发动机输出的动力并不是直接作用于车轮上来驱动汽车行驶的,而是需要经过一系列的动力传递机构。那动力如何传递到车轮的?下面我们通过解析汽车机械式传动系统是怎样工作的加以解释。机械式摩擦盘离合器的构成及工作原理示意图如图3-10所示。机械式离合器位于发动机与变速器之间的飞轮壳内,离合器片通过弹簧的压紧力在传递动力时被压紧在飞轮的后端平面上,离合器片的中心花键孔与变速器的动力输入花键轴连接。离合器相当于一个动力开关,可以传递或切断发动机向变速器输入的动力。主要是为了使汽车平稳起步,适时中断到传动系的动力以配合换档,还可以防止传动系过载。离合器主要由主动部分(飞轮、离合器盖等)、从动部分(摩擦片)、压紧机构(膜片弹簧)和操纵机构四部分组成。汽车离合器有摩擦式离合器、液力耦合器、电磁离合器等几种。目前与手动变速器相配合的离合器绝大部分为干式摩擦式离合器。离合器盖通过螺栓固定在飞轮的后端面上,离合器内的摩擦片(摩擦盘)在弹簧的压力作用下被压盘压紧在飞轮面上,而摩擦片是与变速器的输入轴相连的。通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用,将发动机发出的转矩传递给变速器。
图3-10 机械式摩擦盘离合器的构成及工作原理示意图
其工作过程是:离合器处于接合状态时,在没踩下离合器踏板前,此时飞轮、压盘、从动盘(摩擦盘)三者在压紧弹簧的作用下压紧在一起,发动机的转矩经飞轮、压盘通过摩擦力矩传至从动盘,再经从动轴(变速器的一轴)向变速器传递动力。离合器处于分离过程:当踩下离合器踏板后,分离拉杆右移,分离叉推动分离套筒左移,通过分离轴承使分离杠杆内端左移、外端右移,使压盘克服弹簧右移,离合器主、从动部分分离,中断动力传动。
通过操纵机构,将力传递到分离叉和分离轴承,分离轴承前移将膜片弹簧往飞轮端压紧,膜片弹簧以支承圈为支点向相反的方向移动,压盘离开摩擦片,这时发动机动力传输中断。离合器接合过程:缓慢抬起踏板,压盘在压紧弹簧的作用下逐渐压紧从动盘,传递的转矩逐渐增加,从动盘开始转动,但转速仍小于飞轮转速,压力不断增加,二者转速逐渐接近,直至相等,打滑消失,离合器完全接合。机械式离合器总成及工作原理图如图3-11所示。当松开离合器踏板后,膜片弹簧重新回位,离合器重新结合,发动机动力继续传递。
3.1.3.1 离合器的类型
摩擦盘式离合器压紧方式有两种形式:一种是周布螺旋弹簧压紧式离合器,另一种是膜片弹簧压紧式离合器,其工作原理基本类似。
图3-11 机械式离合器总成及工作原理图
1—曲轴 2—从动轴(变速器一轴) 3—从动盘 4—飞轮 5—压盘 6—离合器盖 7—分离杠杆 8—回位弹簧 9—分离轴承和分离套筒 10—回位弹簧 11—分离叉 12—离合器踏板 13—分离拉杆 14—拉杆调节叉 15—回位弹簧 16—压紧弹簧 17—从动盘摩擦片 18—轴承
3.1.3.2 对摩擦盘式离合器的要求
对摩擦盘式离合器的要求:
1)保证可靠地传递发动机的最大转矩又能防止传动系过载。
2)接合时应平顺柔和,保证汽车平稳起步,减少冲击。
3)分离时应迅速彻底,保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。
4)旋转部分的平衡性好,且从动部分的转动惯量小。
5)具有良好的通风散热能力,防止离合器温度过高。
6)操纵轻便,以减轻驾驶人的疲劳。(www.xing528.com)
3.1.3.3 摩擦盘式离合器的主要构成部件
摩擦盘式离合器的基本组成包括以下四个部分:
主动部分:飞轮、离合器盖、压盘。
从动部分:从动盘(摩擦盘)、从动轴(机械变速器输入轴)。
压紧机构:压紧弹簧(膜片弹簧或螺旋压簧)。
操纵机构:离合器踏板、分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等。
机械摩擦式离合器主要部件如图3-12所示。
3.1.3.4 离合器操纵机构
离合器操纵系统性能直接影响汽车操纵性能,一般有以下三类:①机械式;②液压助力式;③气压助力式。
机械式离合器操作系统如图3-13所示。
液压离合器操纵机构结构较为简单,摩擦阻力小,传动效率高,离合器接合平稳,对于整车布置方便。离合器操纵机构由离合器踏板、液压式主缸、液压管路、离合器助力器等部分组成。液压式离合器操作系统如图3-14和图3-15所示。
离合器真空助力液压操作机构如图3-16所示,其工作原理是利用发动机工作时产生的负压与大气压之间的压力差来迫使增压器内橡胶膜片移动,推动主缸的活塞,以此来减轻驾驶人踩踏板的力。
图3-12 机械式摩擦盘离合器典型部件结构图
轿车上广泛装用真空助力器作为制动离合器操作机构助力器,与离合器踏板机构连接(真空伺服气室和控制阀组合成一个整体),利用发动机喉管处的真空度来帮助驾驶人操纵离合器踏板。
一般安装在驾驶室仪表板前的发动机舱隔壁上,串接在离合器推杆与离合器主缸之间,起增加踏板力的作用。
根据真空助力膜片的多少,真空助力器分为单膜片式和串联膜片式两种。
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