汽车单向离合器的作用和检修

单向离合器的作用是传递电动机转矩，起动发动机，而发动机起动后自动打滑，保护起动机电枢不致飞散。常用的单向离合器有滚柱式、摩擦片式和弹簧式三种。摩擦片式离合器可以传递较大转矩，主要用于柴油发动机汽车，滚柱式和弹簧式离合器主要用于汽油发动机汽车，目前国内外汽车起动机使用最多的就是滚柱式单向离合器。

1. 滚柱式单向离合器

1）滚柱式单向离合器的结构

滚柱式单向离合器是通过改变滚柱在楔形槽中的位置来实现分离和结合的，其结构如图4.13 所示。

单向离合器的外壳2 与驱动齿轮1 为一体，外壳2 与十字块3 之间形成4 个楔形槽，每个槽中有一个滚柱；十字块3 与传动套筒10 为一体，传动套筒10 内侧带键槽，套在电枢轴的花键部位上，整个离合器总成既可在拨叉作用下沿电枢轴轴向移动，也可在电枢驱动下做旋转运动。

图4.13　滚柱式单向离合器

1—驱动齿轮；2—外壳；3—十字块；4—滚柱；5—压帽与弹簧；6—垫圈；7—护盖；8—花键套筒；9—弹簧座；10—缓冲弹簧；11—移动衬套；12—卡簧

2）工作原理

起动时，起动机带动发动机旋转，转矩经套筒带动十字块旋转，滚柱滚入楔形槽窄端，并越挤越紧，将十字块与外壳卡紧形成一体，使十字块与外壳之间能传递力矩，如图4.14（a）所示。

发动机起动后，当飞轮转动线速度超越驱动小齿轮线速度时，飞轮齿圈会带动驱动齿轮旋转，当转速超过电枢转速时，滚柱滚入楔形槽宽端，出现了空隙，于是齿轮空转，这样发动机的力矩就不会传递至起动机，直到保护起动机的作用，如图4.14（b）所示。

图4.14　滚柱式单向离合器的工作原理

1—驱动齿轮；2—外壳；3—十字块；4—滚柱；5—压帽

滚柱式单向离合器结构简单，在中小功率的起动机上被广泛应用。但在传递较大转矩时，滚柱易变形卡死，因此滚柱式单向离合器不适用于功率较大的起动机。(www.xing528.com)

2. 摩擦片式单向离合器

该离合器的结构如图4.15（a）所示，外接合鼓固定在起动机电枢轴上，两个弹性圈和压环依次沿起动机轴装进外接合鼓中，青铜的主动摩擦片5 以其外凸齿装人外接合鼓的轴向切槽中，钢制的从动摩擦片以其内凸齿插入内接合鼓10 的轴向切槽中。内接合鼓具有螺旋线孔，并拧在起动机驱动齿轮柄的三线外螺纹上，齿轮柄则自由地套在起动机轴上，内垫有减振弹簧，并用螺母锁紧以免轴向脱出。内接合鼓上具有两个小弹簧，轻压摩擦片，以保证它们彼此接触。

其工作原理是起动机带动曲轴旋转时，内接合鼓沿螺旋线向右移动，将主、从动摩擦片压紧［图4.15（b）］，利用摩擦力将电枢的转矩传给飞轮。发动机发动后，起动机驱动齿轮被飞轮带着转动，当其转速超过电枢转速时，内接合鼓则沿螺旋线向左退出，主、从动摩擦片松开［图4.15（c）］而打滑，这时仅驱动齿轮随飞轮高速旋转，但不驱动起动机电枢，从而避免了电枢超速飞散的危险。

图4.15　摩擦片式单向离合器

摩擦片式单向离合器具有传递大转矩、防止超载损坏起动机的优点，被大功率起动机所采用。但摩擦片磨损后，摩擦力会大大降低，因此需经常检查、调整或更换摩擦片且零部件多、结构复杂、加工费时、不便于维修。

3. 弹簧式单向离合器

弹簧式单向离合器的结构如图4.16 所示，花键套筒套在电枢轴的螺旋花键上，驱动齿轮套在轴的光滑部分，两者间用两个月形键连接，使驱动齿轮与花键套筒之间不能作轴向相互移动，但可以相对转动。在驱动齿轮柄和花键套筒外装有扭力弹簧，弹簧的两端各有1/4 圈内径较小，分别箍紧在齿轮柄和花键套筒上。

图4.16　弹簧式单向离合器

1—卡簧；2—移动衬套；3—缓冲弹簧；4—传动套筒；5—垫圈；6—护套；7—扭力弹簧；8—月型圈；9—挡圈；10—驱动齿轮；11—衬套

其工作原理是当起动发动机时，电枢轴带动花键套筒稍有转动，扭力弹簧顺着其螺旋方向将齿轮柄与花键套筒包紧，起动机转矩经扭力弹簧传给驱动齿轮起动发动机。发动机起动后，驱动齿轮转速高于花键套筒，扭力弹簧放松，驱动齿轮与花键套筒松脱打滑，发动机的转矩不能传给电枢。

弹簧式单向离合器具有结构简单、寿命长、工艺简单、成本低的优点，但其轴向尺寸较大，因此主要用在一些大功率起动机上，例如国产黄河牌汽车和日本五十铃TX50 型汽车的起动机都采用这种形式。