楊杰武
北京福田戴姆勒汽車有限公司 北京市 101400
(1)離合器從動(dòng)盤失效模式:離合器從動(dòng)盤減震彈簧斷裂或離合器從動(dòng)盤轂開裂;
(2)離合器從動(dòng)盤失效時(shí)行駛里程:20000—30000公里;
(3)離合器從動(dòng)盤失效圖片,見圖1;
(4)之前采取的維修處理措施:更換榮城黃海、中國(guó)重汽、重卡金輪、翔實(shí)、冠良等品牌離合器從動(dòng)盤,更換過變速器第一軸;
(5)維修處理結(jié)果評(píng)價(jià):不同品牌離合器從動(dòng)盤裝車后失效模式和失效里程基本類同。
離合器從動(dòng)盤摩擦片鉚釘孔深度基本接近新件狀態(tài),表明失效的離合器從動(dòng)盤遠(yuǎn)未達(dá)到正常的使用壽命,與失效時(shí)的行駛里程20000—30000公里相吻合;在行駛里程較少的情況下離合器從動(dòng)盤產(chǎn)生減震彈簧斷裂或盤轂開裂,此為典型的早期疲勞損壞,產(chǎn)生的原因主要有兩方面:其一為從動(dòng)盤自身因素,從動(dòng)盤疲勞強(qiáng)度不足造成,其二為外部交變載荷產(chǎn)生的額外沖擊力造成;離合器從動(dòng)盤轂花鍵齒存在明顯的沖擊變形,表明離合器從動(dòng)盤承受交變載荷的作用力影響明顯;不同品牌的離合器從動(dòng)盤失效模式和失效里程基本類同,綜合以上分析表明失效的模式體現(xiàn)在離合器從動(dòng)盤上,而導(dǎo)致離合器從動(dòng)盤失效的因素不在從動(dòng)盤自身。
圖1
(1)整車配置:6系4×2牽引車,發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):WP10.270E32,變速箱型號(hào):9JS119TA(超速檔變速箱),驅(qū)動(dòng)橋速比:4.625,輪胎型號(hào):12.00R20;附發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖。
(2)整車動(dòng)力分析:從發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線可以看出在轉(zhuǎn)速1300—1800r/min時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩較大,對(duì)應(yīng)的整車各檔位在此轉(zhuǎn)速區(qū)間動(dòng)力性較好。通過動(dòng)力傳動(dòng)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1300—1800r/min時(shí),對(duì)應(yīng)的整車最高檔車速時(shí)為79—110 Km/h,由此分析認(rèn)為此車為標(biāo)載高速車型,高速行駛性能較好。
空載試車:車輛空載一檔起步油門踏板與離合器配合稍微不注意就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,起步后車輛在平坦的水泥路面上變速器在一檔位置時(shí)慢慢松開油門踏板發(fā)動(dòng)機(jī)即熄火,分析認(rèn)為是由于整車變速器低檔時(shí)總傳動(dòng)比偏少導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)備扭矩不足,造成松開油門踏板發(fā)動(dòng)機(jī)即熄火,即整車低速行駛性能不佳。
2.3.1 車輛運(yùn)行工況
車輛主要行駛區(qū)域?yàn)樯綎|、河北和江蘇,主要以高速公路為主,屬危險(xiǎn)品運(yùn)輸車,車輛總重在43噸左右,且為單程運(yùn)輸,車速不超過70Km/h,行駛中常用車速在60—70Km/;
2.3.2 使用因素分析
通過車輛實(shí)際運(yùn)行工況比對(duì)整車配置可以看出,車輛的實(shí)際運(yùn)用與整車配置不匹配,沒有充分利用整車配置的優(yōu)勢(shì),反而恰巧運(yùn)用了整車配置的劣勢(shì)。
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行車速逆向分析動(dòng)力供給:當(dāng)車速在60—70Km/時(shí),變速器處于最高檔通過動(dòng)力傳動(dòng)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為980—1150r/min,通過比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線可以看出此轉(zhuǎn)速區(qū)間對(duì)應(yīng)扭矩較小,表現(xiàn)在整車上在此速度區(qū)間動(dòng)力較小,即遇到較小坡度也不得不換檔,造成換檔頻率過高,這也是導(dǎo)致離合器從動(dòng)盤早期疲勞損壞的因素之一;同時(shí)在此速度區(qū)間通過整車驅(qū)動(dòng)力計(jì)算,整車輸出的驅(qū)動(dòng)力基本與整車阻力相當(dāng),動(dòng)力儲(chǔ)備系數(shù)接近零,具體表現(xiàn)在行駛中易產(chǎn)生整車慣性反推發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力,即類似通常所說的“聳車”,在此過程中整車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)必然產(chǎn)生交變沖擊力,在整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中除離合器外其他零部件為剛性連接,不能衰減這個(gè)交變沖擊力,因此這個(gè)沖擊力集中在離合器上,最終導(dǎo)致離合器從動(dòng)盤早期疲勞失效。
通過上述分析離合器從動(dòng)盤早期疲勞失效是由于整車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)存在交變沖擊力,沖擊力產(chǎn)生的原因?yàn)檐囕v中低速時(shí)動(dòng)力輸出不足導(dǎo)致,提高動(dòng)力輸出的方式有兩種:一為提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩,二為提高整車的總傳動(dòng)比。提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩,相應(yīng)需要強(qiáng)化整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)此方案不可行;提高整車的總傳動(dòng)比可以從變速器和驅(qū)動(dòng)橋兩方面著手,且比較經(jīng)濟(jì)可行,經(jīng)過計(jì)算比較選擇將變速器總成由9JS119TA型號(hào)改為9JS119型號(hào),相當(dāng)于中低速動(dòng)力輸出增加了23%。
將變速器總成由9JS119TA型號(hào)改為9JS119型號(hào)后,試車低速行駛性能改善明顯,跟蹤3個(gè)月行駛里程達(dá)41000公里沒有產(chǎn)生離合器從動(dòng)盤失效的故障。
在維修過程中對(duì)于重復(fù)發(fā)生的故障,分析處理時(shí)不能局限于失效件本身的檢查分析,需要發(fā)散性思維,應(yīng)從與失效件相關(guān)聯(lián)的零部件影響因素、車輛使用因素、甚至整車設(shè)計(jì)匹配等因素進(jìn)行多緯度綜合分析確定故障產(chǎn)生的根本原因,有針對(duì)性的采取有效的維修處理措施。