桑塔纳离合器检测诊断与维修工艺设计资料.docx

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桑塔纳离合器检测诊断与维修工艺设计资料

摘要

汽车的安全舒适越来越受到人们的重视，而好的离合器的设计在汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；也能有效地降低传动系中的振动和噪声。

但是离合器在使用过程中会出现打滑，发抖等一些故障和缺陷。

给行车带来极大的安全隐患，因此，掌握离合器的结构原理与检修非常重要。

本文简单概述了汽车离合器的发展及功用，重点介绍了桑塔纳2000离合器的结构特点，详细分析了桑塔纳2000离合器的故障分析及检修，最后结合具体的故障实例分析了桑塔纳2000离合器故障的排除。

关键词：

离合器；桑塔纳2000；结构原理；故障分析；检修

第一章离合器概述

1.1离合器的发展及应用

所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。

离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。

第一代离合器的工作原理来自早期工业化社会使用机械装置的工厂。

通过对带式变速器的类推，人们将一种平面皮带引入到汽车中。

通过皮带轮的张紧作用，皮带将发动机的输出转矩传递到驱动齿轮上，当通过调节滚轮来使皮带松弛时，皮带打滑，就相当于离合器的分离。

1889年戴姆勒在他的汽车上首次应用了四速变速箱和摩擦离合器。

离合器的出现是随着变速箱的出现而出现的，但扭矩仍然由皮带传到后轮。

之后戴姆勒发动机公司开发了一种铝制锥盘的开放式摩擦离合器。

为了使分离柔和，要将油定期滴在摩擦层上。

由于结构简单，锥盘离合器在整个1920年代一直占主流地位。

圆柱形摩擦面的金属离合器由于其操作性能较差，而没有被接受。

只有圆柱形离合器的演化版——弹簧带离合器，由于其创造性的设计，才由戴姆勒在19世纪末20世纪初装配在奔驰车上，并持续到第一次世界大战。

膜片弹簧离合器诞生于1936年通用汽车的研究实验室里，并在1930年代后期在美国大批量生产。

在欧洲，是在第二次世界大战之后，人们通过美国通用公司的军用卡车才开始熟悉膜片弹簧离合器，并在1950年代中期应用在一些单一的欧洲车型上。

保时捷356，Goggomobil，宝马700和DKWMunga是第一批配备了膜片弹簧离合器的德国制造的汽车。

膜片弹簧离合器大批量生产始于1965年的欧宝Rekord车型。

由于膜片弹簧离合器能够均衡、对称地转动，因而不受发动机转速的影响。

膜片弹簧离合器在1960年代获得了成功，那时凸轮轴顶置式高转速发动机（Glas，宝马，阿尔法罗密欧）大范围地取代了凸轮轴下置式发动机。

到1960年代末，几乎所有的汽车制造商都采用膜片弹簧离合器。

到了现代离合器不断的发展、更新和换代，种类已经很全面。

国家标准GBT10043-2003汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。

摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。

技术人员还在原有的基础上不断改进和提高离合器，以适应新的使用条件。

1.2离合器的功用及原理

1.离合器的功用

（1）保证汽车平稳起步

这是离合器的首要功能。

在汽车起步前，自然要先起动发动机。

而汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。

如果传动系（它联系着整个汽车）与发动机刚性地联系，则变速器一挂上档，汽车将突然向前冲一下，但并不能起步。

这是因为汽车从静止到前冲时，具有很大的惯性，对发动机造成很大的阻力矩。

在这惯性阻力矩的作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速（一般300-500RPM）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起步。

因此，我们就需要离合器的帮助了。

在发动机起动后，汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂上档，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合。

在接合过程中，发动机所受阻力矩逐渐增大，故应同时逐渐踩下加速踏板，即逐步增加对发动机的燃料供给量，使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上，而不致熄火。

同时，由于离合器的接合紧密程度逐渐增大，发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加，到牵引力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速。

