離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性是提高起步和換擋品質(zhì)的基本依據(jù)之一。汽車的平穩(wěn)起步和平順換擋與離合器傳遞轉(zhuǎn)矩特性密切相關(guān)。

　　汽車電磁離合器的結(jié)構(gòu)及其工作原理

　　摩擦片式電磁離合器具有單片和多片等形式，單片摩擦式電磁離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，響應(yīng)快，無空轉(zhuǎn)矩，散熱良好等優(yōu)點(diǎn)；摩擦片常在干式狀態(tài)下使用，磨損快，需及時(shí)更換摩擦襯。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄，傳動(dòng)相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，雖軸向尺寸增加但徑向尺寸明顯減少，因而結(jié)構(gòu)緊湊。以本文要研究的線圈靜止（無滑環(huán)）多片摩擦式電磁離合器為例介紹電磁離合器的結(jié)構(gòu)及其工作原理。

　　線圈靜止多片摩擦式電磁離合器

　　線圈靜止（無滑環(huán)）多片摩擦式電磁離合器。磁軛1安置在滾動(dòng)軸承上固定不動(dòng)，內(nèi)、外導(dǎo)磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動(dòng)部分。線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸引銜鐵8壓緊內(nèi)、外摩擦片5、6。內(nèi)摩擦片5與軸套9、外摩擦片6與外連接件7均滑動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)主、從部件的接合。隔磁環(huán)3的作用是為了避免磁短路。這種具有恒定工作氣隙的結(jié)構(gòu)，可以縮短離合器脫開的時(shí)間，但整個(gè)磁阻較大，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩條件下，所需的磁力比滑環(huán)式大，因此結(jié)構(gòu)尺寸較大，成本較高，但因取消了刷和滑環(huán)，使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系，安裝維修方便，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。此外，由于線圈與摩擦片相距較遠(yuǎn)，不直接接觸，因而散熱條件好，溫升較低。

　　電磁離合器的電磁力、傳遞轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩計(jì)算

　　一般電磁離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩T由主、從動(dòng)片間的摩擦力大小決定，而摩擦力除了與摩擦面積、摩擦系數(shù)有關(guān)外，主要取決于主、從動(dòng)片間的壓緊力F。

　　電磁離合器轉(zhuǎn)矩特性

　　靜摩擦轉(zhuǎn)矩是指線圈通電勵(lì)磁后在離合器完全接合狀態(tài)下，從主動(dòng)側(cè)傳給被動(dòng)側(cè)的最大轉(zhuǎn)矩，故靜摩擦轉(zhuǎn)矩也稱最大轉(zhuǎn)矩。在一定型式的離合器上，如果摩擦系數(shù)、平均有效半徑和摩擦面數(shù)一定，而電磁吸力將隨勵(lì)磁電流大小而變化。若改變勵(lì)磁電流值，就可以達(dá)到增減電磁吸力。利用這一特點(diǎn)可以很方便地調(diào)整離合器所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。圖2表示濕式離合器的靜轉(zhuǎn)矩與勵(lì)磁電流特性曲線。

　　勵(lì)磁電流與靜轉(zhuǎn)矩的特性曲線

　　曲線表明：一定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩隨電流成比例增加，達(dá)一定值后再增加電流其轉(zhuǎn)矩幾乎不變，這是磁路飽和所致。磁路飽和情況隨磁路材料而異。一般磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到15000～20000 Gs時(shí)磁路飽和。轉(zhuǎn)矩與勵(lì)磁電流的特性曲線在干式和濕式離合器上基本相同。轉(zhuǎn)矩的調(diào)整就是利用此特性曲線。一般在20%～30%額定電流以下銜鐵就不能吸引，從而不能發(fā)生摩擦力矩。

　　動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩特性

　　動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩是指線圈通電后，在離合器接合過程中產(chǎn)生滑移的條件下，從主動(dòng)側(cè)傳遞到被動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩。此時(shí)的摩擦系數(shù)是動(dòng)摩擦系數(shù)，故動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩一定比靜摩擦轉(zhuǎn)矩小。圖3是表示濕式多片型離合器在連接過程的動(dòng)作曲線。當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，因?yàn)榫�圈中存在電阻及電感，使電流隨時(shí)間呈指數(shù)上升。當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，銜鐵被吸動(dòng)，磁路間隙變小，磁阻變小，電路中電感急劇增加，結(jié)果就使電流減小一些。當(dāng)銜鐵被吸引而使摩擦片壓緊時(shí)，開始傳遞轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩隨電流一起增加到一定值，此后主動(dòng)側(cè)和被動(dòng)側(cè)的相對(duì)轉(zhuǎn)速就逐漸減少，當(dāng)相對(duì)轉(zhuǎn)速為零的那一瞬間，轉(zhuǎn)矩增至最大，即達(dá)到靜摩擦轉(zhuǎn)矩。