二軸式手動變速器機械故障分析

于剛

摘 要：在交通事故中，判斷手動變速器主動脫擋還是人為原因導致脫擋的意義重大，是事故分析及責任劃分的關鍵點。本文以實際案例為基礎，利用二軸式手動變速器的構造與基本原理解決了實際問題，還原了事故真相。

關鍵詞：脫擋；手動變速器；事故真相

1.手動變速器如何變速

手動變速器工作原理是更換不同大小的被動齒輪來與動力輸出軸結合，當降擋時，實際上是將被動齒輪切換成大齒輪，此時變速器輸出的轉速就會相對降低，但轉矩增加；反之，如果是升擋，則實際上是將被動齒輪切換為小齒輪，此時變速器輸出的轉速就會提高，但轉矩會減小。

2.手動變速器結構

手動變速器由變速傳動機構和操縱機構組成。

2.1.變速傳動機構：

變速傳動機構一般由變速齒輪、同步器、軸和軸承組成。

2.1.1.同步器的構成：

同步器由接合套、花鍵轂、同步環、嚙合齒輪、滑塊等組成。

2.2.操縱機構

變速器操縱機構由變速桿、撥塊、撥叉及撥叉軸、自鎖裝置、互鎖裝置等組成。其中，自鎖裝置和互鎖裝置組成了操縱機構的安全裝置。作用：保證變速器在任何情況下都能準確、安全、可靠地工作。

2.2.1.自鎖裝置

組成：自鎖鋼球和自鎖彈簧；

作用：保證換擋到位； 防止自動脫擋。

2.2.2.互鎖裝置

組成：互鎖銷和互鎖鋼球；

作用：防止同時掛入兩個擋位。

3.案例分析

3.1.案情介紹

2016年7月，一輛超載無號牌“四不像”農用運輸車（以下簡稱“農用車”）在鄉村水泥路上坡的過程中，車輛失控翻車后造成一人死亡的交通事故。駕駛員描述該車在二擋上坡的過程中動力不足，當他踩踏離合器踏板后欲將二擋掛入一擋的過程中，變速桿突然跳擋至空擋向后溜車。這種情況下，駕駛員采取多次制動措施及多次嘗試掛擋失敗后，車輛繼續向后溜車直至翻車。

3.2.事故車輛檢驗

3.2.1.制動性能檢驗

根據GB7258-2012《機動車運行安全技術條件》標準進行制動性能檢驗。因該車失去行駛能力，無法進行動態檢驗。經靜態檢驗，農用車為液壓制動系統，制動液液面高度正常，制動踏板、真空助力器、制動分泵及制動管路連接正常。將該車車輪頂起，踩踏制動踏板，以一定的扭力轉動頂起的車輪。經檢驗，該車的四個車輪在制動的狀態下可以轉動，說明該車制動裝置技術狀況不良。

3.2.2.變速器拆卸檢驗

（1）外觀檢驗

未拆卸變速器之前，該變速器輸入軸與離合器連接正常，輸出軸與傳動軸連接正常，換擋桿位于變速器換擋座上。未啟動車輛時踩踏離合器踏板，實際操作換擋桿，該變速器換擋不平順，掛入擋位后晃動換擋桿，未出現脫擋現象。

（2）拆卸檢驗（如下圖1）

a拆卸變速器后，可見該變速器類型為兩軸式變速器，輸入軸與輸出軸組合成第一軸為從動軸，第二軸為主動軸，輸入軸及輸出軸花鍵未見損壞，但該變速器無同步器裝置。

b變速器油變質，發出惡臭的氣味。

c分離換擋器后觀察換擋器的換擋撥叉、換擋撥叉軸、換擋推桿等構件完好，未見損壞，可進行正常滑動，但撥叉與撥叉之間使用鐵絲連接，連接處粗糙。

d第一軸上的一至四擋齒輪及第二軸對應的一至四擋齒輪邊緣均不同程度的磨損，磨損面光滑，無斷齒。由上述齒輪的損壞狀態分析：齒輪的磨損非新鮮狀態，為陳舊性磨損。其中，二擋齒輪磨損嚴重，進行人工嚙合時，主動齒輪與從動齒輪嚙合沖擊，齒輪間嚙合接觸面較小，且嚙合不緊密，出現松曠的現象。

e多個柱塞軸承缺失掉塊，軸承表面不光滑，出現凹坑。

3.3.事故原因分析

根據對事故車輛的制動性能檢驗、拆卸變速器檢驗并結合事故車輛當時的裝載情況及事故現場路面情況分析本次事故的原因如下：當駕駛員發現超載的農用車在上坡的過程中動力不足時，駕駛員欲想由高速擋掛入低速擋增加扭矩來為車輛提供向上的牽引力。因該農用車的手動變速器無同步器裝置，且變速器齒輪磨損嚴重，為陳舊性損壞，變速器油變質，潤滑效果較差，故在此狀態下強制性掛擋，主動齒輪與從動齒輪嚙合時會發生齒輪間同步紊亂、相互干涉及沖擊的現象。當駕駛員掛檔紊亂后，又想采取一定的制動措施控制車輛向后運動，因該車超載且制動裝置技術狀態不良，故該車會向后加速運動，最后導致側翻于邊溝內。本次事故發生原因應為農用車超載、變速器維護不當、駕駛員操作不當等綜合原因所致，故不排除該農用車存在主動脫擋，即存在機械故障的可能。

參考文獻：

[1]陳家瑞.汽車構造（下冊）.北京：機械工業出版社出版日期，2009.

[2]劉建軍.交通事故物證鑒定技術[M].北京：中國人民公安大學出版社，2001：126.