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如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会  

2009-02-08 12:46:30|  分类: 道路交通与汽车驾 |  标签: |举报 |字号 订阅

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汽车中国车友会 ? 宝来车友会 ? 如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解)

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[资讯] 如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解)

如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解)

对初学驾车的人来说,用好离合器实现平稳起步、无声换档确实不是一件容易的事,但所谓驾驶车辆,其第一个含意恰恰是让车走起来,那么要让车走起来在正确地选择(挂入)了合适的档位之后,合理、熟练地使用离合器便成了最关键的步骤。因为绝大多数驾驶员培训学校为初考证学员准备的都是手动档汽车,所以对离合器的操控这个问题有必要认真地做一些探讨。
    离合器的操控方法:左脚前半部踏在离合器踏板上,以膝关节和踝关节的伸曲做踏下或放松动作,踏离合器的要求是不能用脚跟踹离合器踏板,也不能将脚跟靠在驾驶室底板上,以免影响今后驾驶各类车型的适应能力,踏下离合器踏板时,动作要迅速,一次踏到底,达到彻底分离;抬起时则要根据操作要领做到“两快两慢一停顿”(如图1所示)。

在对学员实施教学的初级阶段,要向学员传授一定的汽车构造常识,使他们知道,离合器是靠摩擦力将发动机的扭矩通过汽车的传动系最终传至驱动轮上的,它的基本结构是离合器的主动部分与曲轴相连,它设有前后两个工作面,前工作面就是飞轮的后端面,后工作面则为离合器的压板,这两个工作面把从动盘(即通常所说的摩擦片)夹紧,使主动盘的两个工作面与从动盘的两个摩擦面之间产生一定的正压力,其夹紧力是由支撑在随主动盘一起旋转的离合器外壳内表面上的压紧弹簧产生的,一般情况下,也就是离合器踏板抬起的时候,主动面与从动面被压紧弹簧压在一起,此时摩擦力是最大的,主动部分的力矩可通过摩擦面之间产生的摩擦力传向传动系,也就是离合器处于结合的状态。
    因为摩擦力的大小决定于接触面材料的摩擦系数的大小及作用在接触面上的法向力(压紧力)的大小,如公式f=μN所示,式中f为摩擦力,μ为摩擦系数,N为两物体接触面之间所受到的正压力,所以只要我们人为地控制压紧力的大小,就可以对摩擦力的大小进行调控了,离合器的摩擦力越大,传递的扭矩就越大,反之则小;而控制压紧力的大小是靠推压离合器杠杆内端来完成的,也就是,将离合器分离杠杆内端推压到前方(发动机方向),其外端就要向后运动,将主动部分的压板提起,这时压紧弹簧被压缩,作用在主、从动片上的压紧力就会减小,反之就增大,当把弹簧压缩到极限位置时,作用在摩擦面上的压紧力完全消失,此时离合器处于分离状态,离合器踏板则处在被踩到底的位置,逐渐抬起离合器踏板,摩擦片之间的接触力亦逐渐加大,所传输的扭矩也会由小到大增长,这样通过对离合器踏板的踩踏力的控制,便可实现将发动机的扭矩由小到大平稳地传送给底盘的目的。
