汽车离合器的原理和作用是怎样的？每个开车。。。

　　每一个开车的人都有一段永生难忘的学车经历，在网上，学员与驾校教练之间“斗智斗勇”的搞笑段子也成为人们在闲暇时津津乐道的话题。
　　
　　搞混脚刹和油门啦，控制不了离合啦，学员们千奇百怪的问题经常搞得教练哭笑不得。
　　
　　教练：“加油。”我：“谢谢教练！”教练：“我是说让你踩油门！”
　　
　　
　　玩笑归玩笑，今天我们不讲段子，而是要带大家好好地了解一下汽车里那个经常把学员们搞得头大的东西离合器。
　　
　　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。
　　
　　1：
　　
　　离合器的作用
　　
　　临时切断动力
　　
　　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：YouTubeLearnEngineering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。
　　
　　调节力矩
　　
　　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：YouTubeLearnEngineering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（300500RPM）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：YouTubeLearnEngineering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
　　
　　来源：YouTubeThomasSchwenke
　　
　　2：
　　
　　离合器的结构在讲解离合器的结构之前，我们需要先澄清一下，离合器和离合踏板是两个概念。
　　
　　离合踏板指的是制动踏板旁边的另一个脚踩式踏板，当驾驶者踩下离合器踏板时，推杆使总泵活塞向左移动，总泵及管路中油液受压，压力升高。
　　
　　在油压的作用下，分泵活塞也被推向左移，带动分离轴承使离合器分离，切断动力传输。
　　
　　当驾驶员松开离合踏板时，相反方向作用使离合器被压紧，连接动力传输。
　　
　　
　　目前汽车上最常见的离合器是摩擦离合器，它主要由主动部分、从动部分、压紧机构、操纵结构四大部分组成。
　　
　　主动部分包括飞轮、离合器盖和压盘等；从动部分包括从动轮毂和摩擦衬片等；压紧部分包括膜片弹簧；操纵机构包括分离杠杆和分离叉等。
　　
　　
　　飞轮指的是发动机飞轮，离合器处于连接状态时，膜片弹簧会通过压盘把从动盘紧紧压在飞轮上。
　　
　　从动盘上有摩擦衬片，飞轮通过摩擦力，带动从动盘转动，从动盘再带动整个传动系统转动。
　　
　　分离叉位于从动盘轮毂中，离合器处于分离状态时，分离叉推动从动盘，克服膜片弹簧的力量，使从动盘与飞轮分离，切断动力传递。
　　
　　
　　3：
　　
　　踩下离合后发生了什么？离合器共有三个状态：踩下离合器的不连动状态、不踩下（松开）离合的全连动状态、部分踩下离合的半联动状态。
　　
　　
　　汽车起步前，驾驶员须踩下离合器踏板，使膜片弹簧带动压盘后移，让从动盘与飞轮分离。
　　
　　接着，驾驶员半踩离合，此时从动盘与飞轮之间为滑动摩擦，飞轮转速大于输出轴转速，发动机动力仅有一部分传递给变速箱。
　　
　　随着驾驶员渐渐松开离合踏板，在膜片弹簧的压力下，从动盘会与飞轮慢慢压紧，传递到车轮的动力逐渐增加。
　　
　　当汽车完成起步动作，在道路上正常行驶时，离合踏板完全松开，在膜片弹簧的压力下，从动盘紧紧压在飞轮上，两者间依靠摩擦力连接在一起，是动力得以传输。
　　
　　对于手动挡汽车，司机必须熟练掌握控制离合器的技巧，才能很好地把控汽车，保证其平稳起步和换挡。
　　
　　4：
　　
　　自动挡也有离合器如今，自动挡汽车越来越普及，这使得很多新手司机习惯了自动挡的“智能”，并不会手动操作离合器，甚至有一部分司机认为自动挡车并不需要离合器。
　　
　　其实，自动挡车只是没有单独外接离合踏板，而是由电脑控制离合器，甚至自动挡汽车内的离合器数量比手动挡更多！
　　
　　比如AT变速箱的汽车，就是通过同时控制多组离合器的压紧和断开，实现在一瞬间切换行星齿轮组合，达到不知不觉间换挡的效果。
　　
　　因此，每一个档位都需要对应一组离合器，一共需要多组离合器才能实现“自动”换挡功能。
　　
　　
　　AT变速箱，里面有很多离合器不同，种类的自动挡的汽车配备的离合器数量和它们的作用各有不同，这里就不一一介绍了。
　　
　　看到这里，小伙伴们有没有恍然大悟呢？没想到让新司机抓狂的离合器竟然有如此大的作用呢！
　　
　　来源：数字北京科学中心
　　
　　
　　来源：中科院物理所