桑塔納轎車離合器的故障診斷

1、摘 要離合器是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接的總成，其功用是切斷和實(shí)現(xiàn)對傳動系的動力傳遞，以保證汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換檔時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到最大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞。本文主要研究離合器常見故障，對其進(jìn)行分析和解決。對使用和維護(hù)汽車有著很現(xiàn)實(shí)的意義。 關(guān)鍵詞：桑塔納2000Gli型轎車 離合器 故障分析目 錄1前 言 .12離合器的概述.2 2.1離合器的功用.2 2.2離合器的要求.2 2.3離合器的種類.2 2.4離合器的工作原理.3 2.4.1摩擦式離合器

2、工作原理.3 2.4.2膜片離合器工作原理.33汽車常用典型離合器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).4 3.1膜片彈簧離合器.4 3.2周布彈簧離合器.4 3.3中央彈簧離合器.54桑塔納2000Gli型膜片離合器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).5 4.1桑塔納2000Gli型膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu).5 4.2桑塔納2000Gli型膜片離合器的組成部分.6 4.3桑塔納2000Gli型轎車離合器的工作特性.65離合器的常見故障診斷與分析.7 5.1離合器打滑.7 5.2離合器分離不徹底.8 5.3離合器異響.9 5.4桑塔納2000Gli型膜片離合器的維修實(shí)例.106離合器主要機(jī)件的維修.127結(jié)論.138致謝.159參考文獻(xiàn).16

3、1 前 言隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量逐年增加，2010年已達(dá)1800萬輛。我國汽車保有量越來越多，車型也越來越復(fù)雜。尤其是高科技的飛速發(fā)展，一些新技術(shù)、新材料在汽車上的廣泛應(yīng)用后，給汽車故障診斷與排除增加了一定難度。本篇論文重點(diǎn)討論轎車離合器的故障分析及維修方法。離合器是手動變速汽車必備的一個重要總成。沒有離合器手動擋汽車將無法起步，并且難以實(shí)現(xiàn)擋位變換。在汽車使用中，離合器難免出現(xiàn)這樣、那樣的故障，直接影響汽車的正常運(yùn)行?，F(xiàn)在汽車迅速進(jìn)入家庭，汽車私有化程度提高，所以汽車故障將會影響到我們每一個人。分析研究離合器故障現(xiàn)象、原因、探索離合器故障的排除方法和離合器的維修工藝，具有重大而現(xiàn)實(shí)

4、的意義。本文重點(diǎn)通過桑塔納2000GLi型轎車離合器故障的探討，正確認(rèn)識離合器故障，更好的使用和維護(hù)離合器。 2離合器的概述在動汽車和電控?fù)Q檔機(jī)械式自動變速器汽車傳動系中的一個重要總成，是保證這樣的汽車能夠起步和換檔的一個必備的獨(dú)立部件。2.1 離合器的功用離合器是傳動系中直接與發(fā)動機(jī)聯(lián)系的總成。（1）使汽車起步平穩(wěn)； （2）便于換擋； （3）防止傳動系過載；2.2 離合器的要求（1）具有合適的轉(zhuǎn)矩儲備能力，也保證能傳遞發(fā)動機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩而不打滑的同時，又能防止傳動系過載。 （2）分離迅速徹底，以便于發(fā)動機(jī)啟動和變速器換擋。 （3）接合平順柔和，以保證發(fā)動機(jī)啟動和變速器換擋。（4）具有良好的

5、散熱性，將離合器滑轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量即使散出，保證離合器工作可靠。 （5）離合器從動部分的傳動慣性要盡可能小，以減輕換擋齒輪的沖擊。 （6）操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞。2.3 離合器的種類汽車離合器有摩擦式離合器、液力偶合器、電磁離合器等幾種。液力偶合器靠工作液(油液)傳遞轉(zhuǎn)矩，外殼與泵輪連為一體，是主動件；渦輪與泵輪相對，是從動件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時，渦輪不能被帶動，主動件與從動件之間處于分離狀態(tài)；隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高，渦輪被帶動，主動件與從動件之間處于接合狀態(tài)。 電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。如在主動與從動件之間放置磁粉，則可以加強(qiáng)兩者之間的接合力，這樣的離合器稱為磁粉式電磁離

