离合器
离合器，传递发动机输出动力的汽车部件，位于汽车发动机和变速箱之间的飞轮壳内，通过螺钉将离合器总成稳固地固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴与变速箱的输入轴是同一根轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可以通过踩下或松开离合器踏板来控制发动机与变速箱之间的连接状态，从而切断或传递发动机向变速箱输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件，能够使传动系统随时分离或接合。
离合器是一种重要的机械装置，主要由主动件、从动件、接合件（接合部分）和操纵件等组成。主动件与主动轴固定连接，从动件有的与从动轴固定连接，有的可以相对于从动轴做轴向移动并与操纵件相联。接合件分别装在主动件和从动件上，或者本身就是主动件和从动件的一部分。纵件控制接合件的接合或分离，以实现两轴的联接或断开。
离合器的主要功能是使传动系统能够随时分离或接合。对其基本要求包括：接合平稳，分离迅速而彻底；易于调节和修理；外廓尺寸小；质量轻；耐磨性好且具备足够的散热能力；操作方便省力。离合器可分为牙嵌式和摩擦式两种类型。
发展历史
第一代离合器
离合器的起源可以追溯到早期工业化社会使用的机械装置。人们通过类似带式变速器的设计，将一种平面皮带引入到汽车中，通过皮带轮的张紧作用，将发动机的输出扭矩传递到驱动齿轮上。当需要调节滚轮使皮带松弛时，相当于离合器的分离。然而，这种方法导致皮带磨损太快，于是人们采取了一种新的方法，安装一个与驱动皮带轮同样尺寸的惰轮。通过扳动杠杆，可以将传动带从惰轮转到驱动轮上。这种离合器在1886年被贝莎·奔驰（BerthaBenz，奔驰的夫人）用于完成世界汽车历史上的第一次长途旅行，从曼海姆（Mannheim）到普福尔茨海姆（Pforzheim）。然而，这种皮带传动装置存在效率低下、易磨损等缺点，尤其是在雨天传递动力不足。此外，为了应对不断提高的发动机转矩，变速器需要增加档位，这也使得工程师们不断地探索更好的方法以取代此离合器。
锥盘离合器
锥盘离合器于19世纪末至1920年代出现。在车速变化时，许多驾车者习惯于让离合器打滑而不是换档。这导致了飞轮受热程度增加，锥形盘通过皮革制的摩擦层来散热。经过一段时间的长途驾驶后，由于飞轮的热膨胀，锥形盘可能与飞轮接合得更深，但当飞轮温度下降后，却很难让锥形盘从飞轮中分离出来。直到第一次世界大战末期，金属摩擦片才开始普遍应用。
单盘干式离合器和石棉摩擦材料
单盘干式离合器和石棉摩擦材料于1920年代至1960年代出现。大约在戴姆勒公司开发其板簧离合器的同时，来自英国的Hele-SShaw教授完成了对多盘离合器的试验，这也被认为是现在的传统单盘式离合器的先驱。由于材料的问题，仅在1920年代的美国市场得到普遍采用--其中大部分来自供应商的订单。在欧洲，第二次世界大战之后人们开始通过美国通用公司的军用卡车才开始熟悉膜片弹簧离合器,并在1950年代中期应用在一些单一的欧洲车型上。石棉摩擦材料大约从1920年代起一直使用到当代,直到其被非石棉摩擦材料所取代。
膜片弹簧离合器
膜片弹簧离合器的诞生和普及于1936年至今出现。随着发动机转速的不断增加，离合器变得越来越重。除此以外,用来作用于分离杠杆的分离轴承一直处于受压状态下,使其和离合器外置很容易发生磨损,尤其是在发动机高转速时换档,会很快地磨损。为解决这些系统性的不足,人们便开发出了膜片弹簧离合器。膜片弹簧离合器诞生于1936年通用汽车的研究试验室,并于1930年代后期在美国大批量生产。到1960年代末,几乎所有的汽车制造商都采用了膜片弹簧离合器。这里要强调的是,LuK公司在让膜片弹簧离合器大批量生产方面,起到了至关重要的作用。现代汽车几乎全都使用膜片弹簧离合器,而且其在多功能车上的应用也越来越多(以前一直是使用螺旋弹簧离合器)。
重大演变
自1784年以来，离合器的发展历程充满了创新和改进。以下是对一些重大事件的概述，以展示离合器设计理念和形状的演变：