  因为有时我们需要使离合器处于分离状态,便于挂档或摘档,有时候则需要短时间的切断动力,那么这时只需要踏下离合器踏板,无需摘掉已挂入的档位,尽可能少的操作各种操纵装置就能达到对车辆操控的目的,如果主从动片仅仅被分离到压紧力消失为止,则可能因为它们之间存在着很高的转速差,机械部件形状和位置 偏离标准或有轻微的抖动,都会使主、从动片之间出现局部的或者是间歇性的接触,造成瞬间的摩擦(尽管它远远小于将车辆驱动的最小值),但这样离合器还是会出现发热、发出磨擦响声等现象,为了消除这些不良现象,在设计上采用了当离合器传动扭矩降低到最小值后,再使其进一步分离,即让主动片与从动片之间出现一定的间隙,这样不仅能避免出现以上所说的发热、异响等现象,而且还能使原来因摩擦而脱落的摩擦材料碎屑、粉尘等依靠离合器旋转形成的离心力沿这个间隙甩出摩擦面,达到及时清洁摩擦面的目的,同时由间隙中穿过的气流,又可将摩擦产生的热量带走,这个间隙我们权且称之为“结构间隙”(如图2所示);如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会 - csylmj - 晁思钰医生的个人主页而抬起离合器踏板,使主、从动摩擦面达到实质性接触之前,需要一定的行程将这一间隙消除,在对离合器踏板做抬起操控的过程中,在踏板处于最低位置时作用于杠杆内端的压力达到最大值,随着摩擦面之间的间隙逐渐消除,作用在离合器杠杆内端的力也会逐渐减小,压紧弹簧被压缩后施放出的弹力也会由分离杠杆的外端逐渐转移到离合器的压盘上,分离杠杆原来受力后的弹性变形也会逐渐减小,各零件逐渐恢复原状,这样反映到脚踏板上后,又形成一些踏板部分抬起而车并没有行走的空行程,这部分行程约占踏板最低位置时整个行程的1/5~1/8,因为消除“结构间隙”和零件变形所产生的空行程,出现在离合器能够传递力矩的工作状态以前,在操作上没有轻柔缓慢动作的必要,故我们把这一过程的操作定为最下端的“一快”。
  当离合器分离杠杆被完全放松后,即压紧弹簧的压力完全释放出来,主、从动片之间的摩擦力达到最大值时,我们希望杠杆的内端不再受到推压力,同时,原来推压杠杆内端的分离轴承我们也不希望它随着发动机的起动而无休止地旋转下去,只是安排它在推压离合器杠杆内端,使离合器处于分离状态时才与旋转的杠杆内端接触,如果不需要分离时则应该让它们分开,这样分离轴承和带动它共同作轴向运动的滑动套筒,都将离开杠杆的内端,也就是说离合器完全结合以后,杠杆内端与推压轴承的工作端面应保持一个间隙,可以称之为“自由间隙”,此间隙一般应大于1~1。5mm,有了这个间隙就可以保证分离轴承在绝大多数的时间内处于不运转的状态,这就可以大大延长其使用寿命,当踏板抬起到主、从动片完全结合后,继续抬起离合器踏板,使杠杆内端与推压轴承的端面之间出现一个间隙时,离合器踏板又要向上抬起一段距离,我们把这段距离称为“自由行程”,对于这段行程的操作又因为离合器已处于结合状态,缓慢抬起踏板的操作对最终产生自由间隙不再有实际意义,所以我们把它定为最上端的“一快”。
    这样以来,在离合器踏板的整个行程中,最低处、最高处出现了两个快的阶段,中间位置我们叫它半联动位置,因为此时主从动片之间的摩擦力已与底盘在车辆起步时需克服的行驶阻力接近平衡,驱动轮已获得了一定的驱动力,这一部分驱动力主要用于克服车身由静止状态转入运动状态,传动系、行驶系中的相关摩擦副中存在的静摩擦力逐渐转入动摩擦状态,也就是说总的阻力会由大向小逐渐过渡(如图3所示),如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会 - csylmj - 