每一個開車的人都有一段永生難忘的學車經歷，在網上，學員與駕校教練之間「鬥智鬥勇」的搞笑段子也成為人們在閒暇時津津樂道的話題。
搞混腳剎和油門啦，控制不了離合啦，學員們千奇百怪的問題經常搞得教練哭笑不得。
教練：「加油。」
我：「謝謝教練！」
教練：「我是說讓你踩油門！」
……
玩笑歸玩笑，今天我們不講段子，而是要帶大家好好地了解一下汽車裡那個經常把學員們搞得頭大的東西——離合器。
離合器的原理到底是怎樣的？它到底有啥用途呢？
了解過後，也許駕校學員們也能更好地掌握如何在開車時適當地踩離合踏板，學會「油離配合」，早日脫離駕校苦海，拿到駕照，成功上岸。
1 離合器的作用
>>>>臨時切斷動力
離合器是汽車傳動系統中直接和發動機相連接的部件。
顧名思義，離合器可以控制發動機和汽車傳動系統的「離」與「合」，即實現切斷或傳遞汽車發動機動力的作用。
「合」的時候，能使發動機和變速器接合，為汽車行駛傳遞動力；「離」的時候，發動機和變速器的連接被切斷，此時雖然發動機還在運轉，卻無法把動力傳給車輪，汽車就無法主動前進。
來源：YouTubeLearn Engineering
想像一下，如果沒有離合器，發動機的動力會時時刻刻傳遞到車輪上，帶動車輪前進，當我們想臨時停車或等紅燈時，就必須關閉發動機，想行駛時，又要重新打開發動機，十分麻煩。
更重要的是，發動機除了帶動車前進，還要為剎車、控制電路、空調等重要部件提供能量，一旦熄火，這些部件可能無法工作，引發一系列安全隱患。
所以，汽車需要一個部件，既能隨時切斷髮動機的動力，又能保證一直讓發動機不間斷地運行，這個部件便是離合器。
>>>>調節力矩
此外，發動機的一些「嬌貴」的特性也是離合器必不可少的原因。
無論在起步、停車還是正常行駛時，駕駛員必須保證汽車發動機維持在最佳轉速範圍附近。轉速突然增高或降低都會損壞發動機和其他相關部件。
來源：YouTubeLearn Engineering
由於汽車慣性很大，需要很大力量才能讓車從靜止行駛起來，如果起步時沒有離合器，這個力量會在一瞬間幾乎完全施加在發動機上，形成很大的阻力矩。
在阻力矩作用下，轉速會急劇下降到最低穩定轉速（300-500RPM）以下，對發動機造成損壞。
好在現在的汽車會在發生這種情況時自動熄火，保護自己不受損傷，但汽車熄火後就會突然停住，無法前進。此時，離合器就派上了大用場。
起步時，駕駛員需踩下離合器踏板，將離合器分離，使發動機和傳動系統脫開，再將變速器掛上檔，然後逐漸鬆開離合器踏板，使離合器逐漸接合。
在緩慢接合的過程中，發動機所受阻力矩逐漸增大，這時再逐漸踩下加速踏板，增加對發動機的燃料供應，使發動機轉速保持在最低穩定轉速上而不致熄火。
同時，漸漸鬆開離合器踏板，讓發動機的動力一點點傳給車輪，使力矩逐漸增加，直至牽引力足以克服起步阻力，於是汽車就成功行駛了起來。
鬆開離合踏板，動力開始傳輸
來源：YouTubeLearn Engineering
類似地，在停車時，由於發動機因和傳動系統剛性連接，會使發動機轉速急劇降低，產生很大的慣性力矩，可能導致傳動系統造超載損壞。因此，駕駛員需在車輛即將停下時，保障汽車安全停泊。
離合器在換擋時也起到重要作用。同樣受限於發動機性能，汽車在不同條件下行駛時，傳動系需要更換不同檔位，保證在不同速度行駛時，發動機轉速都在最佳範圍內。
