离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件,起着承上启下的作用。其功用有如下几点:1、保证汽车平稳起步;2、保证传动系统换挡时工作平顺;3、防止传动系统过载。
目前汽车上采用比较广泛的是用弹簧压紧的摩擦离合器,简称为摩擦离合器。对摩擦离合器的基本性能要求有:首先,在结构上满足分离彻底,结合柔和;其次,离合器从动部分的转动惯量要尽可能小;此外,还要求离合器散热良好。摩擦离合器按从动盘的数目分为单盘离合器和双盘离合器。单盘离合器一般用于桥车和轻型货车,因其发动机最大转矩数值一般不太大,可足以满足传递最大转矩的要求;双盘离合器则用于中、重型汽车,要求离合器所传递的最大转矩更大。摩擦离合器按压紧弹簧的结构形式分为螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。目前世界各国生产的汽车,特别是轿车已全部采用了膜片弹簧离合器,因为它具有如下的优点:1、膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定;2、操纵轻便;3、结构简单且较紧凑;4、高速时平衡性好;5、散热通风性能好;6、摩擦片的使用寿命长。膜片弹簧离合器根据分离时分离指内端的受力方向不同,可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。推式膜片弹簧离合器按安装膜片弹簧的支承环数目不同,可分为双支承环、单支承环和无支承环三种结构形式。而拉式膜片弹簧离合器按安装膜片弹簧的支承环数目不同,分为无支承环式和单支承环式两种。
当离合器处于正常接合状态,分离套筒被复位弹簧拉到后极限位置时,在分离轴承和分离杠杆内端之间应留有一定量的间隙,对东风型汽车而言,间隙在3~4mm,以保证摩擦片在正常磨损范围内离合器仍能完全接合。由于这间隙的存在,驾驶员在踩下离合器踏板后,先要消除这一间隙,然后才能开始分离离合器。为消除这间隙所需的离合器踏板行程,称为离合器踏板自由行程。在调整踏板自由行程之前,必须先将四个分离杠杆内端的后端面调整到处于与飞轮端面平行的同一平面内。否则在离合器分离和接合过程中,压盘位置会歪斜,致使分离不彻底,并且在汽车起步时会发生颤抖现象。调整方法是拧动支承柱上的调整螺母。
为了将摩擦面间产生的热量及时散出,汽车离合器盖一般用钢板冲压成特殊形状,在其侧面与飞轮接触处有四个缺口,装合后形成四个窗口。当离合器旋转时,空气将不断地循环流动,以利于离合器通风散热。
离合器操纵机构有人力式和气压助力式两类。人力式操纵机构按所用传动装置的形式分,有机械式和液压式。机械式操纵机构广泛应用于中、轻型以下各类汽车上,它的结构较简单,制造成本低,故障少,但其机械效率低,而且拉伸变形会导致踏板行程损失过大。液压式操纵机构具有摩擦阻力小,质量小、布置方便、接合柔和等优点,并且不受车身车架变形的影响,因此应用较为广泛。
气压助力式离合器操纵机构一般是利用由发动机带动的空气压缩机作为主要的操纵能源,驾驶员的肌体则作为辅助的和后备的操纵能源。为了使驾驶员能随时感知并控制离合器分离或接合的程度,气压助力装置的输出力必须与踏板力和踏板行程成一定的递增函数关系。此外,当气压助力系统失效时,应保证仍能借人力操纵离合器。如果气压助力系统失效,驾驶员只要将离合器踏板行程稍微加大,以增加进入液压工作缸的油量,消除气压控制活塞与进气阀座之间的间隙后,便可加大踏板力,以建立足够的液压,直接推动液压工作缸活塞及其推杆右移,使离合器分离。
变速器
变速器的功用有:1,、改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件(如起步、加速、上坡等),同时使发动机在有利(功率较高而耗油率较低)的工况下工作;2、在发动机曲轴旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶;3、利用空挡中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。
变速器按传动比变化方式,可分为有级式、无级式和综合式三种。按操纵方式不同,变速器又可分为手动操纵式,自动操纵式和半自动操纵式三种。
手动操纵式变速器靠驾驶员用手操纵变速杆换挡,为大多数汽车所采用。
两轴式变速器的动力传递主要依靠两根相互平行的轴完成的,还有一根比较短的倒档轴以帮助汽车实现倒退行驶。动力从输入轴输入,经一对齿轮传动后,直接由输出轴输出。在输入轴的一侧还设置了一根较短的倒档轴。倒档轴的两端支承在变速器壳体上,在支承位置处加工有一个径向小孔,从壳体底部拧入一个螺钉使头部卡在小孔上,防止其传动和轴向移动。为了减少摩擦引起的零件磨损及功率损耗,须在壳体内注入润滑油,该结构采用飞溅润滑方式。
变速器常用的换挡方式有直齿滑动齿轮换挡、接合套换挡和同步器换挡。直齿滑动齿轮换挡方式的结构简单,但换挡时相互接合的轮齿之间由于速度不同将产生很大的冲击,容易破坏齿轮,一般只用于倒档。接合套换挡方式是利用接合套的内花键与齿轮接合齿圈相接合实现挂档的,减少了冲击,并可将输入轴和输出轴上相啮合的传动齿轮制成常啮合的斜齿轮,从而减小变速器工作时的噪声。同步器是一种加装了一套同步装置的接合套换挡机构,其同步装置可使变速器在汽车行进中换挡时不发生齿间冲击。
变速器操纵机构按距离驾驶员座位的远近,可以分为直接操纵机构和远距离操纵机构。
直接操纵机构一般由变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及安全装置等组成,多集装于变速器上盖或侧盖内,结构简单,操纵方便。为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作,其操纵机构必须设置安全装置,包括自锁、互锁和倒档锁装置。对于六档变速器,还应设置选档锁装置。远距离操纵机构,多用于轿车和轻型平头汽车上。为保证换挡准确可靠,该操纵机构应有足够的刚度,而且各连接件间隙不能过大,否则换挡时手感不明显。
近年来,电控机械式自动变速器得到迅速发展。驾驶员通过加速踏板和变速器操纵杆选择换挡范围、换挡规律、巡航控制等,向电子控制单元表达意图。车辆的运行状况信息由各种传感器接收并传递给ECU,ECU按存储在其中的程序对变速器、离合器和发动机节气门进行控制,令三者在时序上实现最佳匹配,使换挡迅速、平稳,并提高了汽车的加速性能和发动机的功率利用率,使动力性和经济性得到改善。此外,也使远距离操纵更加容易。
这学期的汽车构造实验课已经结束了,很感谢黄老师给我们的精心指导,让我们详细地了解了汽车的构造及其工作原理,更激发了大家浓烈的兴趣,从而使得我们牢记并掌握了专业的相关知识。下载本文