在汽车的复杂机械结构中,离合器扮演着至关重要的角色,它如同一位精准的协调者,掌控着发动机与传动系统之间动力的传递与中断,而要深入了解离合器的工作原理和性能特点,就必须对其组成部分进行细致的探究,离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四大基本部分组成,每一部分都有着独特的结构和不可或缺的功能。
主动部分:动力的承接源头
离合器的主动部分是与发动机曲轴相连,直接承接发动机动力输出的组件集合,它主要包括飞轮、离合器盖和压盘等部件。

飞轮是一个质量较大的铸铁圆盘,它安装在发动机曲轴后端,具有储存能量和稳定转速的作用,在发动机工作过程中,飞轮在曲轴的带动下高速旋转,将发动机输出的能量以动能的形式储存起来,当离合器接合时,飞轮便成为传递动力的起始端,将储存的能量传递给离合器的其他部件,其外圆柱面通常加工有齿圈,以便于启动机启动发动机时啮合,飞轮的端面经过精确加工,与压盘共同构成摩擦副,为动力传递提供摩擦表面。
离合器盖是一个形状较为复杂的金属壳体,它通过螺栓固定在飞轮上,离合器盖内部安装有压盘和压紧弹簧等部件,起到保护和支撑的作用,在离合器工作时,它将发动机的动力通过压盘传递出去,并且在离合器分离时,能够使压盘与从动盘分离,切断动力传递,离合器盖的结构设计需要考虑到强度、散热以及与其他部件的装配关系等多方面因素,以确保其在各种工况下都能可靠地工作。
压盘则是主动部分中直接与从动盘接触并传递动力的关键零件,它通常为圆盘状,与飞轮共同构成对从动盘的压紧力,压盘的工作表面要求具有较高的耐磨性和平面度,以保证与从动盘之间良好的接触和动力传递的稳定性,在离合器接合时,压盘在压紧弹簧的作用下紧紧地压在从动盘上,使两者之间产生足够的摩擦力来传递发动机的动力;而在离合器分离时,压盘则在操纵机构的作用下向后移动,与从动盘脱离接触,从而切断动力传递。
从动部分:动力的接力使者
从动部分是离合器中随着主动部分的运动而运动,并将动力传递给传动系统后续部件的部分,主要由从动盘和从动轴组成。
从动盘是离合器中重要的摩擦元件,它位于压盘和飞轮之间,从动盘一般由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂等组成,从动盘本体通常采用薄钢板制成,其形状为圆盘状,在圆周方向上开有许多径向切槽,以增加其弹性,使离合器接合更加柔和,摩擦片则通过铆钉或粘接的方式固定在从动盘本体的两侧,它是与主动部分的压盘和飞轮直接接触并产生摩擦力的部件,因此要求具有良好的摩擦性能,既能在一定压力下产生足够大的摩擦力矩以传递动力,又要在高温和长时间使用下保持稳定的摩擦系数,同时还应具备良好的耐磨性和耐热性,常见的摩擦片材料有石棉基材料、金属基材料和陶瓷基材料等,从动盘毂则是将从动盘与从动轴连接起来的部件,它通过花键与从动轴配合,使得从动盘能够将动力传递给从动轴。
从动轴也称为变速器输入轴,它是将从动盘传递过来的动力输入到变速器的部件,从动轴的前端通过花键与从动盘毂相连,后端则伸入变速器内部,与变速器的齿轮等部件配合,从动轴在工作过程中不仅要承受来自从动盘的转矩,还要保证动力能够准确、稳定地传递到变速器中,因此对其强度和刚度都有较高的要求,从动轴的花键部分需要具有良好的耐磨性,以确保与从动盘毂之间的可靠连接。
压紧机构:动力传递的稳固保障
