轿车离合器故障分析和维修工艺探讨论文

轿车离合器故障分析和维修工艺探讨引言随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加。我国汽车保有量越来越多，车型也 越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后， 给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。 本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维 修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起 步，并且难以实现挡位变换。在汽车使用中，离合器难免出现这样、那样的故障，直接 影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭，汽车私有化程度提高，所以汽车故障将 会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法 和离合器的维修工艺，具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障 的探讨，正确认识离合器故障，更好的使用和维护离合器。第1章离合器概述1.1 离合器的功用及发展概况离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其 功用是：1）使汽车平稳起步；2）中断给传动系的动力，配合换挡；3）防止传动系过 载。1.2 离合器的种类目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘 的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。1.3 离合器工作原理1.3.1 摩擦离合器工作原理离合器的工作原理：离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用 液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之 间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上 广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器。1.3.2 摩擦离合器应满足的基本要求1 .保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。2 .能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。3 .从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入 轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。1.3.3弹簧离合器采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。膜片弹簧离合器还分： a、推式膜片弹簧离合器和；b、拉式膜片弹簧离合器。具结构由离合器盖及压盘总成、 离合器从动盘总成、离合器分离轴承和飞轮组成。特点：膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定；操纵轻便；结构简单且较紧凑；散热 通风性能好；摩擦片的使用寿命长。膜片弹簧的安装位置对离合器的旋转轴线是完全对 称的，因此它的压紧力不会受离心力的影响，很适于高速旋转。并且制造膜片弹簧的工 艺水平不断提高，因而这种离合器在汽车上用的越来越多。第2章北京现代轿车离合器的结构与特性2.1 北京现代轿车离合器的结构北京现代轿车离合器采用膜片弹簧离合器。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一 般螺旋弹簧及分离杆机构而做成的离合器。这种离合器有很多优点。首先，膜片弹簧本 身兼起压紧弹簧和分离杆作用，使零件数目减少，重量减轻；其次，离合器结构大大简 化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；冉者，膜片弹簧具有良好的非线性特性、设计合 适，可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且可以减轻分离离合器时的踏 板力，使操纵轻便。这种离合器的结构在设计上很紧凑，但应注意给它留有充分活动空 问，防止出现活动受阻，从而影响离合器正常工作，导致出现故障。2.2 北京现代轿车离合器的工作特性离合器在接合状态，离合器的主、从动件作为整体一起旋转，直接传递发动机转矩。 此状态下，离合器的主、从动件没有相对运动，摩擦副表面就没有磨损，也不发热，也 没有能量损耗。但是，在汽车起步过程中需要利用离合器主、从动件间的相对滑动，也 就是说，离合器在接合过程中让其从动件的转速增长有一过程， 使汽车平稳起步。