基于耦合器粘性離合器的主傳動驅動

田振芳

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基于耦合器粘性離合器的主傳動驅動

田振芳

（山西交通職業技術學院，山西 太原 030031）

全輪驅動重景分配采用粘性聯軸器，可以將最大的驅動力傳遞到前輪。文章主要闡述了耦合器粘性離合器的特點、工作原理、耦合器粘性離合器的工作過程。

耦合器粘性離合器

前言

前部主傳動直接由變速器來驅動，并沒有中間差速器,該前部主傳動內有一個粘性離合器，該耦合器在需要時茍以將驅動力矩傳至小齒輪軸。這個輸入力矩經全減速比就可以放大至20倍的力矩在差速器中被等量地分配給兩個前輪了。

這個粘性耦合器會對輸入轉速和輸出轉速的差做出反應，在轉速差很小時，只傳遞很小的牽引力矩，因此，這就可以補償前橋和后橋的轉速差了，例如在轉彎行駛時，轉速差很小，那么也就可以省去中間差速器了。

粘性耦合器屬于一種液力耦合器，它由一個密封的耦合器殼體以及相應數目的內摩擦片和外摩擦片構成，外摩擦片與耦合器亮體（力矩輸入)是采用齒部咬合在一起的，內部摩擦片采用齒部與輸出輪咬合在一起。

耦合器殼體內加注有專用的硅油，這種硅油有這樣的特性，在正常溫度時，流動性很好；油熱了后就變粘了，流動性不那么好了。

內摩擦片和外摩擦片的整個圓周上都有圓形和裂縫狀的槽，摩擦片間是硅油，摩擦片在正常工作時彼此是不接觸的。通過摩擦片間的硅油，可以在滑差率很小時傳遞很小的牽引力矩，因此，這就可以補償前橋和后橋的轉速差了、例如在轉彎行駛時，轉速差很小。

圖1 粘性耦合器原理

如果外摩擦片和內摩擦片之間的轉速差增大了，那么空槽處的硅油就會被剪切，這就產生了熱，那么硅油也就變得更粘稠了。由此，粘性耦合器的力矩輸入端和力矩輸出端之間的力的傳遞，就取決于轉速差和產生的熱量了。

對于粘性耦合器來說，其基本原理是：滑差率越大，其能傳遞的力矩也就越大。其實短時間內可以傳遞100％力矩.粘性耦合器的這種特性，被稱作駝峰效應。駝峰效應的原因在于：耦合器殼體內溫度急劇上升高和隨之而來的壓力升高。在“駝峰處”、內摩擦片和外摩擦片就呈機械接觸了，這使得所能傳遞的力矩大幅度上升，內摩擦片和外摩擦片之間的轉速差急劇減小。因此硅油的摩擦也減小了，那么硅油也就冷卻下來了，這又降低了傳遞的力、如果耦合器上的負荷保持不變，那么這個過程就又重新開始了。粘性耦合器應該是在負荷很大時也不會達到駝峰處，出于行駛動力學性能方面的考慮，我們不希望出現扭矩急劇升高的現象。

為了阻止出現駝峰點就在耦合器殼體內安裝了一個過壓閥，如果粘性耦合器的負荷過大了，那么耦合器殼體內的溫度和壓力就會劇增。如果壓力超過了20bar,那么限壓閥就會打開，這就會降低所傳遞的力矩，并防止出現峰值點。

粘性耦合器的力矩和功率傳遞特性，基本取決于內摩擦片和外摩擦片的直徑、摩擦片的數目、硅油的黏度及硅油的充填度參數。

圖2 耦合器滑轉特性曲線

隨著轉速差的增大，接合力矩先是快速升至160N.M特定值，隨后就穩定下來了(不再升高了)、如果轉速差保持不變，那么經過一定時間后就會出現駝峰效應。駝峰出現的時刻點基本上取決于轉速差、滑轉作用時間長度和工作溫度，這個是無法準確預測的。

如果粘性耦合器的負荷非常大，那么限壓閥就會打開，那么硅油就從耦合器殼體處泄掉了，在限壓閥觸發后，藕合器所能傳遞的力矩就一直在下降.硅油無法檢查，也無法添加。如果有動力傳遞方面的抱怨，就得更換粘性藕合器了，硅油與軸油是相互獨立的，硅油存放在油底殼內，主傳動和差速器沒有什么功能限制。

離合器過熱時主動的離合器保護功能〔該功能可以防止離合器過熱)，變速器控制單元不斷地在計算著用計算模型)離合器摩擦片的溫度。如果離合器持續在打滑狀態下工作，那么它就會處于臨界溫度了。比如車輛在離合器打滑狀態緩慢駛上某個陡坡，或者司機通過同時踩油門踏板和離合器踏板的方式讓車輛停在陡坡上。

溫度高于約160°C時，就會降低起步轉速，以便降低傳入離合器的熱量。溫度高于約270°C時。組合儀表上就會出現的這個警告提示，并伴隨有警告音。這時司機應注意了，不要再繼續給離合器加載了，可能的話請停車，以便讓離合器涼下來變速器控制單元故障存儲器內會記錄一個相應的故障。

出現上述的離合器過熱警告提示時，司機應采取如下措施: 如果行車條件許可的話，請立即起步并讓車輛達到離合器能可靠接合的車速。如果行車條件許可的話，請停車，讓發動機怠速運行幾分鐘。離合器在這種情況下就脫開了，可以較快地涼下來。

如果離合器摩擦片溫度超過300°C，那么摩擦片就會出現永久損傷.超過這個溫度，粘結樹脂就開始氣化了，摩擦襯片的強度也變差。這就使得磨損大大提高了。如果離合器摩擦片溫度超過350°C那么摩擦系數大大下降，離合器就不能傳遞最大力矩了，溫度要是再升高，這個效應也會增強的，那么摩擦襯片會徹底失效的。

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Based on the main drive coupler viscous clutch driven

Tian Zhenfang

（Shanxi Traffic Vocational and Technical College, Shanxi Taiyuan 030031）

I ll-wheel drive weight distribution scene, to use the cohesive shaft coupler can transfer the biggest driving force to the front wheels. This article mainly elaborated the characteristics of coupler viscous clutch, working principle, the working process of the coupler viscous clutch.

viscous clutch

A

1671-7988(2018)16-245-02

U461.99

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1671-7988(2018)16-245-02

CLC NO.: U461.99

田振芳，女，本科，講師，就職于山西交通職業技術學院，從事工作或研究方向：汽車維修。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.089