2.2 离合器
离合器装置在发动机（飞轮）与变速器之间，用以分离或接合发动机动力。当起动发动机或变速器换挡时，发动机动力须与负载分离；当车辆起步行驶时，发动机动力须均匀、渐进地传递到变速器，以免因动力传递太快，造成车辆抖动，甚至熄火。由此，离合器的功用可归纳如下：
（1）车辆行驶时，离合器能将发动机动力确实有效地传递到变速器。
（2）换挡时，离合器能确实将发动机动力分离，使换挡容易；且借由离合器作用，在换挡件后，发动机动力平稳地输出，使乘坐舒适。
2.2.1 离合器分类
离合器分类见表2-1。
表2-1 离合器分类
2.2.2 摩擦片式离合器构造
摩擦片式离合器由离合器总成及操纵机构构成，如图2-8所示。离合器总成可分为主动部分（含离合器压盘、离合器弹簧、离合器盖板等）及被动部分（发动机动力可由此输出到变速器的构件，即离合器片）；而操纵机构则是由分离杆、分离轴承、拨叉等组成。
图2-8 摩擦片式离合器构造
各构件说明如下：
一 离合器压盘
离合器压盘一般由铸铁制造而成，因铸铁中含有石墨，故具有润滑作用。
二 离合器弹簧
离合器弹簧一般由镍铬钢制造而成，把有弹力的离合器压盘紧紧压在离合器片上，使离合器压盘、离合器片与飞轮成一体转动。若其弹力太大，则操作费力、操作机件易损坏；若其弹力太小，则离合器片打滑，消耗动力。
三 离合器盖板
离合器盖板一般由钢板冲压而成，与飞轮锁住成一体转动。
四 分离杆
分离杆（俗称“分离杠杆”）装在离合器本体上。一端以螺杆与离合器压盘连接，另一端承受分离轴承的作用，利用离合器盖板当支点的杠杆作用，迫使离合器压盘移动（拉回）。
五 分离轴承
分离轴承一般为钢珠型推力轴承，且设计为自润式密闭轴承，不必再加润滑。
六 拨叉
拨叉一般由钢板冲压而成，借其控制分离轴承的移动；而拨叉支点靠近叉端的设计可使操作较省力，且其球头支点可使操作更灵活。
七 离合器片
离合器片须具备耐磨、摩擦因数大、质量小、耐高温及弹性强等特性。其构造如图2-9所示。
1 波浪状钢板与减振弹簧
当离合器接合时，波浪状钢板与减振弹簧可使离合器片接合平滑，因而在发动机动力传递时具缓冲作用。
图2-9 离合器片构造
2 摩擦片
摩擦片一般由石棉、合成树脂、橡胶等材料加热压铸而成，并加入铜粉等金属，以提高其耐磨及强度。石棉易致癌，故很多车辆改为金属或陶瓷为材料，以利于健康。
头脑风暴
◎石棉易致癌，我们应如何来预防或避免？
2.2.3 摩擦片式离合器作用
摩擦片式离合器可分为螺旋弹簧式及膜片弹簧式两类，其作用分述如下：
一 螺旋弹簧式离合器
1 离合器接合时（即离合器踏板放松时）
（1）离合器踏板放松时，拨叉将分离轴承拉回（拉向变速器侧），分离轴承与分离杆保持一定间隙，因此，分离杆未受踏板作用力作用。
（2）因为分离杆未受踏板作用力作用，于是离合器弹簧弹力将离合器压盘、离合器片与飞轮压紧成一体转动，如图2-10（a）所示。发动机动力即经由飞轮→离合器盖板→离合器压盘→离合器片→离合器轴→变速器→车轮传出。
2 离合器分离时（即离合器踏板踩下时）
（1）离合器踏板踩下时，由于拨叉支点作用，拨叉下半端向左（发动机侧）移动，如图2-10（b）所示。如此可借由分离轴承将离合器踏板作用力压在分离杆上。
（2）分离杆受到离合器踏板作用力而向左移动[见图2-10（b）
所示]，由于在分离杆支点作用下，迫使离合器压盘克服离合器弹簧弹力向右移动[见图2-10（b）
所示]，因而离合器压盘、离合器片与飞轮间有些许间隙，如此，离合器片在离合器压盘与飞轮间滑动，发动机动力无法经由离合器片传递到变速器。
图2-10 螺旋弹簧式离合器作用
二 膜片弹簧式离合器
1 膜片弹簧式离合器与螺旋弹簧式离合器差异
膜片弹簧式离合器也是由离合器总成及操纵机构所组成。该离合器总成的弹簧采用膜片式而非螺旋式；而操纵机构则省略分离杆，由拨叉及分离轴承控制离合器的接合与分离。
膜片弹簧式离合器作用如图2-11所示。内外两侧以枢轴钢丝圈作为作用支点，并以回缩弹簧钢片连接在压盘上；而其膜片内缘则代替螺旋弹簧离合器的分离杆，作为分离轴承的作用接触面。因此，膜片弹簧式离合器具有构造简单，无须调整分离杆高度，膜片弹性好及操作省力等优点。膜片弹簧式离合器已是目前小型车使用最广泛的离合器形式。
