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)簡單，傳動轉(zhuǎn)矩大，響應(yīng)快，無空轉(zhuǎn)矩，散熱良好等優(yōu)點；摩擦片常在干式狀態(tài)下使用，磨損快，需及時更換摩擦襯。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄，傳動相同轉(zhuǎn)矩時，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安置在滾動軸承上固定不動，內(nèi)、外導磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動部分。線圈通電時產(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均滑動連接，實現(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間，但整個磁阻較大，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)動慣量小，適用于高速轉(zhuǎn)動的軸系，安裝維修方便，可靠性高，使用壽命長。此外，由于線圈與摩擦片相距較遠，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)矩計算

　　一般電磁離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩T由主、從動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)矩是指線圈通電勵磁后在離合器完全接合狀態(tài)下，從主動側(cè)傳給被動側(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，而電磁吸力將隨勵磁電流大小而變化。若改變勵磁電流值，就可以達到增減電磁吸力。利用這一特點可以很方便地調(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)矩與勵磁電流特性曲線。

　　勵磁電流與靜轉(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)強度達到15000～20000 Gs時磁路飽和。轉(zhuǎn)矩與勵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。

　　動摩擦轉(zhuǎn)矩特性

　　動摩擦轉(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，從主動側(cè)傳遞到被動側(cè)的轉(zhuǎn)矩。此時的摩擦系數(shù)是動摩擦系數(shù)，故動摩擦轉(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作曲線。當開關(guān)接通時，因為線圈中存在電阻及電感，使電流隨時間呈指數(shù)上升。當電流達到一定值時，銜鐵被吸動，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。當銜鐵被吸引而使摩擦片壓緊時，開始傳遞轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩隨電流一起增加到一定值，此后主動側(cè)和被動側(cè)的相對轉(zhuǎn)速就逐漸減少，當相對轉(zhuǎn)速為零的那一瞬間，轉(zhuǎn)矩增至最大，即達到靜摩擦轉(zhuǎn)矩。