淺談膜片式離合器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

摘 要 隨著人們生活水平的提高，與越來越多的人開始以車代步，而在車的所有配件中，離合器成了一個重要的組成部分，離合器裝在發(fā)動機與變速器之間，汽車從啟動到行駛的整個過程中，經常需要使用離合器。

關鍵詞 膜片式離合器 生活 應用

一、膜片式離合器總成結構

離合器，香港俗稱極力子，這是從英語Clutch而來，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。汽車從起步到正常行駛的整個過程中，駕駛員可根據(jù)需要操縱離合器，使發(fā)動機和傳動系暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向傳動系輸出的動力。它的作用是使發(fā)動機與變速器之間能逐漸接合，從而保證汽車平穩(wěn)起步；暫時切斷發(fā)動機與變速器之間的聯(lián)系，以便于換檔和減少換檔時的沖擊；當汽車緊急制動時能起分離作用，防止變速器等傳動系統(tǒng)過載，從而起到一定的保護作用。通常離合器可以分為有電磁離合器和磁粉離合器，摩擦式離合器、液力偶合器。

膜片離合器總成有膜片彈簧、離合器蓋、傳動片和分離軸承總成等部分組成，主要部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機件組成，這部分與發(fā)動機曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接，壓盤與離合器蓋之間是靠3～4個傳動片傳遞轉矩。

從動部分是有單片，雙片或多片從動盤所組成，它將主動部分通過摩擦傳來動力傳給變速器的輸入軸。從動盤由從動盤本體，摩擦片和從動盤三個基本部分組成。為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應能柔和接合，這就需要從動盤在軸向具有一定彈性。

膜片離合器的主要功能主要有：是汽車平穩(wěn)起步；中斷給傳動系統(tǒng)的動力，配合換擋；防止傳動系過載。

二、膜片離合器的優(yōu)缺點

（一）膜片彈簧具有較理想的非線性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內基本不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉矩大致不變；對于圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降。離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力；對于圓柱螺旋彈簧，壓力則大大增加。

（二）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結構簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質量小。

（三）高速旋轉時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。

（四）易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長。

（五）平衡性好。

（六）有利于大批量生產，降低制造成本。

但膜片彈簧的制造工藝較復雜，對材質和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產、中不易控制，開口處容易產生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在轎車上被大量采用，而且在輕、中、重型貨車以及客車上被廣泛采用。

膜片式離合器使用維護有別于傳統(tǒng)離合器： 傳統(tǒng)的離合器有三個分離杠桿，工作一段時間后，三個杠桿的分離間隙常發(fā)生差異變化，造成離合器接合不好而損壞離合器。進行間隙調整時必須拆下離合器，分別調整三個分離杠桿。對操作者技術要求高、工作強度大。

膜片式離合器的膜片是鉚接結構，也就是說膜片式離合器是一個整體不可拆卸，數(shù)個分離瓜的分離隙相同、無需分別調整。從外部就可調整離合器間隙，調整非常方便容易. 在一般的壓式膜片彈簧離合器中，在支承環(huán)磨損時，在膜片彈簧與支承環(huán)之間形成的間隙導致離合器踏板自由行程增大，但在拉式膜片彈簧離合器中能消除上述缺點。

三、國外研究

我國汽車離合器起源于上世紀30年代，當時在僅有的幾家小作坊式汽車修配廠里制造離合器零件，上世紀50年代中期開始，一汽、南汽、上汽、二汽等相繼成立，離合器在其內部的專業(yè)化生產工段，車間或工廠也開始批量生產。從此有了真正意義上的離合器制造.

國內有自主研發(fā)能力的沒幾家，其中上海SACHS是最大的，中德合資；南京法雷奧，其它的就沒了，其它的都不能研發(fā)，只能仿作。1867年，德國人奧托（Nicolaus August Otto）受里諾研制煤氣發(fā)動機的啟發(fā)，對煤氣發(fā)動機進行了大量的研究，制作了一臺臥式氣壓煤氣發(fā)動機，后經過改進，奧托提出了內燃機的四沖程理論，為內燃機的發(fā)明奠定了理論基礎。離合器的出現(xiàn)是隨著變速箱的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，1889年戴姆勒在他的汽車上首次應用了四速變速箱和摩擦離合器. 但扭矩仍然由皮帶傳到后輪.

1892年，德國工程師狄塞爾根據(jù)定壓熱功循環(huán)原理，研制出壓燃式柴油機，并取得了制造這種發(fā)動機的專利權。1957年，德國人汪克爾發(fā)明了轉子活塞發(fā)動機，這是汽油發(fā)動機發(fā)展的一個重要分支。轉子發(fā)動機的特點是利用內轉子圓外旋輪線和外轉子圓內旋輪線相結合的機構，無曲軸連桿和配氣機構，可將三角活塞運動直接轉換為旋轉運動。它的零件數(shù)比往復活塞式汽油少40%，質量輕、體積小、轉速高、功率大。該機具有重要的開發(fā)價值，因而引起各國的重視。日本東洋公司（馬自達公司）買下了轉子發(fā)動機的樣機，并把轉子發(fā)動機裝在汽車上，可以說，轉子發(fā)動機生在德國，長在日本。

日韓汽車使用離合器時明顯不如德國的。國內的技術那就差得遠，只有目前吉利購買澳大利亞的技術后，技術大有提升，已是不輸于日韓了。

四、膜片式離合器的展望

1、行業(yè)發(fā)展狀況

由于自動檔車型和手動檔車型采用不同的傳動部件，所以它們之間的比重變化會影響到離 合器與液力變矩器兩者產品市場結構的變化，影響我國傳統(tǒng)汽車離合器行業(yè)發(fā)展的前景。 雖然我國汽車自動檔的車型覆蓋比例在進一步擴大，但當前我國人均生活水平仍還處于比 較低的情況下，尤其在二三級城市和廣大農村，汽車的實用性而不是舒適性仍是中國初次 購車者的選擇。因此，未來幾年我國汽車手動檔仍將占據(jù)非常重要的地位。從市場容量來 看，穩(wěn)定的新車產量將是保證汽車離合器配套市場持續(xù)增長的重要因素。

2、行業(yè)技術水平

目前國內推式膜片彈簧離合器得到了普遍應用，只有部分企業(yè)能夠自行設計制造拉式膜彈簧離合器，并在重型汽車領域大量替代進口產品。優(yōu)點，作為中重型商用車重點研發(fā)和推廣使用的產品，在未來的中重型商用車領域將逐漸 成為主導產品。

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（作者單位：長江大學文理學院理工學部）