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离合器工作原理动画演示

变速箱类型包括:

  1. MT·手动变速箱
  2. AMT·电控机械自动变速箱
  3. DCT·干式或湿式双离合

这三种变速箱与发动机衔接的结构都是「离合器」,区别只是区分了单组和双组多片式,以及干摩擦式和湿式类型。

除湿式双离合器以外,剩余所有类型的变速箱都用干摩擦式离合器;下面就以图集的形式了解离合器的构造,功能以及运行的原理。

图1:离合器的结构组成。飞轮是发动机的动力输出端,离合器实际布局于飞轮壳里,并不属于变速箱哦。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

图2:离合器全联动、半联动与不联动的概念。离合器踏板不操作则为全联动,此时挂挡则等于把飞轮和变速箱连接起来,加油门则可以输出动力了。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

图3:离合器的运行状态。踩下踏板是拉起弹性元件,压盘和离合器片失去压力则会被旋转的飞轮甩开,从而实现切断动力并未变速箱齿轮减速,随即可以换挡了。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

图4:AMT变速箱的结构特点,离合器与普通手动变速器的离合器相同;区别是通过电机实现对离合器的分离与结合控制。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

图5:干式双离合器的结构特点。干式离合器的摩擦面比较大,因为没有润滑系统和主动散热系统,所以需要通过接触面和接触面的粗糙度提升摩擦力。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

图6:油浸式多片式离合器的结构特点。这种离合器的尺寸会小一些,而且要通过多组摩擦片和压盘共同作用提高摩擦力;在变速箱油的润滑和散热保护中,使用寿命会很长。

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图7:湿式多片式离合器的摩擦片特点。没有什么好说的,以一般家用汽车的平均行驶里程为参考,车辆换两次车主基本都不用更换离合器。

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图8:双离合器的动态演示。双离合指通过两组离合器分别控制两根动力输出轴,在换挡时同步半联动,分离挡位后随即可以结合,这种设计能有效缩短换挡时间以达到平顺驾驶。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

综上所述,不同类型的离合器的特点就是这样了。使用干式离合器的MT和AMT不用担心使用寿命,因为缩短离合器使用寿命的核心因素是“异常半联动”,半联动指一定程度松开弹性元件,为压盘和摩擦片施加的压力过低;结果是飞轮转矩大于摩擦力而出现打滑的问题,但是起步加速时又不得不这样操作,换挡结合瞬间也有短暂的半联动。

但是手动挡汽车的半联动频率由驾驶员来决定,驾驶技术决定离合器的使用寿命长短。AMT变速箱的换挡积极性比较差,半联动的程度也没有很夸张,使用稳定性也是很高的。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

干式双离合是问题比较突出的机型,其两组离合器高频率同步半联动的磨损程度较大,磨损过程中还会产生较高的温度;温度超过200℃就会降低摩擦片的摩擦系数,此时磨损的程度会再次加大。所以干式双离合器是最差的选项,普通代步汽车不建议考虑这种机型。

湿式双离合通过变速箱油对离合器机型润滑和温控,这种离合器的耐用性与稳定性是很高的。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

除了上述机型以外,另有两种特殊的机型也用离合器。

  • CVT·湿式多片式离合器
  • 多片式离合器限滑差速器·四驱车

这两种离合器的结构特点基本相同,都属于油浸式多片式离合器。不过大部分CVT用的还是液力变矩器,因为湿式离合器是主攻高性能的车辆使用,而无级变速器存在无法克服的磨损问题,这种机型本就不适合追求驾驶乐趣,所以曾经奥迪生产的这种机型停产了,邦奇品牌的离合器结构的CVT也越来越冷门。

离合器工作原理图解·含「动态演示」

四驱车使用的多片式离合器限滑差速器结构特点如下,其功能包括正常差速和锁止差速;锁止的方式是通过压紧离合器片,实现前后桥以50:50的比例分动。

适时四驱车使用的限滑差速器功能比较特殊,正常行驶时为前轮驱动或后轮驱动,一旦驱动轮打滑则电控系统控制压紧离合器;压紧后不仅会实现固定比例分动,在此之前还要先结后传动轴或前传动轴。限滑差速器的湿式多片式离合器可以承受2000N·m的最大扭矩,不用担心4L模式动力放大后会有问题。这就是各类型的离合器的功能与特点,供参考。

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