第2章---离合器构造与维修.ppt

北京大学出版社 第九章传动系的故障诊断与维修 北京大学出版社 本章内容 9 1概述9 2离合器常见故障诊断9 3手动变速器常见故障诊断9 4自动变速器常见故障诊断9 5万向传动装置常见故障诊断9 6驱动桥常见故障诊断9 7传动系的维护与保养 北京大学出版社 教学提示与要求 教学提示 传动系统的故障发生率在汽车维修中占很大的比重 若想正确判别传动系统的故障我们不仅要熟悉传动系统的构造 更重要的是掌握传动系统的故障诊断方法与技巧 为以后的汽车故障诊断与排除奠定基础 教学要求 掌握汽车离合器 变速器 万向传动装置 主减速器 半轴悬架系统 制动等系统中常见故障现象 故障主要原因及处理方法和故障诊断方法 熟悉自动变速器 电控悬架 ABS防抱死系统故障诊断思路 理解四轮定位仪 轮胎动平衡机的使用方法 能够运用故障自诊断系统检测底盘电控系统中的电路故障 北京大学出版社 概述 传动系的首要任务是与发动机协同工作 以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶 并具有良好的动力性和燃料经济性 为此 任何型式的传动系都必须具有如下功能 减速和变速 实现汽车倒驶 必要时中断传动 差速作用 北京大学出版社 图9 1机械式传动系组成与布置图离合器 2 变速器 3 万向节 4 驱动桥 5 差速器 6 半轴 7 主减速器 8 传动轴 北京大学出版社 传动系的组成及其在汽车上的布置型式 取决于发动机的型式和性能 汽车总体结构型式 汽车行驶系及传动系本身的结构型式等许多因素 目前货车广泛应用于普通双轴货车上 并与活塞式内燃机配用的机械式传动系的组成及布置型式如图9 1所示 轿车广泛运用的是发动机前置前轮驱动的布置型式如图9 2所示 北京大学出版社 图9 2发动机前置 前轮驱动的轿车传动系传示意图1 发动机 2 离合器 3 变速器 4 半轴 5 主减速器 6 差速器 7 万向节 北京大学出版社 离合器常见故障诊断 9 2 1概述离合器一般布置在发动机与变速器之间 用来切断或接合动力的传递 它的功用如下 1 作为定轴式变速器的辅助机构 可以使换档轻便 2 使汽车起步相加速平稳 3 作为保险机构 可以限制发动机及传动系机件受过大负荷而损坏 4 便于起动发动机 北京大学出版社 摩擦式离合器按照其从动盘数目 又分为单片式 双片式和多片式三种 由于多片式离合器只在极少数发动机曲轴扭矩特大的汽车上应用 故本章不予介绍 摩擦式离台器按照其压紧弹簧的布置特点可分为 周布弹簧离台器 中央弹簧离合器 膜片弹簧离合器等 北京大学出版社 图离合器操纵机构一般组成1 从动盘 2 离合器总成 3 调整螺母 4 操纵绳索 5 轴承承套及防尘罩6 卡环 7 复位弹簧 8 分离叉传动臂 9 黄铜衬套 10 分离叉 11 分离套筒 12 分离轴承 北京大学出版社 第2章离合器构造与维修 北京大学出版社 本章内容 2 1离合器构造2 2离合器维修 北京大学出版社 教学提示教学目标 教学提示 离合器位于发动机和变速器之间 是机械式传动系中直接与发动机相连接的第一个总成 本章重点介绍了离合器的功用 构造及检修 教学目标 要求学生了解离合器的功用与要求 理解摩擦式离合器的工作原理 掌握摩擦式离合器的结构和具体组成部分 掌握膜片弹簧 周布弹簧离合器的结构特点 掌握膜片弹簧离合器结构及离合器检修方法 北京大学出版社 2 1离合器构造 2 1 1离合器的基本组成及工作原理1 干式摩擦离合器的基本组成干式摩擦离合器的基本组成如图2 l所示 干式摩擦离合器主要由主动部分 从动部分 压紧装置和操纵机构四大部分组成 主动部分是动力输入部件 从动部分是动力输出部件 压紧装置是主 从动部分接触面间贴紧产生摩擦作用的机构 操纵机构则是使离合器分离以中断动力传递的机构 北京大学出版社 图2 