总结：自1784年以来，离合器经历了多次创新和改进。从最初的蒸汽机离合器到现代的电子控制离合器，离合器的设计和性能不断提高。如今的高容量、轻重量离合器设计理念是在这个漫长的过程中逐步形成的。
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基本结构
摩擦离合器由四个主要部分组成：主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。
主动部分包括飞轮、离合器盖和压盘。离合器盖用螺栓固定在飞轮上，压盘后端的凸台伸入离合器盖的窗口中，并可以沿窗口轴向移动。因此，当发动机开始转动时，动力会通过飞轮、离合器盖传递到压盘，并一起转动。
从动部分包括从动盘和从动轴。从动盘带有双面的摩擦衬片，当离合器正常接合时，从动盘会分别与飞轮和压盘相接触；从动盘通过花键毂装在从动轴的花键上，从动轴是手动变速器的输入轴（一轴）。它的前端通过轴承支承在曲轴后端的中心孔中，后端则支承在变速器壳体上。
压紧机构由若干根沿圆周均匀布置的压紧弹簧组成，它们被安装在压盘与离合器盖之间。这些弹簧的作用是将压盘和从动盘压向飞轮，从而使飞轮、从动盘和压盘三者紧密压紧在一起。
操纵机构则包括离合器踏板、分离拉杆、调节叉、分离叉、分离套简、分离轴承、分离杠杆和回位弹簧等组成。
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=分类
根据《中国离合器制造行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析，离合器分为电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器四种：
电磁离合器
靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。
电磁离合器可分为：干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等。
电磁离合器工作方式又可分为：通电结合和断电结合。
干式单片电磁离合器：线圈通电时产生磁力吸合“衔铁”片，离合器处于接合状态；线圈断电时“衔铁”弹回，离合器处于分离状态。
干式多片、湿式多片电磁离合器：原理同上，另外增加几个摩擦付，同等体积转矩比干式单片电磁离合器大，湿式多片电磁离合器工作时必须有油液或其它冷却液冷却。
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磁粉离合器
在主动与从动件之间放置磁粉，不通电时磁粉处于松散状态，通电时磁粉结合，主动件与从动件同时转动。优点：可通过调节电流来调节转矩，允许较大滑差。缺点：较大滑差时温升较大，相对价格高。
转差式电磁离合器：离合器工作时，主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递。转矩大小取决于磁场强度和转速差。励磁电流保持不变，转速随转矩增加而剧烈下降；转矩保持不变，励磁电流减少，转速减少得更加严重。
转差式电磁离合器由于主、从动部件间无任何机械连接，无磨损消耗，无磁粉泄漏，无冲击，调整励磁电流可以改变转速，作无级变速器使用，这是它的优点。该离合器的主要缺点是转子中的涡流会产生热量，该热量与转速差成正比。低速运转时的效率很低，效率值为主、从动轴的转速比，即η=n2/n1。
适用于高频动作的机械传动系统，可在主动部分运转的情况下，使从动部分与主动部分结合或分离。
主动件与从动件之间处于分离状态时，主动件转动，从动件静止；主动件与从动件之间处于接合状态，主动间带去从动件转动。
广泛适用于机床、包装、印刷、纺织、轻工、及办公设备中。
电磁离合器一般用于环境温度－20—50℃，湿度小于85%，无爆炸危险的介质中，其线圈电压波动不超过额定电压的±5%。
摩擦离合器
摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离。在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力；之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。
