離合器在自動擋車中的作用-離合器在自動擋車中的作用是
離合器是一種非常有用的裝置,在許多設備中都起到關鍵作用,包括汽車。它連接了兩個旋轉軸,使它們可以相互作用,要么鎖定在一起方便以相同的速度旋轉,要么解耦并以不同的速度旋轉。
在汽車中,離合器的作用非常重要。發動機持續運轉,但車輪并非如此。當你想讓汽車停下來的時候,你需要讓車輪和發動機分離,否則發動機就會熄滅。這時離合器就顯得尤為重要了,它可以通過控制離合器盤和飛輪之間的摩擦,使發動機平穩地與不旋轉的變速器相連接。
要理解離合器的工作原理,需要先了解一些關于摩擦的知識。摩擦是衡量一個物體滑過另一個物體難度的指標,是由每個表面的峰值和谷值引起的。即使看似完全光滑的表面也包含著微觀的波浪。離合器的原理就是利用離合器盤和飛輪之間的摩擦,控制兩者之間的滑動摩擦,從而使發動機和變速器平穩連接。
除了汽車,離合器也存在于許多我們日常使用的設備中。例如,無線電鉆、鏈鋸、甚至溜溜球等都有離合器。可以說,離合器是現代工業不可或缺的一部分,功不可沒!
飛輪、離合片和摩擦
在汽車離合器系統中,飛輪與發動機相連,離合片則連接著變速器。 離合器的構造
當手動擋車輛離合踏板松開時,彈簧將壓力盤推向離合片,離合片再反過來壓向飛輪。這樣一來,發動機就與變速器輸入軸鎖定在一起,使它們以相同的速度轉動。
離合器的承載力取決于離合片與飛輪之間的摩擦力以及彈簧對壓力盤施加的力量。離合器中的摩擦力原理與剎車系統中所述的制動塊類似,只不過這里的彈簧作用于離合片,而不是通過重力使制動塊與地面接觸。
離合器的接合和釋放
當按下離合踏板時,拉索或液壓活塞將作用于釋放叉。釋放叉進而推動釋放軸承,在換擋時使發動機與變速器分離,將其推向二塊離合器的中部。當中部被推壓時,位于離合器彈簧外部的一系列銷釘使壓力盤遠離離合片。這樣就將離合器與旋轉的發動機分離。
請注意離合片中的彈簧,其作用是減緩離合過程中對變速器的沖擊。
這種設計通常運行良好,但也存在一些局限性。
常見問題
從1950年代到1970年代,汽車離合器的使用壽命通常在5萬到7萬英里(約合8.0467萬至11.3萬公里)之間。如果你輕柔操作并且進行良好的維護,現在的離合器使用壽命可以超過8萬英里(約合12.8747萬公里)。如果不得當地對待離合器,它們可能在3.5萬英里(約合5.6327萬公里)時開始出現問題。經常超載或頻繁牽引重物的卡車也可能出現相對新的離合器問題。
離合器最常見的問題是離合片上的摩擦材料磨損。離合片上的摩擦材料與盤式制動器的剎車片或鼓式制動器的剎車鞋非常相似 - 一段時間后,它們會磨損。當大部分或全部摩擦材料消耗殆盡時,離合器就會開始打滑,最終無法將動力傳遞給車輪。
離合器只在離合片和飛輪以不同速度旋轉時磨損。當它們鎖定在一起時,摩擦材料緊貼著飛輪,它們同步旋轉。只有當離合片與飛輪之間發生打滑時才會產生磨損。因此,如果你是那種經常打滑離合器的駕駛員,你的離合器就會更快地磨損。
有時問題不是打滑,而是卡住。如果你的離合器無法正確釋放,輸入軸將繼續旋轉。這可能導致打磨,或完全阻止車輛掛入擋位。離合器卡住的一些常見原因包括:
- 斷裂或拉伸的離合器拉索:拉索需要適量的張力以有效地推拉。
