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1、 离合器技术发展史(三)离合器从动盘 由于摩擦副位于飞轮和压盘之间，离合器从动盘主要功能是将发动机转矩传递到变速器输入轴。功能 离合器从动盘(见图1)主要部件是：从动片(15)、成对的从动盘摩擦片(1)、带花键的盘毂。在本刊第34期离合器技术发展(二)中已经提到，从动盘还有其它几个功能：从动盘要能保证平稳起步，及快速换档，衰减发动机传递到变速器的振动，以防止变速器噪声。 要满足这些功能，对现代汽车来说是“必须”的，这就还需要一些其它部件：波形弹簧片(3)和扭转减振器(713)。结构 从动盘的结构是根据车辆形式和需求来选择的。其工作过程可由图1从动盘结构图下的“扭矩特性曲线”所示。扭转减振器的旋
2、转角度与转矩大小相对应，破折/带圆点的线表示理论上的转矩特性曲线，而带阴影区域的则表示考虑到了摩擦(阻尼)的转矩特性曲线。两级扭转减振器 图1的左边是一个两级扭转减振器。四个切向窗口内放有两个不同弹性系数的螺旋弹簧(12、13)，从而构成两级。对称布置的两个弹簧是完全一样的。 盘毂法兰(17)位于从动片(15)和减振器盘(16)之间，可沿弹簧被压缩方向转动。从动片(15)和减振器盘(16)由限位销(6)牢牢地连接在一起。转矩从从动片(15)和减振器盘(16)经由螺旋弹簧传递到盘毂法兰(17)，然后传递到变速器输入轴。 由于孤立的弹簧是不能衰减振动的，故另外需要一个阻尼控制总成来减振。其组成为：
3、位于盘毂法兰的右侧和左侧的阻尼片(8)，阻尼支承片(9)和蝶形弹簧(7)。蝶形弹簧通过阻尼支承片(9)压右边的阻尼片，并通过减振器盘(16)和从动片(15)之间的固定连接，压紧位于从动片(15)和盘毂法兰(17)之间的左侧的阻尼片。 当发动机能够输出转矩时，在扭转减振器旋转角度达到4度以前，弹性系数较低的两个弹簧(12)首先被压缩，即主减振器第一级。在此位置，如图所示，其转矩为20Nm。 从此点继续，主减振器第二级的两个弹簧(13)也接合了，这使转矩特性曲线突然增加，直到结束，在扭转减振器旋转角度为8度时，对应的转矩额为140Nm。扭转减振器设计要求其最大转矩要远远大于发动机转矩。 如果车辆减
4、速，主减振器第一级(12)起作用，直到扭转减振器旋转角度达到7度，对应转矩40Nm。从此点继续，主减振器第二级(13)开始起作用，直到转角为8度，对应转矩为65Nm。带独立预减振器的两级扭转减振器 前面所述的原理同样适用于位于图1中央的带独立预减振器的两级扭转减振器。它只是增加了独立预减振器(10、11)，以前主要应用在柴油车上。由于其结构紧凑及较好的减振效果，此结构已越来越多地用于汽油发动机。 该转矩特性曲线明显不同于前面一个。其转矩特性曲线在0点位置几乎保持不变，以防止变速器中齿轮的噪声，尤其是当柴油机处于怠速时。主减振器第一级(12)只在转角为10度时起作用，其转矩也很低。 对于这种类型
