汽车变速器离合系统降噪技术研究

吴天生

摘要：本文以当前汽车变速器离合操纵装置中最常见的问题作为叙述角度，对于异响的产生原因，以及具体解决措施进行浅薄的讲解，将离合系统的故障信息进行简单分析，并且通过结构分析，减少异常震动发声的概率。对于当前汽车用户来说，舒适程度才是评价汽车的第一要素，因此需要我们不断对汽车构造进行改良，使汽车更加迎合当前的市场环境，从而促进汽车行业发展。

关键词：汽车；变速器；离合操纵系统；减振；降噪

随着汽车工业的迅速发展，人们对于汽车的舒适性和振动噪声控制的要求越来越严格。大量数据统计结果表明，机械式手动汽车变速器的离合操纵系统振动异响是整车的主噪声源之一，同时也是整车售后中用户抱怨焦点之一。而目前，针对该系统振动异响的分析研究，大多只停留在对现有机构的调试和维护保养的层面上，并没有从技术源头真正解决这一问题。基于此，针对离合器操纵系统减振降噪技术的研究，当下显得尤为迫切和重要，是整个汽车行业的一个重要课题。

1 汽车变速器产生噪音的机理

1.1 离合器操纵系统噪音分析

汽车变速器离合操作系统有以下几个部分：离合踏板，离合总泵，离合器缓冲阀，液压油管，离合分泵，分离拔叉，拔叉支柱和分离轴承等零部件。汽车变速器离合系统的主要功能有两点：首先，汽车整体起步、换挡时实现动力源的结合与切断；其次，降低由发动机的不均衡引发的扭转振动。在汽车运行中，由于汽车离合器操作系统噪音过甚而引发的异响故障也是变速器引发噪音的主要原因，具体可以概述为：首先，整车初装时处于怠速状态，未踩踏离合却产生振动，引发噪音，这种情况发生的原因多由离合器压盘引起，因为发动机的高频振动超过范围，离合器分离指跳动较大，使得分离轴承、分离拔叉或者离合踏板等部件振动，从而造成噪音。其次，汽车发动过程中踩踏離合过程产生的振动和噪音。主要是因为分离拔叉之上的配合球窝和拔叉支柱球头之间的接触不良，面压太大或者局部摩擦产生的噪音。这种情况发生时就需要更换分离拔叉和拔叉支柱，从而达到降噪的目的。最后，汽车长久使用后，各部件磨损比较严重，在踩踏或者松开离合的操作中也会产生噪音。这时就需要增大对拔叉的保养力度，定期对球窝进行润滑，避免形成干摩擦，如施加润滑油等。

1.2 齿轮噪音机理

众多的研究显示，齿轮是变速器总成的主要噪声源，在齿轮啮合的过程中，会产生不同程度的摩擦和冲击，这使得齿轮在运作过程中产生振动，并引发噪音。在实际应用中，齿轮都存在着不同程度的问题，如制造偏差、安装偏差等，外加荷载的作用力之后，轮齿更易发生不同程度的形变。这些问题破坏了齿轮工作过程中较为理想的啮合关系，实际工作中齿轮啮合的位置与其理论位置产生不同程度的偏离，进而影响瞬时传动比。

