摘要：湿式离合器以其工作平稳，转矩容量大，散热性能好，使用寿命长等众多优点，正不断地被世界各大汽车生产商开发与利用。湿式离合器的安全可靠性已经成为自动变速技术发展的一个关键，。湿式离合器的工作特性也对自动变速系统具有直接影响，因此对湿式离合器进行深入地研究和分析有助于进一步改进和提高自动变速系统性能，乘客舒适性、车辆传动系统的传动效率及车辆燃油经济性具有重要意义。基于此，本文主要对湿式离合器几个工作特性进行分析探讨。
关键词：湿式离合器；工作特性
前言
从国内外离合器的发展动向来看，随着车辆性能的发展，发动机的功率和转速断提高，对离合器的传递转矩能力和使用寿命提出越来越高的要求，而湿式离合器以它独有的优点和特性正在得到更广泛的应用。
1、湿式离合器空损特性研究
湿式多片离合器在拥有众多优点的同时，也存在其不可忽视的缺点，即存在带排转矩。所谓湿式多片离合器的带排转矩，就是指当湿式离合器处于分离状态而空转时，由于湿式离合器的摩擦副间隙中存在冷却润滑油，润滑油在各摩擦副间隙中形成润滑油膜，摩擦副的摩擦片与对偶钢片的相对旋转，必然要对摩擦副间隙中的润滑油膜形成剪切作用，这种由于剪切润滑油膜而产生的转矩称之为带排转矩。为了保证湿式离合器的正常工作，摩擦副表面必须不断的供油，使润滑油循环通过摩擦表面，对湿式离合器起到冷却与润滑的作用。所以带排转矩是湿式多片离合器本身的固有缺点，只要冷却润滑油存在带排转矩就不可避免。带排转矩的存在，不仅降低了湿式离合器的传动效率和车辆的燃油经济性，而且会引起离合器的磨损和润滑油的温升，为系统的散热带来困难。因此，从湿式离合器的结构设计和使用上都应尽可能地减小带排转矩。
2、湿式离合器磨合磨损特性的研究
在湿式离合器摩擦副的整个工作过程中，摩擦磨损可以分为磨合磨损、正常磨损、剧烈磨损三个阶段。磨合磨损阶段磨损率较大，但随时间的延长磨损率逐渐降低；稳定磨损阶段的磨损率较小，且磨损率基本上不随时间变化；剧烈磨损阶段的磨损率最大，且磨损率随时间的延长而迅速增大．磨合磨损是湿式离合器摩擦副工作过程中的第一个磨损阶段，在这一阶段，湿式离合器摩擦副表面由原始加工状态逐渐向相互匹配、相互适应的状态过渡，最终使摩擦副表面达到稳定低磨损率的动态应力平衡状态，该阶段的磨损结果将极大地影响后续的两个磨损阶段，乃至影响到湿式离合器摩擦副整个工作过程的使用寿命和可靠性。对该阶段进行有控情况下的磨损可以有效弥补摩擦副加工过程中的一些缺陷和误差，缩短磨合磨损阶段的时间，从而使湿式离合器摩擦副更早地进入正常磨损阶段，提高湿式离合器的综合工作特性。
3、湿式离合器动态接合特性的研究
国外对于湿式离合器接合过程的研究相对比较深入．他们分别从对湿式离合器接合过程的数学建模和台架试验两个方面入手．一些学者从湿式离合器接合过程的数学模型入手，考虑湿式离合器摩擦片的表面粗糙度、摩擦材料渗透性、摩擦材料沟槽等因素，然后在此基础上对湿式离合器接合过程进行建模，Yang等在Berger的近似模型基础上提出了自己的湿式离合器接合过程中转矩预测模型，他们的模型考虑了接合压力随时间的变化，摩擦片温度和润滑油的粘度随时间的变化，并且纠正了Berger模型中对Patir和Cheng的平均流量系数的不合理应用，文中还提出两类摩擦系数随转速的变化曲线，一种是随转速增大摩擦系数增大的上升曲线，另一种是岁转速增大摩擦系数减小的下降曲线。特别对高速离合器尤其重要，摩擦副表面温升会引起润滑油的分解、摩擦片的变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在接合过程中，摩擦片温度分布沿径向、周向均不相同，当接合结束时，摩擦片温度分布沿径向有梯度，周向基本相同。