5、的离合器从动盘，在0点位置提供平缓转矩特性曲线的预减振器是独立地位于从动片上的，预减振器盘(20)铆在其上。预减振器法兰(18)连接到盘毂上，预减振器必须始终位于最高级，直到上述的主减振器(12、13)开始起作用。 该离合器从动盘在盘毂法兰(17)和减振器盘(16)之间有一个阻尼片(8)。摩擦力来自两个蝶形弹簧，这两个蝶形弹簧分别位于盘毂和从动片之间及盘毂法兰(17)和从动片(15)之间。具有可变阻尼的，带预减振器的两级扭转减振器 如图1所示，预减振器弹簧(10、11)不再位于离合器从动盘上，而是位于弹簧窗中。 尽管在前述的结构中，摩擦是恒定不变的，但是这里它是由两个独立的阻尼片(8)，和两个
6、相应的蝶形弹簧(7)而构成，因结构不同使摩擦力不同。一个作用于主减振器第一级，一个作用于主减振器第二级。它们仅当达到相应的转角时才起作用(在驱动方向上，分别是5度和8.5度，在拖动方向上，分别是1度和7度)。 转矩特性曲线和阻尼控制是不能预先确定的，必须要经过大量的发动机调试和振动计算，以优化转矩特性曲线和阻尼控制。适用于每一种应用 如果因为安装空间不足或因财力有限，而使车辆不能配备LuK的双质量飞轮或阻尼式飞轮离合器时，LuK的带扭转减振器的离合器从动盘提供了理想的解决方案。 每一个LuK离合器从动盘的摩擦片都固定在波形弹簧片上。这使得车辆可以平稳起步，及提供了符合人体工程学的踏板力曲线。多
7、样的弹簧钢波形弹簧片保证了对摩擦片的有效支撑。带扭转减振器的离合器从动盘 带扭转减振器的离合器从动盘是最经济的，是车辆传动系中节省空间的扭转振动解决方案。从动盘会针对每一具体车型而特别设计，以满足车辆制造商的尺寸和重量限制。这些限制是为了获得最佳的燃油经济性和尾气排放水平，及达到驾驶者期望的驾驶舒适性。 扭转振动的阻尼作用要求在各种工作状况和载荷水平下起作用，因此有必要来定义摩擦阻尼(滞后作用)来考虑这些不同的工作状况和载荷水平(见图3)。 扭转振动的阻尼可根据每个客户的不同需求而量身定做。可提供从简单的、性价比高的、只有一级的扭转减振器，到复杂的、四级或五级扭转减振器(可提供在各种载荷条件下
8、的最优的阻尼效果)。 由LuK开发的自对中从动盘盘毂花键用来补偿在发动机和变速器输入轴之间可能的不对中。这保证了扭转减振器的预减振器在怠速运转时正确工作。调节和仿真 可用最高级的技术来帮助那些有大量经验的工程师们去精炼每一个独立的从动盘特性曲线，以满足车辆制造商的要求。需要离合器来满足特定标准的车辆首先安装上特别的动力传动系统传感器。通过这些传感器的数据，一个从动盘样品就产生了，这个样品然后与动力传统系统的测量数据做比较(图4)。 在经过理论参数变更以确定最可能的特性曲线之后，会在原型车上进行单元功能的结构性检查和试验，使满足客户目标需求的扭转减振器成为可能。 特别调节的预减振器也提供了良好的
9、减振效果，这允许发动机有更低的怠速转速，从而可以降低燃油消耗率和尾气排放水平。不带扭转减振器的离合器从动盘 不带扭转减振器的离合器从动盘用来与最有效的扭转减振器系统(LuK提供的双质量飞轮或其派生的阻尼式飞轮离合器)相连接。不对中校正的离合器从动盘 由于制造商允许的公差，尤其是变速器输入轴轴承的公差，会出现发动机曲轴和变速器输入轴之间有少量的不对中。当刚性的离合器从动盘与双质量飞轮或阻尼式离合器连接时如果发生不对中，可能会产生噪声，极端情况下磨损还会加速。 此问题可通过LuK的不对中校正的离合器从动盘来校正。这允许从动盘盘毂花键在发动机怠速和低转速有一定量的偏移，从而避免了任何可能的径向力作用到盘毂上。 这保证了双质量飞轮或阻尼式飞轮离合器在怠速时，即使在不对中的情况下也可以有效地工作。
