2.2　離合器

離合器裝置在發動機（飛輪）與變速器之間，用以分離或接合發動機動力。當起動發動機或變速器換擋時，發動機動力須與負載分離；當車輛起步行駛時，發動機動力須均勻、漸進地傳遞到變速器，以免因動力傳遞太快，造成車輛抖動，甚至熄火。由此，離合器的功用可歸納如下：

（1）車輛行駛時，離合器能將發動機動力確實有效地傳遞到變速器。

（2）換擋時，離合器能確實將發動機動力分離，使換擋容易；且借由離合器作用，在換擋件后，發動機動力平穩地輸出，使乘坐舒適。

2.2.1　離合器分類

離合器分類見表2-1。

2.2.2　摩擦片式離合器構造

摩擦片式離合器由離合器總成及操縱機構構成，如圖2-8所示。離合器總成可分為主動部分（含離合器壓盤、離合器彈簧、離合器蓋板等）及被動部分（發動機動力可由此輸出到變速器的構件，即離合器片）；而操縱機構則是由分離桿、分離軸承、撥叉等組成。

各構件說明如下：

一　離合器壓盤

離合器壓盤一般由鑄鐵制造而成，因鑄鐵中含有石墨，故具有潤滑作用。

二　離合器彈簧

離合器彈簧一般由鎳鉻鋼制造而成，把有彈力的離合器壓盤緊緊壓在離合器片上，使離合器壓盤、離合器片與飛輪成一體轉動。若其彈力太大，則操作費力、操作機件易損壞；若其彈力太小，則離合器片打滑，消耗動力。

三　離合器蓋板

離合器蓋板一般由鋼板沖壓而成，與飛輪鎖住成一體轉動。

四　分離桿

分離桿（俗稱“分離杠桿”）裝在離合器本體上。一端以螺桿與離合器壓盤連接，另一端承受分離軸承的作用，利用離合器蓋板當支點的杠桿作用，迫使離合器壓盤移動（拉回）。

五　分離軸承

分離軸承一般為鋼珠型推力軸承，且設計為自潤式密閉軸承，不必再加潤滑。

六　撥叉

撥叉一般由鋼板沖壓而成，借其控制分離軸承的移動；而撥叉支點靠近叉端的設計可使操作較省力，且其球頭支點可使操作更靈活。

七　離合器片

離合器片須具備耐磨、摩擦因數大、質量小、耐高溫及彈性強等特性。其構造如圖2-9所示。

1　波浪狀鋼板與減振彈簧

當離合器接合時，波浪狀鋼板與減振彈簧可使離合器片接合平滑，因而在發動機動力傳遞時具緩沖作用。

2　摩擦片

摩擦片一般由石棉、合成樹脂、橡膠等材料加熱壓鑄而成，并加入銅粉等金屬，以提高其耐磨及強度。石棉易致癌，故很多車輛改為金屬或陶瓷為材料，以利于健康。

頭腦風暴

◎石棉易致癌，我們應如何來預防或避免？

2.2.3　摩擦片式離合器作用

摩擦片式離合器可分為螺旋彈簧式及膜片彈簧式兩類，其作用分述如下：

一　螺旋彈簧式離合器

1　離合器接合時（即離合器踏板放松時）

（1）離合器踏板放松時，撥叉將分離軸承拉回（拉向變速器側），分離軸承與分離桿保持一定間隙，因此，分離桿未受踏板作用力作用。

（2）因為分離桿未受踏板作用力作用，于是離合器彈簧彈力將離合器壓盤、離合器片與飛輪壓緊成一體轉動，如圖2-10（a）所示。發動機動力即經由飛輪→離合器蓋板→離合器壓盤→離合器片→離合器軸→變速器→車輪傳出。

2　離合器分離時（即離合器踏板踩下時）

（1）離合器踏板踩下時，由于撥叉支點作用，撥叉下半端向左（發動機側）移動，如圖2-10（b）所示。如此可借由分離軸承將離合器踏板作用力壓在分離桿上。

（2）分離桿受到離合器踏板作用力而向左移動[見圖2-10（b）所示]，由于在分離桿支點作用下，迫使離合器壓盤克服離合器彈簧彈力向右移動[見圖2-10（b）所示]，因而離合器壓盤、離合器片與飛輪間有些許間隙，如此，離合器片在離合器壓盤與飛輪間滑動，發動機動力無法經由離合器片傳遞到變速器。

二　膜片彈簧式離合器

1　膜片彈簧式離合器與螺旋彈簧式離合器差異

膜片彈簧式離合器也是由離合器總成及操縱機構所組成。該離合器總成的彈簧采用膜片式而非螺旋式；而操縱機構則省略分離桿，由撥叉及分離軸承控制離合器的接合與分離。

膜片彈簧式離合器作用如圖2-11所示。內外兩側以樞軸鋼絲圈作為作用支點，并以回縮彈簧鋼片連接在壓盤上；而其膜片內緣則代替螺旋彈簧離合器的分離桿，作為分離軸承的作用接觸面。因此，膜片彈簧式離合器具有構造簡單，無須調整分離桿高度，膜片彈性好及操作省力等優點。膜片彈簧式離合器已是目前小型車使用最廣泛的離合器形式。

