离合器的另一项功用是保证传动系换档时工作平稳。在汽车行使过程中,为了适应不断变化的行使条件,传动系经常要换用不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其它挂档机构,使原用档位的某一齿轮副退出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前也必须踩下离合器踏板,中断动力传递,便于使原用档位的齿轮副脱开,同时有可能使新档位齿轮副的啮合部位的速度逐渐相等(同步),这样,进入啮合时的冲击可以大为减轻。
离合器的第三功用是防止传动系过载。当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性相连而急剧降低转速,因此其中传动件会产生很大的惯性力矩(数值可能大大超过发动机正常工作时所发出大最大转矩),对传动系造成超过其承载能力的载荷,而是其机件损坏。有了离合器,便可依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。
欲使离合器起到以上几个作用,离合器应该是这样一个传动机构,其主动部分和从动部分可以暂时分离,又可以逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能相对转动。所以,离合器的主动件与从动件之间不可采用刚性联系,而是借二者接触面之间的摩擦作用来传递转矩(摩擦离合器),或是利用液体作为传动的介质(液力耦合器),或是利用磁力传动(电磁离合器)。在摩擦离合器中,为产生摩擦所需的压紧力,可以是弹簧力、液压作用或电磁吸力。
1.2离合器设计要求
离合器的具体结构,首先,应在保证发动机最大转矩的前提下,满足两个基本性能要求:1.分离彻底;2.接合柔和。
1)离、合迅速,平稳无冲击,分离彻底,动作准确可靠。
2)结构简单,重量轻,惯性小,外形尺寸小,工作安全,效率高。
3)接合元件耐磨性高,使用寿命长,散热条件好。
4)操纵方便省力,制造容易,调整维修方便
其次,离合器从动部分的转动惯量要尽可能小。离合器的功用之一是当变速器换档时,中断动力传递,以减轻齿轮冲击。如果与变速器主动轴相连的离合器从动部分的转动惯量大,当换档时,虽然由于分离了离合器,使发动机与变速器之间联系脱开,但离合器从动部分较大的惯性力矩仍然输入给变速器,其效果相当于分离不彻底,就不能很好的起到减轻齿轮间冲击的作用。
此外,还要求离合器散热良好。因为在汽车行驶过程中,驾驶员操纵离合器的次数是很多的,这就使离合器中由于摩擦面间频繁地相对滑磨而产生大量的热。离合器接合愈柔和,产生热量愈大。这些热量如不及时地散发,对离合器的工作将产生严重影响。