离合器的原理到底是怎样的?它到底有啥用途呢?
了解过后,也许驾校学员们也能更好地掌握如何在开车时适当地踩离合踏板,学会“油离配合”,早日脱离驾校苦海,拿到驾照,成功上岸。
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离合器的作用
离合器是汽车传动系统中直接和发动机相连接的部件。
顾名思义,离合器可以控制发动机和汽车传动系统的“离”与“合”,即实现切断或传递汽车发动机动力的作用。
“合”的时候,能使发动机和变速器接合,为汽车行驶传递动力;“离”的时候,发动机和变速器的连接被切断,此时虽然发动机还在运转,却无法把动力传给车轮,汽车就无法主动前进。
来源:YouTubeLearn Engineering想象一下,如果没有离合器,发动机的动力会时时刻刻传递到车轮上,带动车轮前进,当我们想临时停车或等红灯时,就必须关闭发动机,想行驶时,又要重新打开发动机,十分麻烦。
更重要的是,发动机除了带动车前进,还要为刹车、控制电路、空调等重要部件提供能量,一旦熄火,这些部件可能无法工作,引发一系列安全隐患。
所以,汽车需要一个部件,既能随时切断发动机的动力,又能保证一直让发动机不间断地运行,这个部件便是离合器。
此外,发动机的一些“娇贵”的特性也是离合器必不可少的原因。
无论在起步、停车还是正常行驶时,驾驶员必须保证汽车发动机维持在最佳转速范围附近。转速突然增高或降低都会损坏发动机和其他相关部件。
来源:YouTubeLearn Engineering由于汽车惯性很大,需要很大力量才能让车从静止行驶起来,如果起步时没有离合器,这个力量会在一瞬间几乎完全施加在发动机上,形成很大的阻力矩。
在阻力矩作用下,转速会急剧下降到最低稳定转速(300-500RPM)以下,对发动机造成损坏。
好在现在的汽车会在发生这种情况时自动熄火,保护自己不受损伤,但汽车熄火后就会突然停住,无法前进。此时,离合器就派上了大用场。
起步时,驾驶员需踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系统脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。
在缓慢接合的过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,这时再逐渐踩下加速踏板,增加对发动机的燃料供应,使发动机转速保持在最低稳定转速上而不致熄火。
同时,渐渐松开离合器踏板,让发动机的动力一点点传给车轮,使力矩逐渐增加,直至牵引力足以克服起步阻力,于是汽车就成功行驶了起来。
松开离合踏板,动力开始传输来源:YouTubeLearn Engineering类似地,在停车时,由于发动机因和传动系统刚性连接,会使发动机转速急剧降低,产生很大的惯性力矩,可能导致传动系统造超载损坏。因此,驾驶员需在车辆即将停下时,保障汽车安全停泊。
离合器在换挡时也起到重要作用。同样受限于发动机性能,汽车在不同条件下行驶时,传动系需要更换不同档位,保证在不同速度行驶时,发动机转速都在最佳范围内。
在换档前,驾驶员须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原档位的齿轮脱开,同时新档位齿轮的啮合部位的速度逐步趋向同步,实现平滑换档。
如果没有离合器,各齿轮在发动机带动下高速转动,很难使新旧挡位齿轮间转速同步,也就无法让齿轮啮合,实现换挡。
切断动力后,新档位齿轮渐渐啮合