安徽江淮汽车股份有限公司
摘要：通过分析影响离合压盘断裂的影响因素，为解决离合器压盘断裂故障提供解决方法、步骤。
关键词：压盘断裂；原因分析；
引言：
依据公司“敬客经营，服务销车”的经营理念，某轻型汽车结合市场定位，客户对可靠性要求很高，通过产品力调研，车型满意度降低，市场售后反馈问题较多，其中离合类问题23%，占TOP 2。
对某车型离合类问题统计调研：故障件离合器居首位，占57%；其中又以压盘断裂问题比较突出，与分离指不平、压力不均占TOP3席位。
通过对DMS数据统计自2019年7月-12月市场某车型离合器故障共计报单41例，月故障数基本维持在7例，压盘断裂数在4例，占一半以上，见图2所示。其中压盘断裂故障影响程度最严重，离合功能丧失、车辆无法正常行驶，且易出安全事故，解决某车型离合器压盘断裂问题迫在眉睫。
1.离合器压盘工作原理
离合系统的工作原理是通过踩踏离合踏板，实现离合器的分离与结合，从而实现力离合操纵功能，离合压盘作为离合系统的重要组成部件，通过自身前进与后退实现离合器的分离与结合。离合器压盘采用螺栓通过离合器盖固定到发动机飞轮上，离合器压盘通过将离合器盖上传递来的压紧力作用在摩擦片上，并吸收由于滑磨而产生的热量。在离合器分离时，压盘升起，释放压紧力，从动盘停止转动。这就需要压盘有较大的刚度，以免翘曲变形而影响压紧力;压盘还应具有良好的对中性，需要进行静平衡的测量；压盘有较大的质量，以增大热容量，便于散热，避免高温疲劳寿命;
2.原因分析
2.1：空间尺寸校核
影响离合器压盘断裂的一个主观因素，为零部件动态空间尺寸干涉，具体尺寸链见图4.新车状态，实车经过下线评审，不存在干涉问题，但是随着客户使用，行驶里程增加，离合器从动盘会磨损变薄，离合器压盘会向后退，离合器分离轴承从而后退，如果后退空间不足，就会出现分离轴承与变速箱一轴底座干涉，导致离合器压盘压不紧，离合器从动盘滑磨，离合器内部温度急剧上升，离合器高温强度不足断裂。
2.2：离合器安装检测
2.2.1螺栓安装尺寸
飞轮上压盘螺纹安装深度要大于螺纹啮合深度，检核结果见图5，否则离合器螺栓打不紧，离合器安装压紧力过小，离合器容易打滑，引起工作温度过高，压盘高温疲劳断裂。
2.2.2安装螺栓工艺
将离合器盖、盘总成用对位芯轴对正插入飞轮，并将螺栓轻轻拧上；
a、 螺栓按①⑤③⑦②⑥④⑧顺序用（3～5） N.m扭矩打紧；
b、 螺栓按①⑤③⑦②⑥④⑧顺序用表1中规定扭矩打紧；
c、 螺栓①②③④⑤⑥⑦⑧用表1中规定扭矩重复打紧。
为了便于安装，离合器上有时会用涂成红色的垫块（红色的螺钉、红色的支环）进行预紧。在离合器安装完成后，必须将红色的垫块（红色的螺钉、红色的支环）拆掉，如果不去掉，会造成打滑、烧片的故障，严重可能会导致安全事故；
2.3：盖盘铸造缺陷
对断裂件的断口采用显微镜(调至30倍)进行查看，判断断口处有无原始裂纹、气孔、砂眼等原始铸造缺陷，
2.4：结构属性符合性
2.5.1硬度、金相、化学材质分析；
对故障件进行硬度检测，压盘材料为灰铁250，工艺要求硬度HB180-220；化学材质主要检测C Mn Si S P等材料含量见表一，符合要求。
表1 化学材质检测
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2.5.2压盘剪切强度
根据离合压盘数模建立离合压盘强度分析有限元模型。分析所需要的边界条件（输入）：依据离合器压盘总成工作条件，施加扭矩168N·m；压紧力3900N。
压盘材料为HT250,仿真分析结果为21Mpa，远小于压盘本身剪切强度（598Mpa），压盘危险点为耳朵根部。
2.6：飞轮、变速器同轴度及平面度
拆下故障车离合器后，注意检查是否漏油，同时检查车同轴度及平面度；飞轮平面度检测≤极限偏差0.076mm；变速器安装时与飞轮同轴度检测≤极限偏差0.127mm，变速器Ⅰ轴同轴度检测≤极限偏差0.254mm[1]。
2.7：离合压盘质量
离合器压盘质量越大散热性越好，在整车输入参数，如整车传动比已定，主要通过场地强化试验方法验证。
试验原理为：通过增加发动机转速、汽车总重、改变道路阻力，使汽车起步时离合器滑磨功增加，从而加快摩擦片的磨损。
1）汽车停在坡度（≥30%）上，汽轮后有填铁，防止后滑，手制动放松；
2）启动发动机并将其维持在一定转速下，放松离合踏板使离合器结合，汽车起步，测量起步时间，停车，在起步，间隔30S，共10次；
2.8整车传动比
如公式1所示[2]，整车传动比增大，可减小离合器滑磨功，同等工况下，工作温升不高，压盘工作温度相对低，相应改善工作温度。
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........................公式1
式中: ma为汽车总质量;
rr为车轮转动半径
ig i0为整车传动比
3.应用效果检查
3.1 方案对比
在空间及安装工艺符合要求条件下，通过调整离合压盘质量可解决压盘断裂问题，单因整车状态已定，离合器空间受限，通过加大离合器尺寸增加压盘质量不可行；通过调整整车传动比，会影响动力性、经济性；且调整整车传动比，需要重新标定及上公告，费用较高,且周期较长；一般通过对压盘内径台阶处增加厚度，做支撑环让位槽，250mm规格压盘质量最大可增至1.3Kg,，或者通过将压盘材料改为散热性能更好的球铁材料。
3.2 试验验证
离合器方案优化后，需对改善离合器总成重新进行台架试验，可；及道路可靠性验证，要进行6000Km山路工况；并对道路可靠性验车离合器拆解，充分分析离合器性能，具体测试参数如下：
表2 测试参数
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4.结论
离合器压盘压盘断裂是离合器最为严重的故障之一，在离合器设计及选型之初要给予充分考虑。本文从影响离合压紧力，离合压盘吸热、离合器压盘散热等三个方面，发散提出影响离合器压盘断裂的末端因子，为解决离合器压盘断裂问题提供了技术方向。
参考文献：
[1] 徐石安．江发朝.汽车离合器．北京：清华大学出版社，2005.
[2]江淮汽车集团研发中心.江淮轻型卡车设计规范.第一版,合肥: 江淮汽车股份有限公司,2006年6月.