6、合器。 目前，與手動變速器相配合的絕大多數(shù)離合器為干式摩擦式離合器，按其從動盤的數(shù)目，又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種2.4 離合器的工作原理2.4.1 摩擦式離合器工作原理摩擦式離合器工作原理：摩擦式離合器工作原理摩擦式離合器工作原理 摩擦式離合器工作原理：是發(fā)動機(jī)飛輪是離合器的主動件。帶有摩擦片的從動盤和從動盤轂借滑動花鍵與從動軸（變速器主動軸）相連。壓緊彈簧將從動盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動盤，再由此經(jīng)過從動軸和傳動系統(tǒng)中一系列部件驅(qū)動車輪。彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。2.4.2 膜片

7、離合器工作原理 離合器的工作原理：在壓緊裝置沒有固定到發(fā)動機(jī)之前，離合器蓋與飛輪端蓋之間有一段距離，此時膜片彈簧形變量最小。當(dāng)離合器蓋上安裝螺栓被緊固之后，從動盤和壓盤迫使膜片彈簧以右側(cè)支承環(huán)為支點(diǎn)發(fā)生彈性變形，這樣膜片彈簧的外緣對壓盤和從動盤就產(chǎn)生了壓緊力，此時離合器就處于接合狀態(tài)。分離時，分離軸承推動膜片彈簧內(nèi)端前移，膜片彈簧以左側(cè)支點(diǎn)進(jìn)一步變形，其外緣便通過分離鉤將壓盤向后拉動，使離合器分離。3 汽車常用典型離合器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)3.1膜片彈簧離合器采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器稱為膜片彈簧離合器。 膜片彈簧離合器還分推式膜片彈簧離合器和拉式膜片彈簧離合器。其結(jié)構(gòu)由離合器蓋及壓盤總成、離合

8、器從動盤總成、離合器分離軸承和飛輪組成。 特點(diǎn)：膜片彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量大且較穩(wěn)定；操縱輕便；結(jié)構(gòu)簡單且較緊湊；散熱通風(fēng)性能好；摩擦片的使用壽命長。膜片彈簧的安裝位置對離合器的旋轉(zhuǎn)軸線是完全對稱的，因此它的壓緊力不會受離心力的影響，很適于高速旋轉(zhuǎn)。并且制造膜片彈簧的工藝水平不斷提高，因而這種離合器在汽車上用的越來越多。3.2 周布彈簧離合器周布彈簧離合器目前主要用在商用載重汽車上，結(jié)構(gòu)上，螺旋彈簧沿著壓盤的圓周作同心圓布置。壓盤、分離杠桿及螺旋彈簧均裝在離合器蓋內(nèi)，組成離合器蓋總成。飛輪作為離合器的一個主動摩擦面，而另一個主動摩擦面為壓盤。 特點(diǎn)：周布彈簧離合器所用的螺旋彈簧是線性的，當(dāng)摩擦片磨

9、損后，彈簧伸長，壓緊力下降，這對離合器可靠傳扭是很不利的。為此，可改用組合周置螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)，在大彈簧的里面放一個彈簧，兩者旋轉(zhuǎn)相反，彈簧剛度也不一樣。為了保證摩擦片上壓力分布盡量均勻，壓簧的數(shù)目不應(yīng)太少，且要隨摩擦片直徑的增大而增多，有時甚至布置成兩排。3.3 中央彈簧離合器采用1-2個圓柱旋彈簧或用一個矩形斷面的錐形螺旋彈簧做壓簧布置在離 合器正中間的結(jié)構(gòu)形式，稱為中央彈簧離合器。 其結(jié)構(gòu)組成部件由：壓盤、離合器蓋、調(diào)整環(huán)、彈性壓桿、風(fēng)扇葉盤、壓緊彈簧、分離軸承、分離套筒、壓盤分離彈簧。 特點(diǎn)：中央彈簧離合器的壓簧不和壓盤直接接觸，因此壓盤由于摩擦而生的熱量不會直接傳給彈簧使其回火失效。中

