自動離合器是什麼?優缺點是什麼?

隨著汽車工業的飛速發展,汽車已不再是簡單的交通工具,它更像是現代人的隨行伴侶,給人以最舒適的駕乘感受。因此以更簡單高效的駕駛模式達到更舒適的乘坐體驗是各大汽車廠商孜孜不倦的追求,而在整車各個部件中,影響駕駛感受極為重要的部件正是離合器。

離合器這個概念並不陌生,傳統離合器主要由摩擦片、彈簧片、壓盤以及動力輸出軸組成,位於發動機與變速箱之間,用來將發動機飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱,以保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅動輪適當的驅動力和扭矩,如圖1所示。離合器具有保證汽車起步平穩、換擋平順和過載保護的作用,其工作可靠性直接關係到汽車的正常行駛。由於離合器的結合和分離是通過駕駛者對離合器踏板的操作來實現的,而有資料顯示,汽車在鬧市區行駛10km時,離合器的使用次數將高達80—100次,如此頻繁的操作將給駕駛者帶來很大的體力消耗和思想負擔,更影響行車安全。因此,一種成本較低且能夠實現簡單操作的自動離合器應運而生。

自動離合器是什麼?優缺點是什麼?

圖1 離合器結構圖

一、自動離合器原理及分類

自動離合器也被稱作自動離合控制系統,是針對手動檔車型研發的一種智能離合器控制系統,旨在不改變原車變速箱和離合器的基礎上,通過加裝一套獨立的系統,由離合器控制單元來控制離合器的"離"與"合",從而減少駕駛負荷。自動離合器原理主要由圖2所示,系統主要由信號採集、控制單元邏輯判斷及控制輸出和執行機構三部分組成,離合器控制單元對各狀態實時監測。當需要換檔時,駕駛員將撥動換檔桿,此時將由檔位傳感器產生一個換檔信號,離合器控制單元一旦檢測到該信號,將立刻產生控制信號驅動離合器執行機構,使離合器快速分離。鬆開換檔撥杆後,離合器控制單元檢測檔位已掛上,此時控制單元根據所獲得的發動機轉速、油門開度、車輛行駛速度和所處檔位按照控制策略進行運算並輸出相應控制信號驅動執行機構,使離合器實現快速且平穩的結合。

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圖2 自動離合器原理圖

根據執行機構的不同,自動離合器主要分為氣動、液動和電動三類。氣動式執行機構主要採用氣壓驅動,主要應用於大型客車或重型車輛中,這種類型的離合器具有無汙染、價格較便宜的特點,但控制精度低、響應慢;液壓式自動離合器則主要採用液壓驅動執行機構,通常用於高檔轎車中,如圖3所示,液壓式自動離合器和氣動式自動離合器相比響應較快、精度高且功率重量比大,但價格昂貴、結構複雜,且體積較大,容易產生洩露;電動式自動離合器則是採用電機驅動執行機構完成離合器的結合與分離,由於電機式自動離合器結構簡單、價格便宜且精度高,因此它適合用於控制成本為主的轎車中,但由於負載對電機的轉速影響較大,因此電動式自動離合器控制難度較大。

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圖3 電動式自動離合器

二、 自動離合器的應用

自動離合器能夠大大減少駕駛員的駕駛難度,特別是在城區的擁堵路段,不用再頻繁的踩離合踏去切換擋位,以控制車輛的運動速度,同時保持駕駛樂趣。在乘用車方面,有搭載了舍弗勒電子管理系統的上汽通用五菱宏光S3。這款車最大的特點是取消了離合器踏板,駕駛員可以直接通過操縱換擋手柄進行換擋,當換擋手柄內的傳感器在識別到駕駛意圖時,控制器會通過接收節氣門開度傳感器和發動機速度傳感器數據,判斷當前的車輛狀態和路況,然後控制執行器實現離合器的結合和分離,進而完成平順的換擋過程。此外,該車能在蠕行和起步階段也可以實現自動控制,有效解決了傳統手動擋車輛溜坡及熄火等問題,實現了手動擋車輛提高駕駛舒適性和降低油耗的目標。

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圖1:舍弗勒電子離合器系統

在國內的輕卡領域,由於自動變速器的價格偏高,難以被車友們接受,所以在卡車領域自動變速器的使用受到了限制。然而安裝一套自動離合器系統只需要3000-4000元,並且不會改動車輛的結構,靈活的安裝在車輛的可利用空間上,所以自動離合器在卡車領域有廣闊的應用場景。江鈴汽車旗下的順達、凱運升級版都使用了一款智能離合器系統,該系統取消了離合器踏板,增加了電子智能化控制系統和電液執行結構,通過車輛的控制模塊模擬駕駛員踩離合器的動作,自動實現離合器的分離、結合。此外,智能離合器還支持低速蠕行功能,車輛可以以5km/h的速度低速行駛,在上坡路況下,只需要拉起手剎的同時給油,然後放下手剎便可正常行駛,不用擔心熄火問題。

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圖2:江鈴輕卡內部圖

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圖3:江鈴汽車自動離合器執行機構

相信通過上述內容,大家對於自動離合器將有一個基本的認識,隨著科技的發展,汽車工業必將誕生更多全新的設計,正是全新的設計,推動著汽車工業不斷向前邁進。

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