离合器分离轴承烧蚀异响的诊断

(整期优先)网络出版时间:2022-06-17
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离合器分离轴承烧蚀异响的诊断

王影

南京轴承有限公司 江苏南京 210000

摘要:离合器分离轴承是离合器分离系统的重要部件,其主要功能就是在离合器工作过程中传递或切断发动机动力,使车辆达到变速换挡、起步、停车的功能。离合器分离轴承经常出现的主要故障模式有:磨损、异响、烧蚀、散套、断裂、脱落等。本文中就主要探讨了离合器分离轴承的烧蚀、异响故障问题的发生成因,并作出有效诊断,主要结合具体案例展开详细分析。

关键词:离合器分离轴承;烧蚀故障;异响故障;发生成因;诊断;案例分析


离合器分离轴承安装在离合器与变速箱之间,承受着来自离合器传递的分离力、高速旋转时离心力及分离拨叉传递的扭力等作用力,并要满足高速高温高载等苛刻的工作条件,因此在使用过程中非常容易出现各种故障,影响汽车的运行。为此,针对离合器分离轴承的主要故障模式进行分析诊断非常有必要。

  1. 离合器分离轴承的烧蚀异响故障成因分析与诊断

  1. 离合器分离轴承的烧蚀故障成因与诊断对策

1汽车离合器分离轴承的烧蚀故障问题及其成因

当故障车辆被踩下离合器踏板后却无法启动,松开离合器踏板挂空档后才能启动车辆,在怠速时踩下离合器踏板汽车发动机会熄火。这就说明离合器没能起到切断与传输动力的功能,导致汽车出现了挂档困难的故障。

对离合器及变速箱拆解检查,确认离合器压盘、从动盘等零件均完好,离合器分离轴承无法旋转,也无法在一轴管套上滑动,基本可以判断离合器分离轴承已烧蚀。

导致这一故障问题的产生原因主要可以归纳为以下几点:

首先,驾驶人员的驾驶与操作习惯不正确,一些人喜欢将脚一直踩在离合器踏板上,使车辆长时间处理半离合状态,造成离合器与离合器分离轴承干摩擦,产生的高温快速地传递到轴承内部,润滑脂逐渐溶化散失,最终钢球与套圈失去油脂的保护,轴承烧蚀无法正常旋转,导致离合器无法实现分离功能。

其次,离合器踏板的自由行程不合适也是造成离合器分离轴承烧蚀的原因之一。当离合器踏板的自由行程过小时,离合器分离轴承一直处于接合的工作状态,寿命降低导致疲劳损坏,直至烧蚀。当离合器踏板的自由行程偏大时,会造成离合器分离不彻底,离合器与离合器分离轴承始终处于半离合的状态,二者干摩擦产生高温传递到离合器分离轴承处,最终导致烧蚀。

第三,车辆的实际使用工况恶劣,超载严重也是离合器分轴承烧蚀的重要原因之一。变速箱内进入的粉尘、泥浆太多,侵入到分离轴承内部后,润滑脂快速失效,进而导致轴承烧蚀现象加剧。

第四、变速箱内因零件干涉,摩擦生产高温,并通过一轴套管或分离指将高温传至离合器分离轴承,最终使相关零件变形熔化,轴承烧蚀。

2汽车离合器分离轴承的烧蚀故障诊断方法

在故障分析诊断时,首先从外观判定离合器分离轴承的整体状态,是否出现明显烧蚀的症状:零件是否缺损、零件的外表面颜色是否已发蓝、有无零件出现烧熔变形的情况等。若有,判定该轴承已经严重烧蚀无法使用,必须更换。若无,再手动检查离合器分离轴承旋转是否正常、有无卡滞现象。若是已不能正常旋转,说明该轴承的内部零件已经损坏无法使用。若是离合器分离轴承还能正常旋转,再确认能否在变速箱一轴管套上滑动。若是无法在变速箱一轴管套上滑动,说明外部零件有异常干涉情况,导致分离轴承无法正常工作,这时应立即排查干涉原因,否则分离轴承也很快会被连带烧蚀损坏。

(二)汽车离合器分离轴承的异响故障成因与诊断对策

1汽车离合器分离轴承的异响故障问题及其成因

异响是离合器分离轴承最常见的一种故障模式,产生原因主要有以下几点:

  1. 离合器分离轴承内部清洁度差,有异物,高速运转时轴承的异常响声加剧。

  2. 离合器分离轴承的密封性能不好导致润滑不良,密封零件不能有效防止外部异物进入和内部的油脂溢出。随着使用时间的延长,分离轴承内部的油脂量过少,钢球与轴承套圈之间润滑不足,最终导致轴承旋转松旷、异响明显。另外,离合器分离轴承的密封结构及配合不合理,会造成密封圈安装后松动,在轴承高速旋转时密封圈也同时旋转产生异响。

  3. 车辆超载严重,行驶环境恶劣,变速箱内粉尘、泥浆严重,导致离合器分离轴承内部进入粉尘、泥浆等,高速旋转时发出异常响声;另外车辆工况差易造成变速箱内环境温度偏高,从而导致轴承内部油脂散失,因润滑不良而产生异常响声。