10、央彈簧的壓緊力通過杠桿系統(tǒng)作用于壓盤，并按杠桿比放大，因此可用較小的彈簧力而得到足夠大的壓盤壓緊力。有些中央彈簧離合器彈性壓桿的中段常常做成葉片形狀，成為風(fēng)扇葉片、有利于離合器的通風(fēng)散熱。4桑塔納2000Gli型膜片離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4.1桑塔納2000Gli型膜片離合器的結(jié)構(gòu)桑塔納2000GLi型轎車離合器結(jié)構(gòu)，采用膜片彈簧離合器。膜片彈簧離合器是用膜片彈簧代替了一般螺旋彈簧及分離桿機(jī)構(gòu)而做成的離合器。這種離合器有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿作用，使零件數(shù)目減少，重量減輕；其次，離合器結(jié)構(gòu)大大簡化并顯著地縮短了離合器的軸間尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性、設(shè)計(jì)合適，

11、可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便。這種離合器的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上很緊湊，但應(yīng)注意給它留有充分活動空間，防止出現(xiàn)活動受阻，從而影響離合器正常工作。4.2 桑塔納2000GLi型膜片離合器的組成部分離合器由主動部分，從動部分、壓緊裝置、分離機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)五大部分組成。 主動部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機(jī)件組成。這部分與發(fā)動機(jī)曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接，壓盤與離合器蓋之間是靠34個傳動片傳遞轉(zhuǎn)矩的。 從動部分是由單片、雙片或多片從動盤所組成，它將主動部分通過摩擦傳來的動力傳給變速器的輸入軸。為了避免轉(zhuǎn)動方向的共振，緩和傳動系受到的沖擊載

12、荷，大多數(shù)汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉(zhuǎn)減震器。4.3 桑塔納2000GLi型轎車離合器的工作特性離合器在接合狀態(tài)，離合器的主、從動件作為整體一起旋轉(zhuǎn)，直接傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。此狀態(tài)下，離合器的主、從動件沒有相對運(yùn)動，摩擦副表面就沒有磨損，也不發(fā)熱，也沒有能量損耗。但是，在汽車起步過程中需要利用離合器主、從動件間的相對滑動，也就是說，離合器在接合過程中讓其從動件的轉(zhuǎn)速增長有一過程，使汽車平穩(wěn)起步。因此，離合器接合過程的滑磨是其重要特性。離合器滑磨結(jié)果，一方面使摩擦片磨損，另一方面會引起壓盤、飛輪等零件的溫度升高，而摩擦表面溫度的過分升高，將加劇摩擦片的磨損，并將嚴(yán)重影響離合器的正常工作和使用壽

13、命。為此，必須充分了解離合器在接合過程中滑磨的特性及評價和分析計(jì)算方法、壓盤等零件的熱負(fù)荷狀況，以正確設(shè)計(jì)和使用離合器。5離合器的常見故障診斷與分析5.1 離合器打滑 （1）現(xiàn)象： 1）起步時，離合器踏板雖然抬起很高，但汽車還是不行走，完全抬起時才勉強(qiáng)起步； 2）汽車行駛中，踏下加速踏板（油門）時，速度增加不明顯； 3）汽車上坡時動力不足，嚴(yán)重時離合器有燒焦的氣味。（2）原因： 1）離合器踏板沒有自由行程，分離軸承經(jīng)常壓在分離杠桿上，壓緊彈簧不能壓緊從動盤； 2） 離合器蓋與飛輪固定螺栓松動，膜片彈簧或壓盤變形，彈簧彈力過弱； 3） 摩擦片有油污、硬化、鉚釘頭外露或燒蝕；4）液壓操縱機(jī)構(gòu)或機(jī)械

