MT汽车离合器可靠性能的研究

王志刚

山东交通职业学院

MT汽车离合器可靠性能的研究

王志刚

山东交通职业学院

离合器片主要运用在汽车制造行业，是一种以摩擦为主要功能、兼有结构性能要求的复合材料。离合器是MT汽车部件中不可或缺的重要部件。由于汽车离合器上所采用的离合器片所采用的材质不尽相同，因此其摩擦性能也有所不同。目前为止，离合器片所采用的材质主要有铜基片、包芯纱、有机金属片以及纤维纱等等。本文将根据离合器片的工作原理、实际应用以及可靠性能对其进行探讨。

离合器的概念及其工作原理

所谓离合器，其顾名思义就是：利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器主要是由飞轮、离合器盖、压盘以及从动盘和从动轴为重要组成部分。它是安装在汽车变速器与发动机间的汽车器件，与汽车发动机曲轴的飞轮组装在一起，是汽车传动系和发动机之间用来传递和切断动力的部件。离合器最主要的作用就是保证汽车能平稳起步，在进行变速换挡时，能够减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载，因此正确使用并同时掌握离合器的工作原理，是每个驾驶人员所必须具备的最基本的技能。

离合器片的采用材质及特点

汽车离合器上所采用的离合器片所采用的材质不尽相同，因此其摩擦性能也有所不同。目前为止，离合器片所采用的材质主要有无石棉、金属陶瓷、有机金属片以及有机纤维等。

（1）优质无石棉：摩擦片材料基本上由四种原材料组成：金属材料、填充材料、加滑剂和有机材料。这些材料的相对比例取决于摩擦片使用的具体情况和所要求的摩擦系数。在摩擦片配方材料中，石棉曾被证明是最有效的耐磨材料，但在人们知道石棉纤维对健康有害之后，这种材料就逐渐被其他纤维所取代。因此优质的制动摩擦片绝对不含石棉。不仅如此，摩擦材料还应当尽量避免使用昂贵而不确定性能的纤维和硫化物。随着现代科技的飞速发展，摩擦材料在配方中采用了世界上最好的摩擦原材料，如高纯石墨、胶粉和树脂等，这些材料保证了产品的高性能。

（2）电磁离合器片：电磁离合器片又可以叫制动器摩擦片，它是一种主要以丁晴橡胶、酚醛树脂为黏接剂，以有机纤维和无机纤维为骨架并配合高级摩擦材料调节剂经热压而成的一种制动器摩擦片。它主要是利用电磁器离合器片的传动与制动功能。由于这种产品所采用的材料是一种特殊的纤维增强材料为基材，因此具有很强的机械强度和耐磨性能，使其能承受摩擦片在生产过程中的磨削和铆接加工的负荷力以及使用过程中由于制动和传动而产生的冲击力、剪切力等压力。同时制动器摩擦片具有无污染、无噪音、高耐磨且使用寿命长等优点，并且其密度小、弯曲强度好、摩擦系数稳定、磨损率低，因此在装机使用过程中接合平稳，其综合性能满足于现代MT汽车离合器的要求。

（3）纸基摩擦片：纸基摩擦材料主要是以纤维为骨架，以树脂为基体，利用多种氧化物和石墨为填料以及有机摩擦粉和橡胶为调节剂，通过制浆、造纸、烘干、浸渍树脂并在钢芯板上贴片，再经过热处理和机加工制成纸基摩擦片，它具有动摩擦系数高，动、静摩擦系数接近，接合平稳柔和，制动平稳，噪音小，传递扭矩能力强，无环境污染、等特点。

（4）金属陶瓷摩擦片：金属陶瓷摩擦材料主要是由金属基体、陶瓷组元、润滑组元而组成的多元复合材料，并通过粉末冶金工艺烧结而成。它具有良好的耐高温摩擦性、耐磨性以及导热性，因而用途非常广泛，适用于重载及恶劣工况条件下被广泛采用，如5t以上重型车、工程用车、自卸车、大型客车、城市公交车等汽车离合器。

