單向離合器分類和作用

　　【太平洋汽車】單向離合器的作用是使某元件只能按一定的方向旋轉，在另一個方向上鎖止。單向離合器可分為滾子式單向離合器和楔塊式單向離合器兩種類型。

　　單向離合器的組成有外座圈，內座圈、保持架、楔塊，它的作用是消除降擋沖擊，另外也能減少相關摩擦片的損耗（離合器、制動器）。

　　雖然液力變矩器也能夠利用泵輪與渦輪間的轉速差在一定程度上減少換擋沖擊，但不能完全消除，因此還需在換擋機構利用摩擦片的打滑緩和換擋沖擊，而單向離合器的主要作用就在于可以消除降擋沖擊，另外也能減少相關摩擦片的損耗（離合器、制動器）。

　　單向離合器的結構主要有楔塊式和滾柱式，兩者原理基本相同，但楔塊式所能傳遞的動力更大，現以楔塊式單向離合器為例說明：楔塊式單向離合器由外環（外圈）、內環（內圈）、楔塊、保持架組成，楔塊裝于內外圈之間，其形狀較為特殊，具有三個方向的尺寸且相關。

　　這種結構使得內外圈之間產生楔緊作用。當外圈相對于內圈作順時針旋轉時，楔塊在摩擦力的作用下被卡死，此時單向離合器鎖止；當外圈相對于內圈作逆時針旋轉時，楔塊在摩擦力的作用下傾斜，內外圈可以相對轉動，此時單向離合器自由。

　　在這里還是先提一下行星齒輪機構的變速原理，“大多數自動變速器采用行星齒輪機構作為變速機構，行星齒輪機構通常有 2 或 3 個自由度，不能形成確定的輸入輸出關系，必須把多余的自由度消除后才有確定的傳動比。自動變速器消除行星齒輪機構中多余自由度的方法有兩種，

　　一是使行星齒輪機構中的某運動元件的轉速為零，即固定；

　　二是使行星齒輪機構中某 2 個運動元件轉速相同，即使這 2 個運動元件固結在一起”。

　　降擋過程中，由于發動機的轉速不變，則車速顯得快了，此時變速器的輸出軸由被動件變為主動件并反向輸入動力，單向離合器分離，此時的行星齒輪由于單向離合器沒有結合而出現多余的自由度，因此無法形成確定的輸入輸出關系，即動力中斷。動力中斷后，發動機負荷下降，使發動機轉速上升，當轉速上升到在降擋后的傳動比條件下車速所要求的發動機轉速時，單向離合器才結合，恢復動力傳遞。

　　簡單地說，就是在降擋過程中，若車速與發動機轉速在降擋后的傳動比基礎上不匹配，則單向離合器不結合，動力傳遞中斷；若匹配，則單向離合器結合，恢復動力傳遞，從而不會產生降擋沖擊。

　　下面舉一個實例：當由 4 檔降為 3 檔時，太陽輪制動器松開，此時車速和發動機轉速不變，即齒圈和行星架的轉速不變，齒圈和行星架均順時針轉動，齒圈轉速大于星形架轉速，由于太陽輪制動器松開，機構中增加了一個自由度，動力傳遞中斷，并引起發動機轉速上升，導致行星架轉速上升，此時中心輪也開始順時針轉動，隨著行星架轉速上升到齒圈轉速時，中心輪轉速也上升到同樣的轉速，這時中心輪與行星架之間的單向離合器起作用，中心輪與行星架結合，恢復動力傳遞，從而完成了由 4檔到 3 檔的換檔過程。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）