汽车离合器从动盘断裂原因分析

蒋忠平

摘要：作为汽车离合器的基本元件，从动盘会对汽车发动机和变速器的正常运行产生影响，因此，保证从动盘在汽车离合器内的有效应用，是保证汽车安全平稳运行的重要条件。对此，本文主要从离合器从动盘的基本原理进行分析，在了解了离合器从动盘断裂的原因的基础上，提出了相应的改进策略，希望能有效控制汽车离合器从动盘的断裂现象，保证汽车在运行过程中的安全性和稳定性，有效提升汽车的运行效率和质量。

关键词：汽车离合器;从动盘;断裂原因

1  离合器从动盘的基本原理

离合器是直接连接汽车传动系统中发动机的基础元件之一，对于机动车起步的平稳性、传动系统灵活的换挡、防止系统过载方面具有重要意义。在利用离合器的过程中。从动盘主要发挥结合、分离控制的作用，能够在摩擦转换的作用下，有效传递发动机的扭矩，使传动系统的冲击和震动不断减少，进而达到有效控制和规范变速器的目的。在离合器控制的过程中，从动盘是一个较容易损耗的变数控制单元，有效地利用该单元能够使汽车行驶过程中换档的操作更加简单，进一步延长相关零件的使用寿命，对于无功损耗控制有着重要意义。目前，离合器从动盘主要包括了组合式弹性从动盘、整体式弹性从动盘、分开式弹性从动盘三种基本形态。

通过查阅相关资料，发动机飞轮为离合器的主动件，原理是通过连接变速箱的主动轴与从动盘和毂借滑动花键相连接，其中从动盘带有摩擦片，从动盘需要与飞轮的端面紧密相连，利用从动盘接触面与飞轮产生的摩擦力将作用传递给从动盘，最后利用从动轴和传动系统将作用传递给驱动轮，达到发动汽车的作用。在该过程中，较多的冲击和扭矩是从动盘需要接受的，除此之外，为了充分发挥离合器的作用，需要尽可能的降低从动部分的转动惯力，因此，需要尽可能选择较为轻薄的从动盘。在离合器从动盘的过程中，操作人员需要多次利用离合器，因此从动盘承受扭矩和冲击的次数较多，只有抗弯和抗拉性能较强的从动盘才能满足汽车安全、稳定使用的需求。除此之外，渗碳工艺处理对于从动盘性能的提高有一定作用，这对于部件的使用时间长短、抗氧化、抗咬合能力的提高有很大的帮助，但需要注意的一点是，只有控制好淬火的工艺，才能充分发挥渗碳工艺的作用。

2  汽车离合器从动盘断裂的原因

在离合器的运转过程中，从动盘长期處于高负荷冲击状态，因此，只有进行了从动盘扭转疲劳试验，才能有效把控离合器从动盘的断裂机理，实现其机械性能的有效分析。扭转疲劳实验需要以ANSI/ADA第28号标准为支撑，在充分力相关卡具的情况下，保持从动盘器械两端的紧密性，并保持跟端无法移动，使其尖端不断扭转直到器械断裂。如果在该环节中充分发挥传感器的作用，对于检测固定端断裂瞬间的最大应力有很大帮助。在设计扭转疲劳试验的过程中，设定离合器从动盘扭转次数为400万次，但实际上在扭转80万次时就可发生断裂，通过对离合器从动盘的成分、金相以及机械性能进行分析，可以发现造成断裂的原因主要如下：

在应用从动盘前，为了有效控制设备的成本，确保设备零部件的性能符合相关标准，需要对其结构部件进行热处理。同时，汽车的生产人员需要在从动盘的表面进行涂层处理，这样才能有效保证零件的耐久性，有效控制热疲劳破坏。在离合控制在实际过程中，渗碳淬火件是从动盘普遍的形态，在高频率的离合作用下，一些连续或不连续的块状或网状的黑色组织会出现在表面。在对这些不明物体的应力进行测试后，可以发现该区域表层的压应力较低，通过对其分析可以发现，这些组织是由于离合摩擦的作用，促使合金金属元素持续变化，造成了从动盘表面的碳含量不断降低，对于耐磨性和表面硬度有着严重的不利影响，加大断裂问题出现的概率。

在对相关部件进行重新的加热淬火的过程中，从动盘相关的部件发生变化，一方面重新淬火加热的情况下，部件的裂痕会越来越小，进而提升从动盘的弯曲强度，另一方面还可以提升部件表面的硬度，进而提升滚动接触的抗疲劳强度。但在开展相关工作的过程中，控制好淬火的温度十分重要，温度过高过低，都会直接对相关部件的质量和强度产生影响，导致脱碳情况的出现。

从实质上来说，对相关部件进行碳氮共渗的处理，具有实现元件表面高效化的作用，该过程既能够提升结构件的表面强度，又能够保证构件的抗疲劳强度，进一步增强构建的耐腐蚀性和耐磨性。在该项工艺的作用下，使加工的元件获得较好的韧性和强度，从而提高渗层的质量，但在操作人员长期的使用过程中，频繁的扭转会使元件表面发生偏析作用，对于内部构件的强度和硬度有着不良影响。与此同时，在相关工艺的操作过程中，相关因素的作用会导致内部出现条状铁素体，随着温度的不断升高，这些物体会形成马氏体组织，这些组织会在很大程度上降低零件的抗弯强度，使裂痕出现在沿晶界，进而导致从动盘断裂。

3  改善汽车离合器从动盘断裂现象的措施

通过对相关的实验结果进行分析，裂痕出现在沿晶界的主要原因是铁素体的出现，操作人员在使用离合器的过程中，会发现最大应力的聚集处是断裂区域设备应力的集中区域，对此，需要在避免动盘扭转特性、摩擦性能、轴向压缩特性以及外部接口改变的情况下，有效改进和优化内部结构，主要可以通过以下方式进行：第一、需要优化铆钉的分布格局，保证结构布置的均匀性，尽量避免铆钉应力的集中;第二、有效应用无线位销孔，尽量降低应力分散情况下的断裂风险;第三、不断优化从动盘窗口的结构，需要在保证内环窗口尺寸始终小于从动盘窗口，从而避免从动片直接承受弹簧应力;第四、在从动盘的应用过程中，需要严格控制铆钉的数量，这主要是由于过多的铆钉会增加从动片与内环之间的压力和摩擦力，因此，需要严格规范铆钉的数量，有效降低铆钉处的应力。除此之外，在优化这些构件后，生产人员需要规范化地将碳渗工艺应用到离合器从动盘中，在把握好淬火温度的基础上，有效防止离合器从动盘的断裂现象出现。

为了有效防止离合器从动盘断裂现象，需要在分析从动盘扭转疲劳试验的基础上，具体应用的产品改进实验，在改进完成后，需要测试应力分布情况。其中可以发现，在动片模拟工况的过程中，可以将应力降低到450MPa，不仅可以增大动片活动的安全空间，还可以优化结构强度，有效防治断裂现象的出现。

4  结束语

综上所述，为了保证汽车行驶过程中的安全稳定，需要合理分析从动盘断裂的原因，并采取相应的解决措施。在实际操作中，工作人员需要在掌握相关理论知识基础上，探究从动盘出现断裂的原因，并采取相应的控制手段，才避免断裂现象的出现，促进我国相关行业的不断进步。

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