手动挡离合器工作原理

手动挡离合器工作原理

离合器作用

你们想更好的操控手动挡吗?为什么每次换挡、刹车、点火都要踩离合器?为什么手动挡会熄火?这期视频将结合离合器原理具体解释。从第4分钟开始讲解与实操相关操作,后面还会讲解由离配合的具体操作,解到离合器在半坡起步时,起到的关键作用,视频较长,请点赞收藏。

发动机和变速箱

为了了解清楚为什么需要离合器,我们要先弄清楚发动机的工作原理,发动机的最佳扭矩范围非常有限,为了让我们更好的运用到这个最佳扭矩,为了更高效控制扭力和驱动轮转速,我们需要配备一个变速系统,这种变速系统,能让引擎保持在一个合理的转速区间,行驶过程中根据不同情况,配合油门更换档位,从而更好的控制驱动轮转速和加速度,以达到良好的驾驶体验。

离合器(连接动力)

在驾驶手动挡汽车时,换挡并不简单,为了让变速器平稳的换挡,必须暂时中断发动机传达过来的动力,那切断动力好像只能熄火了,是吗?这时离合器就起到了作用,通俗来讲,离合器就是一个缓冲动力,或者断开动力的机构,接下来,让我们了解一下离合器是如何工作的,离合器最重要的一个部件,就是两面都具有高摩擦力涂层的摩擦片,这里显示的就是一张简化的离合器片,这是个消耗品,和飞轮装在一起,如果有外力按压离合器片,离合器片因为摩擦力,就会和飞轮一起转动,变速器输入轴和离合器片相连,因此当外力作用在离合器片时,发动机的动力就能传到变速箱了,这个外力由压盘提供,压盘通过弹簧连接在压盖上,这3个组件是和飞轮固定连接,通过螺栓紧紧压在离合器片上,离合器片受到压力,和飞轮紧密连接一起转动,动力就传输到变速箱去了,这就是我们正常行驶时的状态。

离合器(断开动力)

那么离合器该如何断开动力传输呢?为了这个功能的实现,此时就需要一种非常特殊的膜片弹簧,这种膜片弹簧是以外侧一圈圆环,为支点圈不动,像画面中显示的这样,按压弹簧的中间部分,则弹簧的外圈将向相反的方向移动,非常神奇,膜片弹簧位于压盘和压盖之间,为了更清晰的了解工作原理,我们来看下它的结构透视图,磨片弹簧的外圈和压盘相连接,这就意味着弹簧将起到分离杠杆的作用,让我们按压弹簧内圈,压盘就会从离合器片上分离,那么传向变速箱的动力就被切断了,这就是我们踩下离合器,踏板式的工作原理,一套液压系统,将离合器踏板的动作传递到弹簧中间,离合踩下弹簧就被按下,动力就中断了,此时我们就可以换挡,换挡完松开离合器,动力就接着传输过去了,这就是我们换挡时,为什么需要踩下离合器的原理了。

离合器螺旋弹簧

让我们再看一下离合器片,在上面我们能发现几个螺旋弹簧,而这些弹簧的作用,就是为了缓解发动机传输过来的震动,让动力变得平顺一些,盘毂和离合器没有直接相连,发动机动力先传递到离合器片上,然后才传到弹簧,最后才传递到盘古上,这样发动机输出震动,就会被弹簧有效缓冲掉,这样传输到车上的动力就会更加平稳。

离合器踩踏行程分类

接下来带同学们认识下,离合器踩踏行程和他工作原理的关系,这样就可以更直观的感受到,如何踩好离合器,这个是压盘,这个是离合器片,这个是飞轮,这是磨片弹簧,那让我们来具体了解一下,离合器的踩踏路径,接下来再讲下离合器的工作原理,离合器踩踏行程分为5个阶段,第一个空行程,实际上就是压盘和离合器片,还有飞轮之间的分离间隙,该行程一般较长,第二个是半联动起点,此时离合器片与飞轮摩擦打滑传递部分动力,第3个就是半联动终点,此时接近全负荷,第4个就是全联动了,此时动力全负荷,第5个是自由行程,因为行车过程中分离轴承是不转动的,而分离杠杆随发动机快速转动,为了避免行车过程中颠簸导致分离轴承摩擦磨损,所以设置了一个自由间隙,从而产生了一个自由行程,通过刚才的讲解我们知道,离合器的有效行程,就是半联动到全联动,有效行程通常只有两厘米左右,所以半联动起点到终点是很短的,必须控制好这两厘米的距离,空行程和自由行程,都是为了保证离合器配件不会磨损。

