精品毕业设计汽车离合器故障与诊断的研究.docx
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精品毕业设计汽车离合器故障与诊断的研究
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）
题目：
汽车离合器故障与诊断的研究
系别：
机电工程系
专业：
汽车检测与维修
班级：
09汽车班
学生：
江秀华
学号：
09314126
指导教师：
晁云职称：
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）任务书
机电系汽车检测与维修专业09级（12届）09汽车班学生江秀华
题目：
汽车离合器故障与诊断的研究
专题题目（若无专题则不填）：
原始依据（包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）：
通过学生在汽车实验室和实习单位的实习实践，并查阅相关书籍，学生应熟练掌握汽车离合器故障的原因和故障检测维修的措施。
课题在应用上要求可以应用于汽车维修企业中维修人员作为技术参考。
在内容上要求做到系统的阐述离合器故障原因以及常见故障检测、诊断及排除的方法，以达到在维修过程中能够准确的找出故障原因，及时快速的排除离合器故障，提高维修效率的目标，真正做到高效率维修的业界水准。
主要内容和要求：
（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：
本课题主要研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺，正确认识离合器故障，使其在维护过程中更加简便可靠，以及在维修过程中缩短维修时间和降低维护成本。
本课题研究的方法和手段是主要从常用故障诊断的方法入手，研究离合器故障诊断与维修。
并通过针对几种常见的轿车离合器经常出现的故障实例分析产生故障的原因，然后对症下药，排出故障，从而更好的使用和维护离合器。
要求：
1、论文能够指引人们全方位深度了解汽车离合器故障与诊断的排除方法。
2、论文写作规范必须符合《江西理工大学（南昌校区）毕业论文统一格式的规定》与《毕业设计大纲》的相关规定。
3、论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，概念准确，语句通顺。
4、论点鲜明，论据确凿，材料翔实可靠，说服力强，有一定的学术水平。
5、论文有自己的见解，对所论的问题有深入的分析。
6、不得抄袭和剽窃他人成果。
日程安排：
1.2011年10月选题、收集相关的资料
2.2011年11月完成文献综述、开题报告、论文提纲
3.2011年12月论文开题
4.2012年02月向指导老师提交论文初稿
5.2012年02月论文修改
6.2012年03月完成论文、准备论文答辩
7.2012年04月论文答辩
主要参考文献和书目：
[1]张毅.离合器及变速器.北京化学工业出版社.2005
[2]周林副.汽车底盘构造与维修.北京人民交通出版社.2001
[3]关文达.汽车构造.北京机械工业出版社.2004.第2版
[4]天天汽车工作.轿车底盘维修技能实训.北京机械工业出版社.2003.
[5]徐石安，江发潮.汽车离合器.清华大学出版社.2006
[6]罗新闻.汽车传动系统原理与检修.北京机械工业出版社.2009
[7]席振鹏.汽车底盘构造与维修. 黑龙江 哈尔滨工业大学出版社.2002
[8]王遂宁.汽车离合器.北京理工大学出版社.1998.
[9]胡宁.现代轿车故障诊断.北京人民交通出版社.2006
[10]金加龙.汽车底盘构造与维修（第2版）.北京 电子工业出版社2008.