  4. 离合器抖动、分离端面跳动量过大、离合器的预紧力过小、膜片弹簧磨损等系统的匹配问题,造成离合器分离轴承与其它相关零件的系统匹配异响。

需要对离合器、变速箱等进行系统的分析,对离合器分离端面的不平行度、分离端面跳动量等重点关注,并根据不同车型选择合适的离合器预紧力,从整个离合系统上考虑避免离合器抖动的问题。

2汽车离合器分离轴承的异响故障诊断方法

离合器分离轴承的异响分为由轴承本身引起的异响及系统匹配产生的异响,而区分这两种异响要根据异响产生的时机来判断。

当刚踩下离合器踏板时出现异响,离合器踏板踩到底时异响消失,这异响是离合器与分离轴承刚接触而未接触完全时产生,可断定是系统匹配产生的异响。离合器的自由间隙、分离端面跳动量过大、离合器的预紧力过小等匹配问题都会导致该种异响产生。这时应该通过调整离合器的自由间隙、更换端面跳动较小的离合器、增加预紧力的方式消除该种异响。

当刚踩下离合器踏板时没有异响,离合器踏板踩到底时出现异响,松开离合器踏板异响消失,这一般有两种产生原因。一是因为离合器分离轴承的质量缺陷造成异响产生,这种情况下需要更换分离轴承。二是因为离合器抖动、摩擦片磨损等其它相关件的故障造成,需要更换相应的零件。

当无法对故障问题再现时,可直接对拆下的离合器分离轴承有无异响故障做诊断,最便捷的方法是手动检测,这也是在故障现场最常用的检测判定方法。一手持轴承,一手旋转轴承的内圈,若是内圈旋转柔和顺畅且无异常响声,说明该轴承本身无异响,可以正常使用。当手旋转轴承内圈松旷有哗哗声,或者旋转时手能感觉出不规则的嗑碰声,说明该轴承内部因缺少油脂或缺损已产生异响,无法再使用,应更换轴承。


  1. 案例分析

  1. 案例项目概述

某案例项目中汽车驾驶员在驾驶汽车过程中发现离合器踏板踩不动十分费力,松开离合器踏板后也不能立即回到原始位置,车辆无法正常启动、换档。

初步判断,是离合器丧失了切断发动机动力的功能无法实现分离,直接导致汽车无法切换档位,不能正常运行。造成这个故障产生的原因是离合器分离轴承出现了严重烧蚀或抱死的换象,离合器与分离拨叉的阻力加大同时产生异响故障,发动机启动困难。

  1. 汽车离合器分离轴承故障问题分析

该汽车发生了踩离合器踏板异常的问题,将变速箱拆开后发现离合器分离轴承已经烧蚀损坏,无法正常旋转,零件表面的颜色已经变为蓝色。分析认为离合器分离轴承附近的环境温度已经超过了200度,高温使轴承的表面颜色发生了改变,并使内部的润滑油脂快速失效后分离轴承最终烧蚀。再进一步分析变速箱内为何会产生如此的高温?高温从何而来?通过观察发现,离合器分离轴承已无法在变速箱一轴管套上滑动,而导致无法滑动的原因是变速箱一轴管套的前端已经烧熔变形胀大,阻挡了离合器分离轴承的轴向滑动。该车辆的变速箱一轴管套是铝合金材质,能使铝制的零件发生烧熔变形可见温度是相当的高,推断有可能是发生了金属零件之间的干涉才会产生如此高温。

在诊断分析的过程中,将所有零件一一拆下,发现变速箱一轴有偏摆的现象,分析应是在一轴高速运转的过程中与一轴管套发生了碰擦干涉,二者中材质较软的一轴管套首先烧熔变形,并与离合器分离轴承套筒座熔为一体,故分离拨叉无法推动离合器分离轴承在一轴管套上滑动至分离的位置,所以离合器无法切断动力导致车辆无法挂档。另外,变速箱一轴与一轴管套摩擦产生的高温使离合器分离轴承中的油脂失效而加剧离合器分离轴承的损坏过程。由此分析得出,变速箱一轴的偏摆是造成离合器分离轴承烧蚀的根本原因,而造成变速箱一轴偏摆可能是零件加工的精度不够、导向轴承松动脱落等多种原因,需要另作具体分析。

在故障分析排查的过程中,同时发现离合器分离轴承与离合器接触的痕迹过于偏向轴承的内侧,由此推断该车辆的离合器与分离轴承的匹配并不合适,需要校核二者的匹配,考虑更换离合器或分离轴承,否则会有匹配不当造成的异响产生。


总结:

综上所述,离合器分离轴承存在的故障问题很多,主要是因为其处在变速箱与离合器的接合部位,多个相关零件的故障都会导致离合器分离轴承的工作异常。且离合器分离轴承的工作环境以及驾驶人员的操作方式等都是导致各种故障的因素。因此在车辆发生故障后需要全面的深入分析诊断,综合考虑相关零件的现状,做到具体问题具体分析,确保快速有效处理故障,车辆能够高品质运行。