汽車離合器的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

1、汽車離合器的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 摘 要 汽車離合器是傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，在汽車起步或車速很低時(shí)，離合器如果結(jié)合不平順，結(jié)合較快的情況下，汽車很容易出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。離合器的操作要經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練，才能保證汽車運(yùn)行不熄火，本文提出一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可以在起步和低車速情況下，迅速釋放離合器踏板，保證汽車不會(huì)熄火。 關(guān)鍵詞 離合器；汽車熄火；結(jié)合平順；緩沖裝置 中圖分類號(hào)：th12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1671-7597（2013）13-0144-02 隨著汽車工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車保有量逐年增加。離合器在汽車起步時(shí)起著關(guān)鍵的作用，如果在汽車起步或車速很低的情況下，離合器如果結(jié)合不平順，結(jié)合較

2、快的情況下，汽車很容易出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象，尤其在半坡起步路段更為麻煩。每位駕駛?cè)藛T都要在教練的指導(dǎo)下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，才能掌握離合器的使用技巧。如果有一種離合器在操作者釋放離合器踏板的瞬間，能夠適應(yīng)慢速平順結(jié)合的要求，就可以很大程度上減輕駕駛?cè)藛T的工作強(qiáng)度，不需要長(zhǎng)時(shí)間的專業(yè)訓(xùn)練就能實(shí)現(xiàn)輕松駕駛。 1 離合器的工作原理 離合器屬于汽車底盤傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的部件，現(xiàn)在汽車上普遍使用的是膜片彈簧離合器，由于膜片彈簧可以是離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，軸向尺寸小，在圓周上的壓緊力分布均勻，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力對(duì)離合器的影響小等優(yōu)點(diǎn)，所以膜片彈簧離合器較為普遍。但在汽車起步或車速較低時(shí)，快速釋放離合器踏板，膜片彈簧的結(jié)

3、構(gòu)也不可避免出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。 離合器的基本功能是保證汽車平穩(wěn)起步，換擋平順，防止傳動(dòng)系過載等作用。基本的工作原理是：從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸出來的扭矩傳至離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪端面和離合器的從動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)結(jié)合或分離，從動(dòng)盤和離合器的輸出端連接，從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，將扭矩傳至變速器的輸入軸。壓盤由離合器踏板驅(qū)動(dòng)，在汽車行駛狀態(tài)下，壓盤在彈簧的作用下將離合器從動(dòng)盤壓向飛輪端面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的結(jié)合，要切斷動(dòng)力傳遞時(shí)，在離合器踏板的驅(qū)動(dòng)下，離合器分離，動(dòng)力被切斷。 2 汽車起步或低速時(shí)快速釋放離合器汽車熄火的原因分析 汽車離合器是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給變速箱的輸入軸，駕駛員通過變檔桿移動(dòng)中間齒輪使主動(dòng)齒輪輸出

4、的扭轉(zhuǎn)力通過中間齒輪傳遞給輸出齒輪，輸出齒輪將力傳遞給差速器，再通過半軸傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)變。那為什么在快速釋放離合器踏板的情況下汽車會(huì)出現(xiàn)熄火的情況呢？熄火的本質(zhì)是發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞停止往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)失去的了轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)的能量沒有順利的傳給驅(qū)動(dòng)車輪。熄火的原因是在汽車起步或車速很低的情況下，離合器在結(jié)合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力要通過離合器傳給變速器，在離合器脫開或半脫開狀態(tài)下，由于汽車具有保持靜止或低速狀態(tài)的慣性，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力要在瞬間克服這種慣性，汽車從靜止到起步或加速，需要較大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，這種力矩要慢慢加載，如果在短時(shí)間加載，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在瞬間會(huì)受到很大的阻力矩而使得曲軸在瞬間停止

5、旋轉(zhuǎn)，活塞停止往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 2.1 離合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化 在操作離合器時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的原因是離合器在無車速和車速很低時(shí)結(jié)合太快造成的，其實(shí)這是離合器不人性化的設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該以人性化設(shè)計(jì)為原則，方便人們的操作，簡(jiǎn)化操作過程，任何一種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都要遵循“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，即從方便使用的角度出發(fā)，不應(yīng)使操作復(fù)雜化，操作頻繁出現(xiàn)錯(cuò)誤，汽車離合器的設(shè)計(jì)也不例外，良好的離合器設(shè)計(jì)應(yīng)該是在快速釋放離合器踏板的情況下，離合器結(jié)合應(yīng)該平順，汽車不應(yīng)該熄火。 要避免離合器在結(jié)合時(shí)不平順，應(yīng)該使離合器摩擦片在結(jié)合時(shí)刻有緩沖裝置，這一緩沖裝置的作用是，一方面應(yīng)該能有效的避免結(jié)合時(shí)的頓挫，讓離合器摩

6、擦片慢速結(jié)合，使發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭力矩能平順的傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。另外一方面緩沖的時(shí)間段應(yīng)該是離合器摩擦片剛剛結(jié)合到完全結(jié)合這小段時(shí)間，緩沖裝置不應(yīng)在未結(jié)合的其它時(shí)間段起作用，這樣將降低離合器的操作效率。眾所周知，離合器操作的步驟是先快后慢，先快就是要提高離合器的結(jié)合效率，后慢就是要減緩離合器摩擦片的結(jié)合速度，以達(dá)到平順的目的。 2.2 離合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案 2.3 離合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題 離合器的緩沖行程應(yīng)該設(shè)置在壓盤剛好壓緊摩擦片的時(shí)刻，也就是要傳遞扭矩的時(shí)刻，在離合器結(jié)合前的空行程中，緩沖裝置不能起作用，以免降低離合器的操作效率。 緩沖彈簧的作用力應(yīng)該遠(yuǎn)小于離合器壓盤的回位彈簧，因?yàn)樗鼈儍傻淖饔昧偤孟喾?，如果緩沖彈簧的作用力較大，在壓盤壓緊摩擦片后，這一彈簧力仍然作用于壓盤，造成摩擦片結(jié)合不緊，嚴(yán)重情況下會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。所以緩沖彈簧的作用力要足夠小，只起到緩沖的效果即可。 3 結(jié)束語 本文分析了傳統(tǒng)的離合器的結(jié)構(gòu)原理，將結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，有效克服了在快速釋放離合器踏板的時(shí)汽車的熄火現(xiàn)象，從結(jié)構(gòu)原理的角度來看，確實(shí)改善了離合器結(jié)合的平順性，但隨之帶來了負(fù)面的影響，在離合器結(jié)合后，這種彈簧作用力仍然存在，減少了摩擦片的壓緊力，在以后的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)更多考慮柔性的設(shè)計(jì)，如采用緩沖力可調(diào)