汽车基础知识（六）离合器为啥有爪子？

本栏目每周六更新，文末会给出前几期的文章链接，感兴趣的卡友可以点击翻阅。

【卡车之家 原创】在上一期的栏目：《汽车基础知识（五）当"离合器"遇到"双"》里，我们谈到了双离合、双片离合器、双质量飞轮离合器的区别。但是在评论区里，我看到有几位卡友依然会把这几个概念搞混。恰巧，我本科毕业设计做得就是重卡离合器设计（虽然我做得非常水），但多少了解过一些东西，所以这一期咱们就来单独聊一聊离合器。

●  离合器的发展

早期的汽车离合器其实是来自其它的机械设备。有资料表示，第一代的离合器是一种平面皮带（个人推断应该是小摩托车上的那种离心式离合器）。但是皮带的传动效率太低、磨损非常严重，尤其到了雨天，动力传递更是容易出现问题。随着变速箱挡位增加，离合器还要不断承受更大的扭矩，于是人们就发明了各种各样的离合器，其中就包括现代离合器的先驱——基于摩擦原理的离合器。

由于离合器需要在分离和结合之间进行切换，因此弹簧肯定是必不可少的原件。驾龄较长的卡友都知道，以前的卡车离合器采用的都是螺旋弹簧，有的放在中间，有的分布在外圈。而现在的离合器里边并没有这些弹簧，而是换成了一组带有爪子的盘子。

其实，这些爪子也是一种弹簧，它叫做“膜片弹簧”。

在过去的几年中，膜片弹簧离合器的品种已经能全面覆盖国内重、中、轻、轿、微及农用等车型需求。那么，为什么不用螺旋弹簧而用膜片弹簧呢？

●  膜片弹簧——更舒服更可靠

大家都知道，螺旋弹簧压得越紧，弹力就越大——也就是说，离合器踏板踩得越深越费劲。但是膜片弹簧不一样，它是变形到一定程度时弹力最大，再继续变形，弹力反而会变小——也就是说，离合器踏板踩得越深，不一定越沉。

对于超载的车辆来说，显然螺旋弹簧能够提供更大的弹力来压住离合器片，保障动力输出。但对于标载车辆来说，不需要过大的弹力，这时如果选择好膜片弹簧的加载点，就能够在保障压紧力的同时，让离合器踏板更加轻便省力，减轻驾驶员疲劳。

同时，对于螺旋弹簧离合器来说，随着摩擦片的磨损变薄，弹簧形变量肯定变小，因此压紧力肯定也会逐渐减小，但是膜片弹簧反而会先变大再减小。

（高能预警：下面红字是具体说明，觉得头疼的人赶紧绕开）

比如上面这张图：离合器装好时，弹簧被压在b位置；踩下离合器时，弹簧被压到c位置；磨损一段时间后，弹簧恢复到a位置，这时候：

对于螺旋弹簧来说：踩下离合器踏板的力会越来越重;离合器片磨损后压紧力会变小。

对于膜片弹簧来说：踩下离合器踏板的力会越踩越轻；离合器片磨损后压紧力反而会增大；

因此，膜片弹簧离合器相比于螺旋弹簧来说，更加舒服、更加可靠。

●  如今重卡常用离合器——单片推式膜片弹簧离合器

上一期内容我们说过，早些年重卡离合器为了能够传递更大的扭矩，会采用两个摩擦片，也就是双片离合器。但两个摩擦片容易造成分离不彻底的问题，因此近年来随着材料技术的提升，重卡逐渐改成了单片离合器。

此外，拆解过离合器的可能见到过，有些离合器是分离轴承压一下离合器中间的“爪子”后，离合器会分离，而有些则需要分离轴承往外拉“爪子”。这其实是离合器的两种结构：拉式离合器和推式离合器。拉式离合器爪子锥顶向内，推式的向外。

由于结构的问题，在压盘尺寸相同的情况下，拉式离合器可以采用直径较大的膜片弹簧，以提供更大的压紧力，传递更多的扭矩;或者传递相同扭矩的情况下，采用更小的尺寸。所以，拉式膜片弹簧结构更紧凑，优点更加明显。

●  总结一下：离合器的几种分类

前边说了那么多，可能很多人都有点迷了，咱们做一下总结，离合器可以分成这么几类：

1）按照从动盘数量，离合器可分为单片离合器、双片离合器、多片离合器等；

2）按照弹簧型式，离合器可分为圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器、膜片弹簧离合器等；

3）按照弹簧布置形式，螺旋弹簧离合器可分为周布弹簧离合器、中央布置弹簧离合器等；

4）按照作用力方向，离合器可分为推式离合器和拉式离合器。

如今来自国外的伊顿、法雷奥等离合器品牌在国内重卡领域拥有着非常高的装机量，国产铁流、长春一东、三环等等也有着非常不错的市场占比。另外，如今随着材料技术的不断提升，不断有新形式的离合器出现，比如伊顿在2017年就针对重卡恶劣工况推出了“陶瓷离合器”。

我相信有的卡友看到这里，会想到“液力变矩器”这个概念。其实它并不能算离合器，它主要是起到动力的非刚性传递以及扭矩放大的作用，自动变速箱内部其实还有许多多片离合器、单向离合器（自行车飞轮就是一种单向离合器）来控制动力的连接和切断。这个内容，咱们先按下不表，下期再见。（文/王鹏）