[11]夏长明.汽车养护规程与常见故障诊断.机械工业出版社.2010
指导教师签字：
年月日
教研室主任签字：
年月日
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）开题报告
机电工程系汽车检测与维修专业09级（2012届）汽车班学生江秀华
题目：
汽车离合器故障与诊断的研究
本课题来源及研究现状：
1.自选
2在汽车使用中，离合器难免出现一系列的故障，直接影响汽车的正常运行。
随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。
尤其是高科技的飞速发展，双离合器的应用、电控离合器的引进、给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。
现阶段对离合器的诊断方法有：
人工经验诊断法：
诊断人员凭实践经验和一定的理论知识在汽车传动系和汽车底盘不解体的情况下利用触觉、视觉、听觉等方法，进而对离合器进行故障诊断；加深故障诊断方法的研究：
将一些新技术用于离合器的故障诊断，如智能神经网络、模糊逻辑、定性仿真、知识观察器、滤波器、参数估计等，这些新方法很大程度上提升故障诊断的精度；故障混合诊断方法：
考虑到系故障可能不是单一的（例如离合器的噪声和震动，不仅仅离合器的原因，可能是一种组合）复合型故障，这样如果使用单一的手段就没有办法全面的找出故障原因，所以应该把多种方法结合起来，互补优劣，从而最终解决故障；突发性故障的解决方法：
在离合器运行之前，考虑故障的突发性，提前做好准备，发生时做出相应的处理动作，保证正常工作。
所以对于分析解决轿车离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法，维护轿车离合器，尽量避免离合器的故障发生，延长使用寿命具有重大而现实的意义。
课题研究目标、内容、方法和手段：
1.研究目标：
通过分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺，正确认识离合器故障，更好的使用和维护离合器。
2.研究内容：
首先对离合器的结构、功用及常见的故障进行全面的分析与研究。
然后针对性的对几种常见的轿车离合器经常出现的故障进行分析并提出了解决的办法。
3.研究方法和手段：
根据所学的专业知识和维修单位的实践，借助大量相关离合器故障诊断与维修技术的书籍和科技文献，对离合器的常见故障进行深入的探讨与研究，经过过诊断与分析，解决有关离合器的故障
设计（论文）提纲及进度安排：
<一>．论文提纲
一．离合器的概述。
二．离合器常见故障与原因分析。
三．对常见车型进行实例分析。
四．离合器使用和检修注意事项。
<二>．完成进度安排
2011年10月选题、收集相关的资料
2011年11月完成文献综述、开题报告、论文提纲
2011年12月论文开题
2012年02月向指导老师提交论文初稿
2012年02月论文修改
2012年03月完成论文、准备论文答辩
2012年03月论文答辩
主要参考文献和书目：
[1]张毅.离合器及变速器.北京化学工业出版社.2005
[2]周林副.汽车底盘构造与维修.北京人民交通出版社.2001
[3]关文达.汽车构造.北京机械工业出版社.2004.第2版
[4]天天汽车工作.轿车底盘维修技能实训.北京机械工业出版社.2003.
[5]徐石安，江发潮.汽车离合器.清华大学出版社.2006
[6]罗新闻.汽车传动系统原理与检修.北京机械工业出版社.2009
[7]席振鹏.汽车底盘构造与维修. 黑龙江 哈尔滨工业大学出版社.2002
[8]王遂宁.汽车离合器.北京理工大学出版社.1998.
[9]胡宁.现代轿车故障诊断.北京人民交通出版社.2006
[10]金加龙.汽车底盘构造与维修（第2版）.北京 电子工业出版社2008.
[11]夏长明.汽车养护规程与常见故障诊断.机械工业出版社.2010
指导教师审核意见：
教研室主任签字：
年月日
摘要
离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。
没有离合器手动挡汽车将无法起步，并且难以实现挡位变换。
在汽车使用中，离合器难免出现这样、那样的故障，直接影响汽车的正常运行。
所以分析解决轿车离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法具有重大意义。
本文介绍了轿车离合器的功能、作用、结构；分析了研究离合器故障现象、原因；探索了离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺。
重点通过对常见的轿车离合器故障的探讨，正确的认识了离合器的故障，更好的使用和维护离合器，尽量避免离合器的故障发生，以延长其使用寿命。
关键词：
轿车、离合器、故障诊断分析研究。
Abstract
Clutchmanualtransmissionisanimportantvehicleforassembly.Thereisnoclutchmanualtransmissioncarwon'tstart,anditisdifficulttorealizetheshifttransformation.Inthecarusedintheclutch,suchasinevitable,fault,directlyaffectthenormaloperationofmotorvehicles.Soanalysisandsolutionofcarclutchfaultphenomena,causes,exploringtheclutchtroubleshootingmethodisofgreatsignificance.
Thispaperintroducesthefunction,role,carclutchstructure;analysisofclutchfaultphenomenon,reason;exploretheclutchtroubleshootingandrepairtechnologyofclutch.Focusesonthecommonfaultsofcarclutch,acorrectunderstandingoftheclutchfault,betteruseandmaintenanceoftheclutch,asfaraspossibletoavoidaclutchfailureoccurs,inordertoprolongitsservicelife.