液力离合器
液力离合器用流体（一般用油）作传动介质，与机械式离合器相比，除传动特性有各种变化以外，还主要吸收因主动轴和从动轴转动而产生的振动和冲击。
液力离合器的结构包括一个输入轴，具有一个增速齿轮系；一个工作液流腔，由一个叶轮、一个从动轮和一个叶轮壳构成；一个输出轴，带有从动轮，并且从动轮与叶轮可以操作地组合在一起；一般叶轮壳和叶轮由具有小比重和大应力承受范围的材料构成，以减小离心应力。
工作原理
离合器的工作原理是利用摩擦力矩来传递发动机的转矩到变速器，通过压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上，使二者保持常接合状态。当踩下离合器踏板时，分离轴承会推动膜片弹簧的爪圈，使压盘离开从动盘，摩擦力消失，离合器进入分离状态，从而中断动力传递。当松开离合器踏板时，操纵机构使分离轴承和分离杆向后移动，压紧弹簧的张力使压盘和从动盘重新与飞轮接触，发动机转矩重新作用在离合器从动盘摩擦面和花键毂上，离合器恢复接合状态。在离合器接合的过程中，随着从动盘与飞轮接合程度的逐步增加，它们的转速也逐渐接近并最终相等，直到离合器完全接合停止打滑。
工作过程
接合状态：当离合器处于接合状态时，从动盘被压紧弹簧紧密压在飞轮和压盘之间。发动机的转矩通过飞轮和从动盘接触面之间的摩擦作用传递到从动盘上，然后经过变速器的输入轴和传动系统中一系列部件传递给驱动轮。压紧弹簧的压紧力度越大，离合器能够传递的转矩就越大。由于汽车在行驶过程中经常需要保持动力传递，而中断传动只是暂时的需求，因此汽车离合器的主动部分和从动部分应经常保持接合状态。
分离过程：当驾驶员踩下操纵机构中的离合器踏板时，分离叉推动分离套筒和分离轴承向左移动，进而推动分离杠杆的内端向左移动。与此同时，分离杠杆的外端使压盘克服压紧弹簧的压力向右移动，使从动盘与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断动力传递。
主要功能
传递发动机的转矩
在汽车机械式传动系统中，离合器利用摩擦力矩将发动机的转矩传递给变速器。随后，变速器将转矩通过万向传动装置和驱动桥传递给驱动轮，从而使驱动轮获得转动的力矩。
储存发动机的能量
因离合器被安装在发动机的飞轮上，其本身的质量也较大，因此能够起到类似发动机飞轮的作用。通过储存发动机做功行程中多余的能量，离合器能够帮助克服其他三个行程所产生的阻力，从而使发动机能够更加平稳地运转。
保证汽车平稳起步
离合器的首要功能是保证汽车平稳起步，同时避免发动机受到惯性冲击而熄火。在起步过程中，驾驶员需要踩下离合器踏板，将发动机和传动系统分离，然后挂上合适的挡位。接着，驾驶员逐渐释放离合器踏板，使离合器逐渐接合。在此过程中，驾驶员需要控制发动机的转速在最低稳定转速以上，以避免发动机熄火。随着离合器的接合，发动机传递给驱动车轮的转矩逐渐增加，当牵引力足以克服起步阻力时，汽车就能从静止状态开始平稳起步并逐步加速。离合器在汽车的起步过程中起着至关重要的作用，确保了汽车的平稳运动和发动机的正常运转。
实现平顺的换档
在汽车行驶过程中，为了适应不断变化的行驶条件，传动系统经常需要更换不同的档位来进行工作。实现齿轮式变速器的换档，通常需要拨动齿轮或其他挂档机构，使原用档位的某一齿轮副推出传动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前，驾驶员必须踩下离合器踏板，中断动力传动，这样可以使原档位的啮合副脱开，同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步。通过这种方式，进入啮合时的冲击可以大大减小，从而实现平顺的换档。掌握离合器和变速器的正确操作方法对于驾驶汽车的人来说至关重要。
防止传动系过载
当汽车进行紧急制动时，如果没有离合器，发动机将与传动系统刚性连接，导致转速急剧下降。由于这种连接，所有运动部件会产生很大的惯性力矩，可能超过发动机正常工作时发出的最大扭矩。这种惯性力矩会对传动系统造成超过其承载能力的载荷，从而损坏机件。然而，有了离合器，可以依靠离合器主动部分和从动部分之间的相对运动来消除这一危险。因此，离合器的作用是限制传动系所承受的最大扭矩，从而保证安全。
