压紧的单片摩擦式离合器。其结构如图2-2所示，由主动部分、从动部分、压紧和操纵机构组成。主动部分由飞轮、压盘、离合器盖等组成。从动部分由从动盘本体、摩擦衬片、花键毂和扭转减振器等组成；压紧及分离机构由膜片弹簧、支承圈等组成；操纵机构如图2-3所示，由离合器踏板8、离合器主缸9、离合器工作缸3、储液罐4、推杆、分离板2和分离轴承11等组成。,图2-2 膜片弹簧离合器零部件分解图 1-离合器总成 2-离合器从动盘 3-卡环 4-压板 5-螺栓 6-中间板 7-离合器盖总成8-离合器分离推杆 9-螺栓,图2-3 桑塔纳2000GSi型轿车离合器操纵机构 1-变速器壳体 2-分离板 3-工作缸 4-储液罐 5-进油软管 6-助力弹簧及销轴 7-销轴 8-离合器踏板 9-主缸 10-油管总成 11-分离轴承,1离合器压盘和盖总成 离合器压盘和盖分解图如图2-4所示。膜片弹簧离合器盖和压盘示意图如图2-5所示。,图2-4 膜片弹簧离合器盖和压盘分解图 图2-5 膜片弹簧离合器盖和压盘示意图 1-离合器盖 2-膜片弹簧 3-压盘 1-铆钉2-传动片3-支承环 4-膜片弹簧 4-传动片5-从动盘 6-支承环 5-支承铆钉 6-压盘 7-离合器盖,1）离合器盖7未固定在飞轮上时，如图2-7a所示 2）离合器盖2被螺钉固定到飞轮1上时，如图2-7b所示 3）分离离合器时，如图2-7c所示,图2-6膜片弹簧 图2-7 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-支承圈6-从动盘 7-分离拉杆 8-分离轴承,(2)从动盘及扭转减振器 图2-8所示为桑塔纳2000型轿车从动盘结构示意图。从动盘主要由两块摩擦衬片l、 2，从动盘本体14及波形弹簧片11和扭转减振器6组成。 当从动盘不受扭矩作用时，减振弹簧保持自由长度，如图2-8a所示。当从动盘受一定转矩时，由发动机经飞轮和压盘传递给从动盘摩擦片的扭矩，首先传到从动盘本体及减振盘上，再经过刚度较小的一组弹簧10，减振弹簧被压缩后将扭矩传给盘毂，如图2-8b所示。这种结构的扭转减振器称为多级变刚度扭转减振器，其工作性能稳定，适用于各种小型货车、轿车。,图2-8 带扭转减震器的从动盘 （a）不工作时 (b )工作时 1、2-摩擦衬片 3-摩擦垫圈 4-碟形垫圈 5-从动盘总成 6-减震器 7-摩擦板8-从动盘毂9、13、15、17-铆钉10-减震弹簧11-波形弹簧钢片12-止动销 13-从动钢片 14-从动盘本体,(3)膜片弹簧离合器的结构特点 1）膜片弹簧既起压紧弹簧的作用又起分离杠杆的作用。 2）膜片弹簧具有自动调节压紧力和高速时压紧力稳定的特点，压紧力几乎与转速无关。 3）膜片与压盘接触面积大，压力分布均匀，压盘不易变形，接合柔和，分离彻底，膜片指端平整，勿需调整。 4）结构简单，弹性性能良好，轴向尺寸小，操纵轻便，零件少，容易平衡。,3.2.3 周布弹簧式离合器 单片周布弹簧式离合器的构造如图2-9所示。离合器由主动部分、从动部分和压紧机构、分离机构和操纵机构组成。其中，前四个机构安装在发动机后部的离合器壳内，操纵机构的各个部分分别位于离合器壳内部、外部和驾驶室中。,图2-9 东风EQ1090E型汽车单片离合器示意图 1-离合器壳底盖 2-发动机飞轮 3-摩擦片铆钉 24一从动盘本体 5一摩擦片 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 11-变速器第一轴(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-变速器第一轴轴承盖30-分离叉31-压紧弹簧 32-传动片铆钉 33-传动片,1主动部分 主动部分由离合器盖、压盘和传动片组成。离合器盖19是用低碳钢冲压成的，并用定位销17 定位，通过螺栓固装在飞轮上，保证了离合器与飞轮2同心，离合器盖的侧面制有通风口，当离合器旋转时，抽出热空气，加强为了散热。 