空调压缩机离合器吸盘螺栓断裂的研究

郭路卫 刘 佳 李文贺 徐龙飞（长城汽车股份有限公司 整车事业部，河北 保定 071000）

空调压缩机离合器吸盘螺栓断裂的研究

郭路卫 刘 佳 李文贺 徐龙飞
（长城汽车股份有限公司 整车事业部，河北 保定 071000）

摘 要：本文针对不常见的的汽车空调压缩机离合器吸盘螺栓断裂问题进行调查和改进过程说明，通过对失效零部件原材料、生产装配过程、返修过程进行调查分析，并通过标杆对比识别差异点，从而最终判定出问题症结所在。

关键词：空调压缩机离合器；断口材质；拧紧力矩；标杆分析

1 前言

汽车空调系统中，空调离合器是汽车发动机和汽车空调压缩机之间的一个动力传递装置，汽车空调压缩机是由汽车发动机通过电磁离合器来驱动的。本文针对不常见的的汽车空调离合器吸盘螺栓断裂问题进行调查和改进过程说明，希望对类似问题分析及解决过程可以作为参考。

2 问题现状

2011年至今市场共计出现某车型空调压缩机离合器吸盘固定螺栓断裂问题18例，断裂位置在主轴端部（如图1所示）。螺栓断裂导致吸盘脱落，压缩机无法制冷。

图1 螺栓断裂失效位置说明图

表1

表2

图2

3 原因分析

（1）对螺栓进行调查

（a）螺栓螺纹配合：螺栓和主轴孔螺纹表面未出现滑牙现象，螺栓表面耐洛克涂层大于6牙，可排除因装配不良导致的断裂。

（b）现场零件调查：吸盘螺栓为10.9级M6螺栓，现场随机抽取5件进行如下试验，螺栓的性能调查符合标准要求。

（c）分供方零件调查：化学成分实验数据如下，库存件的材质符合标准要求。

（d）断口材质分析。

（2）装配现场调查

（a）拧紧扭矩调查：吸盘螺栓由设备拧紧（14±3 N·M），拧紧扭矩要求每班进行首检及过程中随机抽样3次检测，主轴螺栓拧紧属受控状态。

（b）调整返修调查：离合器间隙检测工序，出现离合器间隙不当的情况下，进行线下返修，需松掉吸盘螺栓，更换合适的垫片，完成后放回主线由设备进行打紧，调查存在返工后不进行线体打紧，直接用返修气动工具打紧，打紧力矩不受控。

表3

（3）标杆分析

设计对比调查：此型号空调离合器为多个车型所匹配，只在带轮和缸体安装尺寸存在差异，主轴、吸盘、螺栓等部件通用，了解目前在其它车型上未出现过此问题。

结论：通过上述分析，离合器间隙返工调整工序存在违规使用气动工具打紧，力矩不受控，螺栓存在损伤隐患；压缩机带轮与前安装点距离较大，压缩机工作过程中螺栓受到径向剪切力。上述两点导致压缩机螺钉断裂。

4 整改措施

（1）增加返修区防错，拆解台气动扳手方向调节阀破坏，使其只能退松，不能拧紧。同时将吸盘螺栓定为一次使用部件。

（2）增加主轴外花键精度及齿向公差要求（齿向公差：0.01mm），花键成型方式由滚更改为冷挤压成型方式制造花键，以减小主轴与吸盘花键配合存在间隙。更改后转动角度与偏摆角度对比值见表3。

结语

针对空调压缩机离合器螺栓断裂问题，通过调查螺钉生产装配的整个流程，以及对螺钉的特性进行分析，排查出问题的隐患点。通过受力分析确定影响的关键点，进行改进，避免离合器螺钉断裂问题再发。

参考文献

[1]徐柏兴，杨瑞，李征伟，等.基于Maxwell 3D的汽车空调压缩机电磁离合器电磁力仿真研究[J].制冷与空调：北京，2012，12（04）：31-35.

中图分类号：U472

文献标识码：A