主离合器分离不彻底故障分析与排除

刘重发 杨杰敏 张永锋

摘 要：多片式主离合器分离不彻底，挂挡时打齿或挂不上挡，挂上挡后未松主离合器踏板，车体会明显窜动，给使用带来很大的安全隐患。分析了主离合器分离不彻底的各种原因，结合实践经验给出了逐步检查处理措施，并以流程图的形式展现，供相关技术人员参考。

关键词：主离合器;摩擦片;分离不彻底

中图分类号：U472        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.011

1 故障现象

履带式车辆一般采用多片式主离合器，安装在变速箱主动轴上。主离合器一般由主动部分、被动部分和分离装置组成。将主离合器踏板踏到底，若不能完全切断发动机与变速箱的动力联系，则称主离合器分离不彻底。此故障的实质是：分离时主、被动摩擦片之间的平均间隙过小（小于0.2 mm）或间隙分布不均，造成主、被动摩擦片之间分离不彻底。其现象为：踏下主离合器踏板后，存在挂挡时打齿、挂挡困难或挂不上挡等现象;起车时，挂上挡后未松主离合器踏板，车体有明显窜动;使用时间稍长，主离合器就过热。

2 原因分析

主离合器分离彻底与否，取决于摩擦片之间的分离程度，分离彻底性可以用主离合器处于分离状态下的剩余黏滞力矩来衡量。剩余黏滞力矩的大小是随着主离合器及其操纵装置技术状况的变化而变化的。随着使用时间的增长，剩余黏滞力矩有增大的趋势。剩余黏滞力矩的存在将出现起车困难、挂挡时打齿、挂挡困难甚至挂不上挡、挂上挡后未松主离合器踏板时车体有明显地窜动、主离合器明显过热等现象。

剩余黏滞力矩一般是随着摩擦副数目的增多而有所增大。但剩余黏滞力矩的大小并不完全取决于摩擦片数目的多少，而主要取决于摩擦片的状况，主、被动鼓齿槽的撞击磨损程度以及压板行程的变化等因素。

2.1 摩擦片的状况

（1）摩擦片翘曲。摩擦片翘曲的原因之一是摩擦片温升不均。也就是说摩擦片在相对滑动中，内、外径处的滑动速度是随半径的增大而增高。摩擦片的表面温升变化的规律是由内向外逐渐增高，加之主离合器结合过程的时间往往很短（一般只有1～2 s），很难建立起热平衡，因而摩擦片表面的局部温度可能很高，而这时的主离合器平均温度并不高。但由于散热不均，环境较恶劣，摩擦表面的温升又不一致，这就造成了摩擦片的翘曲。剩余黏着力矩将随着摩擦片翘曲程度的恶化而进一步增大。当摩擦片的翘曲程度严重恶化时，将影响到主离合器的分离彻底性。

（2）摩擦片表面黏着严重。通过对剩余黏滞力矩的测定表明，主离合器剩余黏滞力矩增加，主要是由于摩擦表面黏着严重所致。

剩余黏滞力矩随着摩擦片黏着程度的恶化而增加。

因而需要分离主离合器时，由于摩擦片局部黏着严重，形成了较强的分子结合键，导致黏着阻力增大。要使摩擦片间彻底分离，必须剪断或撕脱局部的黏着金属，使主离合器产生了较大的剩余黏滞力矩，消耗了一部分发动机的动力。所以黏着磨损是产生剩余黏滞力矩的主要因素，它不依赖于摩擦片是否翘曲，但摩擦片的翘曲程度可影响到黏着磨损形成的快慢。摩擦片翘曲时，其表面局部温度升温较高，黏着磨损形成的就快。

2.2 主、被动鼓齿槽有凹坑

主、被动鼓齿槽一方面起支撑摩擦片的作用，另一方面，当主离合器分离或者结合时对摩擦片起导向作用。在工作中齿槽受摩擦片的反复撞击、挤压，在其工作面一侧形成了凹坑，而凹坑的裂变程度随着使用时间的增长而加剧。在分离过程中，摩擦片就会受到凹坑的阻碍，而不能自由移动。摩擦片与摩擦片之间不能出现可靠的分离间距，形成了剩余黏滞力矩。大量的试验表明，齿槽凹坑的出现，在一个中修期内并不显著，也就是说对剩余黏滞力矩的形成不是主要因素。

2.3 压板行程的变化

当摩擦片数目一定时，压板行程的大小，决定了摩擦片与摩擦片之间的间距。使用中由于操纵装置各铰接处的磨损以及其他因素的影响，可使压板行程变小，平均片距也随之变小，必然造成剩余黏滞力矩增大而使主离合器分离不彻底。