晁思钰医生的个人主页从图中我们可以看到表示底盘摩擦副的摩擦力变化的曲线,由静摩擦转到动摩擦时曲线向下且较陡峭,若此时继续加大正压力N,势必因底盘得到原来用于克服静摩擦力的能量,而过快地转化为推动车辆运动的能量,使车辆的起步出现“撞动”,这时将离合器踏板停顿在某一位置上,暂时使原来不断增大的正压力N停止增长(保持在某一值上),这样做表面上看来离合器传递的扭矩因正压力N不再增长而停止增长,而其实质为:驱动力相对于逐渐转入动摩擦的总阻力而言,是越来越大了,通过离合器摩擦力加大而传输到底盘上的这部分多出来的能量,逐渐转化为汽车的加速度,这样汽车便实现了平稳起步;我们再来注意一下离合器主从、动片之间摩擦力的变化,车辆未被驱动时,主从动片之间存在着很高的转速差,随着车辆的起步行走,主从动片之间的转速差越来越小,最终趋近于零。离合器完全结合后,主从动片之间不再有相对运动,换句话说,它们之间依靠静摩擦力传递扭矩,由于主从动片传递力矩的方式是从动摩擦转入静摩擦的,所以形成的曲线刚好与传动系中相关摩擦副的曲线变化规律完全相反,它是由起初的较低较平的形状迅速向上(增大)且比较陡峭,由它传递力的矩也存在着突然增大的趋势,如果在操作过程中没有停顿这个动作,也会因为驱动轮得到猛然增大的驱动力而出现“犯撞”现象,为此我们安排了停顿这个动作细节,让主从动片之间的摩擦力自行增长,相关摩擦副中的阻力自行减弱,实现平稳的过渡;我们对离合器踏板的操作,在由快的阶段转入停顿位置的过程中必然要经过一个慢的过程,而由停顿位置继续抬起过渡到最高点的快的阶段中,也会经过一个慢的过程,这样离合器踏板在整个抬起的过程中便会有如图所示的“两快两慢一停顿”的操作要领了。
  如果我们对学习驾驶的人讲清了以上的道理,他们在操作离合器踏板的过程中接合听到的发动机由无负荷时的比较轻快的声音逐渐转入到加上负荷后立刻低沉下来的声音变化,以及离合器松抬到一定程度时,汽车由静止状态逐渐转向运动状态时出现的那种抖动感觉,还有离合器踏板在半联动状态下出现的“顶脚”的感觉,便不难找到离合器的“联动点”,这样他们就会把原来用眼睛盯着操纵离合器踏板的左脚,心中机械地运用“快、慢、停、慢、快”的过程,试图用盯住踏板位置的方法寻找“联动点”的被动操作方式转变为,心中想象离合器主、从动片放松、压紧的工作状态,左脚感觉踏板“反弹力”的出现,耳朵听发动机的声音,身体感受车辆的抖动,在一定的位置上稍做停顿,待车辆完全运动起来后再将踏板完全抬起的主动操作方法。
  掌握好离合器的两快两慢中间一停顿的操作要领,是做到平稳起步的关键,在组织教学时,可选择在上坡路段(将后轮打上沿,不要让车后溜)一边讲解,一边做师范动作,指明离合器接合前后的变化和震动情况,注意观察车辆行进方向,若向前运动,说明“联动点”过了头,若车向后溜,则说明离合器踏板抬起的还不够,也就是说还没达到“联动点”;如果车辆既不前进也不后退,而且发动机又不熄火,即找到了联动点,人们通常把这种现象称为“半联动”,因为这时候车如果车是在平坦的道路上,由于获得了一定的驱动力,就可以缓慢地前进了;这样训练讲解的目的是初学者尽快掌握联动点的寻找方法,它在驾驶技能中并没有直接应用的意义,训练时间也不宜过长,因为发动机运转,车辆既不前进也不后退,此时的离合器主、从动摩擦片之间存在着剧烈的摩擦,时间稍许延长,将离合器摩擦片烧蚀,用这种方法找到联动点后,便可迅速转入下一步训练——平稳起步。
