16速器用離合器助力分泵工作原理分析

孫春艷

摘 要：本文通過對一種 16檔重卡變速器用離合器助力分泵的工作原理分析，提供了判定 16檔重卡變速器用離合器助力分泵是否正常的依據，從而可以為售后維修服務提供理論支持，并對匹配裝車也有一定的指導意義。

關鍵詞：16檔變速器，前副箱同步器，離合器助力分泵

16檔重卡變速器采用了前后副箱加主箱的結構，前副箱奇偶檔的切換由氣路控制完成，手球上的預選閥和離合器踏板配合操作完成前副箱換擋，離合器助力分泵在前副箱換擋過程中控制前副箱氣路開啟與關閉的時機，其性能直接影響前副箱換擋時間，開啟關閉時機不當會直接造成前副箱同步器損壞或使變速箱出現非正常空檔，進而造成嚴重后果。

1 16檔重卡變速器用離合器助力分泵離合器助力功能分析

一種 16檔重卡變速器用離合器助力分泵的結構如圖 1 ，為描述簡便，下文用助力分泵指代 16檔重卡變速器用離合器助力分泵。

如圖 1所示，當司機踩下離合器踏板，離合器助力總泵中的液壓油被擠壓至助力油腔 6，隨著助力油腔中的油壓不斷升高，助力氣閥 8在油壓作用下壓縮彈簧向圖示下方移動，助力氣腔 7與氣缸腔 9被接通，來自整車氣瓶的助力氣進入氣缸腔 9與助力油腔 6中的液壓油一起推動活塞 1（助力油腔 6中的液壓油首先推動活塞桿 4，進而推動活塞 1）向圖示右方移動，活塞 1進而推動推桿 2（通常與活塞采用球窩連接，可在較小角度內旋轉）向右運動推動離合器分離撥叉，從而實現離合器分離。

司機換擋完成后，松開離合器踏板，助力油腔 6中的液壓油壓力降低，助力氣閥 8在彈簧推動下向圖示上方運動，將助力氣腔 7與氣缸腔 9隔離開來，助力氣閥 8向上移動的同時，氣缸腔 9和氣缸通氣塞 13連通，氣缸腔 9中的氣壓迅速降低，推桿 2被離合器分離撥叉推動向圖示左側移動，活塞 1亦向左側移動回位。

實際產品中，活塞 1后方有一彈簧（圖中未畫出），可以在活塞回位時前推活塞，消除推桿 2與活塞之間、推桿 2與分離撥叉之間、分離撥叉與分離軸承之間、分離軸承與膜片彈簧分離指之間的間隙。此彈簧的推力數量級為百牛米，與分離撥叉的數千牛米的推力相比，對膜片彈簧分離指的推動可忽略不計。

2 16檔重卡變速器用離合器助力分泵氣路控制部分工作原理分析

如圖 2所示，拉桿 5固連于圖 1中的活塞 1，當司機踩下離合器踏板，活塞 1移動帶動拉桿 5圖 2方向右移，，被彈簧抱緊于拉桿 5上的活動閥體 13跟隨拉桿 5右移，移動距離 a后，活動閥體右端推動活動氣門 14，換擋氣入口 10（接空濾器）與換擋氣出口 11（接隨動閥）連通，同時換擋氣出口 11與通氣塞 12的連通被隔斷。離合器踏板繼續下踩，活動閥體 13推動活動氣門 14繼續右移增大氣門開度，換擋氣進入前副箱氣缸，前副箱實現換擋。換擋結束后，司機松開離合器踏板，活塞 1帶動拉桿 5左移，當左移至活動閥體 13右端與活動氣門 14分開時，換擋氣入口 10和換擋氣出口 11的連接被活動氣門前端的橡膠部分隔斷，同時換擋氣出口 11與通氣塞 12恢復連通，前副箱氣缸氣壓降低至大氣壓。整個過程中，換擋氣入口 10與通氣塞 12不連通。

離合器助力分泵出廠時，活動閥體 13與殼體后限位 16接觸或很接近，活塞 1被位于活塞后端的彈簧頂至最前工作位置，裝車后，推桿 2被離合器分離撥叉向圖 1所示方向左方推，活塞 1被推至工作位置，活動閥體 13里面的抱緊彈簧的抱緊力大于活塞后方的彈簧推力，但遠小于膜片彈簧的推力，在活塞 1被推至工作位置的過程中，活動閥體 13后端與殼體后限位 16接觸后，無法繼續向左移動，拉桿 5與活動閥體 13發生相對滑動，由此將活動閥體置于圖 2所示最左側，當離合器踏板未被踩下時，活動閥體 13即位于圖 2所示位置。當活塞 1與推桿 2之間的接觸副、推桿 2與離合器分離撥叉之間的球窩接觸副、離合器分離撥叉與離合器分離軸承之間的接觸副、離合器分離軸承與離合器膜片彈簧分離指之間的接觸副、離合器摩擦片與離合器壓盤的接觸副等磨損后，由于活塞 1背后的彈簧推動，活塞隨著磨損的加劇會逐漸向圖 1所示右方移動，同時帶動拉桿 5與活動閥體 13向圖 1所示右方移動。當移動的距離到達一定程度，司機完全踩下離合器踏板，活塞前移的距離與助力分泵新車狀態時相比不變，但活動閥體的初始位置發生了變化，前移過程中有可能被殼體前限位 15限位，此時由于助力氣對活塞的推力巨大，活塞 1繼續右移帶動拉桿 5右移，活動閥體 13和拉桿 5發生相對滑動，助力分泵氣路控制部分實現對磨損的自補償。

3 結論

帶前副箱氣路控制功能的離合器助力分泵設計的要點在于保證司機踩下離合器踏板的過程中，離合器的完全分離，需在前副箱氣路打開之前或同時。一般情況下，離合器完全分離時助力分泵需要前進的距離為 12mm左右；以整車廠工作行程選 26mm；助力分泵 a值 16mm、b值 31mm為例進行分析。初始裝車時，前副箱氣路打開需要助力分泵推桿前進 16mm，此時氣門最大開度為 10mm，當磨損導致殼體前限位發揮作用后，此時前副箱氣路打開推桿前移的距離為： 此時氣門最大開度為由于磨損后，離合器完全分離需要助力分泵推桿前進的距離會縮短（比 12mm小），舉例的數值（來自實際主機廠）認為是合理的。

參考文獻

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