基本要求
根据离合器的功能，离合器应满足下列基本要求：
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常规使用
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注意事项
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问题处理
离合器打滑
现象：汽车用低速挡起步，放松离合器踏板后，汽车不能起步或起步困难；汽车加速行驶时，车速不能随发动机转速的提高而提高，感到行驶无力，严重时产生焦味或冒烟等现象。
原因：
诊断与排除：
总结：离合器打滑主要从从动盘压不紧、从动盘摩擦系数下降等方面加以考虑。
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离合器分离不彻底
现象：发动机怠速运转时，踩下离合器踏板，挂挡有齿轮撞击声，且难以挂上；如果勉强挂上挡，则在离合器踏板尚未完全放松时，发动机熄火。
原因：
诊断与排除：
总结：离合器分离不彻底主要从离合器踏板自由行程、分离杠杆高度、从动盘等方面加以考虑。
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离合器发抖
现象：汽车用低速挡起步时，按操作规程逐渐放松离合器踏板并徐徐踩下加速踏板，离合器不能平稳接合且产生抖振，严重时甚至整车产生抖振现象。原因：
诊断与排除：
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离合器异响
现象：离合器分离或接合时发出不正常的响声。
原因：
诊断与排除：
总结：离合器异响主要从磨损过度、松旷、过紧、运动中刮碰等方面加以考虑。
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离合器常见异响判断与处理
离合器不同部位的机件所发出的响声，反映在使用过程的瞬间也是不一致的。要根据发出的异响，来正确判断和处理离合器的故障。
现象：稍微踩下离合器踏板，使离合器分离轴承和分离杠杆接触，这时如发出“沙沙”声，说明是离合器分离轴承响。
处理：先加注润滑油，如果还是有响声，则需要更换分离轴承。此故障为恶性故障，应及时修理。
现象：离合器踏板踩到底时，发出无节奏的“咔嗒”“咔嗒”声，在怠速运转时，响声比较明显，抬起踏板响声消失，则为传动销响。此响声只有采用双片离合器的汽车才会出现。
处理：将传动销转换90°，也可换加粗的传动销。此故障为良性故障，不严重时，可暂时使用，严重时应拆下修理。
现象：将离合器踏板踩到底时，听到一种“哗哗”的金属片干擦声，若拆下小飞轮壳护罩，可见分离过程与分离杠杆接触处有火花，说明离合器分离轴承不转或损坏。
处理：将分离轴承更换。此故障为恶性故障，应及时修理。
现象：发动机怠速运转时，离合器发出一阵“咯啷”的响声，汽车起步时发抖，说明离合器摩擦片铆钉松动或键槽已经过度磨损。
处理：更换摩擦片。
现象：刚踩下踏板或抬起踏板使离合器从动盘和压盘处于将要分离或接合的那一瞬间发响，说明：
①为压盘凸出部分与窗孔之间间隙过大所致；
②为分离杠杆与窗孔配合间隙过大所致。
处理：堆焊后重新按尺寸调整。此故障为恶性故障，应及时修理。
现象：将踏板全部抬起，听到有噪声或撞击声，说明是离合器踏板没有自由行程，或是自由行程很小，或是分轴承回位弹簧折断。
处理：重新调整踏板自由行程，更换回位弹簧。此故障为恶性故障，应及时修理。
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维护保养
发展趋势
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离合器新技术
离合器
自调式膜片弹簧离合器是一种先进的离合器设计，它具有自动调节功能，可以补偿由于摩擦片磨损引起的压力变化，保持传递的转矩容量稳定，提高离合器的使用寿命和驾驶舒适度。以下是自调式膜片弹簧离合器的主要内容和特性：
