32 传动系故障诊断

主讲：赵林峰主讲：赵林峰主讲：赵林峰3.2传动系故障诊断传动系示意图™一般汽车传动系的动力由发动机输出经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和半轴，昀后传给驱动车轮。一汽车传动系检测™传动系技术状况的好坏不仅直接关系到发动机的动力传递，而且对汽车的操纵方便性和燃料经济性产生较大的影响。™1检测原理。发动机发出的功率Pe经传动系至驱动轮的过程中，若传动系损失的功率为PT，则传动系的传动系的传动效率为：™只要测得Pe和PT，即可求出。在具有反拖装置的底盘测功机上，可间接测得Pe和PT。™设底盘测功机传动系统消耗的功率为Pc，驱动轮滚动阻力消耗的功率为Pf，实测驱动轮的输出功率为P，反拖传动系的功率为Pr。则Pr=PT+Pf+PceTTePPpη−=Tη一汽车传动系检测™可得™因此，利用测功机在相同转速工况下，测得驱动轮的输出功率为P、反拖传动系的功率Pr、驱动轮滚动阻力消耗的功率为Pf和底盘测功机传动系统消耗的功率为Pc，即可求出。rrrrP(P)PPfcfceTTePPPPPPPPpPPη+−−−++−===++Tη一汽车传动系检测™2检测方法™在具有反拖装置的底盘测功机上，检测传动效率的方法如下：™1）测取驱动轮输出功率。将被测车辆驱动轮置于底盘测功机的滚筒上，使汽车运转，重复三次测出规定档位选定车速下的实测驱动轮输出功率P。™2）测取反拖传动系的功率。驱动轮的输出功率测完后，立即熄火，变速器档位不变，踩下离合器，启动反拖装置，以与检测P相同的速度带动滚筒、驱动轮以及汽车的传动系统，重复三次测出其反拖功率Pr。一汽车传动系检测™3）测取驱动轮滚动阻力和底盘测功机传动系消耗的功率。测取P、Pr后，使底盘测功机停转，拆下两侧驱动轮半轴，起动底盘测功机反拖装置，该功率为Pf+Pc。™这样做的原因？™传动系不传动，测试的是滚筒的阻力和测功机传动系消耗的功率！™对于轿车来讲，驱动轮载荷和从动轮载荷相差不大，因此可反拖从动轮的功率来代替.™4）计算传动效率，将测得驱动轮的输出功率为P、反拖传动系的功率Pr、驱动轮滚动阻力消耗的功率为Pf和底盘测功机传动系统消耗的功率为Pc，即可求出。Tη™底盘测功机传动效率取决于两方面的因素：一是驱动车轮在滚筒上的滚动损失功率，二是底盘测功机机械传动阻力所消耗的功率。™滚动损失功率可达传递功率的15％-20％；底盘测功机机械传动阻力所消耗的功率，约占其递功率的5％左右。™正常情况下，底盘测功机传动效率约为0.80-0.85。™汽车滑行距离是指汽车加速至某一预定车速后挂空档，利用汽车具有的动能来行驶的距离。™汽车滑行距离的长短可反映汽车传动系统阻力的大小，据此可判断汽车传动系统的总体技术状况。滑行距离检测可用路试法或底盘测功机检测。1用路试法检测滑行距离™路试时，用汽车五轮仪作为检测仪器。汽车通常以30km/h或50km/h的车速进入良好的水平路面后摘档滑行，同时起动测试仪器，测出汽车滑行距离。™为获高检测精度，实测时，一是要确保试验的初始车速为规定车速，二是在试验路段需往返各进行一次滑行距离的检测，取两次检测的算术平均值作为检测结果。（二）汽车滑行距离的检测™滑行距离的检测标准，与摘档滑行的初始车速、汽车整备质量及汽车的驱动轴数有关。™GB《营运车辆综合性能要求和检验方法》中规定：汽车空载、轮胎气压符合规定值时以初速30km/h摘档滑行，其滑行距离应满足表3-2的要求。2用底盘测功机检测滑行距离™在惯性式底盘测功机上可以进行滑行距离的检测。