科普｜离合器与手动挡和自动变速箱

内容概述：

1. 离合器的功能
2. 手动变速器离合器的控制方式
3. 两种类型自动变速器的离合器特点

「离合」顾名思义，指分离与结合，这是一种连接发动机与变速箱的控制结构，也就是既不属于发动机、也不属于变速箱，这是质保方面的漏洞；比如某些自动挡汽车使用双离合器损坏却无法质保，原因正是不属于两大总成，结果只能自行承担更换的成本。

离合器的组成包括双面摩擦片（离合器片）、压盘、膜片弹簧、传动轴和其他机械结构，摩擦片的一面与离合器总成连接，而另一面连接的是发动机的飞轮；飞轮连接的是发动机的曲轴，曲轴是真正的“动力输出轴”，以转动的方式输出动力，带动离合器和传动轴转动，动力经过变速箱的齿轮放大之后进行车轮的驱动。

这里有一个需要注意的知识点，离合器和变速箱是两个总成，变速箱的概念只是通过齿轮组或者锥轮钢带改变传动比，对通过离合器输入的动力进行放大；所以变速箱的使用寿命和离合器是两个概念，除无级变速器以外的变速箱总成使用寿命都很高，即便是“干式双离合·变速箱”也不例外（不耐用的只是这种离合器）。

离合器的三种状态

以手动变速器（MT）为参考。

• 分离
• 结合
• 半联动

离合器踏板控制的正是离合动作，将踏板踩到底为“分离状态”，踏板就像是个“撬棒”，踩下踏板的动作其实是拉起离合器的压盘，就像是“压水井”的手柄和内部的活塞一样。抬起压盘之后的飞轮还在高速运转，但是双向摩擦片面对飞轮失去了正压力，正压力和摩擦片接触面粗糙度直接决定摩擦力的强弱；那么失去正压力之后就等于摩擦力瞬间骤降或消失，在高速转转的飞轮的离心力的作用下会被甩开。

这是离合器与发动机分离的状态，“离”指与飞轮分离；分离后的离合器传动轴失去动力则会减速，随后则能够控制变速箱的齿轮切换（换挡），这样能保证分离和结合齿轮的时候不打齿。结合操作就很简单了，松开踏板就等于释放压力，膜片弹簧通过自身的“弹力”再次把压盘压到摩擦片上，巨大的压力可以让摩擦片与飞轮产生非常大的摩擦力，此时即便飞轮的转矩很大也不会打滑。

在搞清楚飞轮的结合与分离状态之后，有些常规的操作也就不用担心是否会损伤变速箱了；比如在滑行的时候把离合器踏板踩到底，此时什么问题都没有，因为飞轮是空转状态（怠速）、离合器也是空转且两者没有任何结合，所以完全不存在磨损的问题。

最后需要了解的就是“半联动”的概念了，离合器总是会有半联动的操作，手动挡汽车的半联动比较难控制。

半联动指的是“并不完全结合”，上面的内容说明了离合器的结合依靠的是「压盘压住摩擦片」，完全释放压力、强力加压到摩擦片上才能不打滑——反之降低压盘的压力强度，摩擦力也就会随之而降低，当飞轮转矩＞飞轮与摩擦片的摩擦系数的时候，飞轮与离合器就会出现打滑的问题。

离合器踏板缓慢地松开，这个操作等于缓慢地给离合器摩擦片加压，抬一点就多加一点，直到将踏板抬起到仅剩下¼左右的行程的时候，磨片弹簧的压力才算完全释放。

半联动操作是一定存在磨损的，可是使用离合器传动又难免要半联动，原因很简单。

• 起步转速太低
• 高转速起步太冲（chòng）

转速×扭矩÷9549＝功率，功率×1.36≈公制马力，1Ps的公制马力等于七十五公斤力。

只有发动机输出的马力足够大才能让车辆正常起步，而起步时的怠速转速仅仅800rpm左右，对应的功率仅为8-10kw，这是很难满足车辆起步的；如果将转速拉升到两三千转再起步，对应的功率倒是足够大了，可是车辆在静态时忽然被非常大的作用力驱动，结果必然是车辆“duang”的一下就弹了出去。

“弹射起步”太冲而且会影响驾驶安全，所以必须要缓慢起步才行；那么这就需要让发动机以低转速输出足够推动汽车起步的力，想要实现就要通过离合器打滑，因为打滑的时候不仅损失了较多的动力、同时也抵消了绝大部分的行驶阻力。

损耗的部分动力＞损耗的阻力，车辆缓慢蓄力即可缓慢起步；这就是为什么需要半联动操作的原因，半联动一定会存在磨损的问题，磨损的不仅是摩擦片还有压盘，这两个零部件都是易损件。手动挡汽车的离合器和压盘使用寿命无法确定，因为驾驶技术直接决定其使用寿命的长短，驾驶时尽量避免长时间起步半联动、半联动的时候不要油门给的太大，这是需要特别注意的哦。

用离合器传动的自动变速器有哪些呢？

类型有三种：

• AMT
• DCT
• CVT

AMT指的是电控机械自动变速器，其基础就是手动变速器，连齿轮箱结构都一样，只是通过电机控制离合器和电磁阀控制换挡；所以离合器的特点也就不用赘述了，其使用寿命理论上会比手动变速器高一些。因为AMT的换挡积极性很低，行驶中没有过多的换挡操作，离合器的半联动频率低则使用寿命足够长；缺点是换挡速度和手动挡一样慢，换挡的顿挫感总会比较明显。

DCT指双离合变速箱，但double clutch指的是“双离合器”，transmission才是指变速箱；双离合器分为两类，第一种是绝对不建议考虑的。

• 干式双离合器
• 湿式双离合器

手动挡、AMT用的都是干式离合器，DCT用的是两组干式离合器；两个离合器分别控制两根动力输入轴，在换挡时可以同步半联动做好准备，在分离某个前进挡的时候可以快速去结合另一个。换挡速度确实会很快，但是离合器磨损和高温的问题也很突出。

双离合变速箱的换挡积极性很高，为了实现平顺还会在低车速时长时间半联动；试想长时间半联动已经会加大磨损程度，两组离合器同时半联动必然会产生很高的温度，高温会降低摩擦系数、结果则会是离合器片打滑。打滑后就会严重顿挫，动力也会有很大的损失，滑动摩擦的离合器片和压盘会快速的损坏；所以任何使用干式双离合器的变速箱都是垃圾，这是没有争议的，不论它是德国制造、韩国制造还是其他车系，毕竟离合器的半联动不受驾驶员主观的控制。

湿式离合器是没有问题的，这种离合器通过变速箱油进行了润滑，流动的变速箱油还能够吸热与散热；这就像是液力变矩器的刚性结合状态，使用寿命和稳定性都达到了相当的标准。不过变速箱油的加入会造成一定程度的动力损耗，而且离合器片会有轻微的滑动摩擦；不过这里的滑磨是经过严格计算的，并不会产生损伤。

CVT无级变速器也有部分机型使用单组多片式湿式离合器，传动部分同样不用担心，这种变速箱的问题在于变速部分的耐用性很差，下一篇再讨论吧。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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