离合器原理及其故障
在摩托车多片油浴式离合器中,叠装在离合器中枢(中心架)内的摩擦片和摩擦铁片组成摩擦副,扭
矩就是通过摩擦副的相互作用来传递的。摩擦副的摩擦系数与所传递的扭矩成正比关系,但摩擦系数受
摩擦副工作状态的影响很大。
气动离合器的结合过程是,随着中枢压盘压紧力的释放,气动离合器从动盘被逐渐压紧,摩擦力使
从动盘转速上升,直到压盘和飞轮的转速一致时则完成发动机扭矩的传递。在这个过程中,摩擦片与压
盘和飞轮之间有相对的滑摩,此时产生的摩擦力叫动摩擦力矩,滑磨所做功使摩擦副表面温度上升。当
转速一致时,摩擦副不再滑磨,此时所作用的是摩擦副的静摩擦力。只有负载超过静摩擦力扭矩时,离
合器才会打滑。
离合器输出的扭矩为:M=nPRou(N·m)式中n:离合器的面片数量。
P:压盘的压紧力(N)。
Ro:面片的有效摩擦半径(m)。
u:摩擦副的摩擦系数。
从以上公式可以看出,扭矩M与摩擦系数u成正比,而摩擦系数不可能是一个定值,它受到摩擦片材
质性能、摩擦片有效接触面积、滑摩速度、压紧力、使用温度、使用者的使用工况和操作方法等的影响
。当离合器的设计确定以后,也就是说离合器的容量——输出扭矩的能力,就与离合器内的摩擦系数直
接相关了。如果静摩擦系数过高,离合器的容量超过发动机的扭矩及其惯性扭矩过多时,则会使离合器
的结合不平顺和发冲,严重时会使发动机熄火。由于结合突然,会使发动机的传动系统中产生很大的钢
性冲击载荷,会使发动机的传动系统的零部件造成很大的损伤。离合器在发动机中的一个重要作用就是
过载保护作用,是发动机厂决不可忽视的问题——摩擦片的摩擦系数不是越高越好;离合器的输出扭矩
不是越大越好。如果摩擦系数偏低,虽然结合过程会很平顺,但滑磨时间过长,发热量的迅速增大会造
成摩擦片的摩擦材料急剧磨损;而温度的升高又造成摩擦系数的进一步下降,形成恶性循环。所以,国
家标准对离合器的扭矩就规定了一个上限和下限。以CGl25离合器为例,静扭矩的下限为43.8N·m,上限
为67.3N·m,但目前CGl25离合器的静扭矩已提高到90N·m上下了。
按照国家摩托车离合器行业技术条件来讲,它的静、动摩擦力矩不能低于65%之比。如果它们的比
例相差愈大,都会将上述问题变得愈加明显,甚至摩擦片烧损。
摩擦片的打滑和烧损,往往在低速下切换挡时产生的最多。因为低转速下的动摩擦系数往往要低于
高转速下的摩擦系数。而低转速状态下,摩托车所需的扭矩也较大。因此鉴别湿式离合器摩擦片的性能
,应十分注意转速在每分钟1000转的测试条件下的动摩擦系数值的对比。
关于摩擦片烧损问题,无论摩托车使用者、离合器厂、发动机厂都会指责摩擦片厂家。其实不然。
以CGl25离合器为例,只要摩擦片的静摩擦系数在0.2~0.25之间,动摩擦系数在0.15以上已能够保证其
需要的摩擦力矩,其实,离合器与摩擦片相互间性能好坏是一系统问题。任意一个离合器件的质量问题
都会影响摩擦片的摩擦性能的劣变,甚至烧损。以上内容由奥力神机械(http://www.jsals.cn)与你分享,若有谬误,敬请指正。