（2）便于换档

汽车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。

如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。

另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。

即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。

利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。

而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击。

（3）防止传动系过载

汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。

由于离合器是靠磨擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过磨擦力所能传递的转矩时，离合器的主、从动部分就会自动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。

2.离合器的原理

离合器处于接合状态时，踏板处于最高位置，分离杠杆与分离轴承之间存在间隔，压盘在压紧弹簧的作用下压紧从动盘，发动机的转矩经飞轮及压盘传给从动盘，再由从动盘传给变速器第一轴。

离合器所传递的最大转矩取决于从动盘摩擦表面的最大静摩擦力。

它与摩擦表面间的压紧力大小、摩擦面积的大小以及摩擦材料的性质有关。

对一定结构的离合器而言，其最大静摩擦力是一个定值，若传动系传递的转矩超过这一定值，离合器就会打滑，从而起到了过载保护的作用。

离合器分离时，需踩下离合器踏板，通过拉杆、分离拨叉、分离套筒消除间隙面后，使分离杠杆外端拉动压盘克服压紧弹簧的压力向后移动，压盘与从动盘之间产生间隙，摩擦力矩消失，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。

图1-1膜片弹簧离合器的工作原理

1-飞轮；2-离合器盖；3-压盘；4-膜片弹簧；5-后支承环；6-分离钩；7-前支承环；

8-分离轴承

当需要动力传递时，缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧的作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，摩擦力矩也渐渐增大。

压盘与从动盘刚接触时，其摩擦力矩比较小，离合器主、从动部分可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。

随着压紧力的逐步加大，离合器主、从动部分的转速也渐趋相等，直至完全接合而停止打滑。

1.3离合器的发展趋势

多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。

它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。

而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。

因此，它得到了极为广泛的应用。

如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：

采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。

另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。

膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。

由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。

为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。

次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。

与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过93℃）。

因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。

据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。

为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。

采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。

与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。

因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。

但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。

例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。

因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。

这些都需要进一步改善。

随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。

从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。

此外，对离合器的使用要求也越来越高。

所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。

第二章桑塔纳2000型离合器的结构和特点

2.1桑塔纳2000型离合器的结构

桑塔纳2000型轿车离合器结构如图2-1所示，采用膜片弹簧离合器。

这种膜片弹簧离合器零件少；易于平衡；压紧力不会随摩擦片的磨损变薄而减小，可有效地提高离合器传递扭矩的能力；在相同踏板行程的情况下，所需的踏板力较小。

它是由从动盘、压盘、膜片弹簧、离合器盖、分离轴、机械拉索等组成。

图2-1桑塔纳2000型轿车离合器结构

1.离合器盖

离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。

离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。

2.膜片弹簧

膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子，其截面为截圆锥形，称之为碟簧部分。

3.压盘

压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发动机紧密相连。

压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外缘均布有三个或四个传力凸耳。

4.传动片

离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器分离时，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。

这些动作均由传动片完成。

传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。

在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转；在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。

5.分离轴承总成

分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。

分离轴承在工作时主要承受轴向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。

目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温铿基润滑脂，其端面形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。

膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧及分离杆机构而做成的离合器，因为它布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器。

这种离合器有很多优点。

（1）膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；再者，膜片弹簧具有良好的非线性特性，设计合适可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。

（2）由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；

（3）膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很小，而周置的螺旋弹簧在高速下因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低对压盘的压紧力；

（4）易于实现良好的通风散热。

膜片弹簧离合器的缺点如下图：

图2-2膜片弹簧离合器缺点

膜片弹簧离合器的缺点是在一般的压式膜片弹簧离合器中，在支承环磨损时，在膜片弹簧与支承环之间形成的间隙导致离合器踏板自由行程增大，但在拉式膜片弹簧离合器中能消除上述缺点。

2.2桑塔纳2000型离合器的组成

离合器由主动部分，从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构