一、離合器概述
1. 什麼是離合器?離合器在哪?有什麼用?
離合器是分離、接合的零部件總成;位於發動機與變速器之間;用於切斷、傳遞發動機傳向傳動系的動力。
2. 離合器的功用
(1) 使發動機與傳動系逐漸接合,保證汽車平穩起步;
(2) 暫時切斷髮動機的動力傳動,保證變速器換檔平順;
(3) 限制所傳遞的轉矩,防止傳動系過載。
3. 離合器的分類:
摩擦離合器、液力離合器、電磁離合器。
4. 對離合器的要求
(1)保證可靠地傳遞發動機的最大轉矩又能防止傳動系過載。
(2)接合時應平順柔和,保證汽車平穩起步,減少衝擊。
(3)分離時應迅速徹底,保證變速器換檔平順和發動機起動順利。
(4)旋轉部分的平衡性好,且從動部分的轉動慣量小。
(5)具有良好的通風散熱能力,防止離合器溫度過高。
(6)操縱輕便,以減輕駕駛員的疲勞。
二、摩擦式離合器的結構和工作原理
1、摩擦式離合器的分類
1)按從動盤的數目不同,單盤式、雙盤式和多盤式
2)按壓緊彈簧的形式分,周布彈簧式和膜片彈簧式
3)按操縱方式不同,機械式、液壓式和氣動式
2、摩擦離合器的組成
主動部分:飛輪、離合器蓋、壓盤
從動部分:從動盤、從動軸
壓緊機構:壓緊彈簧
操縱機構:離合器踏板、分離拉桿、分離叉、分離套筒、分離軸承、分離槓桿等。
3、工作原理
1) 接合狀態
飛輪、壓盤、從動盤三者在壓緊彈簧的作用下壓緊在一起,發動機的轉矩經飛輪、壓盤透過摩擦力矩傳至從動盤,再經從動軸(變速器的一軸)向變速器傳遞動力。
2) 分離過程
踩下離合器踏板,分離拉桿右移,分離叉推動分離套筒左移,透過分離軸承使分離槓桿內端左移、外端右移,使壓盤克服彈簧右移,離合器主、從動部分分離,中斷動力傳動。
3) 接合過程
緩慢抬起踏板,壓盤在壓緊彈簧的作用下逐漸壓緊從動盤,傳遞的轉矩逐漸增加,從動盤開始轉動,但仍小於飛輪轉速,壓力不斷增加,二者轉速逐漸接近,直至相等,打滑消失,離合器完全接合。
4、離合器的自由間隙和踏板自由行程
離合器處於正常接合狀態時,在分離槓桿內段與分離軸承之間所預留的間隙,即為離合器的自由間隙。
5、扭轉減振器
為了提高傳動系零部件的使用壽命和減少振動噪聲,以提高乘坐舒適性。
當汽車加速,或汽車掛檔正常行駛需要制動時,發動機的動力對於傳動軸,及制動時車身慣性對於發動機的反作用力都會集中到離合器摩擦片上,為了減小各傳動件的撞擊,故此設定了扭轉減震器,由減震器上的彈簧吸收傳動過程中的撞擊力。
為了避免轉動方向的共振,緩和傳動系受到的衝擊載荷,大多數汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉減震器。從動盤本體和減振器盤又透過六個減振器彈簧把轉矩傳給了從動盤轂。因為有彈性環節的作用,所以傳動系受的轉動衝擊可以在此得到緩和。傳動系中的扭轉振動會使從動盤轂相對於從動盤本體和減振器盤來回轉動,夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉振動的能量,將扭轉振動衰減下來。
三、離合器的故障診斷
離合器在使用過程中經常出現的故障有離合器打滑、離合器分離不徹底、離合器抖動和離合器發響等。
丟擲案例:一輛捷達轎車,當加速的時候,車速不是因為發動機的轉速提高而速度變快,而是感覺動力不足,尤其是上坡的時候,動力更不行,覺得車沒勁,什麼原因?
