汽車驅動系統知識-粘性偶合器篇

4輪驅動已經不是一個陌生的名詞,它早已超越越野車的範圍,在休閒車和轎跑車上大行其道。現在的4輪驅動小汽車多採用常嚙合式四輪驅動,可以自動轉換驅動形式。它有一個起關鍵作用的部件叫做粘性偶合器,又稱為粘性聯軸器。

粘性偶合器利用液體的粘性或油膜的剪切作用來傳遞動力。根據牛頓內摩擦定律,假設在平行放置的兩塊平板之間充滿粘性液體,當下板固定上板平行移動時,則板間液體受到剪切,如果液體粘度、液體厚度及平板移動速度、結構參數選取合理,就可以設計出能傳遞很大功率的液體粘性傳動裝置,例如汽車粘性偶合器。




流體沒有固定的形狀,如何能傳遞動力?舉一個日常現象為例來說明。融化的口香糖是黏度很高的流體。如果把它黏附在兩片木版之間,左手向上拉動左側木版,右手向下拉動右側木版,你會感到很大的阻力。兩塊木版並沒有互相接觸,它們是靠口香糖的黏度傳遞動力的。




粘性偶合器是一個密封的多板片偶合器,它是由殼體、外板、內板、內軸等主要零件構成,其中殼體和外板為主動部分,在動力輸入一端;內板和內軸為從動部分,在動力輸出一端;內、外板間隔排列在一起,它們之間的間隙很小,黏度很高的矽酮油液充入這些間隙中。當輸入端與輸出端轉速差較少時,矽酮油和內、外板幾乎以同一轉速旋轉,這時油液內部不會產生剪切粘性阻力,偶合器不傳遞動力。當輸入端與輸出端轉速差較大時,接近內板的油液與接近外板的油液之間有較大的轉速差,這時就會產生剪切粘性阻力,迫使輸入端與輸出端之間減少轉速差,偶合器傳遞動力。

在4輪驅動汽車差速器上裝置了粘性偶合器。當汽車在正常行駛時,各輪沒有轉速差,粘性偶合器不工作。如果汽車前輪(驅動輪)出現打滑空轉,前後輪出現很大的轉速差,粘性偶合器開始工作並將動力分配給後輪。這樣,根據路面狀態,車輛能自動地調節前後輪的動力分配。

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