离合器操纵机构

2.6.1 概述

操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与接合程度专设的一套机构，它是由位于离合器壳内的分离杠杆(在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起分离杠杆的作用)、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。

在大多数离合器中都设有分离叉机构。分离叉一般支承在离合器壳上，分离叉臂通过传动机构与离合器踏板相连。在分离离合器时，由分离叉拨动分离套筒沿离合器轴线移动，使分离套筒压向分离杠杆内端或膜片弹簧小端。由于分离套筒是不转动的，而分离杠杆内端或膜片弹簧小端却是随离合器的主动部分转动的，所以在分离套筒上设置有推力式或径向推力式分离轴承。分离杠杆绕离合器盖上的支点转动，带动压盘后移，使离合器分离。

在周布弹簧离合器中的分离杠杆与压盘连接处，压盘要前后作直线运动，分离杠杆外端要围绕支点作圆弧运动，这样就会发生运动干涉。为解决这一问题，把分离杠杆支点做成浮动式的。分离杠杆的孔做得比连接销轴大一些，在销轴一侧铣出平面，并在此平面与孔之间放一滚柱，使分离杠杆可相对支点沿离合器径向作少量移动，从而避免了运动干涉。

因为膜片弹簧与压盘之间可以相对滑动，自然就可以消除上面这种分离机构的干涉问题。在离合器接合时，分离轴承前端与膜片弹簧(或分离杠杆内端)之间有一定(如解放CA141型汽车离合器有不小于1.5mm)的轴向间隙，这一间隙称为分离轴承自由行程。当从动盘摩擦衬片因磨损而变薄时，离合器压盘前移，弹簧变形减少，(压式膜片弹簧离合器的)膜片弹簧小端或分离杠杆内端将后移。如果没有上述自由行程，则膜片弹簧小端或分离杠杆内端将不能后移，相应地也就限制了离合器压盘前移，从而不能有效地压紧从动盘摩擦衬片，造成离合器打滑、传递转矩下降。

按照操纵离合器的能源划分，离合器操纵机构可分为人力式、助力式和动力式三种;按传动方式划分，离合器操纵机构可分为机械式、液压式和气压式三种。

2.6.2 机械式操纵机构

机械式离合器操纵机构有杆系传动装置和钢丝绳索传动装置两种。杆系传动装置中关节点多，摩擦损失大;车身和车架的变形会影响其工作;当离合器需要远距离操纵时，较难合理安排杆系。钢丝绳索传动装置结构简单，布置灵活，不受车身和车架变形的影响，但传递的力比较小。图2-23所示为捷达轿车离合器钢丝绳索传动装置示意图，当驾驶员踏下离合器踏板时，拉线(钢丝绳索)拉动离合器分离杠杆，进行分离操纵。

图2-23 捷达轿车离合器钢丝绳索传动装置示意图

2.6.3 液压式操纵机构

液压式离合器操纵机构的踏板和分离轴承之间通过主缸、工作缸及液压管路相连，离合器依靠人力产生的液压力控制，如图2-24所示。液压式离合器操纵机构摩擦阻力小、传递效率高、接合平顺、结构比较简单、便于布置，且不受车身和车架变形的影响。

2.6.4 气压助力式操纵机构

气压助力式操纵机构利用发动机带动空气压缩机作为主要的操纵能源，驾驶员的肌体作为辅助的或后备的操纵能源，多与汽车的气压制动系统或其他气动设备共用一套压缩空气源。

1.气压助力式机械操纵机构

在气压助力式机械操纵机构(图2-25)中，驾驶员通过离合器踏板控制操纵阀的工作状况，从而控制通到工作汽缸的气压大小，以使离合器分离或结合。该结构国内使用较少，据目前了解，只有陕汽在斯太尔、德隆系列车型上使用该结构。