2 新型减振降噪的分离拨叉连接结构

由于传统模式的分离拨叉连接结构存在很多的弊端，因此需要对结构进行进一步改进，对传统模式中存在的三种主要弊端，进行针对性改良，使诱发因素消失，并在此基础上设计出新式减震消噪分离拨叉连接结构，包含衬垫、锁架等部位。在最新的结构中，新增加两个减震构造，可以有效对不良因素进行建噪处理，使其产生的原因从设计上消失，降低由于发动机震动幅度过大产生的分离装置异响的出现概率。在这个新的结构中，首先在拨叉与支柱之间新增加衬垫，并且衬垫需要与拨叉凹陷处保持一定的距离，可以有效减轻工作时产生的震动异响现象，而且制成衬垫的材料具有很高的弹性，例如锰钢材料。在拨叉工作的工程中，拨叉衬垫受到压缩的作用，产生变形，达到减震的作用。同此同时，在新结构中，支柱的球头也采取新的技术，尼龙型球头，在支柱受到力的做功时，该球头可以凭借良好的弹性，达到第二次减震作用。与传统拨叉分离连接模式相比，新式结构在润滑油方面更加合理化，在新式结构中，新增加储备室对润滑油进行储存，方便对拨叉装置进行润滑，有效减轻由于缺少润滑油导致的异响故障。最后，在新结构中的拨叉锁甲，采用尼龙材料，并且在该装置的上下两个部位设置唇口，其中上唇口与拨叉衬垫相接触，下唇口与支柱球头相贴合，三个部位之间形成一个空间，此空间便是储油室的位置，在对拨叉系统进行组合时，可以在三者形成的空间内部防止足量的润滑油，在离合器长期工作的过程中，保证此处可以被润滑油持续的润滑，减轻由于工作工程中，润滑油不足导致硬摩擦现象，使零部件的磨损程度减轻，达到延长零件使用寿命的目的。与此同时，应该在储油室的侧边设置溢油装置，阻止润滑油脂溢出，滴落在离合器摩擦片上，导致摩擦片无法正常工作。新式分离拨叉连接结构，不但新增额外结构，使拨叉支柱可以正常工作，同时对拨叉与支柱之间接触面质量业做出改动，在支柱与拨叉进行弹性接触时，通过衬垫的作用，避免两者之间直接接触，提高制作的工艺水平，使零件表面精度得到提高，减少因接触不当导致的局部摩擦而产生的异响，并且新结构据具有构成简单、拆装方式简单、在进行维修时比较简单等优点，只需要透过拨叉锁架上的卡扣就可以实现安装连接，不再采用传统机构中的连接工艺，实现组装时的快捷性。

3 变速箱箱体的降噪技术

对于变速箱产生的噪音，可以通过加固箱体，特别注意提高关键点处的刚度来实现，即降低变速箱箱体的辐射噪音。具体实施方案可采用增加加强筋的方式，以此提高整体的刚度，以达到减振的目的。此外，还要提高箱体内齿轮的啮合质量，削减振动激励源，简言之就是从源头缩减噪音。

4 控制噪声传播途径

在汽车减振降噪的技术研究中，除了在连接结构和部件等噪声源进行相关处理外，有效控制噪声的传播途径也是降噪研究中不可或缺的一项工作。针对改善噪声传播的途径，可以依靠改善振源与汽车整体之间的传递关系来实现。具体方法可以通过对阻尼隔振、隔声和吸声等方面的技术处理来实施。例如：车内地板选用地毯、毛毡、内涂层等可以吸收声音的材料；车内顶盖部分选用钢板、再生棉毡和乙烯或者人造革等材料；座椅也选用乙烯、钢板等材料；汽车脚踏板选用钢板、玻璃纤维等材料；汽车零部件选用高阻材料来制作等等；依靠阻尼隔振技术减少或防止振动传入车内等等。

5结束语

针对汽车变速离合器的减振降噪技术研究，目前已开始逐渐步入研究者们的视野。对该技术的研究需要对大量的数据进行统计，并在此基础之上对汽车变速器的离合操作系统的工作机理和流程进行深入的了解和分析，从减振、润滑、配合面质量、噪音产生机理及其传播途径着手，竭尽全力实现减振、隔声、吸声，最低限度的将汽车生成的噪音减少或者降低噪音故障发生的概率。

参考文献：

[1]李广元.汽车变速器离合操纵系统减振降噪技术的研究[J].科技传播.2014（15）.

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[3]张博强.汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨[J].通讯世界.2015（06）.

（作者单位：桂林福达股份有限公司）