溫度對離合器性能影響的分析

徐敏 王波 王虎偉

摘 要：離合器作為整車傳動系統中不可或缺的零件之一，其故障模式表現形式主要有整車分離不徹底和掛擋困難。文章以某輕型商用車用離合器總成為研究對象，分別在不同溫度下（常溫、100℃、150℃、200℃、250℃）對其壓盤總成及從動盤總成進行檢測，分析溫度對其性能的影響。通過統計學中的威布爾分布分析法，分析“試驗樣件”的性能參數，從而找出其故障產生的原因，為后續零件優化提供了依據。

關鍵詞：離合器;溫度;故障診斷;威布爾分析法

中圖分類號：U463.2 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）04-133-04

Analysis of the influence of temperature on clutch performance

Xu Min，?Wang Bo，?Wang Huwei

（?Dongfeng Automobile Co. Ltd. Commercial Product R&D Institute， Hubei Wuhan 430057?）

Abstract：?As one of the indispensable parts of the whole vehicle transmission system， the failure modes of the clutch mainly includes the incomplete separation of the whole vehicle and the difficulty of shifting. In this paper， the clutch assembly of a light commercial vehicle is taken as the research object. The pressure plate and driven plate assembly are tested at different temperatures （ambient temperature， 100℃， 150℃， 200℃， 250℃）， and the influence of temperature on their performance is analyzed. Then， Weibull distribution analysis method based on the "Statistics" principle are used to analyze the performance parameters of "Test samples" to find out the cause of the failure， so as to provide the basis for the subsequent part optimization.

Keywords： Clutch; Temperature; Fault diagnosis; Weibull analysis

CLC NO.： U463.2 ?Document Code： B??Article ID： 1671-7988（2020）04-133-04

1 引言

隨著汽車開發技術水平的提高，消費者對整車可靠性、操縱舒適性的需求也在不斷提升。離合器總成作為整車傳動系統中不可或缺的零件之一，其性能直接影響整車的可靠性、操縱舒適性。結合整車實際使用工況，溫度無疑是影響離合器性能的重要因素之一。本文通過分析溫度對離合器總成的性能影響，進一步通過統計學中的威布爾分布分析法，分析“試驗樣件”的性能參數，從而找出其故障產生的原因，為后續零件優化提供了依據。

2 溫度對離合器性能的影響分析

離合器的故障表現形式主要有離合分離不徹底、掛擋困難。目前，國內離合器故障件的性能檢測均基于常溫的條件下進行，對故障件重新進行臺架檢測后，其性能參數均符合理論要求。故障不再現，是目前國內離合器故障檢測的一大難題。

結合整車實際使用工況，常溫條件下檢測的手段無疑與整車實際使用工況實是不符的，那么，溫度對離合器總成是否有影響，不同溫度下，離合器總成性能是否有變化呢？為此，我們增加了不同溫度條件的試驗。

2.1 溫度對壓盤總成的影響

試驗設備：臺架試驗機

試驗溫度：室溫、100℃、150℃、200℃

試驗樣本：6件（5件故障件、1件新件）

檢測項目：壓緊力、分離點分離力、分離指高度、最大分離力、壓盤傾斜量、分離指跳動、壓盤升程

結論：根據以上不同溫度下壓盤各項參數檢測結果表明溫度對壓盤總成影響不明顯。

2.2 溫度對從動盤總成的影響

試驗設備：臺架試驗機

試驗溫度：室溫、100℃、150℃、200℃、250℃

試驗樣本：6件（5件故障件、1件新件）

檢測項目：從動盤拖曳行程

結論：根據以上不同溫度下從動盤拖曳行程檢測結果表明，溫度對從動盤拖曳行程影響較大，從動盤拖曳行程的大小隨著溫度的升高而增加。

為了進一步驗證溫度對從動盤拖曳行程的影響，我們再次進行了新的一輪的檢測。

試驗設備：臺架試驗機

試驗溫度：室溫、100℃、150℃、200℃、250℃、冷卻2H

試驗樣本：6件（5件新件、1件競品）

檢測項目：從動盤拖曳行程

結論：根據第二輪檢測結果表明，新件與舊件在不同的溫度下，拖曳行程趨勢一致，競品的表現與新件基本一致。

經過兩輪檢測表明，溫度對從動盤拖曳行程影響較大，從動盤拖曳行程的大小隨著溫度的升高而增加。

3 故障要因分析

研究對象以某型號的離合器總成出發，檢測批量生產的壓盤及從動盤總成數據。

3.1 壓盤批量生產數據檢測結果

檢測批量生產壓盤升程數據，運用“統計學”原理，采用威布爾分布分析法得出壓盤升程直方圖。見圖10。

3.2 從動盤批量生產數據檢測結果

從動盤壓縮量設計值：0.5-0.85mm;

運用“統計學”原理，采用威布爾分布分析法、得出從動盤壓縮量分布直方圖、拖曳行程與壓縮量的散點圖、拖曳行程與壓盤升程直方圖。

拖曳行程隨壓縮量的增大而增大，在150℃時，從動盤拖曳行程有超過壓盤升程的情況，會引起離合分離不徹底，從而導致掛擋困難。

3.3 優化設計方案

將從動盤壓縮量設計值更改為：0.35-0.65mm;

運用“統計學”原理，采用威布爾分布分析法、得出從動盤壓縮量分布直方圖、拖曳行程與壓盤升程直方圖。

結論：拖曳行程不存在超過升程的情況

壓縮量更改后，在150℃時，從動盤拖曳行程不存在超過壓盤升程的情況，不會引起離合分離不徹底。

4 結論

（1）溫度對離合器壓盤總成影響不明顯。

（2）溫度對從動盤總成拖曳行程影響較大，從動盤拖曳

行程的大小隨著溫度的升高而增加。

（3）壓縮量定義不合理會導致高溫下離合分離不徹底，從而導致掛擋困難。通過優化壓縮量設計值，可解決該問題。

參考文獻

[1] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業出版社.2000.