膜片式离合器的结构特点及可靠性

膜片式离合器结构特点

膜片式离合器是一种整体不可拆卸且膜片类似碟状的新型离合器，它主要包括离合器盖、分离轴承、膜片弹簧、传动钢带、支撑圈、压盘以及传风轮齿圈等结构组成，膜片式离合器的结构特点：是一种利用弹簧钢板而制成的将具有锥形的膜片弹簧，每个分爪轴线均匀，受压力度平衡，膜片磨损度均匀，接合平顺、方便快捷、使用简单等优势，膜片式离合器的踏板是一种自动调节装置，无需对其进行调整，可以简单利用拉索进行操作，新型膜片式离合器不仅在轴向尺寸设计上大大减少，同时其膜片弹簧是一种非线性弹簧，弹簧性能良好，膜片之间相间紧凑，能够在任何情况下使其牢牢靠紧，不易变形和松弛。

新型膜片式离合器具有以下优势

经改造之后的型膜片式离合器代替了传统的分离离合器，其使用优势具有以下几个方面：①安全环保功能：在设计材料上不含有石棉等危害物，因此具有环保安全功能，符合我国环保安全、可持续的发展标准。②使用简单方便快捷：新型膜片式离合器其轴向尺寸减小、结构设计简单，用户只需在外面就可以调整离合器大小，操作便捷，高速时能够轻松驾驭③使用时间长：新式膜片式离合器在使用寿命更久，用户更换离合器片频率减少，使用时间是传统离合器片的2.5倍，当前，膜片式离合器已经在各MT汽车中广泛使用。

离合器片在实际应用中的具体作用及性能

汽车开动时，能使汽车平稳起步

在汽车开动之前，汽车是保持静止的，当直接连接发动机与变速箱时，直接相连，汽车在挂档时，就会在惯性的作用下发动汽车突然向前冲去，因此不但不会造成汽车器件的损害，同时汽车驱动力由于不能大于汽车突发带来的巨大惯性，就会导致汽车发动机在急剧转动速度下降之后致使汽车熄火。因此，当我们利用离合器的作用，将发动机与变速箱暂时分离，再与离合器相接合，离合器的主动部分与从动部分就会产生摩擦现象，就会使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而汽车驱动力也会增大，从而使汽车能够安全平和的启动。

有效防止传动系统过载

当汽车在紧急状况下开动时，汽车车轮就会由于摩擦的作用急剧减缓速度，汽车发动机相接的传动系将由于旋转的惯性，仍然继续在保持原有的转速，以此就会造成传动系统中产生的动力大于发动机转矩的惯性矩，容易造成传动系的零件损坏。而离合器主要是利用摩擦力来传递转矩的，因此当传动系内载荷超过摩擦力所能传递的转矩时，离合器的主动部分和从动部分就会自动打滑，起到了防止传动系过载的作用。

离合器片在使用中的注意事项

正常情况下，汽车离合器的寿命一般为6万km，因此MT汽车在使用时驾驶人员需要注意以下几点①在行驶过程中脚不要放在离合器脚踏板上；②起步时要掌握好接触点——即半联动状态；③驾驶员不要在低速时用高速档。当汽车负重爬坡时，离合器会出现打滑现象，很有可能是离合器片被烧毁而造成的，这就在提醒驾驶人员需要更换离合器片了。由于离合器片与刹车片具有相似的材质，其摩擦片具有一定的耐高温性能；因此当汽车半联动时间过长，离合器片与飞轮及压盘就会处于滑磨状态，造成摩擦表面温度增高，致使摩擦片以及周边环境因高温而发生烧糊、黏合剂释出、装配油防表面锈油挥发等情况发生，导致出现冒烟的现象；在长时间的高温下不但会影响摩擦片的结构、出现碳化、增强纤维破坏等，严重的还会导致离合器钢片退火软化，使车辆离合过程出现打滑，甚至无法传递动力。因此MT汽车驾驶员要熟练掌握加减挡的操作，减少半联动的时间，使离合器能够发挥正常的使用寿命。

总结

随着科学技术的迅速发展以及人们对环保意识的加强，离合器片在制作过程中在性能上要求越来越高，特别是对离合器片的摩擦系数和耐磨性能上提出更高的要求，因此我们在选择环保材料的同时，对离合器片要求必须具备三重预减震功能，使其能有效的过滤发动机传递来的震动感，进而带来完美畅流的离合动作，使驾驶员能够轻松愉快安全的驾驶。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.079