1、 離合器打滑
現象:(1)不能起步、起步困難
(2)加速無力、上坡時明顯無力
(3)過載或爬坡時有焦臭味
故障原因:(1)踏板自由行程過小
(2)彈簧彈力減弱
(3)摩擦片鉚釘外露或表面有油汙、老化現象
(4)壓盤與從動盤變薄或變形
(5)分離軸承和分離套筒運動不自如
診斷及排除方法:
將駐車制動杆拉緊,變速器掛上低檔,起動發動機後,踩下加速踏板,緩慢抬起離合器踏板,若汽車不能前進而發動機又不熄火,即為離合器打滑。
A. 檢查踏板自由行程,如不符合標準值,故障即由此引起;
B. 否則檢查液壓及機械操縱機構是否卡滯,若有,故障即由此引起;
C.否則,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,故障即由此引起;
D.否則,檢查離合器磨擦片表面是否有油汙、硬化或鉚釘外露現象,若有,故障即由此引起;
E.若摩擦片完好,應檢查壓緊彈簧彈力,若彈力過若,故障即由此引起;
F.若上述檢查均未發現問題,則拆解離合器,檢查壓盤和飛輪摩擦面的磨損及變形情況,若有傷痕或磨出臺階,或壓盤、飛輪翹曲過大,怎障即由此引起。
2、 離合器分離不徹底
現象:發動機怠速時,離合器踏板完全踩到底,掛檔困難,並有變速器齒輪撞擊聲。若勉強掛檔。不等抬起離合器踏板,汽車就衝撞起步或發動機熄火。行駛時,換擋困難,且變速器齒輪有撞擊聲。
原因:
(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,鉚釘鬆脫,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。
故障診斷與排除:
A. 檢查離合器踏板自由行程是否合適,若自由行程過大,應進行調整。
B. 檢查離合器從動盤或摩擦片安裝是否正確,若從動盤變形或損壞應及時更換。
C. 檢查液壓系統管路、管接頭是否漏油。
D. 檢查分離槓桿是否變形,支座是否鬆動,分離槓桿調整是否合適。
檢查變速器第一軸和離合器從動盤配合是否良好,若配合不當應及時調整。
3、 離合器抖動(接合不平順)
現象:踏下踏板、鬆開踏板時不正常響聲。
原因:(1)離合器摩擦片破裂變形、摩擦片不平,沾有油汙;
(2)鉚釘頭露出碰壓盤;
(3)各分離槓桿高低不一,不在一個平面;
(4)主、從動盤鋼片翹曲不平,飛輪工作面跳動嚴重;
(5)壓盤彈簧變軟或折斷;
(6)從動盤花鍵槽與變速器第一軸花鍵過髒;
(7)分離軸承套筒與其導管之間油汙垢,使分離軸承不能回位。
故障診斷與排除:
A. 檢查摩擦片是否破裂,是否凹凸不平或有油汙,如有更換摩擦片或予以清洗;
B. 看鉚釘頭是否外露磨損,如果碰到從動盤應排除;
C. 拆下離合器底蓋,看分離槓桿是否在一個平面上,如果不在,應調整到一個平面上;
D. 看從動盤是否材料硬化,彈簧彈力不均,應拆下檢修;
檢查分離軸承是否進退不靈活,若感覺發澀,說明分離軸承座在變速器第一軸承蓋上有汙垢,予以清洗排除。
4、 離合器發響
現象:不能平穩起步
原因:(1)分離軸承磨損嚴重或缺油,軸承回位彈簧過軟、折斷或脫落;
(2)從動盤鉚釘鬆動或減振彈簧折斷
(3)踏板回位彈簧過軟、脫落或折斷。
故障診斷與排除:
A. 稍稍踩下離合器踏板,膜片彈簧與分離軸承接觸,聽到有“沙沙”的響聲,為分離軸承響。
B. 若加油後仍響,為軸承磨損松曠或損壞,應予以更換;
C. 踩下、放鬆離合器踏板時,如出現間斷的碰擊聲,為分離軸承前後滑動響(分離軸支承彈簧失效),應更換支承彈簧;
D. 發動機一起動就有響聲,將踏板提起後響聲消失,為踏板彈簧失效,應更換踏板彈簧;
E. 連踩踏板,在離合器剛接觸或分開時響,為從動盤鉚釘鬆動和摩擦片鉚釘外露,應修復鉚釘。
離合器的正確使用與維護
教師引導:在日常使用中駕駛員應如何正確使用離合器以提高離合器的使用壽命,避免事故的發生?