2 膜片弹簧的作用
（1）离合器接合时：膜片弹簧内缘与分离轴承间有一定间隙，膜片弹簧以外侧枢轴钢丝圈为支点，将弹力作用在离合器压盘上。
（2）离合器分离时：分离轴承作用在膜片弹簧离内缘，膜片弹簧以内侧枢轴钢丝圈为支点，导致膜片弹簧翻转，带动离合器压盘向膜片弹簧方向移动，如图2-11（a）所示。
图2-11 膜片弹簧式离合器作用
3 膜片弹簧式离合器的作用
（1）离合器接合时（即离合器踏板放松时）：
离合器踏板放松时，拨叉将分离轴承拉回（向右），分离轴承与膜片弹簧内缘保持一定间隙，因此，膜片弹簧未受外来作用力作用。
膜片弹簧未受外来作用力作用，于是膜片弹簧以外侧枢轴钢丝圈为支点，由弹簧弹力将离合器压盘、离合器片与飞轮压紧成一体转动[见图2-11（b）
所示]，发动机动力即由离合器片向变速器传出。
（2）离合器分离时（即离合器踏板踩下时）：
离合器踏板踩下时，释放轴承压紧在膜片弹簧内缘。
膜片弹簧内缘受到离合器踏板作用力时，膜片弹簧以内侧枢轴钢丝圈为支点，导致膜片弹簧翻转，弹力不再作用在离合器压盘上，并因膜片弹簧翻转翘起，带动离合器压盘后退[见图2-11（c）
所示]，因而离合器压盘、离合器片与飞轮间有些许间隙，如此，离合器片在离合器压盘与飞轮间滑动，发动机动力无法经由离合器片传递到变速器。
补充
膜片弹簧与螺旋弹簧的特性比较
（1）如右图，在一般安装位置，膜片弹簧与螺旋弹簧的作用力为P0。
（2）踩下离合器踏板到最大行程时，膜片弹簧的作用力为P2，螺旋弹簧的作用力为
。由图可知，膜片弹簧的作用力较小，因而离合器踏板操作可较省力。
（3）当离合器片磨损后，弹簧弹力减小，膜片弹簧弹力由P0降为P1；螺旋弹簧弹力由P0降为
。由此可知，膜片弹簧的压力降低有限，而螺旋弹簧则降低较多。
头脑风暴
◎为何踩下离合器踏板，发动机动力就无法由离合器片传递到变速器？
2.2.4 离合器操纵系统
离合器操纵系统即将离合器踏板踩下的作用力传递到拨叉，以操纵拨叉与分离轴承，迫使离合器做接合、分离动作的机构。
离合器操纵系统可分为机械式和液压式两种。
一 机械式
机械式分为连杆式和钢索式。
1 连杆式
连杆式接点多、间隙大且摩擦阻力大，再加上须经常调整等缺点，已淘汰不用。
2 钢索式
钢索具有挠性，安装便利，且构造简单，保养容易，适合前置发动机前轮驱动发动机室狭小空间的需求，但其离合器踏板需要较大操作力。钢索式离合器操纵系统构造如图2-12所示。其钢索一端安装于离合器踏板上，另一端与拨叉连接。当踩下离合器踏板时，由钢索操纵拨叉，进而使离合器压盘动作，使离合器片分离。此形式因构造简单、占空间小、安装便利与保养容易等优点，广泛使用于小型车中。
图2-12 钢索式离合器操纵系统构造
二 液压式
利用液压作用（帕斯卡定律），使离合器总泵产生增力作用，减轻驾驶人操作离合器踏板的作用力，逐渐被广泛使用。
1 液压式操纵系统构造
液压式操纵系统主要是由离合器踏板、离合器总泵、油管、离合器分泵及拨叉等组成，其构造如图2-13所示。
图2-13 液压式操纵系统构造
（1）离合器踏板：离合器踏板的操作力在8～10kgf（1kgf≈9.8N）间，必须利用杠杆原理以节省驾驶人的操作力。离合器踏板高度与回位动作皆可调整。
（2）离合器总泵：离合器踏板踩下时，离合器总泵内活塞将液压油压向离合器分泵，并使离合器分泵的油压上升，以推动拨叉压紧离合器；离合器踏板放松时，活塞被回位弹簧推回，离合器分泵的油流回，因而使拨叉回位。
（3）离合器分泵：当离合器总泵油压送来时，离合器分泵的活塞及推杆即推动拨叉。离合器分泵上有放气螺钉，用以排除管路中的空气。
2 液压式操纵系统作用
液压式操纵系统作用简图如图2-14所示。
（1）当离合器踏板踩下时，如图2-14
所示，总泵液压油压向油管→离合器分泵→拨叉，迫使离合器分离。
（2）当离合器踏板放松时，离合器踏板回位弹簧将离合器踏板拉回原来位置，油压消失，离合器分泵回位弹簧将离合器分泵推杆推回，因而离合器总泵、分泵活塞退回，将液压油压回离合器总泵储油室，又将拨叉拉回，离合器压盘再次压紧离合器片，于是离合器又在接合位置。
图2-14 液压式操纵系统作用简图
头脑风暴
◎在发动机运转时，为何不能将脚一直放在离合器踏板上？