汽车离合器设计，主要元素
离合器是通过摩擦将扭矩从发动机传递到变速箱的机构。 它还允许发动机快速与变速器断开连接，并毫无困难地重新建立连接。 离合器的种类很多。 它们在管理的驱动器数量（单驱动器、双驱动器或多驱动器）、操作环境类型（干燥或潮湿）以及驱动器类型方面有所不同。 不同类型的离合器各有优缺点，但机械或液压驱动的单片干式离合器是现代车辆中最常用的。
离合器的用途
离合器安装在发动机和变速箱之间，是变速箱中受力最大的部件之一。 它执行以下主要功能：
- 发动机和变速箱的软断开和连接。
- 扭矩传递不打滑（无损）。
- 补偿因发动机运转不均而产生的振动和负载。
- 减少发动机和传动部件的压力。
离合器部件
大多数手动变速箱车辆的标准离合器包括以下主要部件：
- 发动机飞轮 - 驱动盘。
- 离合器盘。
- 离合器篮 - 压板。
- 离合器分离轴承。
- 拉出式离合器。
- 离合器叉。
- 离合器驱动。
摩擦片安装在离合器盘的两侧。 它的作用是通过摩擦传递扭矩。 内置在盘体中的弹簧加载减振器可软化与飞轮的连接，并抑制因发动机运行不均匀而产生的振动和应力。
作用在离合器片上的压盘和膜片弹簧合二为一，称为“离合器篮”。 离合器盘位于篮子和飞轮之间，并通过花键连接到变速箱输入轴，它可以在该轴上移动。
篮子弹簧（膜片）可以推动或排气。 不同之处在于离合器致动器的施力方向：向飞轮或远离飞轮。 拉簧设计允许使用更薄的篮子。 这使得组件尽可能紧凑。
离合器如何工作
离合器的工作原理是利用膜片弹簧产生的力产生摩擦力，使离合器片与发动机飞轮刚性连接。 离合器有两种模式：“开”和“关”。 在大多数情况下，从动盘压在飞轮上。 来自飞轮的扭矩传递到从动盘，然后通过花键连接到变速箱的输入轴。
为了分离离合器，驾驶员踩下与前叉机械或液压连接的踏板。 叉子移动分离轴承，通过按压膜片弹簧的瓣的末端，停止其对压盘的作用，进而释放从动盘。 在这个阶段，发动机与变速箱断开。
当在变速箱中选择合适的档位时，驾驶员松开离合器踏板，前叉停止作用于分离轴承和弹簧。 压力板将驱动盘压在飞轮上。 发动机连接到变速箱。
离合器品种
干式离合器
这种离合器的工作原理是基于干燥表面相互作用产生的摩擦力：驱动盘、从动盘和压力盘。 这提供了发动机和变速器之间的刚性连接。 干式单片离合器是大多数手动变速箱车辆上最常见的类型。
湿式离合器
这种类型的联轴器在摩擦表面上的油浴中运行。 与干式相比，该方案提供了更平滑的圆盘接触； 由于流体循环，该装置的冷却效率更高，并且可以将更多扭矩传递到变速箱。
湿式设计广泛用于现代双离合自动变速器。 这种离合器操作的特点是变速箱的偶数和奇数齿轮由单独的从动盘提供扭矩。 离合器驱动 - 液压，电子控制。 换档时将扭矩恒定传递到变速箱，而不会中断动力流。 这种设计更昂贵且更难制造。
双盘干式离合器
双盘干式离合器具有两个从动盘和它们之间的中间垫片。 这种设计能够以相同的离合器尺寸传递更多的扭矩。 就其本身而言，它比湿的外观更容易制作。 通常用于具有特别强大发动机的卡车和汽车。
双质量飞轮离合器
双质量飞轮由两部分组成。 其中一个连接到发动机，另一个 - 连接到从动盘。 两个飞轮元件在旋转平面上相互之间有一个小的游隙，并通过弹簧相互连接。
双质量飞轮离合器的一个特点是从动盘中没有扭转减振器。 飞轮设计采用减振功能。 除了传递扭矩外，它还有效地减少了因发动机运转不均匀而产生的振动和负载。
离合器使用寿命
离合器的使用寿命主要取决于车辆的工况，以及驾驶员的驾驶风格。 离合器寿命平均可达100-150万公里。 由于盘接触时发生的自然磨损，摩擦表面受到磨损，需要更换。 主要原因是盘面打滑。
双盘式离合器由于工作面增加，使用寿命长。 每次发动机/变速箱连接断开时，离合器分离轴承都会接合。 随着时间的推移，所有的润滑脂都会在轴承中产生并失去其特性，因此会过热并失效。
陶瓷联轴器的特点
离合器的使用寿命及其最大性能取决于接合材料的特性。 大多数车辆离合器盘的标准成分是玻璃和金属纤维、树脂和橡胶的压缩混合物。 由于离合器的工作原理是基于摩擦力，从动盘的摩擦片适合在高达 300-400 摄氏度的高温下工作。
在动力强劲的跑车中，离合器承受的压力比平时更大。 一些齿轮可以使用陶瓷或烧结离合器。 这些覆盖层的材料包括陶瓷和凯夫拉尔。 陶瓷金属摩擦材料不易磨损，可承受高达 600 度的加热而不会失去其性能。
制造商根据其预期用途和成本使用最适合特定车辆的不同离合器设计。 干式单片离合器仍然是一种相当有效且价格低廉的设计。 该方案广泛用于经济型和中型汽车，以及 SUV 和卡车。
