離合器

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各種離合器

離合器英語clutch)是把汽車或其他動力機械的引擎動力以開關的方式傳遞至車軸上的裝置,香港俗稱極力子,乃從英語clutch而來;臺灣話則常以離仔日文クラッチ稱之。

原理[編輯]

當離合器踏板釋放時,飛輪內的壓板利用彈簧的力量,緊緊壓住摩擦板,使兩者不會滑動,引擎的動力因而可以透過此一結構,傳遞至變速箱,完成動力傳動的工作。

而當踩下踏板時,結構將向彈簧加壓,使彈簧的週邊翹起,壓皮便與摩擦板脫離。此時摩擦板與飛輪之間已無法連動,即使引擎持續運轉,動力仍不會傳遞至變速箱及車輪,駕駛者便可以進行換檔以及停車等動作,而不會使引擎熄火。

構造[編輯]

又名為雙離合器變速箱,它有兩套離合器,以K1與K2表示。K1是主要的動力接收源;從引擎飛輪傳送出來的動力就是與K1直接連結,再經由下面會說明的過程送入變速箱內轉換。 [1] 圖中紅色斷面就是K1外離合器的承載外殼,各位可以用這個方式理解:想像K1外離合器載殼是一個大碗公,裡面鑲著好幾層的盤子,碗公內緣有成排的齒輪狀凹凸槽,盤子外緣也有與之對應的凹凸槽,所以盤子可以一片一片地放入碗公中,但不能在碗公中旋轉。而且盤子的中間

部分是中空。要注意的是,斷面呈紅色的K1離合器載殼,是會跟著引擎旋轉的一整個個體。

K1內離合器載殼,則是中空的盤子的內緣與碗公的外緣結合,同樣地,盤子內緣可以在碗公的外緣上下移動,但是不行旋轉,這些"盤子"就是離合器。

如果要把動力傳輸給一號輸入軸,控制電腦會對K1油壓室加壓,一號柱塞因而被推動,K1內離合器載殼跟K1外離合器載殼所屬的離合器(就是那些不會跟著碗公旋轉,只能順著齒輪左右滑移)便會相互結合,K1內離合器載殼跟著旋轉,與其緊密集合的一號輸入軸便跟著轉動(一號輸入軸和K1內離合器載殼緊密結合,在圖中的斷面圖呈藍色)。

第二組離合器,也就是K2離合器;它的運作原理跟第一組離合器一樣:當K2油壓室加壓時,K2柱塞會被推動,讓K2內離合器載殼、K2離合器、K1外離合器載殼,三者結合在一起,動力便從K1外離合器載殼,傳輸到斷面呈綠色的二號輸入軸。

二號輸入軸上有二、四、六之檔位齒輪。請注意二號輸入軸是中空物體,一號輸入軸裝置於二號輸入軸的內部,兩者各自運作互不干擾,兩者的相對位置如下圖所示。兩支輸出軸上的脈衝齒輪,是電腦需要隨時監控輸出軸轉速,讓感應器能夠藉著脈衝計算轉速,所設置的。 [2]

汽車用離合器的基本功能[編輯]

  1. 在汽車起步時,通過離合器主、從部分之間的滑磨、轉速的逐漸接近,確保汽車起步平穩。
  2. 當變速器換擋時,通過離合器主、從部分的迅速分離來切斷動力的傳遞,以減輕齒輪輪齒間的衝擊,保證換擋時工作平順。
  3. 當傳給離合器的轉矩超過其所能傳遞的最大轉矩時,其主、從部分之間將產生滑磨,防止傳動系統過載。

種類[編輯]

錐形離合器[編輯]

錐形離合器概念圖
1.錐:錐孔(綠色部分)、錐塞(藍色部分)
2.軸:讓錐塞能夠在上面滑動
3.摩擦材質:通常會附在錐孔上,此處在錐塞上
4.彈簧:離合器控制完後彈回錐塞的零件
5.離合器控制:用壓的把兩錐體分離
6.旋轉方向:可進行順時針及逆時針旋轉

「錐形離合器」是離合器一種,作用與「圓盤離合器」相同,是以構件的形狀區分命名。圓錐離合器是以圓錐代替圓盤,當兩個錐面通過摩擦來傳遞扭矩。由於楔作用和作用面積增大的原因,圓錐離合器傳遞的扭矩比圓盤離合器更大。

錐形離合器有錐形摩擦面,這個錐體意味著一個驅動器的移動量,會以比圓盤離合器更慢的速度與表面接合,此外,驅動力量會在接合的表面上施予更多的壓力。常見的例子有手排變速箱的同步齒環,同步齒環負責同步移動軸心和齒輪的速度,以及確保能平穩的變速。

用途[編輯]

汽車[編輯]

汽油引擎動力車輛在運行之時,引擎是持續運轉的。但為了符合汽車行駛上的需求,車輛必須有停止、換檔等動作,因此必須在引擎對外連動之處,加入一組機構,以視需求中斷動力的傳遞,以在引擎持續運轉的情形之下,達成讓車輛靜止或是進行換檔的動作。這組機構,便是動力接續裝置。

近來發展[編輯]

離合器這組機構被裝置在引擎與手排變速箱之間,負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。近年來的電腦控制自動手排與Audi的Multitronic CVT變速箱則由電腦控制離合器,達到與手排車同樣良好的傳動效率。

參考資料[編輯]

  • 陳家瑞. 《汽車構造》下冊 第二版. 北京: 機械工業出版社. 2005年1月: 第10–11頁. ISBN 7-111-15617-X (中文(中國大陸)‎). 

http://www.valueparts.com.tw/articles/tech_DSG.html