离合器操纵机构布置指南

整车技术部设计指南111
第 12 章离合操纵机构设计布置指南
12.1 离合操纵机构概述：
离合器操纵机构是离合器系统的重要组成部分，是驾驶人员借以使离合分离、接合的一套装置，它起始于离合器踏板，终止于离合器分离轴承。

离合器操纵结构的型式主要有机械式和液压式。

机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索式传动机构两种型式。

机械式操纵拉索寿命较短，拉伸刚度较小，但成本低、结构
简单、故障少，缺点是机械效率低。

液压式特点是摩擦阻力小、质量小、布置方便、结
合柔和。

12.1.1 机械式操纵机构
机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索式传动机构两种型式，针对我公司的车型，这里只介绍绳索式传动机构及其布置校核。

1)绳索式传动机构简介
绳索式传动机构结构简单、成本较低，不占用发动机仓内的有效空间，便于采用吊挂式踏板，有利于车内密封。

但受自身工作曲率要求，布置上要求较高，且传动效率随
使用时间增长会逐渐变低。

这种结构一般应用在普通型轿车和微型汽车上。

发动机排量
在 1.6L以下、离合器从动盘直径在200mm以下的汽车，一般采用这种结构。

绳索式传
动机构分手动调整式和自动调整式。

2)绳索式传动机构组成
图 1 绳索式传动机构
1－离合器分离杠杆2、4－固定点3－离合器绳索总成5－助力弹簧6－离合器踏板
A－助力弹簧导向杆与离合器踏板支架连接销轴B－助力弹簧导向杆与离合器踏板连接销轴C－离合器踏板轴
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在设计绳索式操纵机构时，要防止钢丝绳索与绳索护套内壁的干摩擦，一般在钢丝
绳索表面及绳索护套内壁挂有一层注塑膜，以使操纵轻便，消除噪声。

12.1.2 液压式操纵机构
1) 液压式操纵机构简介
液压式操纵机构是目前最广泛的一种操纵型式，其摩擦阻力小，传递效率高，随动
性好。

车身、车架变形时，不影响操纵机构的正常工作，占用空间位置小，便于布置，
可采用吊挂式离合器踏板，便于室内密封，改善驾驶员的工作条件。

此外液压式操纵机
构的结构较为简单，离合器主缸、工作缸的结构也不复杂，容易实现离合器的自动调节。

在中高级轿车、旅行客车和轻型车上得到广泛的应用。

如我公司的 B11、A15、T11、A21
均为液压式操纵机构。

2) 液压式操纵机构组成
图2 离合器操纵机构简图
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12.2 离合操纵机构的基本要求：
1).操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员的劳动强度。

各类汽车应符合 GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》中所规定的要求，即踏板力不
大于 300N（通常轿车在 80～150N）；
2).踏板行程应符合 GB/T 13053-91《汽车驾驶区尺寸》所规定的要求，以符合轿车、
载货汽车所推荐的尺寸，最大行程不大于 200mm，通常在 80～150mm 范围内（轿车在下限，载货汽车在上限）；
3).应具有踏板行程调节机构，以便在摩擦片磨损后复原分离轴承的自由行程；
4).应具有踏板行程限位器，以防止操纵机构的零件受过大的载荷而损坏；
5).在决定最佳的踏板比例和踏板位置时，应考虑踏板操作踏力的方向；
6).发动机的振动以及车架和驾驶室的变形不应引起操纵机构的运动干涉；
7).踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。

12.3 离合操纵机构的设计计算
为了满足对离合器踏板行程和踏板力的要求，根据已设计确定的离合器操纵机构型
式，合理地利用周边条件，通过已确定的离合器的特性参数及技术要求，进行离合器操
纵机构的设计计算，正确地选择操纵机构的总传动比和各零部件间的配比。

1)对于机械式操纵机构：I 总＝i1*i2
对于液压式操纵机构：I 总＝i1*i2*i3 式中
i1－踏板传动比
i2－分离臂传动比
i3－液压系统传动比,i3=分泵活塞面积/总泵活塞面积
2)踏板总行程 S
离合器踏板总行程 S 是由踏板自由行程 S0 和工作行程 Sg 所组成：
S= S0+Sg
式中 S0 －踏板自由行程。

S0＝Sf* i2* i1
Sf－分离轴承自由行程，常接触分离轴承，Sf＝0；非常接触分离轴承，对于单从动
盘，Sf＝1.5 ㎜～2.5 ㎜，对于双从动盘，Sf＝3 ㎜～4 ㎜。

离合器踏板自由行程 S0 除计入分离轴承的自由行程外，还应考虑机构中所需的其他
间隙行程，如离合拉索变形量和液压主缸活塞顶部间隙等。

对于机械式操纵机构：S g＝λ* i2* i1* i3
＋F S F E 整车技术部设计指南
对于液压式操纵机构：S g＝λ* i2* i1*
式中λ－分离指分离行程。

3)踏板力 P
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P =
F I总 ⋅μ
式中F－离合器分离力，N;
μ－传动效率，对于机械式：μ＝0.8～0.85；对于液压式：μ＝0.8～0.9；
FS－回位弹簧作用的踏板力；N;
FE－助力器作用的踏板力；N。

12.4 离合操纵机构布置校核
12.4.1 离合踏板的布置校核
布置离合踏板时，要考虑的因素有:离合踏板与制动踏板间的间隙、离合踏板的宽度、离合踏板与人体中心线之间的间隙、离合踏板下极限与前挡板地毯的间隙、离合器踏板
与前挡板左（右）方向上的最小间隙、离合踏板的行程等。

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离合踏板与制动踏板的间隙要求≥70 mm,离合踏板的宽度要求≥55mm，离合踏板中
心与人体中心线的间隙要求≥70mm。

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116离合踏板与前挡板左（右）地毯处间隙要求≥25mm。

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离合踏板下极限处与地毯要求≥15mm。

上图间隙偏小。

12.4.2 离合拉线的布置校核
离合拉线应能在-40～+75℃环境温度下正常工作，其布置时需要考虑的因素有：离
合拉线的曲率、离合拉线的固定位置、离合拉线与周围零部件的间隙、离合拉线的接口
型式选择等。

护管外径 d mm 最小曲率工作半径 mm <8 150 ≥8
200
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离合拉线应在下表规定的曲率半径下工作，并且弯曲 360°能拉动自如。

上图中离合拉线的最小曲率半径为 150.04mm ，满足布置要求。

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离合拉线与制动主缸的间隙要求≥15mm；离合拉线与选换挡拉线的间隙要求≥15mm；
离合拉线与转向机的间隙要求≥25mm；离合拉线与传动轴的间隙要求≥25mm。

由于离合拉线长度较长，需要在前舱内找出合适位置固定离合拉线，如上图红线所
示，离合拉线用两个支架固定在变速箱壳体上。