14、繩索粘滯，分離叉變硬；（3）診斷與排除方法： 1）診斷方法：啟動發(fā)動機(jī)，拉緊駐車（手）制動，掛上低速檔，慢慢拾起離合器踏板，逐漸加大油門起步，如果汽車不動，發(fā)動機(jī)不熄火，這就說明離合器打滑。2）排除方法： 如果踏板自由行程不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)予以調(diào)整，直到規(guī)定值。檢查液壓及機(jī)械操作機(jī)構(gòu)是否卡滯。 摩擦片是否有油污、硬化或鉚釘外露等現(xiàn)象。若有上述情況，應(yīng)更換摩擦片，檢查油污來源，設(shè)法予以排除。檢查膜片彈簧的彈力是否符合要求。檢查壓盤和飛輪摩擦表面的磨損情況，若有傷痕應(yīng)修理或更換新件。5.2 離合器分離不徹底（1）現(xiàn)象： 1）發(fā)動機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，完全踏下離合器踏板，掛檔感覺困難，變速器齒輪油撞擊聲；掛上

15、檔后，不等抬起離合器踏板，汽車就猛向前竄動或發(fā)動機(jī)熄火。 （2）原因： 離合器踏板自由行程過大，使工作行程過小。 從動盤翹曲不平，或沾有油污等。 新摩擦片過厚。 離合器從動盤轂與變速器輸入軸花鍵磨損、銹蝕，使從動盤在軸上滑動困難。或者液壓操縱機(jī)構(gòu)中主缸、工作缸出現(xiàn)故障，無法推動分離軸承?；蛘邫C(jī)械式操作機(jī)構(gòu)中繩索以及傳動桿件損壞，也能使離合器分離不徹底。 （3）診斷與排除方法： 診斷方法：將變速器掛入空擋，踩下離合器，一人在下面用螺絲刀撥動從動盤。如果能輕輕撥動，說明離合器能分離；如果不能動，則說明離合器分離不徹底。排除方法： 離合器踏板自由行程若過大，應(yīng)按規(guī)定方法調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)值。 檢查主缸、工作

16、缸的工作是否正常，機(jī)械繩索及傳動桿件是否損壞、卡滯。 上述調(diào)整檢查均無效，硬件離合器拆卸并分解，檢查各部件的技術(shù)狀況。例如，從動盤是否翹曲不平或沾有油污，新摩擦片是否過厚，從動盤轂和變速器輸入軸花鍵是否銹蝕等，如有應(yīng)予排除。5.3離合器異響（1）現(xiàn)象：離合器在工作中發(fā)出不正常的響聲。這種響聲多屬不見嚴(yán)重磨損或損壞后，金屬之間相互撞擊造成的。 （2）原因： 分離軸承磨損、臟污； 導(dǎo)向軸承磨損，分離套筒內(nèi)零件松動； 分離叉或傳動裝置卡??； 離合器回位彈簧折斷、過軟或松脫； 離合器從動盤轂與變速器輸入軸花鍵磨損嚴(yán)重。（3）診斷與排除方法： 診斷方法：離合器接合時或踩下踏板少許，或在踩下離合器踏板過程

17、中，若離合器發(fā)響，則說明離合器有異響。 排除方法： 離合器接合時或踩下踏板少許，若離合器發(fā)響，是由于離合器分離軸承損壞或臟污引起。若損壞，應(yīng)更換新軸承。離合器接合時若發(fā)響，可能是分離套筒內(nèi)零件松動，離合器從動盤轂與變速器輸入軸磨損嚴(yán)重所致，根據(jù)需要進(jìn)行檢修或更換。 踩下離合器踏板過程中，離合器若發(fā)響，應(yīng)檢查分離叉和傳動裝置是否卡住，如有，應(yīng)予以檢修。5.4桑塔納2000GLi型膜片離合器的維修實(shí)例一輛桑塔納轎車行駛中底盤出現(xiàn)異響，司機(jī)反映，加速或油門不動時一切正常，但在收油門滑行或發(fā)動機(jī)制動期間，便發(fā)出“咯啦，咯啦”的撞擊聲。用舉升機(jī)支起車身，四輪離地進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，感覺聲響是從變速器驅(qū)動橋的差