离合器自由行程

让我们来看一下,空行程和自由行程,还有半联动式离合器如何运作,当我们在自由行程时,离合器片和飞轮同步转动,没有打滑。

离合器空行程

当我们在空行程时,因为分离间隙,离合器片和飞轮不接触,飞轮和压盘同步运动,离合器不打滑,输出轴不转动。

离合器有效行程(半联动)

那在有效行程时呢?让我们来看看,让我们部分踩离合,此时在半联动状态,我们可以看到,此时离合器片和飞轮在相对运动,就是在摩擦打滑传输部分动力,而压盘因为和飞轮固定在一起,所以是和飞轮同步转动,离合器片此时转的比压盘和飞轮都慢,当有动力传输时,输出轴和离合器片相连,转速一致,而输出轴又和车轮转速一致,那半联动就可以强制控速充当减速。但无论是启动时半联动,还是换挡时半联动都不好,因为摩擦会使离合器片迅速磨损,消耗离合器片,使离合器片寿命减短。

油离配合起步加减档

我们可以通过踩油门的方式,加大发动机功率,就可以缩短有效行程的接触时间,起步又快对离合器又好。同理在加减档时,我们可以采用快踩离合器,再快松离合器,松离合器的同时配合油门,适应当前档位的转速,使驱动轮转速和发动机转速一致,从而达到无顿挫换挡,更减少离合器磨损,这就是降档补油和短时间加速,并快速升档的游离配合原理。

发动机熄火原因

而在半联动时猛松离合器熄火和停车不踩离合器会熄火是一个道理,首先我们要知道,车辆熄火,都是因为发动机在低转速区域,已经无法连续运转下去了,当我们刹车或上坡停车时,阻力大过发动机驱动力又没踩离合器,此时从车轮端传递过来的阻力,扭矩逐渐增大,发动机转速是被拖着下降的,下降到无法再下降后就熄火了,而离合器松太快熄火,也是因为瞬间阻力过大,发动机转速瞬间被阻力托下降,就熄火了,那汽车点火时踩离合,是为了切断离合器之后的所有负荷,减轻发动机的负担,减少对电瓶,起动机等零部件的磨损,就算是空挡,发动机的一部分功率仍然被离合器,从动盘变速箱等部件所消耗,特别是在冬季,变速箱润滑油粘稠度增高的情况下,这种动力消耗尤为明显,所以我们现在知道汽车在启动、换挡、刹车的时候需要先踩下离合器,目的是切断发动机与变速箱之间的动力。发动机是靠离合器,将动力传递给变速箱,再达到控制,车轮启动时踩离合,就是先让汽车发动机转起来,减小发动机的载荷,实现车辆顺利启动,换挡时踩离合,是因为变速箱需要更换齿轮,从而变速,而熄火情况,都是因为起步离合踏板松太快,踩着刹车起步,拉手刹起步,挂高档位低转速起步,停车不踩离合器,发动机转速被阻力拖到无法正常运行,就熄火了。

不拉手刹的半坡起步

现在让我们来看看,开手动挡车会遇到的最大难题,新手最大的噩梦,科目2最担心的是半坡起步,假设我们没有手刹,如何利用离合器技巧进行半坡起步,在半坡起步时,发动机保持运转,离合器和刹车踏板同时踩下去,现在慢慢松开离合器踏板,直到半联动终点,此时离合器片和飞轮接近同步转动,还能感受到车身在剧烈震动,在这时就算松开刹车踏板,车子也不会后溜,这种半联动的离合器就像刹车一样,现在同时踩油门松离合,车就可以上坡了,半联动状态踩刹车不熄火,是因为车轮阻力还未全部传达至,发动机转速位明显下降。

半坡起步不拉手刹为何不溜车

在半坡起步过程中,如果用手刹替代脚刹,直接用半联动配合油门,再松手刹,再陡的坡都不怕,那刚才没踩刹车时,半联动终点状态,为什么能让车静止不动,这种刹车现象其实就是一种力的平衡,在完美的外力平衡下,车轮是不会转动的,车子受到的重力会与车子的静态摩擦力,相互抵消,车轮还受制于另外一对平衡力,那就是车轮受到的静态摩擦力,和发动机带动车轮的驱动力,当你在半联动状态时,离合器至半联动终点此时不知不觉中就让每个力达到平衡,当这些力都处在完美平衡状态时,车轮变速箱离合器片都不会转动,而飞轮还在和离合器片摩擦,这种持续摩擦就导致车身剧烈震动,但要记住,正是离合器片的摩擦力,提供了发动机动力,所以这样的半联动,会导致离合器片上的摩擦材料,大量磨损,希望这个视频能帮助你,攻克离合器难关,正确使用好离合器,欢迎评论区评论,坚持到现在的同学们点赞关个注呗。

本文来源于该视频,谢谢原作者分享
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