图2-24 液压式离合器操纵机构示意图

图2-25 离合器的气压助力式机械操纵机构

2.气压助力式液压操纵机构

在气压助力式液压操纵机构(图2-26)中，利用发动机带动的空气压缩机作为主要的操纵能源，驾驶员的肌体作为辅助的和后备的操纵能源。驾驶员(依靠气压助力装置的输出压力必须与踏板力和踏板行程成一定的递增函数关系)能随时感知并控制离合器分离和接合程度。当气压助力系统失效时，保证仍能人力操纵离合器。

在未踏下离合器踏板1时，复位弹簧5将主缸活塞3推向左端图示位置。这时固定在主缸缸体上的限位螺钉7将进油阀6顶开，工作油液由储液室4经进油孔流入主缸活塞3中部的长通槽，并经开启的进油阀6充满主缸压力腔(活塞3右腔)。当驾驶员踏下离合器踏板1时，主缸推杆2推动主缸活塞3右移。当进油阀6关阀后，主缸压力腔便产生压力油经油管8流向气压助力压力工作缸。

气压助力式液压工作缸在离合器完全接合时，由于A腔经油管8与主缸压力腔、储液室均相通，而储液室与大气相通，在复位弹簧21作用下，气压控制活塞11被推向右方图示位置。此时在弹簧9作用下，进气阀门10关闭，储气筒的压缩空气不能进入D腔。由于活塞11左端空心杆部离开了进气阀门10，此时B腔，气道C、D腔均经活塞11中心轴向孔与右端径向孔和排气口E相通。在复位弹簧15、16作用下，活塞14、18被向左推到图示位置。

当离合器踏板1被踏下，主缸压力腔的压力油液经油管8进入液压工作缸压力腔A时，一方面向右推动活塞18而使离合器分离，另一方面也推动活塞20和11向左移动时，首先切断了D腔并经气道C进入助力气室压力腔B时，将推动活塞14向右运动，从而通过弹簧座19推动活塞18而起到助力作用。D腔的气体压力与复位弹簧21的力共同推活塞11向右，A腔油压推活塞20向左的力平衡后，进气阀门10重新关闭，此时D腔与B腔便与储气筒和排气口E均隔断。若主缸油压大小改变时，上述平衡被破坏。这时若主缸油压增大，则A腔左推力大，使进气阀门10再打开，再多些压缩空气进入D腔，使B腔与D腔气压力增大以建立新的平衡;若主缸油压降低，则活塞11和20被推向右，打开D腔与排气口E的通道，使D腔的一些压缩空气由E处排到大气中去而压力下降。达到新的平衡后D腔与E处通道便又隔断。这样B腔与D腔的气压大小便可随主缸油压而变，以使驾驶员可通过踏板下踏的快慢控制离合器分离与结合的快慢以及助力气压的大小，这种作用叫做随动作用。

应当指出，这种操纵机构当气压失效后，驾驶员踏下离合器踏板时，主缸产生的油压在将活塞11和20压到左端极限位置后，将推动活塞18向右以使离合器仍能分离。这时的操纵机构成了人力式液压操纵机构。

图2-26 离合器的气压助力式液压操纵机构

1—离合器踏板;2—主缸推杆;3—主缸活塞;4—储液室;5—主缸活塞复位弹簧;6—进油阀;7—限位螺钉;8—油管;9—气阀门弹簧;10—进气阀门;11—气压控制活塞;12—排气滤清器;13—放气螺钉;14—气压助力活塞;15—气压助力活塞复位弹簧;16—分离叉复位弹簧;17—液压工作缸推杆;18—液压工作缸活塞;19—弹簧座;20—液压控制活塞;21—气压控制活塞复位弹簧;22—进气阀座;23—离合器分离叉

A—液压工作缸压力腔;B—助力气室压力腔;C—气道;D—控制阀反作用腔;E—排气口

2.6.5 踏板助力装置

为了减小所需的离合器踏板力，又不致因传动装置的传动比过大而加大踏板行程，在一些中重型货车和某些轿车上采用了离合器踏板助力装置，如图2-27和图2-28所示。

图2-27 日产TKL—20型汽车离合器踏板的弹簧助力装置

图2-28 捷达轿车离合器踏板的弹簧助力装置