18、速器部位傳出的，類似軸承磨損發(fā)出的噪聲，抬下變速器并分解，取出差速器總成，檢查軸承與座圈未發(fā)現(xiàn)劃痕和斑點(diǎn)。用手撥動行星齒輪軸，能感覺出有約0.10mm的徑向移動量，而兩個半軸齒輪則有近1.0mm的軸向移動量。但通過其與行星齒輪之間的齒輪面來看，配合間隙是極佳的。經(jīng)綜合分析，認(rèn)為差速器總成良好。用手轉(zhuǎn)動分離軸承，有“沙沙”摩擦聲，決定更換，而后又檢查了離合器片，離合器壓板，兩個半軸的內(nèi)、外球籠，均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。如果只是分離軸承磨損，那么它所發(fā)生的噪音應(yīng)出現(xiàn)踩下離合器踏板階段，不可能在行駛中收油門時才產(chǎn)生。這說明并未找到真正的故障點(diǎn)，若此時是裝復(fù)變速器，其結(jié)果必定是返修。于是又細(xì)心地復(fù)查一遍。檢

19、查了離合器片，鉚釘目前的磨損深度，確定可以繼續(xù)用，但仔細(xì)觀察，發(fā)動從動盤鋼片與從動盤鼓之間有一小條打擊的亮印，用手握住摩擦襯片，另一支手轉(zhuǎn)動從動盤轂，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重松曠。從動盤鋼片和從動盤轂通過減振彈簧彈性地聯(lián)接在一起，盤轂夾在鋼片的減振盤之間，并且其中夾有摩擦片，鋼片和減振盤用鉚釘鉚接中間預(yù)留出一定距離，使盤轂可作相對稍許轉(zhuǎn)動，整個離合器片不受扭矩時，當(dāng)受扭矩時，則通過摩擦襯片首先傳到鋼片和減振盤再經(jīng)彈簧傳遞給盤轂，此時彈簧被壓縮，以此來吸收所受的沖擊，并利用鋼片和減振的能量，使振動迅速衰減。 因?yàn)榘l(fā)動機(jī)傳到汽車傳動系中的扭矩是周期性不斷變化，這就使轉(zhuǎn)動系產(chǎn)生扭矩振動，若頻率與傳動系自振頻率吻合，

20、即導(dǎo)致共振。減振彈簧不僅緩和沖擊載荷，亦可降低自振頻率，避免共振產(chǎn)生。而本車的減振彈簧因頻繁操作離合器，高溫退火而縮短，失去了彈性連接與減振的作用。收油滑行時，扭矩則由車輪經(jīng)傳動系傳至發(fā)動機(jī)制動，從動盤鋼片與盤轂之間因作用力的變向，相對反轉(zhuǎn)一個角度，便出現(xiàn)打擊現(xiàn)象，而且因周期性的扭矩變化就會產(chǎn)生類似軸承的“咯啦、咯啦”的聲響。 找到問題所在，更換了離合器與分離軸承，故障排除。6離合器主要機(jī)件的維修分離軸承應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活、無噪音、無卡滯。裝配前，軸承與注油管內(nèi)均應(yīng)充滿潤滑脂。 壓盤彈簧不應(yīng)有裂紋、歪斜，否則應(yīng)予以換新；不同顏色的彈簧應(yīng)符合下列要求。壓盤的摩擦工作面成溝槽，其深度超過0.5毫米，或翹曲大于0.4毫米，應(yīng)予修磨；最大光削量應(yīng)不大于1.0毫米；當(dāng)光削量大于0.5毫米時，應(yīng)在壓盤彈簧與彈簧座之間加裝相應(yīng)厚度的墊片。結(jié)論本文以桑塔納2000GLi型膜片離合器為探討對象，分別介紹了它的功用、要求、原理等和離合器常見故障，并據(jù)此對其故障進(jìn)行了分析與診斷，找出可能引起故障的問題，提出了相應(yīng)的解決措施。要想減少離合器的故障還是要在平時的使用中注意科學(xué)合理，同時我也提出了一些科學(xué)使用離合器的建議： （1）車輛正常行駛時，離合器是處