在換檔前，駕駛員須踩下離合器踏板，中斷動力傳動，便於使原檔位的齒輪脫開，同時新檔位齒輪的嚙合部位的速度逐步趨向同步，實現平滑換檔。
如果沒有離合器，各齒輪在發動機帶動下高速轉動，很難使新舊擋位齒輪間轉速同步，也就無法讓齒輪嚙合，實現換擋。
切斷動力後，新檔位齒輪漸漸嚙合
來源：YouTube Thomas Schwenke
2 離合器的結構
在講解離合器的結構之前，我們需要先澄清一下，離合器和離合踏板是兩個概念。
離合踏板指的是制動踏板旁邊的另一個腳踩式踏板，當駕駛者踩下離合器踏板時，推桿使總泵活塞向左移動，總泵及管路中油液受壓，壓力升高。
在油壓的作用下，分泵活塞也被推向左移，帶動分離軸承使離合器分離，切斷動力傳輸。
當駕駛員鬆開離合踏板時，相反方向作用使離合器被壓緊，連接動力傳輸。
目前汽車上最常見的離合器是摩擦離合器，它主要由主動部分、從動部分、壓緊機構、操縱結構四大部分組成。
主動部分包括飛輪、離合器蓋和壓盤等；從動部分包括從動輪轂和摩擦襯片等；壓緊部分包括膜片彈簧；操縱機構包括分離槓桿和分離叉等。
飛輪指的是發動機飛輪，離合器處於連接狀態時，膜片彈簧會通過壓盤把從動盤緊緊壓在飛輪上。
從動盤上有摩擦襯片，飛輪通過摩擦力，帶動從動盤轉動，從動盤再帶動整個傳動系統轉動。
分離叉位於從動盤輪轂中，離合器處於分離狀態時，分離叉推動從動盤，克服膜片彈簧的力量，使從動盤與飛輪分離，切斷動力傳遞。
3 踩下離合後發生了什麼？
離合器共有三個狀態：踩下離合器的不連動狀態、不踩下（鬆開）離合的全連動狀態、部分踩下離合的半聯動狀態。
汽車起步前，駕駛員須踩下離合器踏板，使膜片彈簧帶動壓盤後移，讓從動盤與飛輪分離。
接著，駕駛員半踩離合，此時從動盤與飛輪之間為滑動摩擦，飛輪轉速大於輸出軸轉速，發動機動力僅有一部分傳遞給變速箱。
隨著駕駛員漸漸鬆開離合踏板，在膜片彈簧的壓力下，從動盤會與飛輪慢慢壓緊，傳遞到車輪的動力逐漸增加。
當汽車完成起步動作，在道路上正常行駛時，離合踏板完全鬆開，在膜片彈簧的壓力下，從動盤緊緊壓在飛輪上，兩者間依靠摩擦力連接在一起，是動力得以傳輸。
對於手動擋汽車，司機必須熟練掌握控制離合器的技巧，才能很好地把控汽車，保證其平穩起步和換擋。
4 自動擋也有離合器
如今，自動擋汽車越來越普及，這使得很多新手司機習慣了自動擋的「智能」，並不會手動操作離合器，甚至有一部分司機認為自動擋車並不需要離合器。
其實，自動擋車只是沒有單獨外接離合踏板，而是由電腦控制離合器，甚至自動擋汽車內的離合器數量比手動擋更多！
比如AT變速箱的汽車，就是通過同時控制多組離合器的壓緊和斷開，實現在一瞬間切換行星齒輪組合，達到不知不覺間換擋的效果。
因此，每一個檔位都需要對應一組離合器，一共需要多組離合器才能實現「自動」換擋功能。
AT變速箱，裡面有很多離合器
不同，種類的自動擋的汽車配備的離合器數量和它們的作用各有不同，這裡就不一一介紹了。
看到這裡，小夥伴們有沒有恍然大悟呢？沒想到讓新司機抓狂的離合器竟然有如此大的作用呢！
來源：數字北京科學中心
編輯：zyi
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