如图1所示,在支架板7和三角板3 的两支承销上挂装助力弹簧5,三角板可以绕其轴销4转动。当 离合器踏板完全放松,离合器处于接合状态时,助力弹簧的轴线位于三角板销轴的下方。当踩下踏板时,通过可调推杆2推动三角板绕其轴销逆时针转动。
最初助力弹簧的拉力对轴销的力矩实际是阻碍踏板和三角板运动的反力矩,该反力矩随着离合器踏板的下移而减小。当三角板转到弹簧轴线通过轴销中心时,弹簧助力矩为零。踏板继续下移到助力弹簧轴线位于三角板轴销的上方时,助力弹簧的拉力对三角板轴销的力矩方向便成为与踏板力对踏板轴的力矩方向一致,从而起到助力作用。踏板处于最低位置时,这一助力作用最大。
助力弹簧的助力效果一般只能降低踏板力的20%~30%,而且,助力弹簧在踏板后段行程中释放的能量,正是在踏板前段行程中驾驶员所做的功转化而成的。
气压助力式操纵机构包括空气压缩机、储气筒等一套压缩空气源,结构复杂,质量较大,一般与汽车的气压制动系统及其他气动设备共用一套压缩空气源。
气压助力式操纵机构有气压助力机械操纵和气压助力液压操纵两种类型。
为了使驾驶员能随时感知并控制离合器分离或接合的程度,气压助力装置的输出力必须与踏板力和踏板行程呈一定的递增函数关系。此外,当气压助力系统失效时,应保证仍能由人力操纵离合器。
图2为某重型越野汽车离合器的气压助力机械操纵机构。其中的气压助力系统主要由控制阀4、助力汽缸8 和气压管路等组成。
驾驶员加在踏板上的力通过踏板机构放大,并经第一拉杆3 输入气压系统的控制阀4 后,一部分作为分离离合器的作用力,直接由第二拉杆5 输出,经中间轴臂6和7、第三拉杆9 传给离合器分离叉臂10;另一部分则作为对控制阀施加的控制力,使气源中的压缩空气经进气管12 输入控制阀,并将其压力调节到一定值,然后由管道11输送到助力汽缸8。助力汽缸的输出力也作用在中间轴外臂6 上,其方向与第二拉杆5 加于中间轴的力矩同向,因而起到助力作用。踏板力撤除后,助力汽缸中的压缩空气即通过控制阀排入大气,于是助力作用消失。
当气压助力系统失效时,仍可依靠人力操纵离合器,只是此时所需要的踏板力将大为增加。