Keywords:
automobileclutch,faultdiagnosis,analysisandresearch.
第一章．离合器的概述………………………………………………………………1
1.1离合器的功用及发展概况……………………………………………………1
1.2离合器的结构及工作原理……………………………………………………1
第二章．离合器常见故障与原因分析……………………………………………6
2.1离合器打滑……………………………………………………………………6
2.2离合器分离不彻底，挂挡困难………………………………………………8
2.3离合器接合时抖动……………………………………………………………9
2.4离合器异响……………………………………………………………………11
2.5离合器的噪声和振动…………………………………………………………12
第三章．对常见车型进行实例分析………………………………………………13
3.1桑塔纳2000GLi型膜片离合器故障诊断与分析……………………………13
3.2Audi100轿车维修实例………………………………………………………16
3.4帕萨特B4自动挡轿车的维修实例……………………………………………16
第四章．离合器使用和检修注意事项……………………………………………18
4.1离合器的维护…………………………………………………………………18
4.2桑塔纳膜片弹簧离合器的检修………………………………………………19
4.3液压操纵离合器操纵机构的检修……………………………………………20
结论21
参考文献22
致谢23
第一章离合器的概述
1.1离合器的功用及发展概况
在汽车上，离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系的一个重要总成，是保证这样的汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。
1.1.1离合器的功用
离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。
其功用是：
使汽车平稳起步;中断给传动系的动力，配合换挡;防止传动系过载
1.1.2离合器的发展概况
现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。
多片离合器最主要的优点是，在汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。
20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器，因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点，而且在结构上采取一定措施，已能做到接合平顺，因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。
如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。
采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器接合时的平顺性。
离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系噪声和动载荷，随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更有效地降低传动系的噪声。
1.2离合器的结构及工作原理
1.2.1离合器的分类
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。
液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。
当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。
电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。
如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。
目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。
摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
1.2.2汽车常用离合器的结构与特点
（1）膜片弹簧离合器
采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。
膜片弹簧离合器还分为：
a、推式膜片弹簧离合器和b、拉式膜片弹簧离合器。
结构：
由离合器盖及压盘总成、离合器从动盘总成、离合器分离轴承和飞轮组成。
特点：
膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定；操纵轻便；结构简单且较紧凑；散热通风性能好；摩擦片的使用寿命长。
膜片弹簧的安装位置对离合器的旋转轴线是完全对称的，因此它的压紧力不会受离心力的影响，很适于高速旋转。
并且制造膜片弹簧的工艺水平不断提高，因而这种离合器在汽车上用的越来越多。
（2）周布弹簧离合器
周布弹簧离合器目前主要用在商用载重汽车上。
结构：
螺旋弹簧沿着压盘的圆周作同心圆布置。
压盘、分离杠杆及螺旋弹簧均装在离合器盖内，组成离合器盖总成。
飞轮作为离合器的一个主动摩擦面，而另一个主动摩擦面为压盘。
特点：
周布弹簧离合器所用的螺旋弹簧是线性的，当摩擦片磨损后，弹簧伸长，压紧力下降，这对离合器可靠传扭是很不利的。
为此，可改用组合周置螺旋弹簧的结构，在大弹簧的里面放一个弹簧，两者旋转相反，弹簧刚度也不一样。
为了保证摩擦片上压力分布尽量均匀，压簧的数目不应太少，且要随摩擦片直径的增大而增多，有时甚至布置成两排。
（3）中央弹簧离合器
采用1-2个圆柱旋弹簧或用一个矩形断面的锥形螺旋弹簧做压簧布置在离合器正中间的结构形式，称为中央弹簧离合器。
结构：
由压盘、离合器盖、调整环、弹性压杆、风扇叶盘、压紧弹簧、分离轴承、分离套筒、压盘分离弹簧等部件组成。
特点：
中央弹簧离合器的压簧不和压盘直接接触，因此压盘由于摩擦而生的热量不会直接传给弹簧使其回火失效。
中央弹簧的压紧力通过杠杆系统作用于压盘，并按杠杆比放大，因此可用较小的弹簧力而得到足够大的压盘压紧力。
有些中央弹簧离合器弹性压杆的中段常常做成叶片形状，成为风扇叶片、有利于离合器的通风散热。
1.2.3摩擦离合器应满足的基本要求
（1）保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。
（2）能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。
（3）从动部分的转动惯量尽量小一些。
这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。
（4）具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。
（5）压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。
（6）操纵省力，维修保养方便。
1.2.4离合器工作原理
离合器的工作原理：
离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动.目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器（简称为摩擦离合器）。
图2-1膜片离合器工作原理图（a）安装前位置（b）安装后（结合）位置（c）分离位置1—离合器盖；2—压盘；3—膜片弹簧；4—分离钩；5—支承环；6—分离轴承；7—飞轮
（1）摩擦式离合器工作原理：
发动机飞轮是离合器的主动件。
带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴（变速器主动轴）相连。
压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。
发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘，再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。
弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。
（2）膜片离合器工作原理：
在压紧装置没有固定到发动机之前，离合器盖与飞轮盖之间有一段距离l，如图2-1（a）所示，此时膜片弹簧形变量最小。
当离合器盖上安装螺栓被紧固之后，如图2-1（b）所示，从动盘和压盘迫使膜片弹簧以右侧支承环为支点发生弹性变形，这样膜片弹簧的外缘对压盘和从动盘就产生了压紧力，此时离合器就处于接合状态。
分离时，分离轴承推动膜片弹簧内端前移，膜片弹簧以左侧支点进一步变形，其外缘便通过分离钩将压盘向后拉动，使离合器分离。
第二章．离合器常见故障与原因分析
常见的离合器有使用螺旋弹簧的周布弹簧离合器或中央弹簧离合器和使用膜片弹簧的膜片弹簧离合器。
膜片弹簧离合器由于结构简单，磨损均匀，操作轻便，在汽车尤其是乘用车得到广泛使用。
其组成及操纵机构如图3.3所示。
图3.3膜片弹簧离合器及操纵机构的一般组成
1—从动盘；2—膜片弹簧—压板组；3—分离轴承；4—衬套；5—分离轴；6—离合器拉索；
7—轴承套及密封件；8—卡簧；9—回位弹簧；10—分离轴传动杆；11—分离套筒
离合器操纵机构分为人力式和气压助力式两类，常见的人力式操纵机构有机械式（拉杆式、拉索式）和液压式。
离合器故障诊断：
离合器的常见故障部位主要有：
