你驾驶着一辆汽车,在需要换挡的时候,如果没有离合器,你就得先关掉发动机,等换好挡后再重新启动,这显然是不现实的。离合器的出现正是为了解决这一难题,让驾驶变得顺畅自如。

离合器的原理是什么?怎么做到的?
首先,我们要明白,汽车的发动机是如何将动力传递给车轮的,这个过程离不开变速箱的帮助。变速箱就像是一个聪明的调配师,它根据汽车的速度和驾驶者的需求,通过不同的档位来调整发动机输出的扭矩和车轮的转速。

但问题是,变速箱要想顺利地换挡,就必须在切断发动机与变速器之间动力传递的情况下进行。如果每次换挡都要熄灭一次发动机,体验感就太差了。不踩离合器强行换挡又不行,这会导致变速器内部齿轮没有得到同步,强行挂档会损坏齿轮,严重时甚至无法换挡。
另外,发动机和传动系统间的动力传递没有中断,新齿轮还没完全啮合就被强行接入,容易导致齿轮磨损、变形断裂。所以,离合器这个“规划工程师”就出现了。

离合器的核心结构包括飞轮、离合器片、压盘、磨片弹簧、普通弹簧和外壳等部件,这些部件协同工作,才使得离合器能够既“合”又“离”。
飞轮是个大家伙,直接和发动机的驱轴相连,就像是发动机的动力源泉,不停地旋转着,对外提供着源源不断的动力。离合器片就像是飞轮和变速器之间的“媒人”,它的表面覆盖着一层高摩擦系数的材料,当它被外力压在飞轮上时,在摩擦力的作用下就会随着飞轮一起转动。而离合器片的另一端则和变速器的输入轴相连,这样,动力就从飞轮传递到了变速器,再经过变速器的调配,最终传递到车轮上,驱动汽车前进。

这里有个细节要注意,输入轴和离合器片的咬合是可以左右移动的,这是为了什么呢?
其实,这是为了适应离合器片在外力作用下的移动。为了确保动力传输的平稳性,离合器片还内置了一个阻尼系统,就像是给动力传输加了一个“缓冲垫”,让动力在传递过程中更加柔和。
这个把离合器片压在飞轮上的外力是谁提供的呢?
答案就是压盘了,压盘和外壳之间安装了一个弹力装置,通常是普通弹簧,而外壳又用螺丝牢牢地固定在飞轮上。这样,离合器片就被压盘紧紧地压在飞轮上了,利用摩擦力实现了动力的传递,这就是离合器“合”的状态。

我们该怎么实现离合器的“离”呢?
这里就要用到磨片弹簧这个特殊的装置了,你可以把磨片弹簧想象成一个杠杆机构,如果我们把磨片弹簧的黄线圈位置固定住,当把它的中心位置按下时,它的边缘就会翘起来。利用这个特性,我们可以把磨片弹簧的边缘位置和压盘连接起来,再把黄线圈位置与外壳固定作为支点。
这样,当我们踩下离合器踏板时,通过液压系统施加的压力,就会压下磨片弹簧的中心位置,它的边缘就会带动压盘翘起,离合器片与飞轮就分开了,动力传递就被切断了。但发动机还在照常运转,只是不再把动力传递到车轮上了。

这个过程就像是我们在骑自行车时,如果想要停下来,就要用脚刹住车轮一样,离合器就是那个“脚刹”,只不过它刹的不是车轮,而是发动机与车轮之间的动力传递。
所以,当你踩下离合器踏板时,实际上是在断开发动机与车轮之间的动力传递。这个操作在起步和换挡时尤为重要,起步时,我们需要缓慢释放离合器踏板,让动力逐渐地传递到变速器,这样汽车就能平稳地起步了。如果一下子把离合器踏板全部放开,动力就会突然传递到车轮上,汽车就会猛地向前冲,乘坐体验就会大打折扣。

同样的,在换挡时我们也需要先踩下离合器踏板,切断动力传递,然后再在变速器中更换齿轮。换好挡后,再缓慢释放离合器踏板,让动力重新传递到车轮上。这样,汽车就能顺利地进入下一个挡位,继续前进了。
总的来说,离合器就像是汽车动力系统内部的“交通警察”,它负责在发动机和车轮之间指挥交通,确保动力能够平稳、顺畅地传递。而当我们需要换挡或者起步时,它就会暂时切断动力传递,让我们能够顺利地完成这些操作。

原理很容易把人绕晕,但是没关系,因为当下很多汽车是没有离合器的,更离谱的是有的电动汽车连变速箱都没有,倒车都用程序控制。电动汽车的普及,可能会让离合器和变速箱从汽车上淘汰。