本文圖片來源：研華
作者 | CE China
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這兩年電動汽車發展得風生水起，大多數人都認為電動車淘汰燃油車在未來是大勢所趨。不過與其說電動車將要取代燃油車，倒不如說它只不過是 “收復失地”。很多人可能都不知道，其實電動汽車要比以汽油為燃料的內燃機汽車的出現得更早。
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電動汽車在1890年代逐漸進入黃金時期。由於當時美國的電力系統比歐洲更普及發達，1900年-1910年，美國大街上行駛的汽車中近40%都是電動汽車。相比之下，雖然內燃機汽車有著皮實耐用、不用頻繁充電等優點，但是也有著兩個比較大的技術問題，並沒有立即取代電動車。
第一個是啟動器。第二個問題則是內燃機的“硬傷”。相比蒸汽機和電動機，內燃機的扭矩輸出區間狹窄，要達到更大的速度區間就需要變速箱和離合器的配合。然而當時的離合器體積笨重，反應遲緩，性能較差。
1908年汽車歷史上劃時代的產品——福特T型車橫空出世，這款車讓燃油車走進了千萬普通大眾的家庭，最終擠走了蒸汽機汽車和電動汽車。不過這並不是說T型車解決了上面所說的兩大問題，而是因為——便宜！
隨著電啟動器的出現，1919年福特也把電啟動器安裝到T型車上，從此駕駛汽車變成了一件輕鬆愜意的事兒。對於另一個硬傷的解決，T型車一度繞開了離合器，採用行星變速齒輪傳動，換擋是靠三個踏板來完成的。如今被離合器“坡起”逼到發瘋的學車小白，看到這樣的設計恐怕是要瑟瑟發抖吧~~
不過，隨著汽車車速和性能的整體提升，這樣“投機取巧”的設計終究不可能繼續存在。畢竟速度檔位越來越多時，總不能在地上豎起十來個踏板用腳“彈鋼琴”吧……所以，離合器的技術是制約汽車性能發展道路上的重大瓶頸。沒有捷徑，最終人們還是要面對它、解決它！
現代離合器的先驅是一種基於摩擦原理的錐形離合器，不過當時碩大遲緩的離合器，一度需要設計兩個離合器踏板來控制。後來，人們又發明了板簧離合器、多盤離合器、液力偶合器以及電磁離合器等。
離合器技術發展的日臻完善與精密化，為現代化汽車卓越性能的實現提供了有力的保障。而離合器踏板作為汽車傳動系統中的重要部件，能夠直接影響車整車使用性能的好壞。
通過離合器的特性檢測，製造廠商可以透過一系列的特徵參數來分析受測離合器踏板的壓力傳遞性能，並判斷其是否符合生產標準，因此一套便攜、成本低廉而且可用於實車試驗環境的離合器特性分析系統，對於離合器生產廠商以及汽車主機廠來說都是非常必要的。
離合器的測試通常以行業標準QC/T 27-2004來做為總成功能的驗證標準，需要通過離合器耐久性以及可靠性等多種特性試驗。但執行此試驗所需的設備由於數據要求精度高，並且對於可靠性具有相當嚴苛的標準，因此價格非常昂貴。同時，高精密設備的維護更是難上加難。
針對這一緊迫的市場需求，研華推出了採用USB高速數據採集模塊的離合器特性測試系統。此係統可對離合器踏板力學/位置特性、時域特性及分離做功進行測量和分析，解決了以往只能針對離合器或踏板單獨特性參數進行測試的問題。採取USB高速數據採集模塊不僅測試精度高，多工參數同時實車試驗更是大幅提升了測試效率。
▎應用架構圖
支持USB2.0的高速離合器特性測試系統為用戶安裝拆卸以及測試系統建置帶來了極大的便捷性，同時，它突破了以往只針對單獨離合器或踏板特性參數進行測試的模式，進而對離合器的設計改進提供了更強有力的數據支持。
為了更準確、全面的採集安裝於離合器踏板上的壓力與位移傳感器實時數據，通過研華USB系列高速數據採集模塊可以為用戶提供七大項關鍵數據的實時採集，並以此基礎進行分析：
1. 踏板行程中的最大阻力
2. 踏板最大行程
3. 踏板自由行程
4. 離合器接觸點
5. 離合器同步點
6. 踏板力遲滯值
7. 系統效率
▎摩擦離合器機械原理
一直以來，研華USB數據採集模塊因其友好的用戶設計和優異的性能為人所知，它不需要單獨供電並先支持熱插拔，用戶可在維護低成本的同時更方便地實現數據採集和分析。此係統中採用的USB-4711A系列是完全即插即用的數據採集模塊，因此無需再打開計算機機箱來安裝板卡，僅需插上模塊，便可以採集到數據，簡單高效。
▎研華USB-4711A數據採集模塊
USB-4711A數據採集模塊具備了16路12位元模擬量輸入通道, 採樣速度達150Ks/S更是遠高於實際採樣需求的60Ks/S。它的其他特色還包括：
• 支持USB 2.0
• 便攜設計
• 總線供電
• 8路DI, 8路DO, 2路AO和1路32位計數器
• 帶有接線端子
• 適合DIN導軌安裝
• 鎖緊式USB電纜用於緊固式連接
兼具高速與便攜的USB-4711A在工業應用中足夠可靠和穩定，成本卻並不昂貴，它可以通過USB端口獲得所有所需的電源，無需連接任何外部電源，是給任何帶有USB端口的計算機增加測量和控制能力的最佳途徑。
作為連接汽車發動機和變速器的重要部件之一，離合器的安全性至關重要。傳統的離合器特性檢測存在成本過高或檢測參數單一等瓶頸，無法為企業提供高效率的大批量生產檢測。研華的高速離合器特性測試系統具有極強的實時性與擴展性並且功能全面，隨插即用的超高便利性更為離合器或傳動系統零件廠家在產品的設計上提供了極具彈性的工具，也將成為優化整車性能的點睛之筆！