1干式摩擦离合器的基本组成示意图1 曲轴2 从动轴3 从动盘4 飞轮5 压盘6 离合器盖7 分离杠杆8 弹簧9分离轴承10 15 回位弹簧11 分离叉12 踏板13 拉杆14 拉杆调节叉16 压紧弹簧17 从动盘摩擦片18 轴承 北京大学出版社 2 干式摩擦离合器的工作原理干式摩擦离合器的工作原理分为三个过程来讲述 接合状态 离合器处于接合状态时 踏板12处于最高位置 分离套筒在回位弹簧10作用下与分离拨叉11内端接触 此时分离杠杆7内端与分离轴承9之间存在间隙 压盘5在压紧弹簧16作用下压紧从动盘3 发动机的转矩即经飞轮及压盘通过两个摩擦面的摩擦作用传给从动盘 再由从动轴2输入变速器 北京大学出版社 分离过程 需要离合器分离时 只要踏下离合器踏板 待消除间隙 后 分离杠杆外端即可拉动压盘克服压紧弹簧的压力向后移动 图中向右移动 从而解除作用于从动盘的压紧力 摩擦作用消失 离合器主 从动部分分离 中断动力传递 接合过程 当需要恢复动力传递时 缓慢拾起离合器踏板 在压紧弹簧压力作用下 压盘向前移动并逐渐压紧从动盘 使接触面之间的压力逐渐增加 相应的摩擦力矩也逐渐增加 当飞轮 压盘和从动盘接合还不紧密 产生的摩擦力矩比较小时 主 从动部分可以不同步旋转 即离合器处于打滑状态 随着飞轮 压盘和从动盘之间的压紧程度的逐步加大 离合器主 从动部分转速也渐趋相等 直至离合器完全接合而停止打滑时 接合过程即告结束 摩擦式离合器进入接合状态 北京大学出版社 离合器的自由间隙与离合器踏板的自由行程 当离合器处于正常接合状态时 在分离杠杆内端与分离轴承之间必须预留一定量的间隙 即离合器的自由间隙 为消除这一间隙所需的离合器踏板行程 称为离合器踏板的自由行程 通过拧动拉杆调节叉14 改变拉杆13的工作长度 可以调整自由间隙的大小 从而调整踏板自由行程 北京大学出版社 1 2典型干式摩擦离合器构造 1 单片周布弹簧离合器采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧 并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器 东风EQl090E型汽车所用离合器即为单片周布弹簧离合器 如图2 2所示 北京大学出版社 图2 2东风EQl090E型汽车单片离合器 1 离合器壳底盖2 飞轮3 摩擦片铆钉4 从动盘本体5 摩擦片6 减振器盘7 减振器弹簧8 减振器阻尼片9 阻尼片铆钉10 从动盘毂11 变速器第一轴12 阻尼弹簧铆钉13 减振器阻尼弹簧14 从动盘铆钉15 从动盘铆钉隔套16 压盘17 离合器盖定位销18 离合器壳19 离合器盖20 分离杠杆支承柱21 摆动支承片22 浮动销23 分离杠杆调整螺母24 分离杠杆弹簧25 分离杠杆26 分离轴承27 分离套筒回位弹簧28 分离套筒29 变速器第一轴轴承盖30 分离叉31 压紧弹簧32 传动片铆钉33 传动片 北京大学出版社 1 主动部分飞轮2 离合器盖19和压盘16是离合器的主动部分 2 从动部分从动盘由从动盘毂10 从动盘本体4 摩擦片5及减振器盘6等组成 3 压紧装置压紧装置由十六个沿圆周均布于压盘和离合器盖之间的螺旋弹簧31组成 4 操纵机构操纵机构中的分离杠杆25 分离轴承26及分离套筒28 分离叉30装在离合器壳18的内部 而分离叉臂 分离拉杆 踏板轴 踏板臂和踏板等则装在离合器壳的外部 北京大学出版社 东风EQl090E型汽车离合器的分离杠杆采用了浮动销支承 摆动支承片传动的结构 利用浮动销的移动和支承片的摆动 消除分离杠杆与压盘之间的运动干涉 其工作情况如图2 3所示 支承螺柱上的调整螺母 用于保证四个分离杠杆的内端位于平行于飞轮后端面的平面内 图2 3分离杠杆工作情况 a 接合位置 b 分离位置 图注同图2 2 北京大学出版社 2 双片周布弹簧离合器 图2 