空調壓縮機離合器吸盤螺栓斷裂的研究

郭路衛 劉 佳 李文賀 徐龍飛（長城汽車股份有限公司 整車事業部，河北 保定 071000）

空調壓縮機離合器吸盤螺栓斷裂的研究

郭路衛 劉 佳 李文賀 徐龍飛
（長城汽車股份有限公司 整車事業部，河北 保定 071000）

摘 要：本文針對不常見的的汽車空調壓縮機離合器吸盤螺栓斷裂問題進行調查和改進過程說明，通過對失效零部件原材料、生產裝配過程、返修過程進行調查分析，并通過標桿對比識別差異點，從而最終判定出問題癥結所在。

關鍵詞：空調壓縮機離合器；斷口材質；擰緊力矩；標桿分析

1 前言

汽車空調系統中，空調離合器是汽車發動機和汽車空調壓縮機之間的一個動力傳遞裝置，汽車空調壓縮機是由汽車發動機通過電磁離合器來驅動的。本文針對不常見的的汽車空調離合器吸盤螺栓斷裂問題進行調查和改進過程說明，希望對類似問題分析及解決過程可以作為參考。

2 問題現狀

2011年至今市場共計出現某車型空調壓縮機離合器吸盤固定螺栓斷裂問題18例，斷裂位置在主軸端部（如圖1所示）。螺栓斷裂導致吸盤脫落，壓縮機無法制冷。

圖1 螺栓斷裂失效位置說明圖

表1

表2

圖2

3 原因分析

（1）對螺栓進行調查

（a）螺栓螺紋配合：螺栓和主軸孔螺紋表面未出現滑牙現象，螺栓表面耐洛克涂層大于6牙，可排除因裝配不良導致的斷裂。

（b）現場零件調查：吸盤螺栓為10.9級M6螺栓，現場隨機抽取5件進行如下試驗，螺栓的性能調查符合標準要求。

（c）分供方零件調查：化學成分實驗數據如下，庫存件的材質符合標準要求。

（d）斷口材質分析。

（2）裝配現場調查

（a）擰緊扭矩調查：吸盤螺栓由設備擰緊（14±3 N·M），擰緊扭矩要求每班進行首檢及過程中隨機抽樣3次檢測，主軸螺栓擰緊屬受控狀態。

（b）調整返修調查：離合器間隙檢測工序，出現離合器間隙不當的情況下，進行線下返修，需松掉吸盤螺栓，更換合適的墊片，完成后放回主線由設備進行打緊，調查存在返工后不進行線體打緊，直接用返修氣動工具打緊，打緊力矩不受控。

表3

（3）標桿分析

設計對比調查：此型號空調離合器為多個車型所匹配，只在帶輪和缸體安裝尺寸存在差異，主軸、吸盤、螺栓等部件通用，了解目前在其它車型上未出現過此問題。

結論：通過上述分析，離合器間隙返工調整工序存在違規使用氣動工具打緊，力矩不受控，螺栓存在損傷隱患；壓縮機帶輪與前安裝點距離較大，壓縮機工作過程中螺栓受到徑向剪切力。上述兩點導致壓縮機螺釘斷裂。

4 整改措施

（1）增加返修區防錯，拆解臺氣動扳手方向調節閥破壞，使其只能退松，不能擰緊。同時將吸盤螺栓定為一次使用部件。

（2）增加主軸外花鍵精度及齒向公差要求（齒向公差：0.01mm），花鍵成型方式由滾更改為冷擠壓成型方式制造花鍵，以減小主軸與吸盤花鍵配合存在間隙。更改后轉動角度與偏擺角度對比值見表3。

結語

針對空調壓縮機離合器螺栓斷裂問題，通過調查螺釘生產裝配的整個流程，以及對螺釘的特性進行分析，排查出問題的隱患點。通過受力分析確定影響的關鍵點，進行改進，避免離合器螺釘斷裂問題再發。

參考文獻

[1]徐柏興，楊瑞，李征偉，等.基于Maxwell 3D的汽車空調壓縮機電磁離合器電磁力仿真研究[J].制冷與空調：北京，2012，12（04）：31-35.

中圖分類號：U472

文獻標識碼：A