楊杰武
北京福田戴姆勒汽車有限公司 北京市 101400
(1)離合器從動盤失效模式:離合器從動盤減震彈簧斷裂或離合器從動盤轂開裂;
(2)離合器從動盤失效時行駛里程:20000—30000公里;
(3)離合器從動盤失效圖片,見圖1;
(4)之前采取的維修處理措施:更換榮城黃海、中國重汽、重卡金輪、翔實、冠良等品牌離合器從動盤,更換過變速器第一軸;
(5)維修處理結果評價:不同品牌離合器從動盤裝車后失效模式和失效里程基本類同。
離合器從動盤摩擦片鉚釘孔深度基本接近新件狀態,表明失效的離合器從動盤遠未達到正常的使用壽命,與失效時的行駛里程20000—30000公里相吻合;在行駛里程較少的情況下離合器從動盤產生減震彈簧斷裂或盤轂開裂,此為典型的早期疲勞損壞,產生的原因主要有兩方面:其一為從動盤自身因素,從動盤疲勞強度不足造成,其二為外部交變載荷產生的額外沖擊力造成;離合器從動盤轂花鍵齒存在明顯的沖擊變形,表明離合器從動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在離合器從動盤上,而導致離合器從動盤失效的因素不在從動盤自身。

圖1
(1)整車配置:6系4×2牽引車,發動機型號:WP10.270E32,變速箱型號:9JS119TA(超速檔變速箱),驅動橋速比:4.625,輪胎型號:12.00R20;附發動機外特性曲線圖。

(2)整車動力分析:從發動機外特性曲線可以看出在轉速1300—1800r/min時發動機輸出扭矩較大,對應的整車各檔位在此轉速區間動力性較好。通過動力傳動計算發動機轉速1300—1800r/min時,對應的整車最高檔車速時為79—110 Km/h,由此分析認為此車為標載高速車型,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造成發動機熄火,起步后車輛在平坦的水泥路面上變速器在一檔位置時慢慢松開油門踏板發動機即熄火,分析認為是由于整車變速器低檔時總傳動比偏少導致發動機儲備扭矩不足,造成松開油門踏板發動機即熄火,即整車低速行駛性能不佳。
2.3.1 車輛運行工況
車輛主要行駛區域為山東、河北和江蘇,主要以高速公路為主,屬危險品運輸車,車輛總重在43噸左右,且為單程運輸,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
通過車輛實際運行工況比對整車配置可以看出,車輛的實際運用與整車配置不匹配,沒有充分利用整車配置的優勢,反而恰巧運用了整車配置的劣勢。
根據實際運行車速逆向分析動力供給:當車速在60—70Km/時,變速器處于最高檔通過動力傳動計算發動機對應的轉速為980—1150r/min,通過比對發動機外特性曲線可以看出此轉速區間對應扭矩較小,表現在整車上在此速度區間動力較小,即遇到較小坡度也不得不換檔,造成換檔頻率過高,這也是導致離合器從動盤早期疲勞損壞的因素之一;同時在此速度區間通過整車驅動力計算,整車輸出的驅動力基本與整車阻力相當,動力儲備系數接近零,具體表現在行駛中易產生整車慣性反推發動機輸出的動力,即類似通常所說的“聳車”,在此過程中整車動力傳動系統必然產生交變沖擊力,在整個動力傳動系統中除離合器外其他零部件為剛性連接,不能衰減這個交變沖擊力,因此這個沖擊力集中在離合器上,最終導致離合器從動盤早期疲勞失效。
通過上述分析離合器從動盤早期疲勞失效是由于整車動力傳動系統存在交變沖擊力,沖擊力產生的原因為車輛中低速時動力輸出不足導致,提高動力輸出的方式有兩種:一為提高發動機輸出扭矩,二為提高整車的總傳動比。提高發動機輸出扭矩,相應需要強化整個動力傳動系統,從經濟角度出發此方案不可行;提高整車的總傳動比可以從變速器和驅動橋兩方面著手,且比較經濟可行,經過計算比較選擇將變速器總成由9JS119TA型號改為9JS119型號,相當于中低速動力輸出增加了23%。
將變速器總成由9JS119TA型號改為9JS119型號后,試車低速行駛性能改善明顯,跟蹤3個月行駛里程達41000公里沒有產生離合器從動盤失效的故障。
在維修過程中對于重復發生的故障,分析處理時不能局限于失效件本身的檢查分析,需要發散性思維,應從與失效件相關聯的零部件影響因素、車輛使用因素、甚至整車設計匹配等因素進行多緯度綜合分析確定故障產生的根本原因,有針對性的采取有效的維修處理措施。