某輕卡自調節式離合助力器的分析與開發

侯登科，張運偉，幸振凡，宋靜玄，程銳

（安徽江淮汽車集團股份有限公司輕型商用車制造公司質量管理部，安徽 合肥 230000）

前言

輕卡離合系統主要由離合器和液壓機械機構組成，而離合器多以單摩擦片推式磨片彈簧離合器為主，在長期使用過程中，由于摩擦片使用過程中的磨損，會使實際分離行程變大，導致離合器燒蝕，掛擋困難。為提高車行駛的安全性，需對摩擦片磨損問題展開故障分析。

1 離合系統結構

輕卡多使用離合總泵配合離合助力器的結構。踩下離合踏板，離合總泵的離合油輸出，到達離合助力缸的油腔，這時離合油有兩個走向，一是推動連接推桿的主缸活塞，二是推動繼動活塞，使氣缸閥門打開，儲氣罐里的壓縮空氣流入助力缸的氣腔，這時在氣壓力和液壓力同時作用下，將推桿頂出，帶動分離撥叉，從而使分離軸承壓向分離指；松開離合踏板，油壓下降，在離合壓盤彈簧力的作用下，推桿回位移動，繼動活塞也同時回位，關閉進氣通道，這時閥門總成和繼動活塞之間有排氣間隙，壓縮氣體排出大氣，推桿回到原始位置。

圖1 離合系統結構

圖2 離合助力器結構

2 失效分析

目前輕卡大部分采用上述比較成熟的可調節式結構，該結構簡單可靠，同時由于是氣液助力，適用于大噸位的輕卡使用，提供良好的換擋效果。但該結構同時也存在缺點，由于離合器在長期使用過程中，摩擦片會隨著換擋次數的增加而逐漸磨損，厚度降低，導致分離指下端點向分離軸承方向移動，使分離指與分離軸承頂死，實際分離行程變大。

目前使用的可調節使助力器由于回位彈簧在助力活塞的前方，在每次松開離合踏板時，回位彈簧會推動助力活塞回到最初位置，即使摩擦片磨損后，助力活塞的位置也不會發生變化。但由于實際分離行程變大，助力器工作行程不變，這樣會使離合器分離不清，嚴重時會導致摩擦片燒蝕。

為避免該問題的發生，車主需要定期進行維護保養。通過調節推桿螺母位置，使推桿前端向前彌補摩擦片磨損造成的間隙。由于人為因素是一種不可控因素，這種定期維護一旦不及時，就會造成摩擦片燒蝕，導致掛檔困難，造成用戶的極大抱怨。所以，急需要一種可以通過機械結構實現自動調節間隙的離合器，來保證車輛換擋的穩定性與可靠性。

3 新結構開發

3.1 方案分析

目前使用的可調節使助力器無法實現自動調整的主要原因是回位彈簧在助力活塞的前方，導致推桿位置無法隨著摩擦片磨損而發生變化。針對該原因，制定以下改進方案：

圖3 可調節式與自調節式結構對比

（1）將回位彈簧放置在助力活塞后側；這樣在原有助力器整體結構不變的情況下，回位彈簧會在摩擦片磨損后會釋放一定壓縮量，將助力活塞向前推動，使其初始位置前移，從而推動分離指，填補磨損造成的間隙。

（2）將原有助力器缸體加長；由于需要給后置的彈簧留出空間，同時又要保證助力活塞有足夠的工作行程，在原有基礎上將助力器缸體加長。

（3）鎖緊螺母狀態更改為常鎖緊狀態。可調節式助力器的推桿可以隨著摩擦片的磨損而自行調節位置，無需人工后期調節。

3.2 方案驗證

使用新結構制作4組樣件，對市場典型4臺故障車進行了更換驗證，全部使用新結構的自調式離合助力器，對車輛表現持續進行跟蹤，結果如下：

表1

市場故障車驗證效果良好，隨后進行100臺小批量生產驗證，跟蹤其市場表現，該批車輛均未反饋摩擦片燒蝕。

3.3 試驗驗證結論

通過市場故障車輛與小批量生產車輛的驗證結果，說明該結構的自調式離合助力器可以完全替代傳統的可調節式離合助力器，同時無需進行人工維護，大幅提升車輛的穩定性與可靠性。

4 固化措施

4.1 圖紙修改

根據驗證結果，對離合助力器圖紙進行更新，將可調節式離合助力器切換為自調節式離合助力器，同時由于自調節式離合助力器缸體更長，所以對離合系統管線路進行重新優化，以適應新結構離合助力器。

針對后續新開發的車型將直接使用自調節式離合助力器，避免問題的重復發生。

4.2 下發裝調工藝規范

下發自調節式離合助力器裝調規范，對以下幾個方面進行明確和規定：

（1）自調式離合助力器的檢查與確認；

（2）自調式離合助力器與支架的固定方式以及角度；

（3）自調式離合助力器與變速器的安裝方式及注意事項；

（4）自調式離合助力器助力器管路裝配方式及扭矩要求。

對該新結構在使用安裝中需要注意的事項進行說明，對裝配工藝過程進行嚴格規范，保證自調節式離合助力器的效能完全發揮。

5 總結

通過新結構的自調節式離合助力器的開發與使用，避免了傳統可調節式離合器使用過程中的短板，無需再進行人工維護，大幅降低車輛的故障率和市場維護保養費用。后期開發的氣助力車型可直接使用該結構，為設計開發提供良好的基礎，持續推動輕卡產品的品質升級。