因此, 离合器接合过程的滑磨是其重要特性。离合器滑磨结果，一方面使摩擦片磨损，另一方 面会引起压盘、飞轮等零件的温度升高，而摩擦表面温度的过分升高，将加剧摩擦片的 磨损，并将严重影响离合器的正常工作和使用寿命。为此，必须充分了解离合器在接合 过程中滑磨的特性及评价和分析计算方法、压盘等零件的热负荷状况，以正确设计和使 用离合器。2.3 离合器常见故障与原因分析1、离合器打滑故障现象：汽车在起步时，离合器踏板抬得很高才能勉强起步；行驶中加速时，车 速却不能随之提高。这些都属离合器打滑现象。排除：（1）液压操纵式离合器打滑，多数是因为离合器踏板自由行程不够从而造成 分离轴承压在分离杠杆或膜片上而随之转动。可调节离合器踏板的返回位置，并调整总 泵推杆长度，将推杆调长并与活塞顶住，再将推干倒转半圈，使总泵推杆与活塞之间留 有间隙。然后再调整分泵调节杆长度使其伸长，感到分离轴承与分离杠杆或膜片顶住以 后，再把调整螺钉调口到二者间隙为 2mm左右。（2）对于机械操纵式离合器，离合器 踏板自由行程不够，可调整踏板拉杆的工作长度，使分离轴承与分离杠杆或膜片之间的 间隙达到规定的值。（3）如因离合器摩擦片沾有油污而打滑，可将分离杠杆或膜片调高， 增大分离间隙，用绳索或硬木将离合器踏板固定在分离位置上，之后用螺丝刀缠上一层 浸过汽油的擦布，插进分开的一面，转动飞轮，将油污擦掉，再换用干擦布彻底清洁一 次。然后用螺丝刀撬开摩擦片的另一面，进行上述操作。洗净后，重新调整分离杠杆高 度即可。（4）因离合器片烧蚀而打滑时，如摩擦片较厚，可将烧蚀部分打磨掉，并调整 分离杠杆高度即可。2、离合器分离不彻底，挂挡困难故障现象：发动机怠速运转时，离合器踏板虽已踩到底，但挂挡困难，变速齿轮有 撞击声。勉强挂上挡后，尚未放松离合器踏板，汽车已行驶或熄火。排除：拆下离合器底盖，将变速器挂入空挡，将离合器踩到底。然后，用起子拨动从动 盘。如果能轻松拨转，说明离合器分离良好；如果拨不动，说明离合器分离不彻底。（1） 检查离合器踏板自由行程是否过大，并调整。（2）检查分离杠杆高度是否一致、是否过 低。在车下拨动分离拨叉，使分离轴承前端轻轻地靠在分离杠杆内端面上，转动离合器 一周进行查看，如果分离杠杆的内端能同时和分离轴承接触不上，说明分离杠杆的高度 不一致，应进行调整。如果分离杠杆高度一致，仍然分离不彻底，就要检查杠杆高度。将各分离杠杆调到同样的高度，如果能彻底分离，说明原来调整不当或是磨损过甚。分 离杠杆调整之后，必须重新调整离合器踏板的自由行程。（3）如果上述调整正常后，仍然分离不彻底，就要拆下离合器，检查从动盘是否装反、轴向移动是否困难、主从动盘 有无翘曲、分离杠杆螺钉是否松动、浮动销是否脱落。（4）对于新怫的摩擦片的离合器， 要检查从动盘和摩擦片是否过厚。如果过厚，可在离合器盖和飞轮之间加垫片。（5）对于液压传动的离合器，除上述检查外，还应检查制动液是否缺少，管道是否渗漏并排出 液压系统内的空气。3、离合器接合时抖动故障现象：当离合器按正常操作平缓地接合时，汽车不是逐渐而平滑地增加速度，而是间断起步，甚至使汽车产生抖动，直至离合器完全接合。排除：（1）主、从动盘问压力分布不均。接合式离合器压紧弹簧弹力不均，各分离 杠杆调整不一致或膜片弹簧分离指端不平，会使压紧先后时间不一致，压盘受力不均， 甚至使压盘歪斜，造成主、从动盘接触不良，引起离合器抖动。此时应更换离合器压紧 弹簧、调平分离杠杆。（2）离合器扭转，减震弹簧弹力变弱，离合器压紧弹簧弹力变弱， 膜片弹簧产生裂纹等都会引起离合器接合时发抖。此时应更换弹簧。4、离合器异响故障现象：离合器异响多发生在离合器接合或分离的过程中以及转速变化时。离合 器产生异响是由于某些零件不正常摩擦及撞击造成的， 根据异响声音的不同及产生的条 件可判断出异响产生的部位及原因，以采取相应的维修办法。排除：（1）离合器踏板没有自由行程或自由行程过小，此时分离杠杆与分离轴承总是接触着，即使车停着也会有异响。应调整离合器踏板的自由行程。（2）离合器摩擦衬片磨损后，使离合器经常处于半接合状态。汽车在行驶中，由于离合器分离轴承转动 而引起响声。这种情况可通过调整离合器踏板自由行程予以排除。若通过调整自由行程 仍不能消除时，应重新怫离合器衬片。（3）离合器衬片脏污或沾油，加上摩擦生热，逐 渐使衬片硬化。这时，即使稍有打滑，也要产生异响。此时应清洁衬片或更换衬片。（4） 离合器从动盘扭转或减震弹簧折断， 会产生扭转振动噪声。此时应修理或更换从动。（5） 离合器分离轴承缺油时，将产生 吱吱”声。此时应给分离轴承注油或更换分离轴承。（6） 分离杠杆不在同一平面时，易使减震弹簧折断，起步时将产生连续打滑，引起振动。此 外，离合器弹簧折断、弹力变小，也会发生同样现象。分离杠杆的回位弹簧弹力减弱， 会导致离合器分离轴承回位不好，从而造成离合器分离不彻底，产生异响。此时应将分 离杠杆的高度调整一致，更换弹簧。（7）从动盘毂或离合器从动轴花键磨损，应更换从 动盘或离合器从动轴。（8）离合器、变速器、发动机曲轴主轴颈轴线没对准，应予对准。2.4 离合器使用和检修注意事项1、离合器使用寿命主要由设计决定，但也与行驶条件和驾驶方式有很大关系。在 市区行驶，离合器使用频繁，其寿命比经常行驶在高速条件下的车辆要低的多。