  为了提高训练效率,可以从小的坡道开始,一般中型汽车最大爬坡能力设计为30%(16。17O),按交通部教学大纲的规定,该坡道的坡度应该为汽车设计最大爬坡度的60%~70%(即18%~21%,10。2O~11。86O),也就是说,坡道对水平面的投影长度为10m时,坡顶的高度为1。8mμ~2。1m,公安部门用于考试的坡道其坡度为10%(5。71O);要求各驾驶员培训学校设置的坡道,水平投影为30m,坡顶高为3m,宽度大于7m,在开始训练的最初阶段,可将车辆由坡顶的平台上后溜一段距离,然后把后轮打上沿,练习起步的过程可分为若干个步骤(如图4所示),如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会 - csylmj - 晁思钰医生的个人主页当前一个步骤熟练后便可将车再向后溜一段距离,进行下一步骤的练习,根据笔者的经验,由坡顶的平台开始到标准坡道的练习分为三个步骤为宜,每次向后溜车就等于加大了训练使用的坡道的坡度,也自然加大了训练的难度,只要每一个步骤都进行了认真训练,最终在标准坡度的坡道上起步或在水平路面上起步,则为水到渠成。组织训练中还应该注意:若整个班组大多数学员对坡道起步时离合器、加速踏板的应用已经比较熟练时,则应及时转入下一阶段教学,这时便可用驻车制动器对车辆的制动代替原来后轮打沿的方法防止车辆在坡道上的后溜,但要充分利用上一阶段训练的成果,即在松抬离合器踏板时,车辆联动点出现时(车既不行走,也不后溜)的瞬间,果断放松手制动,这时便可顺利地完成车辆在坡道上的起步了。
  对于离合器踏板的踩踏操作,要求初学者用左脚前部踩踏的目的在于,这样操作整个身体象一个折片式弹簧,根据操作的需要,脚、腿、腰部的肌肉有机的配合(如图5所示),如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会 - csylmj - 晁思钰医生的个人主页作用在脚踏板上的力就能大小适宜,轻缓有度,自然自如,如果不是用脚的前部配合踝关节、膝关节的放松动作,而是用全脚掌去“踹”离合器踏板,或是用大腿带小腿的沉重生硬的方法去操作那么就很难掌握踩踏在离合器踏板上的作用力的大小,更不会有轻柔自若的感觉,车辆驱动部分得到的扭矩也不是由小到大,平稳递增,很可能是阶梯式的猛增,出现车辆起步时的“犯撞”“栽头”也就再所难免了。
  另外,如果受场地等条件的限制,或感到在坡道上练习起步比较危险、繁琐,那么还可以把汽车的驱动轮(一般为后轮)停放到凹下的路面里,这样起步后加套上其它简单的式样驾驶内容,最后再停到凹洼的路上,下一名学员再从凹路起步开始训练,也是一种较好的训练方法。
    要实现车辆平稳起步,除了正确使用离合器外,还应合理使用加速踏板(油门)来配合起步,因为绝大多数驾校使用的都是配有汽油发动机的教练车,所以,训练时首先应该让学员了解汽油发动机发出最大扭矩的时候并不是转速最高的时候,例如JM491Q——ME发动机,其扭矩输出最大(200Nm)时的转速为2200r/min2600r/min之间(如图6所示),如何使初学者尽快掌握离合器的用法与车辆平稳起步(图解) - 宝来车友会 - 汽车中国车友会 - csylmj - 晁思钰医生的个人主页而其设计最大转速则为4500r/min(输出最大功率76Kw),随着发动机转速的继续提高,发动机的输出扭矩反而下降,训练中我们都处于空车状态运行,即便是在坡道起步时,也不可能需要发动机作全负荷的运转,所以要启发学员用中高油门起步,对于初学者来说,最好是配合观察仪表盘上的发动机转速表来掌握油门的大小,使发动机处在输出扭矩最大的转速上,若此时离合器正好出现联动点,那么起步定会一次成功。
    总之要把复杂的、难度较大的训练内容拆解成比较简单、容易掌握的分解动作或步骤去教学员,才能做到循序渐进、由浅入深,还要设法把看似单调的训练内容趣味化,才能收到举一反三、事半功倍的效果。
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