汽车空调电磁离合器常见故障及排除方法

文春云 广州市花都区理工职业技术学校 510800

汽车空调电磁离合器常见故障及排除方法

文春云 广州市花都区理工职业技术学校 510800

本文阐述了电磁离合器的组成部件与工作

原理，分析和归纳了离合器的常见故障，

并提出了相应的排除方法。

汽车空调；电磁离合器；故障分析

air-conditioning system; magnetic clutch; faults analysis

1 电磁离合器组成部件与工作原理

1.1 组成部件

图1 电磁离合器原理图

汽车空调电磁离合器是汽车发动机和空调压缩机之间的一个动力传递装置，是典型的机电一体化产品，一般由带轮总成、线圈总成和驱动盘总成三部分组成，如图1所示。带轮由轴承支撑，可以绕主轴自由转动，其侧面开有环形槽孔，可嵌入线圈绕组。线圈绕组固定在压缩机的外壳上，其正极引线接整车电源，负极引线搭接于压缩机壳体。驱动盘总成由驱动盘、吸盘、复位弹簧等组成，通过花键与压缩机主轴连为一体。

1.2 工作原理

当接通空调开关时，电流通过离合器电磁线圈，线圈产生电磁场吸引驱动盘总成,使吸盘与带轮摩擦端面紧紧贴合在一起，将发动机扭矩传递给压缩机主轴并使之旋转；断开空调开关，电源电路停止供给线圈电流，导致线圈磁场消失，驱动盘总成在复位弹簧作用下回位，断开带轮与压缩机主轴的联接，带轮仍在转动，但压缩机停止了工作。

2 电磁离合器故障分析及排除方法

2.1 带轮轴承松旷

带轮轴承的工作环境非常恶劣，既要承受-30℃的严寒到+40℃的酷暑，还要承受4000r/min～6500r/min的连续运转和6500r/min～8000r/min的短时高速运转，所以轴承的故障比较多发。轴承早期故障一般表现为疲劳松旷，即滚珠和内外轮滚道产生磨损，径向和轴向游隙增加，轴承内轮与轴颈发生微量滑移等，致使工作时轴承产生振动、噪音和高热等。当热量传至电磁线圈，会导致线圈电磁吸合力下降，摩擦片打滑等,滑动摩擦产生的热量又加剧线圈的烧蚀和轴承的损伤。带轮轴承松旷的故障表现为：转动有卡滞，轴向和径向有窜动位移量，运转时带轮不平稳且伴有杂音。排除办法：更换轴承，保证轴承与轴颈配合精准，旋转高精度，转动平稳流畅无杂音。

2.2 传动皮带松弛

由于空调压缩机传动负荷较大，皮带与带轮初期磨合及线绳蠕变伸长等因素，皮带在运行一段时间后，其张力会有所降低，长时间使用会逐渐松弛。当松弛导致皮带驱动力矩低于空调压缩机负荷时，皮带开始打滑和抖动，并出现异常噪音，不仅污染环境，而且还存在着潜在的故障。皮带张紧力一般通过在皮带与两带轮的切边中点施加一个垂直于皮带的载荷，使其产生规定的挠度来控制。简易的检测方法是用双指用力下压传动带的中间位置（压力约98N），传动带向下的位移量在9mm～12mm为宜，否则需要调整张力或者更换皮带。皮带更换后应该满负荷跑合5分钟，然后再检测张力，如不在规定的张力范围，必须重新调整到规定值。

2.3 离合器端跳

离合器端跳是指皮带轮和吸盘旋转一周，其吸合面区域的跳动量，分驱动盘端跳和带轮端跳两种，如图1所示。压缩机运行的过程中，消耗的功率高，如果离合器吸合面存在严重磨损、凸起、杂物等，就会导致皮带轮和吸盘一定程度的变形，从而产生离合器端跳。如果离合器轴颈有弯曲、皮带轮有扭转、带轮轴承松旷等，会加重端跳现象，甚至产生高频振动，从而导致压缩机振感明显，皮带跳动异常，最终造成离合器部件松脱、皮带异常磨损断裂等后果。离合器端跳要综合多种情况予以判断，如：静态检查皮带轮和吸盘是否弯曲变形，其接触面是否均匀、平整；动态检查压缩机振动和皮带跳动等现象。排除方法：清理吸合面，更换带轮总成与驱动盘总成等。

2.4 轮槽中心有面差

轮槽中心面差是指离合器皮带轮轮槽中心面与发动机主动轮轮槽中心面不在同一平面，导致传动皮带与轮槽中心面形成一个夹角。根据压缩机使用维修手册数据显示，该夹角不能超出20′。随着空调压缩机长时间、高负荷运转，轮槽中心面差会由于带轮轴向窜动、轴承松旷、带轮端跳等因素产生。该面差越大，造成皮带轮和皮带单侧磨损越严重，离合器轴承轴向受力增大，最后导致轴承早期磨损，皮带单侧磨损发热断裂等。在离合器维护保养中，要注意观察皮带轮在旋转时有无偏摆、扭转、拖滞现象，检查皮带是否完好，配对的皮带盘是否在同一平面。如果发现皮带与轮槽相接触的单个侧面光得发亮，就说明皮带两侧受力不均且打滑，轮槽中心有面差。排除方法：调整带轮的轴向定位，更换磨损的带轮轴承，同时必须更换皮带。

