汽車離合器設計、主要要素
離合器是一種透過摩擦將扭力從引擎傳遞到變速箱的機構。 這也使得引擎能夠快速斷開與變速箱的連接並順利恢復連接。 離合器有多種類型。 它們的不同之處在於所管理的磁碟數量（單磁碟、雙磁碟或多磁碟）、操作環境類型（乾式或濕式）以及磁碟機類型。 不同類型的離合器有各自的優點和缺點，但單片乾式離合器，無論是機械驅動還是液壓驅動，在現代車輛中最常使用。
離合器的用途
離合器安裝在引擎和變速箱之間，是變速箱中負載最重的部件之一。 它執行以下主要功能：
- 引擎和變速箱的軟斷開和連接。
- 扭力傳輸無打滑（無損失）。
- 補償因引擎運轉不均勻而產生的振動和負載。
- 減少引擎和傳動部件的壓力。
離合器組件
大多數手排變速箱車輛上的標準離合器包括以下主要部件：
- 引擎飛輪 - 驅動盤。
- 離合器盤。
- 離合器籃-壓盤。
- 離合器分離軸承。
- 釋放離合器。
- 離合器撥叉。
- 離合器驅動。
摩擦片安裝在離合器盤的兩側。 它的作用是透過摩擦傳遞扭矩。 盤殼中內建的彈簧加載扭轉減振器可軟化與飛輪的連接，並抑制引擎運轉不均勻造成的振動和應力。
壓盤和作用在離合器盤上的膜片彈簧組合成一個單元，稱為「離合器籃」。 離合器片位於壓盤與飛輪之間，透過花鍵與變速箱輸入軸連接，並可沿變速箱輸入軸移動。
籃子彈簧（膜片）可以推或拉。 差別在於離合器執行器施加力的方向：向飛輪或遠離飛輪。 排氣彈簧的設計允許使用更薄的籃子。 這使得組件盡可能緊湊。
離合器的工作原理
離合器的工作原理是基於膜片彈簧產生的力產生摩擦力，使離合器片與引擎飛輪之間形成剛性連接。 離合器有兩種模式：「開」和「關」。 在大多數情況下，從動盤壓在飛輪上。 來自飛輪的扭力傳遞到從動盤，然後透過花鍵連接傳遞到變速箱的輸入軸。
要分離離合器，駕駛員踩下踏板，該踏板透過機械或液壓方式連接到叉子。 撥叉移動釋放軸承，釋放軸承壓在膜片彈簧瓣的端部上，停止其對壓盤的作用，進而釋放從動盤。 在此階段，引擎與變速箱斷開。
當在變速箱中選擇適當的檔位時，駕駛會釋放離合器踏板，撥叉停止作用於分離軸承和彈簧。 壓盤將從動盤壓向飛輪。 引擎連接到變速箱。
聯軸器類型
乾式離合器
這種離合器的工作原理是基於乾燥表面相互作用產生的摩擦力：驅動盤、從動盤和壓盤。 這確保了引擎和變速箱之間的剛性連接。 乾式單片離合器是大多數手排變速箱車輛上最常見的類型。
濕式離合器
這種類型的離合器在摩擦表面的油浴中工作。 與乾式相比，此方案提供更平滑的盤片接觸； 由於流體循環，該裝置冷卻效率更高，並且可以向變速箱傳遞更多扭矩。
濕式設計廣泛應用於現代雙離合器自動變速箱。 這種離合器的操作特點是扭矩從單獨的從動盤供應到變速箱的偶數齒輪和奇數齒輪。 離合器驅動裝置為液壓、電子控制。 換檔可連續將扭力傳遞至變速箱，而不會中斷動力流。 這種設計更昂貴且更難以製造。
雙盤乾式離合器
雙盤乾式離合器有兩個從動盤和它們之間的中間墊片。 這種設計能夠在相同的離合器尺寸下傳遞更多的扭力。 單獨製作比濕品種更容易。 通常用於具有特別強大的引擎的卡車和汽車。
雙質量飛輪的離合器
雙質量飛輪由兩部分組成。 其中一個連接到發動機，另一個連接到從動盤。 飛輪的兩個元件在旋轉平面上彼此之間具有輕微的間隙，並透過彈簧連接。
雙質量飛輪離合器的一個特點是從動盤中沒有扭轉減振器。 飛輪設計採用減振功能。 除了傳遞扭矩外，它還可以有效減少引擎不均勻運行所產生的振動和應力。
離合器使用壽命
離合器的使用壽命主要取決於車輛的運作條件以及駕駛者的駕駛方式。 離合器平均使用壽命可達100-150萬公里。 由於煞車碟盤接觸時會自然磨損，摩擦表面會磨損並需要更換。 主要原因是椎間盤打滑。
雙片離合器由於工作面數量增加，使用壽命長。 每次引擎/變速箱連接斷開時，離合器分離軸承都會接合。 隨著時間的推移，軸承中會產生所有潤滑劑並失去其性能，導致軸承過熱和失效。
陶瓷聯軸器的特點
聯軸器的使用壽命及其最大性能取決於齒輪材料的特性。 大多數車輛上離合器盤的標準成分是玻璃纖維、金屬纖維、樹脂和橡膠的壓縮混合物。 由於離合器的原理是基於摩擦，因此從動盤的摩擦襯片適合在高達 300-400 攝氏度的高溫下工作。
在高性能跑車中，離合器比平常承受更大的壓力。 對於某些齒輪，可以使用陶瓷或燒結離合器。 這些墊的材料包括陶瓷和凱夫拉縴維。 金屬陶瓷摩擦材料不易磨損，可承受高達 600 度的高溫而不喪失其性能。
製造商根據特定車輛的預期用途和成本，使用最適合特定車輛的不同離合器設計。 乾式單晶片離合器仍然是一種相當高效且廉價的設計。 這種設計廣泛應用於經濟型和中型汽車、SUV 和卡車。