4黄河JN1181Cl3型汽车双片周布弹簧离合器1 定位块2 分离弹簧3 4 从动盘5 分离杠杆6 压盘7 中间压盘8 飞轮9 支承销10 调整螺母11 压片12 锁紧螺母13 分离轴承14 分离套筒15 压紧弹簧16 离合器盖17 限位螺钉18 锁紧螺母 北京大学出版社 3 膜片弹簧离合器 图2 5解放CAl092型汽车单片膜片弹簧离合器1 离合器盖2 压盘3 膜片弹簧4 5 前后支承环6 隔套7 铆钉8 支承圈9 分离轴承10 分离钩11 内六角螺栓12 传动片13 座14 波形片15 从动盘毂16 止动销17 碟形垫圈18 摩擦板19 摩擦垫圈20 减振弹簧21 从动盘钢片22 铆钉23 减振器盘24 摩擦片25 摩擦片铆钉26 离合器固定螺钉27 飞轮28 定位销 北京大学出版社 奥迪lO0型轿车也采用推式膜片弹簧离合器 如图2 6所示为离合器盖及压盘总成分解图 主要由离合器盖 支承环 膜片弹簧 压盘 支承铆钉和传动钢片组成 图2 6奥迪lO0型轿车膜片弹簧离合器盖和压盘总成分解图1 离合器盖2 4 支承环3 膜片弹簧5 压盘6 传动钢片7 铆钉8 支承铆钉 北京大学出版社 膜片弹簧离合器的工作原理 如图2 7所示 当离合器盖2未固定到飞轮1上时 如图2 7a所示 在飞轮后端面与离合器盖装配面之间有一段距离 膜片弹簧4不受力 处于自由状态 当用螺钉将离合器盖紧固在飞轮上时 如图2 7b所示 由于离合器盖前移消除距离 后支承环5压靠膜片弹簧4使之发生弹性变形 同时膜片弹簧外端对压盘产生压紧力 离合器处于接合状态 当分离离合器时 如图2 7c所示 离合器踏板力通过传动杆件使分离轴承8前移 图中左移 推动离合器膜片弹簧小端前移 膜片弹簧被压在前支承环7上 并以前支承环为支点顺时针转动 于是膜片弹簧外端后移 并通过分离钩6拉动压盘后移 使离合器分离 可见 膜片弹簧兼起了压紧弹簧和分离杠杆的作用 北京大学出版社 图2 7膜片弹簧离合器工作原理示意图 a 安装前位置 b 接合状态 c 分离位置l 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 北京大学出版社 2 拉式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器的结构形式与推式膜片弹簧离合器的结构形式大体相同 只是将膜片弹簧反装 其支承点和力的作用点的位置有所改变 支承点由原来的中间支承环处移至膜片弹簧大端外径的边缘处 支承在离合器盖上 其支承结构形式如图2 8所示 图2 8a为无支承环 将膜片弹簧的大端直接支承在离合器盖冲出的环形凸台上 图2 8b为有支承环 将膜片弹簧的大端支承在离合器凹槽中的支承环上 力的作用点为膜片弹簧碟簧部分的内径端 压紧在离合器压盘上 这样可获得较大的压紧力 其操纵方式由推式变为拉式操纵 离合器在分离时 将分离轴承向后拉 使膜片弹簧带动压盘离开飞轮 因此 拉式膜片弹簧离合器膜片弹簧分离端需要嵌装适合拉式用的分离轴承 北京大学出版社 图2 8拉式膜片弹簧离合器 a 分离状态 b 接合状态 c 结构图1 飞轮2 从动盘3 压盘4 支承环5 膜片弹簧6 分离套筒及轴承7 传动片8 驱动销9 离合器盖 北京大学出版社 我国一汽大众生产的捷达 高尔夫轿车离合器即采用拉式膜片弹簧离合器 如图2 8c所示 膜片弹簧5反向安装 即接合状态下锥顶向前 外缘抵靠在支承环4上 中部与压盘3的环形凸起部接触 并对压盘产生压紧力 离合器处于接合状态 分离离合器时 只需通过分离套筒及轴承6将膜片弹簧中央部分往右拉 由于支承环移到膜片弹簧的外端 使其支承结构大为简化 膜片弹簧结构强度也得到提高 离合器盖9的中央窗孔也可制得较大 进一步改善了离合器的通风散热条件 北京大学出版社 与推式膜片弹簧离合器的区别与推式膜片弹簧离合器相比较 拉式膜片弹簧离合器的机构更为简化 