膜片离合器详解:让换挡平顺的关键技术
膜片离合器概述
汽车离合器是保证动力传递轴(主动轴和从动轴)平顺接合/分离的机构。踩下踏板可换挡或减速。踏板踩下时,主从动轴接触断开,切断发动机至变速箱动力传递。膜片离合器是利用膜片弹簧接合/分离离合器的汽车离合器类型之一。
本文涵盖定义、应用、结构、组成、原理图、工作原理、优缺点。
什么是膜片离合器?
膜片离合器是利用膜片弹簧实现接合/分离的汽车离合器。结构类似单片式离合器,区别在于用贝尔维尔弹簧(碟形弹簧)代替螺旋弹簧。优势:无需分离杠杆,弹簧本身即作一系列杠杆。弹簧压力随位置变化:升至平坦态后下降。使用时驾驶员踩踏板力比螺旋弹簧离合器小。
典型应用车型:马鲁蒂铃木Swift、塔塔Safari Storme、福特Ecosport、日产Navara等。
结构组成
压盘
将摩擦片压向飞轮的板件。压盘一侧装膜片弹簧。
飞轮
连接发动机曲轴随其转动。车辆运行时压盘压紧摩擦片贴合飞轮,依靠摩擦片与飞轮摩擦将动力从飞轮传至输出离合器轴。
膜片(膜片弹簧)
圆形弹簧,保持摩擦片压力。分离轴承压迫弹簧内侧时,外侧向外推压摩擦片贴合飞轮。
摩擦片
通常位于飞轮和压盘间,两面贴摩擦材料。接合时摩擦材料负责动力传递。
分离叉
通过压迫分离轴承来压迫膜片弹簧。分离叉通过连杆与离合器踏板连接。
分离轴承
由分离叉驱动压迫膜片弹簧的轴承。
离合器踏板
驾驶员操作的连接离合器的踏板。
膜片离合器结构示意图
下图展示接合与分离状态的膜片离合器:
此处应插入结构示意图
工作原理
膜片离合器工作原理易懂。分接合与分离两态说明:
接合态:驾驶员松开踏板,膜片复位。膜片外侧向内移动,压盘压紧摩擦片贴合飞轮,产生摩擦。动力/扭矩重新从飞轮传至离合器轴。离合器接合。
分离态:驾驶员踩踏板通过连杆压迫分离轴承。分离叉压迫分离轴承,分离轴承压迫膜片中部内移。膜片中部内移导致外侧后退,压盘随之后退。压盘后退解除对摩擦片压力。摩擦片与飞轮无摩擦,无动力传递。离合器分离。
膜片离合器工作原理视频
此处嵌入视频
优缺点分析
优点
- 机构摩擦小,操作力小。
- 离合器寿命期内从动盘承受恒定均匀载荷。
- 高速时膜片弹簧夹紧压力不受影响,螺旋弹簧则会横向弯曲变形。
- 始终保持精准平衡,彻底消除汽车有害振动。
- 结构紧凑,所需离合器壳体较短。
- 基座稳定无振动,消除吱吱声和敲击声。
- 旋转部件少,无噪音运转问题。
- 重量更轻。
缺点
- 为提高摩擦系数需增大膜片尺寸和直径。
- 螺旋弹簧高速时横向弯曲变形倾向大于膜片弹簧(原文表述似有矛盾,此处按工程常识修正:膜片弹簧高速稳定性优于螺旋弹簧)。
- 重卡需增大离合器尺寸以增加摩擦面积。
总结
膜片离合器结构类似单片式离合器,以贝尔维尔弹簧代替螺旋弹簧。无需分离杠杆,弹簧本身作杠杆系列。本文讨论了定义、应用、结构、组成、原理图、工作原理、优缺点。希望收获满满,欢迎分享给同学。
制造工艺