2　膜片彈簧的作用

（1）離合器接合時：膜片彈簧內緣與分離軸承間有一定間隙，膜片彈簧以外側樞軸鋼絲圈為支點，將彈力作用在離合器壓盤上。

（2）離合器分離時：分離軸承作用在膜片彈簧離內緣，膜片彈簧以內側樞軸鋼絲圈為支點，導致膜片彈簧翻轉，帶動離合器壓盤向膜片彈簧方向移動，如圖2-11（a）所示。

3　膜片彈簧式離合器的作用

（1）離合器接合時（即離合器踏板放松時）：

離合器踏板放松時，撥叉將分離軸承拉回（向右），分離軸承與膜片彈簧內緣保持一定間隙，因此，膜片彈簧未受外來作用力作用。

膜片彈簧未受外來作用力作用，于是膜片彈簧以外側樞軸鋼絲圈為支點，由彈簧彈力將離合器壓盤、離合器片與飛輪壓緊成一體轉動[見圖2-11（b）所示]，發動機動力即由離合器片向變速器傳出。

（2）離合器分離時（即離合器踏板踩下時）：

離合器踏板踩下時，釋放軸承壓緊在膜片彈簧內緣。

膜片彈簧內緣受到離合器踏板作用力時，膜片彈簧以內側樞軸鋼絲圈為支點，導致膜片彈簧翻轉，彈力不再作用在離合器壓盤上，并因膜片彈簧翻轉翹起，帶動離合器壓盤后退[見圖2-11（c）所示]，因而離合器壓盤、離合器片與飛輪間有些許間隙，如此，離合器片在離合器壓盤與飛輪間滑動，發動機動力無法經由離合器片傳遞到變速器。

補充

膜片彈簧與螺旋彈簧的特性比較

（1）如右圖，在一般安裝位置，膜片彈簧與螺旋彈簧的作用力為P0。

（2）踩下離合器踏板到最大行程時，膜片彈簧的作用力為P2，螺旋彈簧的作用力為。由圖可知，膜片彈簧的作用力較小，因而離合器踏板操作可較省力。

（3）當離合器片磨損后，彈簧彈力減小，膜片彈簧彈力由P0降為P1；螺旋彈簧彈力由P0降為。由此可知，膜片彈簧的壓力降低有限，而螺旋彈簧則降低較多。

頭腦風暴

◎為何踩下離合器踏板，發動機動力就無法由離合器片傳遞到變速器？

2.2.4　離合器操縱系統

離合器操縱系統即將離合器踏板踩下的作用力傳遞到撥叉，以操縱撥叉與分離軸承，迫使離合器做接合、分離動作的機構。

離合器操縱系統可分為機械式和液壓式兩種。

一　機械式

機械式分為連桿式和鋼索式。

1　連桿式

連桿式接點多、間隙大且摩擦阻力大，再加上須經常調整等缺點，已淘汰不用。

2　鋼索式

鋼索具有撓性，安裝便利，且構造簡單，保養容易，適合前置發動機前輪驅動發動機室狹小空間的需求，但其離合器踏板需要較大操作力。鋼索式離合器操縱系統構造如圖2-12所示。其鋼索一端安裝于離合器踏板上，另一端與撥叉連接。當踩下離合器踏板時，由鋼索操縱撥叉，進而使離合器壓盤動作，使離合器片分離。此形式因構造簡單、占空間小、安裝便利與保養容易等優點，廣泛使用于小型車中。

二　液壓式

利用液壓作用（帕斯卡定律），使離合器總泵產生增力作用，減輕駕駛人操作離合器踏板的作用力，逐漸被廣泛使用。

1　液壓式操縱系統構造

液壓式操縱系統主要是由離合器踏板、離合器總泵、油管、離合器分泵及撥叉等組成，其構造如圖2-13所示。

（1）離合器踏板：離合器踏板的操作力在8～10kgf（1kgf≈9.8N）間，必須利用杠桿原理以節省駕駛人的操作力。離合器踏板高度與回位動作皆可調整。

（2）離合器總泵：離合器踏板踩下時，離合器總泵內活塞將液壓油壓向離合器分泵，并使離合器分泵的油壓上升，以推動撥叉壓緊離合器；離合器踏板放松時，活塞被回位彈簧推回，離合器分泵的油流回，因而使撥叉回位。

（3）離合器分泵：當離合器總泵油壓送來時，離合器分泵的活塞及推桿即推動撥叉。離合器分泵上有放氣螺釘，用以排除管路中的空氣。

2　液壓式操縱系統作用

液壓式操縱系統作用簡圖如圖2-14所示。

（1）當離合器踏板踩下時，如圖2-14所示，總泵液壓油壓向油管→離合器分泵→撥叉，迫使離合器分離。

（2）當離合器踏板放松時，離合器踏板回位彈簧將離合器踏板拉回原來位置，油壓消失，離合器分泵回位彈簧將離合器分泵推桿推回，因而離合器總泵、分泵活塞退回，將液壓油壓回離合器總泵儲油室，又將撥叉拉回，離合器壓盤再次壓緊離合器片，于是離合器又在接合位置。

頭腦風暴

◎在發動機運轉時，為何不能將腳一直放在離合器踏板上？