便于提高压紧力和转矩 增强了离合器盖的刚度 提高了分离效率 有利于分离负荷的降低 改善了离合器操纵的轻便性 另外拉式膜片弹簧离合器的支承环磨损后 膜片弹簧仍能保持与支承环接触而不会产生间隙 但其缺点是膜片弹簧的分离指与分离轴承套总成嵌装在一起 结构较复杂 安装与拆卸较困难 分离行程也比推式要求略大些 北京大学出版社 3 膜片弹簧离合器的特点 膜片弹簧兼有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用 与周布弹簧离合器相比 膜片弹簧离合器结构简单紧凑 轴向尺寸小 零件少 重量轻 容易平衡 膜片弹簧与压盘整个圆周方向接触 压紧力分布均匀 摩擦片接触良好 磨损均匀 压盘不易变形 接合柔和 分离彻底 膜片弹簧由制造保证其内端处于同一平面 不存在分离杠杆工作高度的调整 在离合器分离和接合过程中 膜片弹簧与分离钩及支承环之间为接触传力 不存在分离杠杆的运动干涉 膜片弹簧具有非线性的弹性特征 能随摩擦片的磨损自动调节压紧力 传动可靠 不易打滑 且离合器分离时操纵轻便 膜片弹簧中心位于旋转轴线上 压紧力几乎不受离心力的影响 具有高速时压紧力稳定的特点 北京大学出版社 4 离合器主要部件结构 1 从动盘离合器从动盘有带扭转减振器和不带扭转减振器两种结构形式 其结构都是由从动盘本体 摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成 从动盘本体也称从动盘钢片 不带扭转减振器的多用在双片离合器中 从动盘本体直接与从动盘毂相连 带扭转减振器的则多用在单片离合器中 从动盘本体和从动盘毂之间是通过减振器弹性的连接在一起 北京大学出版社 不带扭转减振器的从动盘不带扭转减振器的从动盘 如图2 9所示 从动盘本体3直接铆接在从动盘毂5上 从动盘本体通常是用薄弹簧钢板制成 其上开有辐射状的槽 可防止热变形 摩擦片1和6应有较大的摩擦系数 良好的耐磨性和耐热性 摩擦片和从动盘本体之间一般用铜或铝铆钉铆合 也有的用树脂粘接的 为了使离合器接合柔和 起动平稳 单片离合器从动盘本体均具有轴向弹性 图中从动盘本体3与后摩擦片6之间有六块波浪形弹簧钢片4就起这个作用 这样 从动盘在自由状态时 后摩擦片与从动盘本体之间有一定间隙 在离合器接合时 弹性变形使压紧力逐渐增加 产生轴向弹性 接合柔和 北京大学出版社 图2 9不带扭转减振器的从动盘1 前摩擦片2 压片3 从动盘本体4 波浪形弹簧钢片5 从动盘毂6 后摩擦片 北京大学出版社 带扭转减振器的从动盘带扭转减振器的从动盘 其结构如图2 10a所示 从动盘钢片3和从动盘毂6通过减振弹簧8弹性地连接在一起 构成减振器的缓冲机构 从动盘毂6夹在从动盘钢片3和减振器盘9之间 在从动盘毂与从动盘钢片和减振器盘之间还夹有环状摩擦片4 摩擦片是减振器的阻尼耗能元件 从动盘毂 从动盘钢片和减振器盘上都开有四至六个沿圆周均布的窗孔 减振弹簧装在窗孔中 特种铆钉5将从动盘钢片和减振器盘铆接成一体 但铆钉中部和从动盘毂上的缺口存在一定的距离 从动盘毂可相对钢片和减振器盘作一定量的转动 北京大学出版社 从动盘不工作时 从动盘本体2 从动盘毂3及减振器盘三者的窗孔是相互重叠的 如图2 10b所示 从动盘工作时 由摩擦衬片l和10传来的转矩首先传到从动盘钢片3和减振器盘9 再经过减振弹簧8传给从动盘毂6 这时减振弹簧被压缩 如图2 10c所示 因而 由发动机曲轴传来的扭转振动所产生的冲击即被弹簧所缓和 而不会传到传动系部件上 传动系中的扭转振动会使从动盘毂6相对于从动盘钢片3和减振器盘9来回转动 夹在它们之间的摩擦片4靠摩擦消耗扭转振动的能量 将扭转振动衰减下来 北京大学出版社 图2 10扭转减振器结构与工作原理示意图1 10 摩擦衬片2 波浪形弹性钢片3 从动盘钢片4 摩擦片5 特种铆钉6 从动盘毂7 