压盘16的平面和飞轮的平面一起组成了主动件的摩擦面，该平面要求平整，压盘利用摩擦力传递扭矩，承受很大的机械负荷和热负荷，常用高强度铸铁制成，具有较高的强度和刚度、较好的耐磨性和耐热性能，使用中变形小。 传动片33用弹簧钢片制成，每组两片，共四组，其一端用铆钉32铆在离合器盖上，另一端则用螺钉与压盘相连接，周向均布在压盘和离合器盖之间，用来传递扭矩。正常工作时，离合器盖通过传动片拉动压盘旋转。在离合器分离或接合过程中，传动片产生弯曲变形，一端随压盘前后移动。,2从动部分 如图2-10所示，从动部分的主要部件是从动盘。从动盘的基本结构是由两片摩擦衬片1和6、从动钢片 3、从动盘毂5组成(图12-3)。从动盘钢片3通常是用薄弹簧钢板制成，其上开有辐射状的槽，可防止热变形，与从动盘毂铆在一起。,图2-10从动盘的组成 1-前衬片 2-压片 3-从动盘钢片 4-波浪形弹簧钢片 5-从动盘毂 6-后衬片 7-平衡片,为了消除扭转振动、避免共振，防止传动系过载，多数汽车在离合器从动盘中装有扭转减振器，其构造和工作原理如图2-11所示。,图2-11 扭转减振器的组成及工作示意图 1、10-摩擦衬片 2-波浪形弹簧钢片 3-从动盘钢片 4-摩擦片 5-特种钢钉 6-从动盘毂 7-调整垫片 8-减振器弹簧 9-减振器盘,3压紧机构 如图2-9所示，沿压盘周向对称布置的16个 螺旋弹簧31，装配时，拧紧离合器盖螺钉，将螺旋弹簧、压盘和从动盘压向飞轮，使离合器处于接合状态。螺旋弹簧压紧压盘，增大了摩擦片上的摩擦力。工作时，发动机的动力一部分由飞轮经摩擦作用直接传到从动盘上；另一部分由离合器盖、传动片传给压盘，最后也通过摩擦片传给从动盘。,4分离机构 (1)分离叉 (2)分离杠杆,图2-12分离杠杆防干涉的结构措施示意图 a)支点摆动式 b)支点移动式 c)、d)重点摆动式 c)综合式 l-压盘 2-离合器盖 3-支承螺柱 4-分离杠杆 5-滚销 6-分离螺钉 7-摆动片,由于从动盘有一定的弹性，飞轮、压盘和从动盘的接触面积也会有一定的翘曲变形。要使离合器彻底分离，就必须使压盘向后移动充分的距离(13mm)。这一距离通过一系列杠杆放大，反映到踏板上就是踏板的有效行程。 在离合器接和状态下，分离杠杆内端与分离轴承间留有“自由间隙”，这个间隙反映到离合器踏板上，使踏板产生一个空行程，称为踏板的自由行程。 有效行程与自由行程之和就是踏板的总行程。,5分离轴承 离合器分离时，分离套筒沿其轴线移动，推动分离轴承向前移动，推动分离杠杆内端向前摆动，分离杠杆外端使压盘后移。实现离合器分离。 6离合器壳 离合器壳（即飞轮壳）安装在气缸体上，用来连接发动机、离合器、变速器。前端面与气缸体的后端面间用定位套定位，用螺栓连接，后端面用螺栓与变速器连接，并用变速器第一轴(即离合器从动轴)轴承盖凸缘与离合器壳后孔定心。,2.2.4 中央弹簧式离合器 在一些重型载重汽车上，为传递较大力矩，减小离合器操纵力，常采用中央弹簧式离合器。如长征XD2150型汽车所采用中央弹簧、双从动盘摩擦式离合器，其结构如图2-13所示。该离合器由传动销、中间压盘、扭转减振器、从动盘、飞轮、分离杠杆、后压盘、分离弹簧、离合器盖、调整环、拉杆、分离套筒、中央压紧弹簧、平衡盘、支承销、压紧杠杆等组成。,图2-13长征XD2150型汽车中央弹簧离合器 1-传动销 2中间压盘 3-扭转减振器 4、5-从动盘 6-飞轮 7-分离杠杆 8-后压盘 9-分离弹簧 10-离合器盖 11-调整环 l2-拉杆 13-分离套筒 I4-中央压紧弹簧 15-平衡盘 I6-支承销 17-压紧杠杆,当踏下离合器踏板时，操纵机构中的分离叉便将分离套筒13向前推，进一步压缩中央弹簧14，同时通过拉杆将压紧杠杆l7内端向前推移使压紧杠杆17外端后移，而与压盘8分离，压盘8便在分离弹簧9的拉力作用下离开后从动盘4。为保证各摩擦面彻底分离，在中间压盘2上装有分离杠杆7，当后压盘8后移