總結:為避免離合器總成的過早損壞,防止離合器在使用過程中發生故障,應經常對離合器及其操縱系統進行檢查或定期進行技術保養。其保養的主要內容包括:各主要部位間隙的檢查與調整,各摩擦部位的潤滑以及液壓操縱機中液壓油的檢查和新增等。
(1)離合器的正確使用
1)汽車起步和換檔時力求接合平穩,不能猛抬離合器踏板。在衝擊負荷下,可能會損壞壓盤、摩擦片及傳動片零件。
2)離合器分離時力求迅速徹底,減少主、從動部分的滑磨;防止變速器換檔時的齒輪衝擊,以保護齒輪及同步器。
3)駕駛員必須嚴格遵守操作規程,正確駕駛操作。汽車在行駛中,每分離和接合一次,都將產生大量的熱,而這些熱量又不能在短時內迅速消失,過多地使用離合器,會使其溫度過高,引起摩擦片急劇磨損或開裂,壓盤受熱變形以及壓緊彈簧退火等,嚴重影響離合器的正常工作,縮短其使用壽命,因此,儘量減少離合器半聯動的使用次數。
4)在緊急制動時或接近停車前應同時踩下離合器,以減輕衝擊。
5)嚴禁下坡脫檔行駛;嚴禁下坡時踩下離合器踏板(發動機熄火),掛空擋滑行然後再掛檔猛抬離合器踏板、強迫發動機重新啟動的不正確操作方法,這樣不僅加速了離合器和傳動系統的早期磨損,極易造成摩擦片和壓盤及鑄造蓋破碎。
6)當汽車在鬆軟路面、泥濘路段驅動車輪打滑時,嚴禁使用猛抬離合器、猛加油門的方法來透過其路段。應採用在車輪下墊支撐物的方式來驅動車輪。
(2)離合器的維護
離合器操縱機構應及時潤滑、檢查、緊定與調整。
1)潤滑
在離合器操縱機構的配合運動副中,大部分都是採用潤滑脂潤滑,應該及時地給予潤滑,以減少不必要的磨損,尤其是分離軸承,承受的載荷大,轉速高,極易磨損與損壞,應及時潤滑,一般在汽車行駛4000-5000km時潤滑一次,離合器踏板軸與支架之間,以腳感每隔6000-8000km潤滑一次。
2)離合器的檢查、緊定與調整
離合器及操縱機構的檢查、緊定與調整,是離合器在使用與保養中必不可少的內容,防範於未然。在使用保養中,檢查離合器是否沾油;出車前應檢查離合器踏板的自由行程,一般情況,每當汽車行駛3000-5000km後,定期對離合器踏板自由行程進行檢查、調整一次。
3)離合器操縱系統的調整
離合器操縱機構的調整,對離合器防止發生故障起著重要的作用。其目的是使離合器在工作中能夠徹底的分離和可靠的接合。
汽車離合器是靠磨擦來傳遞發動機動力的。汽車在使用中,離合器頻繁地分離與接合,摩擦片會漸漸變薄,離合器的壓盤逐漸移向飛輪。分離指(環)後移使分離指(環)與分離軸承之間的間隙逐漸減少,於是離合器的自由行程也隨之減少,頂死後會造成壓緊力的下降,會影響發動機動力的正常傳遞,引起一系列故障。
反之,若自由行程過大,離合器在分離時的有效行程減少,這時從動盤仍會繼續旋轉,造成分離不徹底。
所以汽車在使用過程中要經常檢查並調整離合器的自由行程,使之恢復到標準值。(總泵間隙一般為1mm,分離軸承與分離指之間間隙為3-5mm,踏板間隙由操縱機構各槓桿比決定,一般為30-40mm)。