调整垫片8 减振弹簧9 减振器盘 北京大学出版社 2 分离杠杆与分离轴承分离杠杆与分离轴承间有周向滑动 也有径向滑动 当两者在旋转中不同心时 径向滑动加剧 为了消除因不同心引起的磨损 在膜片弹簧离合器中广泛采用自动调心式分离轴承 如图2 11所示 轴承内圈转动 外圈4与外罩3之间以及内圈1与分离套筒5之间都留有径向间隙 在外圈与外罩间有波纹形弹簧片2使轴承在不工作时不能发生旷动 工作时 内圈便会自动地径向浮动到与膜片弹簧分离旋转轴线同心的位置 消除径向滑动 图2 11自动调心式分离轴承1 轴承内圈2 波纹形弹簧3 外罩4 轴承外圈5 分离套筒 北京大学出版社 3 离合器壳离合器在发动机与变速器之间 用离合器壳将它们连接起来 4 离合器的操纵机构离合器操纵机构能使离合器分离又能使离合器柔和接合的一套机构 它起始于离合器踏板 终止于离合器壳内的分离轴承 北京大学出版社 拉索式离合器操纵机构 图2 12上海桑塔纳轿车离合器拉索式操纵机构1 从动盘2 离合器压盘总成3 分离轴承4 分离套筒5 分离叉轴6 拉索组件7 分离叉臂8 回位弹簧9 卡环10 轴承衬套11 踏板轴12 踏板组件 北京大学出版社 液压式离合器操纵机构 图2 13北京BJ2020型汽车离合器液压式操纵机构示意图1 主缸体2 储油室螺塞3 活塞回位弹簧4 皮碗5 活塞垫片6 主缸活塞7 密封圈8 推杆9 踏板支承销10 踏板回位弹簧11 限位块12 偏心螺栓13 踏板14 踏板臂15 分离套筒16 分离叉17 分离叉回位弹簧18 挡环19 分离叉推杆总成20 工作缸活塞21 工作缸皮碗22 工作缸体23 活塞限位块24 进油管接头25 放气螺钉26 油管I 主缸 工作缸A 补偿孔B 进油孔C 出油口 北京大学出版社 图2 14桑塔纳2000GSi型轿车液压式离合器操纵机构1 变速器壳体2 分离叉3 工作缸4 储液室5 进油软管6 助力弹簧7 推杆接头8 离合器踏板9 油管总成10 主缸11 分离轴承 北京大学出版社 图2 15离合器工作缸的结构1 壳体2 活塞3 管接头4 皮碗5 挡圈6 保护套7 推杆A 放气孔B 进油孔 北京大学出版社 弹簧助力式离合器操纵机构 图2 16解放CAl092型汽车弹簧助力操纵装置示意图 a 接合状态 b 分离状态l 踏板2 助力弹簧3 拉臂4 拉杆5 分离叉臂6 调整螺母 北京大学出版社 气压助力式离合器操纵机构 图2 17气压助力式离合器操纵机构1 离合器踏板2 踏板回位弹簧3 第一拉杆4 控制阀5 第二拉杆6 中间轴外臂7 中间轴内臂8 助力气缸9 第三拉杆10 分离叉臂11 控制阀至工作气缸的连接软管12 进气管 北京大学出版社 2 2离合器维修 2 2 1主要零部件检修1 从动盘的检修 1 目视检查从动盘摩擦片的表面质量 如摩擦片表面轻微烧蚀 硬化或沾有油污时 可用粗砂布或用锉刀修磨以后再用 如摩擦片表面有裂纹 烧蚀严重 铆钉外露 减振弹簧断裂等情况 则应更换从动盘组件 2 检查摩擦片的磨损 使用深度游标卡尺测量每个铆钉头沉入摩擦片表面的深度 即铆钉头和摩擦片表面之间的距离 如图2 18所示 以确定摩擦片的磨损程度 从而确定该摩擦片是否可继续使用 如果其中任意一个铆钉头沉入深度小于0 5mm 则须更换离合器摩擦片或更换整个从动盘 北京大学出版社 图2 18检查从动盘摩擦片的磨损程度 3 检查从动盘钢片的变形 从动盘钢片的翘曲变形会引起汽车起步时离合器发抖和磨损不均匀 其翘曲度的测量如图2 19a所示 使用百分表在距从动盘外边缘2 5mm处测量从动盘的端面圆跳动量 其值不应超过允许值 否则应进行校正或更换 如图2 19b所示 4 检查离合器从动盘花键毂的磨损 北京大学出版社 图2 19从动盘变形的检查和校正1 百分表2 从动盘3 扳钳4 从动盘钢片 北京大学出版社 2 压盘的检修离合器打滑和分离不彻底容易