2.5 空气间隙有偏差

离合器空气间隙即离合器未工作时带轮与吸盘间存在的间隙，如图1所示。空气间隙非常重要，若间隙太小，当吸盘脱离时可能发生离合器拖曳现象；而间隙过大，带轮与吸盘的吸合可能不紧密，离合器易打滑。所以空气间隙无论过大或过小，都会使带轮与吸盘之间产生摩擦，造成离合器工作不正常。目前大多数轿车空调电磁离合器的空气间隙在0.3mm～0.6mm范围以内，随着离合器吸合面的工作磨损、皮带轮和驱动盘轴向微量滑移、离合器端跳、轴承松旷等原因，空气间隙可能逐步偏离标准范围。在离合器维护保养时，用塞尺沿空气间隙圆周方向扫一圈, 如果发现测量值不在标准范围内，须增减垫圈，将间隙调整合格。

2.6 吸合面有脏污

轿车空调压缩机一般布置在引擎舱内靠前偏下的位置，车辆在行驶的过程中，虽然有一定的防护措施，但车轮扬起的尘砂、泥水、油污等仍不可避免会侵蚀空调离合器。如果在离合器吸合面上附着了少量的油渍、污垢或杂物等，会直接降低其摩擦系数，造成离合器打滑，从而影响动力的传输效果；此外还可能引起离合器发热，破坏空气间隙大小等等，最终损坏空调离合器。因此，在离合器日常使用维护中应注意吸盘和带轮接触面的清洁，及时观察并清除接触面的油污和杂物等。

2.7 线圈及导线松脱

电磁离合器是传输发动机功率的关键部件，又经常在高转速下通断工作，须承受150℃以下的连续高温等，所以其工作强度高、条件差，恶劣的条件和不当的使用都可能导致电磁线圈及导线松脱。正常情况下，当线圈电压变化范围在11V～13.5V时，离合器应运行平稳，不允许有异常噪音、振动和时断时续等现象。否则需要排除电磁线圈是否有松动，导线接头和搭铁处是否有松脱或污垢、锈蚀等情况。在检查维护过程中，需要确认电磁线圈是否对中，螺钉拧紧力矩是否符合要求；必要时更换导线或接头，清洁、紧固搭铁线等。

2.8 电磁线圈被烧蚀

电磁线圈被烧蚀是离合器故障中常见的一种，因为无论离合器负荷过大，还是前述的七种故障形式，最后都可能表现为离合器打滑、摩擦与发热。电磁线圈在长时间过热的工作环境中，其阻值会发生变化。如果因为短路造成阻值变小，则流过线圈的电流增大，从而加速烧毁线圈；如果接触不良造成电阻增大，则流过线圈的电流减小，离合器吸合力下降，产生滑磨和发热，加剧线圈的烧蚀。电磁线圈的额定阻值随温度高低而发生细微变动，一般在温度20℃时，线圈电阻值为（3.7±0.2）Ω（以车型不同其阻值略有差别）。用万用表电阻档测量离合器导线和接地之间的定子线圈的电阻，如果电阻小于标准值,说明线圈出现短路；如果表针不动，则线圈已经断路。由于电磁线圈在制造时一般是用胶封死的,因此排除故障只能更换新的电磁线圈。

3 结语

综上，汽车空调电磁离合器的各类故障之间是相互关联的，已有的故障如果得不到及时排除，马上会产生新的故障，并加剧电磁离合器的损坏。故障的诊断办法很灵活，可以通过某个明显的特征立即诊断出故障所在，也可以综合故障的表现和机理对其加以判断。但不论用什么方法，都离不开对系统的工作原理及部件的结构、性能、电路等较深入的理解和掌握，以及工作中实践经验的不断积累。

[1]王瑞君,杨英俊.汽车空调系统原理与维修[M].北京:中国劳动社会保障出版社，2003.

[2]陈孟湘.汽车空调[M].上海:上海交通大学出版社，2001.

Faults Analysis and Clearing of Magnetic Clutch for Automotive Air-conditioning System

Wen Chunyun Huadu Polytechnic Vocational and Technical School, Guangzhou 510800, China

This paper analyzes and summarizes the eight common faults of magnetic clutch for automotive air-conditioning system, and puts forward the corresponding clearing measures.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.036

文春云（1975－），女，贵州清镇人，广州市花都区理工职业技术学校教师，工程师，研究方向为汽车空调系统、 汽车电气化