温度对离合器性能影响的分析

徐敏 王波 王虎伟

摘 要：离合器作为整车传动系统中不可或缺的零件之一，其故障模式表现形式主要有整车分离不彻底和挂挡困难。文章以某轻型商用车用离合器总成为研究对象，分别在不同温度下（常温、100℃、150℃、200℃、250℃）对其压盘总成及从动盘总成进行检测，分析温度对其性能的影响。通过统计学中的威布尔分布分析法，分析“试验样件”的性能参数，从而找出其故障产生的原因，为后续零件优化提供了依据。

关键词：离合器;温度;故障诊断;威布尔分析法

中图分类号：U463.2  文献标识码：B  文章编号：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

隨着汽车开发技术水平的提高，消费者对整车可靠性、操纵舒适性的需求也在不断提升。离合器总成作为整车传动系统中不可或缺的零件之一，其性能直接影响整车的可靠性、操纵舒适性。结合整车实际使用工况，温度无疑是影响离合器性能的重要因素之一。本文通过分析温度对离合器总成的性能影响，进一步通过统计学中的威布尔分布分析法，分析“试验样件”的性能参数，从而找出其故障产生的原因，为后续零件优化提供了依据。

2 温度对离合器性能的影响分析

离合器的故障表现形式主要有离合分离不彻底、挂挡困难。目前，国内离合器故障件的性能检测均基于常温的条件下进行，对故障件重新进行台架检测后，其性能参数均符合理论要求。故障不再现，是目前国内离合器故障检测的一大难题。

结合整车实际使用工况，常温条件下检测的手段无疑与整车实际使用工况实是不符的，那么，温度对离合器总成是否有影响，不同温度下，离合器总成性能是否有变化呢？为此，我们增加了不同温度条件的试验。

2.1 温度对压盘总成的影响

试验设备：台架试验机

试验温度：室温、100℃、150℃、200℃

试验样本：6件（5件故障件、1件新件）

检测项目：压紧力、分离点分离力、分离指高度、最大分离力、压盘倾斜量、分离指跳动、压盘升程

结论：根据以上不同温度下压盘各项参数检测结果表明温度对压盘总成影响不明显。

2.2 温度对从动盘总成的影响

试验设备：台架试验机

试验温度：室温、100℃、150℃、200℃、250℃

试验样本：6件（5件故障件、1件新件）

检测项目：从动盘拖曳行程

结论：根据以上不同温度下从动盘拖曳行程检测结果表明，温度对从动盘拖曳行程影响较大，从动盘拖曳行程的大小随着温度的升高而增加。

为了进一步验证温度对从动盘拖曳行程的影响，我们再次进行了新的一轮的检测。

试验设备：台架试验机

试验温度：室温、100℃、150℃、200℃、250℃、冷却2H

试验样本：6件（5件新件、1件竞品）

检测项目：从动盘拖曳行程

结论：根据第二轮检测结果表明，新件与旧件在不同的温度下，拖曳行程趋势一致，竞品的表现与新件基本一致。

经过两轮检测表明，温度对从动盘拖曳行程影响较大，从动盘拖曳行程的大小随着温度的升高而增加。

3 故障要因分析

研究对象以某型号的离合器总成出发，检测批量生产的压盘及从动盘总成数据。

3.1 压盘批量生产数据检测结果

检测批量生产压盘升程数据，运用“统计学”原理，采用威布尔分布分析法得出压盘升程直方图。见图10。

3.2 从动盘批量生产数据检测结果

从动盘压缩量设计值：0.5-0.85mm;

运用“统计学”原理，采用威布尔分布分析法、得出从动盘压缩量分布直方图、拖曳行程与压缩量的散点图、拖曳行程与压盘升程直方图。

拖曳行程随压缩量的增大而增大，在150℃时，从动盘拖曳行程有超过压盘升程的情况，会引起离合分离不彻底，从而导致挂挡困难。

3.3 优化设计方案

将从动盘压缩量设计值更改为：0.35-0.65mm;

运用“统计学”原理，采用威布尔分布分析法、得出从动盘压缩量分布直方图、拖曳行程与压盘升程直方图。

结论：拖曳行程不存在超过升程的情况

压缩量更改后，在150℃时，从动盘拖曳行程不存在超过压盘升程的情况，不会引起离合分离不彻底。

4 结论

（1）溫度对离合器压盘总成影响不明显。

（2）温度对从动盘总成拖曳行程影响较大，从动盘拖曳

行程的大小随着温度的升高而增加。

（3）压缩量定义不合理会导致高温下离合分离不彻底，从而导致挂挡困难。通过优化压缩量设计值，可解决该问题。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社.2000.