（1）摩擦片断迭。因摩擦片制造本身的缺陷，且当黏着磨损严重时，摩擦片有可能产生裂缝，并在主离合器反复地分离和结合过程中，操作过猛，对摩擦片产生过大的冲击作用，从而使摩擦片从裂缝处断裂。当主动摩擦片断裂后，在分离过程中，断口处在径向力的作用下，易向内收缩而形成断迭。断迭后，相当于局部增加了摩擦片的厚度，使自由行程增大，压板行程减小，而影响主离合器分离的彻底性。

（2）主离合器固定螺母松动或变速箱主动轴轴承严重磨损。固定螺母松动或轴承严重磨损后，在分离主离合器时，其轴向力的作用会使主离合器产生轴向窜动，而使自由行程增大，压板行程减小，主离合器分离不彻底。

固定螺帽松动的主要原因是锁紧垫片失效所致。因而在拧紧固定螺母时，固定螺母与锁紧垫片之间将产生较大的摩擦力矩，在摩擦力矩的作用下，锁紧垫片的内卡爪很可能被剪断而失去锁紧作用。特别是锁紧垫片的材质较脆时，卡爪更容易被剪断。

（3）销与销孔磨损严重。当车辆使用到后期时，销与销孔必然磨损，此时，就会出现下列现象：踏主离合器踏板，横拉杆向左移动一段距离后，活动盘才开始转动，这段距离叫假自由行程。其检查方法是用小橇杆将活动盘撬住，用手按踏板到有抗力为止，量出横拉杆的假自由行程。然后按检查横拉杆自由行程的方法检查，得出的数据与前者之差，即是反映弹子间隙的行程。

若反映弹子间隙行程小于标准值，应更换销子或可放长横拉杆，使弹子间隙增大。由于踏板总行程一定，必然带来工作行程不符合标准，此时，可将踏板固定板上的下限制螺栓拧出，相应地增加总行程，即可暂时使用。

当操纵装置各连接销、孔磨损严重时，会使其空行程增大，而工作行程减小，即压板行程变小。

3 检查与处理

主离合器分离不彻底故障检查处理流程如图所示。

检查主离合器是否分离不良的简易方法是：启动发动机，使其达到最高空转转速，然后迅速踏下主离合器踏板的同时松加油踏板，此时发动机和主离合器主动部分很快停止转动，而主离合器被动部分和变速箱主动部分在惯性作用下仍继续转动。如果分离彻底的主离合器，其主、被动摩擦片相互摩擦发出“嗡嗡”的时间较长，反之时间则短。

根据使用中的故障现象，结合上述检查，判断是否主离合器分离不彻底时，则首先检查自由行程与压板行程，再根据检查结果进行分析判断和作深入的检查与处理。

3.1 当自由行程大，压板行程小时

先检查销、孔磨损是否严重，方法是：用小撬杠将活动盘在结合位置轴向撬住，用手按踏板至有抗力为止，量出拉杆的假自由行程。若假自由行程过大，则说明销孔磨损严重，可换用较粗的连接销排除，如情况不允许，在保证横拉杆自由行程符合最低标准的前提下，可用适当减小横拉杆的自由行程或适当增大横拉杆的总行程的办法应急处理。

若横拉杆的假自由行程不大，则检查主离合器固定螺母是否松动或变速箱主动轴轴承是否严重磨损。方法是：用撬杠将主离合器向变速箱方向靠紧后，猛踏猛松踏板，看主离合器被动鼓有无轴向移动。若踏踏板时，有明显的轴向移動，松时无回位现象，固定盘上仍有亮带，则可能是固定螺帽松动;若既有明显的轴向移动，又有回位现象，则可能是轴承磨损严重。

若上述均无问题，再检查主动摩擦片是否断迭，方法是：猛踏猛松踏板后，检查自由行程和压板行程，看是否有恢复正常的现象，若没有恢复正常，或在工作过程中主离合器时而工作正常，时而分离不良，则可能是主动摩擦片断迭。

3.2 当自由行程、压板行程符合标准时

行程符合标准时应根据故障特征分析判断：若踏板回位无力，可能是齿槽阶梯状磨损严重或油泥、磨损产物过多;若踏踏板踏不动或基本不分离，可能是摩擦片与压板等烧结;若压板行程和变速操作都正确时，换挡费劲，同步缓慢，可能是摩擦片翘曲，使动力不易切断。