離合器工作原理圖解·含「動態演示」
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點評變速箱類型包括:
MT·手動變速箱AMT·電控機械自動變速箱DCT·乾式或濕式雙離合這三種變速箱與發動機銜接的結構都是「離合器」,區別只是區分了單組和雙組多片式,以及干摩擦式和濕式類型。
除濕式雙離合器以外,剩餘所有類型的變速箱都用干摩擦式離合器;下面就以圖集的形式了解離合器的構造,功能以及運行的原理。
圖1:離合器的結構組成。飛輪是發動機的動力輸出端,離合器實際布局于飛輪殼裡,並不屬於變速箱哦。
圖2:離合器全聯動、半聯動與不聯動的概念。離合器踏板不操作則為全聯動,此時掛擋則等於把飛輪和變速箱連接起來,加油門則可以輸出動力了。
圖3:離合器的運行狀態。踩下踏板是拉起彈性元件,壓盤和離合器片失去壓力則會被旋轉的飛輪甩開,從而實現切斷動力並未變速箱齒輪減速,隨即可以換擋了。
圖4:AMT變速箱的結構特點,離合器與普通手動變速器的離合器相同;區別是通過電機實現對離合器的分離與結合控制。
圖5:乾式雙離合器的結構特點。乾式離合器的摩擦面比較大,因為沒有潤滑系統和主動散熱系統,所以需要通過接觸面和接觸面的粗糙度提升摩擦力。
圖6:油浸式多片式離合器的結構特點。這種離合器的尺寸會小一些,而且要通過多組摩擦片和壓盤共同作用提高摩擦力;在變速箱油的潤滑和散熱保護中,使用壽命會很長。
圖7:濕式多片式離合器的摩擦片特點。沒有什麼好說的,以一般家用汽車的平均行駛里程為參考,車輛換兩次車主基本都不用更換離合器。
圖8:雙離合器的動態演示。雙離合指通過兩組離合器分別控制兩根動力輸出軸,在換擋時同步半聯動,分離檔位後隨即可以結合,這種設計能有效縮短換擋時間以達到平順駕駛。
綜上所述,不同類型的離合器的特點就是這樣了。使用乾式離合器的MT和AMT不用擔心使用壽命,因為縮短離合器使用壽命的核心因素是「異常半聯動」,半聯動指一定程度鬆開彈性元件,為壓盤和摩擦片施加的壓力過低;結果是飛輪轉矩大於摩擦力而出現打滑的問題,但是起步加速時又不得不這樣操作,換擋結合瞬間也有短暫的半聯動。
但是手動擋汽車的半聯動頻率由駕駛員來決定,駕駛技術決定離合器的使用壽命長短。AMT變速箱的換擋積極性比較差,半聯動的程度也沒有很誇張,使用穩定性也是很高的。
乾式雙離合是問題比較突出的機型,其兩組離合器高頻率同步半聯動的磨損程度較大,磨損過程中還會產生較高的溫度;溫度超過200℃就會降低摩擦片的摩擦係數,此時磨損的程度會再次加大。所以乾式雙離合器是最差的選項,普通代步汽車不建議考慮這種機型。
濕式雙離合通過變速箱油對離合器機型潤滑和溫控,這種離合器的耐用性與穩定性是很高的。
除了上述機型以外,另有兩種特殊的機型也用離合器。
CVT·濕式多片式離合器多片式離合器限滑差速器·四驅車這兩種離合器的結構特點基本相同,都屬於油浸式多片式離合器。不過大部分CVT用的還是液力變矩器,因為濕式離合器是主攻高性能的車輛使用,而無級變速器存在無法克服的磨損問題,這種機型本就不適合追求駕駛樂趣,所以曾經奧迪生產的這種機型停產了,邦奇品牌的離合器結構的CVT也越來越冷門。
四驅車使用的多片式離合器限滑差速器結構特點如下,其功能包括正常差速和鎖止差速;鎖止的方式是通過壓緊離合器片,實現前後橋以50:50的比例分動。
適時四驅車使用的限滑差速器功能比較特殊,正常行駛時為前輪驅動或後輪驅動,一旦驅動輪打滑則電控系統控制壓緊離合器;壓緊後不僅會實現固定比例分動,在此之前還要先結後傳動軸或前傳動軸。限滑差速器的濕式多片式離合器可以承受2000N·m的最大扭矩,不用擔心4L模式動力放大後會有問題。這就是各類型的離合器的功能與特點,供參考。
編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
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