- 泄漏或損壞的從動離合器和/或主動離合器缸:泄漏使缸無法建立必要的壓力。
- 液壓線中有空氣:空氣會占據液體建立壓力所需的空間。
- 聯接桿調節不當:當你踩下踏板時,聯接桿傳遞的力量會出現錯誤。
- 不匹配的離合器部件:并非所有的市售配件都與你的離合器兼容。
"硬"離合器也是一個常見問題。所有的離合器都需要一定的力量才能完全踩下。如果你需要用力踩下踏板,可能有問題。常見的原因包括踏板聯接件、拉索、十字桿或支點球卡滯或綁緊。有時液壓系統中的堵塞或磨損密封件也會導致離合器踩下困難。
與離合器相關的另一個問題是磨損的離合器釋放軸承,有時也稱為拋出軸承。該軸承施加力量到旋轉的壓力盤上的指片,以釋放離合器。如果在離合器接合時聽到隆隆聲,可能是拋出軸承出現問題。
離合器故障診斷測試
如果在以下四個步驟中沒有聽到任何噪音,那么離合器可能不是問題的原因。如果你在怠速時聽到噪音,但踩下離合器后噪音消失,可能是釋放叉與支撐其的轉軸球之間的接觸點出現了問題。
- 啟動車輛,拉緊駐車制動器,并將車掛入空檔。
- 車輛處于怠速狀態時,留心是否能聽到嗡嗡聲而不踩下離合器。如果聽到聲音,很可能是傳動系統出現問題。如果沒有聽到噪音,繼續進行第三步。
- 仍然保持在空檔狀態下,開始踩下離合器并留意是否會有噪音。如果在踩下離合器時聽到尖叫聲,很可能是離合器釋放軸承出現問題。如果沒有聽到噪音,繼續進行第四步。
- 將離合器踩到底位。如果聽到尖叫聲,很可能是連接傳動系統輸入軸和曲軸之間的導向軸承或襯套出現問題。
離合器的類型
你的汽車中有許多其他類型的離合器。
自動變速器含有幾個離合器。這些離合器能夠連接和解除各種行星齒輪組,其由一根中心傳動齒輪圍繞著運轉的齒輪組成。自動變速器中的每個離合器都是使用加壓液壓油使其運動起來的。當壓力下降時,彈簧會使離合器脫離。離合器內外部均有等距離的齒條,被稱為花鍵,它們鎖定在齒輪和離合器殼體上。
汽車中的空調壓縮機配備有電磁離合器。這使得壓縮機即使在發動機運行時也可以關閉。當電流通過離合器中的磁線圈時,離合器將會接合。一旦電流停止,比如你關閉空調時,離合器就會脫離連接。
大多數帶有發動機驅動冷卻風扇的汽車配備了溫度控制的黏性離合器,即流體的溫度實際上驅動了離合器。這個離合器位于風扇的中心軸承處,位于通過散熱器的氣流中。隨著流體加熱,離合器中的液體變得更加粘稠,導致風扇旋轉更快,以適應發動機的轉速。當汽車處于冷車狀態時,離合器中的流體保持冷卻,風扇轉速較慢,使得發動機能夠快速達到適當的工作溫度。
許多汽車配備了有限滑差速器或黏性耦合器,它們都利用離合器來增加牽引力。當汽車轉彎時,一側車輪會比另一側轉得更快,這使得車輛難以控制。滑差差速器通過其離合器來彌補這一問題。當單個車輪轉得快于其他車輪時,離合器接合以減慢其轉速,并與其他三個車輪保持一致。開車經過水洼或冰面也可能會使車輪打滑。
汽油鏈鋸和除草機配備離心離合器,以便鏈條或繩線可以在不關閉發動機的情況下停止旋轉。這些離合器通過離心力自動工作。輸入部分連接到發動機曲軸,輸出部分可驅動鏈條、皮帶或軸。隨著每分鐘的轉速增加,帶重物的杠臂會擺動并迫使離合器接合。離心離合器也經常用于割草機、卡丁車、踏板摩托車和迷你摩托車。甚至一些溜溜球也采用了離心離合器。