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双质量飞轮
双质量飞轮（DMF）是汽车传动系统中的重要部件，主要作用是隔离发动机和变速器之间的振动，提高换档和驾驶的舒适性，减小曲轴的扭转和弯曲载荷，保护传动链中的零件。双质量飞轮将常规的飞轮质量分为两个部分，一部分与发动机连接，另一部分通过离合器与变速器连接。飞轮的两个部分之间采用一个具有强阻尼效应的弹簧/阻尼系统进行连接，这样不利于降低噪声，而且使车辆能在较低的发动机转速下行驶，更加节省了燃料，并大大提高了驾驶舒适性。
双质量飞轮的主要内容可以总结为以下几点：
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双离合器模块
双离合器模块是双离合自动变速器（DCT）的核心部件之一，主要包括干式和湿式两种类型。以下是双离合器模块的主要内容：
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液力变矩器
液力变矩器是一种液力元件，由泵轮、涡轮和导轮组成。它以液压油为工作介质，用于传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器的运作可以分为三个主要过程：
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此外，液力变矩器的特性可以用几个与外界负荷有关的特性参数或特性曲线来评价，如转速比、泵轮转矩系数、变矩系数、效率和穿透性等。这些特性曲线包括外特性曲线、原始特性曲线和输入特性曲线等。
对于带锁止离合器的液力变矩器，当满足特定条件时，可以将液力变矩器的泵轮和涡轮锁止在一起，以形成直接传动的装置。这种锁止离合器可以消除泵轮与涡轮之间的滑差，提高燃油经济性。现代轿车自动变速器广泛使用单级双相三元件闭锁综合式液力变矩器。
多用离合器总成
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混合动力传动系统
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电子离合器管理系统
电子离合器管理系统是一种先进的离合器操纵系统，通过ECU对离合器进行控制，以配合加速踏板完成油离配合。该系统通过主控ECU根据车速、发动机转速、各踏板位置和按钮等传感信号，结合人的操作意图，计算出离合器的最佳接合时间与速度，并发出指令驱动执行装置，达到离合器压盘分离或接合的目的。使用自动离合器，无需用脚控制离合器，通过ECU轻松实现油离配合，加快换档速度，提升驾驶乐趣，是广大手动档车爱好者的首选。手动变速器应用电控离合器，通过滑行功能，在WLTC循环能实现减少CO2的排放；能提高驾驶舒适性及安全性能。
先进工艺技术
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先进管理技术
通过采用先进的管理技术和管理创新，提高效率，建立持续发展时空一致性强的管理体系。其中，物流设施规划科学化、推行精益生产和5S管理、FMS柔性集成制造系统等是关键措施。同时，通过采用平衡计分卡和关键绩效指标KPI的方法，建立目标管理和绩效考核体系。加强RFID技术和装配管理信息系统AMS的应用。
参考资料
离合器及其工作原理(图解).汽车维修技术网.2023-11-20
离合器的组成是什么?.中国汽车网汽车频道.2023-11-20
离合器的分类有几种?离合器的分类介绍【图】.汽车维修技术网.2023-11-20
离合器的拆卸和安装(图解 ).汽车维修技术网.2023-11-20
2022-2026年离合器行业现状调研与发展前景研究报告.中经产业信息研究网.2023-11-20
离合器技术发展史(一).中国知网.2023-11-20
离合器的结构和工作原理(图解).汽车维修技术网.2023-11-20
中国离合器制造行业产销需求与投资预测分析报告.前瞻产业研究所.2023-11-20
离合器使用注意事项.九正建材网资讯.2023-11-20
离合器的作用及发展现状.维普.2023-11-20