压紧机构的作用是在离合器接合状态下,为压盘提供足够的压力,使压盘紧紧地压在从动盘上,保证主动部分与从动部分之间有足够的摩擦力来传递发动机的动力,压紧机构主要由压紧弹簧组成。
常见的压紧弹簧有圆柱螺旋弹簧和膜片弹簧两种类型,圆柱螺旋弹簧是一种传统的压紧弹簧形式,它由弹簧钢丝绕制而成,具有结构简单、制造方便等优点,多个圆柱螺旋弹簧均匀地布置在压盘和离合器盖之间,在离合器接合时,弹簧被压缩,产生的弹力将压盘压向从动盘,圆柱螺旋弹簧的弹力大小与弹簧的材料、直径、圈数以及压缩量等因素有关,通过合理地设计这些参数,可以满足不同车型和工况对离合器压紧力的要求。
膜片弹簧则是一种更为先进的压紧弹簧形式,它是一个带有锥度的薄弹簧钢板,其上开有许多径向切槽,切槽的内侧端部与中心孔相通,形成多个弹性杠杆,膜片弹簧既起到压紧弹簧的作用,又起到分离杠杆的作用,在离合器接合时,膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力,使离合器处于接合状态;而在离合器分离时,通过操纵机构拉动膜片弹簧的分离指,使膜片弹簧变形,从而解除对压盘的压紧力,实现离合器的分离,膜片弹簧具有非线性的弹性特性,能够在离合器的工作过程中保持较为稳定的压紧力,并且结构紧凑、轴向尺寸小,有利于离合器的轻量化和小型化设计,因此在现代汽车离合器中得到了广泛的应用。
操纵机构:离合动作的控制枢纽
操纵机构是驾驶员用来控制离合器接合和分离的装置,它能够将驾驶员的操作力传递给离合器的压盘,实现离合器的分离和接合,操纵机构主要有机械式、液压式和气压式等类型。
机械式操纵机构是一种较为传统的操纵方式,它主要由踏板、拉杆、分离叉、分离轴承等部件组成,驾驶员踩下离合器踏板时,通过拉杆将力传递给分离叉,分离叉再推动分离轴承向前移动,使分离轴承与膜片弹簧的分离指接触并推动膜片弹簧变形,从而使压盘向后移动,实现离合器的分离;当驾驶员松开离合器踏板时,在回位弹簧的作用下,各部件恢复原位,离合器重新接合,机械式操纵机构结构简单、成本较低,但存在传动效率低、操作费力等缺点,尤其是在大型车辆上,驾驶员需要较大的踩踏力才能实现离合器的分离和接合。
液压式操纵机构则以液压油为传力介质,主要由离合器踏板、主缸、工作缸、分离叉和分离轴承等部件组成,当驾驶员踩下离合器踏板时,推动主缸活塞,使主缸内的液压油产生压力,压力油通过管路传递到工作缸,推动工作缸活塞,工作缸活塞再推动分离叉,进而使分离轴承推动膜片弹簧实现离合器的分离,液压式操纵机构具有传动效率高、操作轻便等优点,能够有效地减轻驾驶员的劳动强度,因此在现代汽车中得到了广泛的应用。
气压式操纵机构一般应用于大型载货汽车和客车等车辆上,它利用压缩空气作为动力源来操纵离合器,气压式操纵机构主要由空气压缩机、储气筒、离合器踏板、控制阀、助力缸等部件组成,当驾驶员踩下离合器踏板时,控制阀打开,压缩空气进入助力缸,推动助力缸活塞,助力缸活塞再通过机械传动装置推动分离叉,实现离合器的分离,气压式操纵机构操纵力大,能够满足大型车辆对离合器操纵的要求,但结构相对复杂,成本较高。
离合器的各个组成部分相互配合、协同工作,共同实现了离合器在汽车传动系统中动力传递与中断的关键功能,对离合器组成部分的深入了解,不仅有助于我们理解汽车的工作原理,也为汽车的设计、制造、维修和保养提供了重要的理论基础,随着汽车技术的不断发展,离合器的组成和结构也在不断创新和优化,以适应更高的性能要求和节能环保需求。