飞轮与从动盘接触面、从动盘、压盘、膜片弹簧（或分离杠杆。
注：
桑塔纳等乘用车普遍采用膜片弹簧离合器，这里指其他车型，下同，不再另做说明）、分离叉、分离套筒、工作行程等。
离合器的常见故障主要包括：
离合器打滑，离合器分离不彻底，，离合器接合不稳和离合器异响。
2.1离合器打滑
（1）故障现象
离合器接合后，发动机动力不能完全传给驱动轮，出现汽车起步困难，油耗上升，发动机过热，加速不良等现象。
（2）故障主要原因及处理方法
离合器打滑的根本原因是压盘不能牢固地压在从动盘摩擦片上，或摩擦片的摩擦系数过小。
具体原因主要有：
①摩擦片烧损、硬化、有油污或磨损严重，视情况予以修理或更换。
②膜片弹簧疲劳、开裂或失效，应予更换。
③分离轴承运动发卡不能回位，应予润滑或更换。
④压盘或飞轮变形、磨损，应予磨平或更换。
⑤离合器操纵机构调整不当，导致踏板自由行程过小，应予调整。
⑥拉索发卡需润滑等。
对于操纵式离合器打滑，多数是因为离合器踏板自由行程不够从而造成分离轴承压在分离杠杆或膜片上而随之转动。
可调节离合器踏板的返回位置，并调整总泵推杆长度，将推杆调长并与活塞顶住，再将推干倒转半圈，使总泵推杆与活塞之间留有间隙。
然后再调整分泵调节杆长度使其伸长，感到分离轴承与分离杠杆或膜片顶住以后，再把调整螺钉调口到二者间隙为2mm左右。
对于机械操纵式离合器，离合器踏板自由行程不够，可调整踏板拉杆的工作长度，使分离轴承与分离杠杆或膜片之间的间隙达到规定的值。
如因离合器摩擦片沾有油污而打滑，可将分离杠杆或膜片调高，增大分离间隙，用绳索或硬木将离合器踏板固定在分离位置上，之后用螺丝刀缠上一层浸过汽油的擦布，插进分开的一面，转动飞轮，将油污擦掉，再换用干擦布彻底清洁一次。
然后用螺丝刀撬开摩擦片的另一面，进行上述操作。
洗净后，重新调整分离杠杆高度即可。
因离合器片烧蚀而打滑时，如摩擦片较厚，可将烧蚀部分打磨掉，并调整分离杠杆高度即可。
（3）故障诊断方法
检查离合器踏板有无自由行程。
若无或数值不正确，则应检查操纵系统是否调整不当或卡滞，踏板回位弹簧是否失效，分离轴承是否不能回位，膜片弹簧（或分离杠杆）内端是否调整过高。
若自由行程正常，则应拆下离合器壳，检查摩擦片是否烧损、有油污或磨损过大，膜片弹簧是否失效，飞轮或压盘有没有变形等。
详见图3.4所示离合器打滑常见故障原因的诊断流程。
图3.4离合器打滑常见故障原因的诊断流程
2.2离合器分离不彻底，挂挡困难
（1）故障现象
发动机怠速时，完全踩下离合器踏板，却挂挡困难，常伴有齿轮撞击声；或在强行挂挡后，不松开离合器踏板，汽车就猛向前窜或发动机熄火。
（2）故障主要原因及处理方法
离合器分离不彻底的根本原因是离合器踏板踩到底时，压盘离开从动盘的移动量过小，或部件的变形导致压盘与从动盘摩擦片有所接触而不能彻底分离。
具体原因主要有：
①离合器踏板自由行程过大，应予调整。
②从动盘翘曲，应予更换。
③压盘变形，应予磨平或更换。
④摩擦片变形或铆钉松动，应予修理或更换。
⑤膜片弹簧断裂或内端因调整不当而不在同一平面内（或分离杠杆变形，内端因调整不当而不在同一平面内），应予更换或调整。
⑥操纵机构发卡，应予润滑。
⑦液压操纵系统漏油，系统内有空气或油量不足，应予检查，排气或添加液压油等。
（3）故障诊断方法
检查操纵机构是否卡滞，保证其工作正常。
检查踏板自由行程是否正常，若否，调整至规定值。
若故障现象仍然存在，则应拆下离合器壳，检查摩擦片是否破裂或弯曲，拨叉是否断裂，压盘是否弯曲，膜片弹簧是否断裂或内端因调整不当而不在同一平面内（或分离杠杆是否变形，内端是否由于调整不当而不在同一平面内）等。
详见图3.5所示离合器分离不彻底常见故障原因的诊断流程。
图3.5离合器分离不彻底常见故障原因的诊断流程
2.3离合器接合时抖动
离合器接合不稳又称为离合器发抖。
汽车起步时，松开离合器踏板，车身出现抖动，说明离合器存在接合不稳的故障。
（1）故障现象
汽车在起步过程中，缓放离合器踏板，轻踩加速踏板，离合器接合时出现抖振。
表现为汽车不能平顺起步，伴有冲撞，严重时车身明显抖动。
（2）故障主要原因及处理方法
离合器接合不稳的根本原因是从动盘摩擦片表面与压盘表面、飞轮接触表面之间的正压力分布不均，在同一平面内的接触时间不同，使得主、从动盘接合不平顺引起发抖。
具体原因主要有：
①操纵机构工作不畅，应予检查排除或润滑；
②从动盘翘曲，厚度不均或中间花键的配合间隙过大，应予更换；
③压盘变形，应予更换；
④离合器盖松动，应予紧固；
⑤飞轮端面圆跳动超标，应予更换；
⑥膜片弹簧本身弹力不均、断裂或内端因调整不当而不在同一平面内（或分离杠杆变形，内端由于调整不当而不在同一平面内），应予更换或调整。
（3）故障诊断方法
检查发动机支架、变速器与飞轮壳的紧固螺栓、离合器壳的固定螺栓等处是否有松动，排除接合不稳的现象是由它们引起的。
检查操纵机构，看有无拉索发卡等现象；若有，需调整
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