以上这些研究都使用了有限差分法或有限元法的数值计算方法来求解数学模型，但是由于参数缺乏和数学模型的非解耦，所以国内很少采用这种研究方法。也有一些学者已经对湿式离合器接合过程进行了大量的试验研究，尝试用台架试验的方法来表征离合器接合过程，试验中采用了不同的摩擦材料，润滑剂和添加剂分析了这些因素对离合器接合过程的影响。由于湿式离合器接合过程机理复杂、涉及学科广、影响因素多、受试验条件限制等原因，至今对湿式离合器接合过程没有一个较有效的研究分析方法。国外学者主要是基于Patir和Cheng提出的平均雷诺方程和力平衡方程对湿式离合器接合过程进行研究，这种研究方向虽然能从根本上反映接合过程的本质，但由于其模型的复杂性，限制了其工程实际应用。国内学者主要是从离合器接合过程的动力学的宏观角度进行研究分析，由于忽视了湿式离合器摩擦片的一些固有特性，导致其分析结果不能很好地与试验结果相吻合，且无法为摩擦片的设计工作提供理论指导。
4、湿式离合器试验台设计研究
在湿式离合器设计时，以静态转矩能力作为计算依据的方法已经不能很好地满足现代车辆传动装置的要求。从湿式离合器的使用情况可以了解到，绝大部分湿式离合器的损坏并非发生在额定工况，而是发生在湿式离合器接合动态过程中，因此深入开展对湿式离合器动态工作性能的研究是十分必要的。试验研究是湿式离合器动态工作性能研究的主要手段之一，它能真实地反映湿式离合器工作过程中动态特性，了解和掌握其工作特点，为设计和研制提供试验基础。
对湿式离合器进行试验，主要有两种方案：整车试验和台架试验。整车试验方法直接可靠，但是由于传感器的布置、安装i数据采集等各方面受到现场空间的限制，因此，很少国内外有人采用对湿式离合器进行整车试验的方案。目前，对湿式离合器进行试验的方法一般都采用台架试验方案。
另外，在对离合器性能进行台架测试时，摩擦片温度是一项非常重要的参数，在早些时候的离合器试验台上，由于受传感技术的限制，试验过程中摩擦片的温度都是采用埋置热电偶的方式进行测量，即将热电偶预先埋置在摩擦片内．随着近些年传感测试技术的发展，离合器试验台上摩擦片温度的测量也出现了新的方法隅”如红外测温技术，此方法超越了过去只能用热电偶测量摩擦片上几个温度点的局限。以上分析可见，目前多数离合器试验台都是只能适用于干式摩擦离合器或者湿式离合器，试验功能单一，试验台灵活性小，而且大多是以制动工作模式对离合器进行测试，少数可以模拟离合器工况的试验台也存在惯量级差较大等问题。此外，以前研制的各式离合器试验台以制动模式工作时，都是以磁粉制动器或测功机将制动能量消耗掉，这种方式对于小功率的离合器试验台而言也许可以接受。但是对于大功率的离合器试验台而言，这将产生很大的能耗问题。因此，有必要设计和研制一种新型离合器综合试验台，为干／湿式离合器的相关性能测试和研究提供一个良好的试验平台．
结语
随着车辆自动变速系统的发展，针对湿式离合器的控制以及工作特性，国外学者已经做了大量较深入的研究，但仍存在一些需要解决的问题。针对目前我国湿式离合器的研究现状，深入展开对湿式离合器工作特性的基础研究，对于推动国产自动变速系统行业发展和提高我国汽车行业竞争力都具有重要的意义。
参考文献：
[1]郭西全.基于多片湿式离合器的商用车起步过程的仿真研究[D].吉林：吉林大学，2014.
[2]胡华彬.基于重型商用车的湿式离合器动力传递特性仿真研究[D].吉林：吉林大学，2014.
[3]胡宏伟.湿式自动离合器接合过程特性的研究[D].浙江：浙江大学，2008.
论文作者:刘彦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
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