经常维 护和正常使用离合器，可以大大延长离合器的使用寿命，其寿命可达 100000km。2、在使用中为减少离合器的冲击，要求其接合要平稳，分离要彻底，保证汽车平稳起步，传动系换档时工作平顺。同时要求它动力传递要可靠，必要时又能打滑，防止 传动系过载。3、离合器简单功能的简单检查方法：启动发动机，完全拉起驻车制动，挂进一档 后，如果这时想使车辆行驶，那么发动机的转速必然下降或熄火，这时应稍加大油门。 如果情况不是这样，或是发动机的转速下降很少，那么说明离合器摩擦片已经打滑，应 检查离合器自由行程，检查摩擦片是否过硬或烧毁。如果钢片翘曲，也应该予以更换。第3章北京现代轿车维修实例车型：Sonata现代轿车故障现象：一辆韩国现代Sonata轿车，行驶中底盘出现异响。司机反映：加速或保持 油门不动时一切正常，但在收油门滑行或发动机制动期间，便发出咯啦、咯啦”的撞击声。排除工艺：用举升机支起车身，四轮离地进行模拟试验，感觉声响是从变速驱动桥的 差速器部位传出的，类似轴承磨损发出的噪声。抬下变速器并分解，取出差速器总成， 检查轴承与座圈未发现划痕和斑点。用手拨动行星齿轮轴，能感觉出有约0. 10mm的径向移动量，而两个半轴齿轮则有近 1. 0mm的轴向移动量。但通过其与行星齿轮之间 的啮合面来看，配合间隙却是极佳的。经综合分析，认为差速器总成良好。用手转动分 离轴承，有 沙沙”的摩擦声，决定更换。而后又检查了离合器片，离合器压板，两个半 轴的内、外球笼，均未发现异常现象。如果只是分离轴承磨损，那么它所发出的噪声应 出现在踩下离合器踏板阶段，不可能在行驶中收油门时才产生，这说明并未找到真正的 故障点。此时若是装复变速器，其结果必定还要返修，于是又细心地复查了一遍。也许 是直觉的因素，师傅拿起离合器片检查，按怫钉目前的磨耗深度，确实可以继续使用， 但仔细观察，发现从动盘钢片与从动盘鼓之间有一小条打击的亮印， 用手握住摩擦衬片， 另一只手转动从动盘毂，发现已经严重松旷。从动盘钢片和从动盘毂通过减振弹簧弹性 地联接在一起，盘毂夹在钢片和减振盘之间，并且其中夹有摩擦片。钢片和减振盘用怫 钉怫接，中间预留出一定距离，使盘毂可作相对稍许转动。整个离合器片不受扭矩时。当受扭矩时，则通过摩擦衬片首先传到钢片和减振盘，再经弹簧传递给盘毂，此时弹簧 被压缩，以此来吸收所受的冲击，并利用钢片和减振盘之间、盘毂和摩擦片之间的摩擦 来消耗扭矩振动的能量，使振动迅速衰减。因为发动机传到汽车传动系中的扭矩是周期 性地不断变化的，这就使传动系产生扭矩振动，若频率与传动系自振频率吻合，即导致 共振。减振弹簧不仅缓合冲击载荷，亦可降低自振频率，避免共振产生。而本车的减振 弹簧因频繁操作离合器，高温退火而缩短，失去了弹性连接与减振的作用。收油滑行时， 扭矩则由车轮经传动系传至发动机，发动机制动，从动盘钢片与盘毂之间因作用力的变 向，相对反转一个角度，便出现打击现象，而且因周期性的扭矩变化就会产生类似轴承 磨损的 咯啦、咯啦”的声响。找到了问题所在，更换了离合器片与分离轴承，故障排除。本文介绍了轿车离合器的功能、作用、结构，并通过以典型离合器为例，分析了轿 车离合器的故障原因、解决办法，维修方式，以及如何正确使用、维护轿车离合器，尽 量避免离合器的故障发生，延长使用寿命。对于未来，自动传动系统是汽车传动系统的发展趋势，虽然我国乘用车还以手动档 居多，但就近年来的发展行情看，在轿车领域自动档车也应占50%左右，而其他部分发达国家或地区自动档车早已是其主流产品。但无论怎样发展，离合器作为汽车部件中的 一个重要地位是不会改变的。现今及未来，作为AMT （机械式自动变速器）的开发中，电控离合器是 AMT系统 的核心和研究的难点。离合器的自动操纵在了解了驾驶员操作意图并做出相应反应，确 保了汽车在有良好的起步行驶性能的前提下还避免过分滑磨引起摩擦片的早期磨损。显然，对离合器的自动控制系统要求很高，而采用电控是最有效的途径。所以随着电子技 术的发展，电控离合器在汽车自动变领域也会有很广泛的发展空间。参考文献1夏红民编著，汽车机械维修技能实训教程.北京国防工业出版社 20062张金柱司传胜.汽车维修工程.北京：机械工业出版社，2005.73杨忠敏，陆刚编著的汽车检测与维修一本通.北京：科技文献出版社,20064曹建国的汽车维修实用技术（第二版）.重庆大学出版社,20035汪立亮，涂淼主编，汽车维修精选案例分析与点评.北京国防工业出版社，2006本次轿车离合器故障分析和维修工艺探讨设计，使我感觉到工艺的设计是一个循环 反复的过程，需要不断地推敲、修改、实践和总结，这样，才能制作出符合各备种维修 人员需求的好故维修方法。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与修车师傅交流经验和自学，并向老师 请教等方式，使自己学到了不少知识，收获很大。在整个设计过程中我懂得了许多东西， 也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作 生活有非常重要的影响。虽然这个程序还不是很完善，但是在设计的过程中所学到的东 西是这次毕业设计的最大收获和财富。最后对给予我很大支持和帮助的老师和同学，在 此谨向他（她）们表示由衷地感谢！