™汽车检测前应运行至正常工作温度，检测时，汽车驱动轮带动滚筒及其飞轮旋转，当驱动车轮达到预定车速时，摘档滑行，则贮存在底盘测功机旋转质量中的动能、驱动轮及传动系旋转部件的动能释放出来，使汽车驱动轮及传动系旋转部件继续旋转，直至滑行的驱动轮停转。™测功机滚筒滚过的圆周长即为汽车的滑行距离，它可通过底盘测功机的测距装置测出。™底盘测功机测出的滑行距离的精度，取决于底盘测功机旋转部件及汽车驱动轮的旋转动能是否与路试时汽车在相应车速下的动能相一致。™底盘测功机应具有相应转动惯量的飞轮来模拟行驶汽车的动能。™根据行驶汽车的动能与底盘测功机检测时旋转部件动能相等的原则推出的飞轮转动惯量为：J=(mV2+Jkωk2-J0ω02-Jnωn2)/ω2™当检测不同车型时，可以通过采用不同的飞轮或飞轮组合来改变底盘测功机旋转质量的动能，使其符合要求。（现在是通过控制系统调节转动惯量系数）™按GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》规定：当轮胎气压符合标准、传动系润滑油油温不低于50℃，底盘测功机飞轮转动惯量与被检车辆相适应时，用底盘测功机检测滑行距离，以初速30km/h摘档滑行，其滑行距离应满足国标的相关要求。™传动系游动角度是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动间隙之和。™它能表明整个传动系统的磨损和调整情况，传动系游动角度可作为诊断参数来评价汽车传动系统的技术状况。™游动角度可分段检测，可用总成部件规定的游动角度对传动系有关部件的技术状况进行诊断。™游动角度检测仪有指针式、数字式两种，利用传动系游动角度检测仪可对各传动部分的游度角度进行检测。（三）传动系游动角度的检测1用数字式游动角度检测仪检测（1）检测原理™数字式角间隙检测仪由用导线相联的倾角传感器和测量仪构成。™倾角传感器的作用是将传感器感受到的倾角变化转变为线圈电感量的变化，从而改变检测仪电路的振荡频率。™传感器外壳是一个上部带有V形缺口，并配有带卡扣尼龙带的长方形壳体，固定在传动轴上，可随传动轴摆动；传感器内部结构是一个中心插有弧形磁棒的线圈。（三）传动系游动角度的检测™弧形磁棒由摆杆和心轴支承在外壳中夹板的两盘轴承上。在重心作用下，摆杆始终偏离垂线某一固定角度。™弧形线圈则固定在外壳中的夹板上，当外壳随传动轴摆动时，线圈也随之摆动，因而线圈与磁棒的相互位置发生变化，从而改变了线圈电感值，电感的变化量则反映了传动轴的摆动量。（三）传动系游动角度的检测™测量仪实际上是一台专用的数字式频率计，可直接显示传感器测出的倾角。™测量仪采用数字集成电路，由传感器输出的振荡信号经计数门进入主计数器，在置成的补数基础上累计脉冲数。计数结束后，在锁存器接收脉冲作用下，将主计数器的结果送入寄存器，并由荧光数码管将结果显示出来。™使用时，把角间隙两个极端位置的倾角相减，其差值即为角间隙值。（三）传动系游动角度的检测(2)检测方法™先将其传感器固定在被测轴上，再左、右转动被测轴至两极限位置，使传感器检测出被测轴游动角度的信号，然后通过测量仪记下传感器在极限位置的倾斜角度，则两角度之差即为被测轴的游动角度。™传动系游动角度的检测，常采用分段检测方法。1)万向传动装置游动角度的检测。¾将传动轴置于驱动桥游动范围的中间或将驱动桥支起，进行驻车制动，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪显示出两极限位置时传感器的倾斜角度，其两角度之差即为万向传动装置的游动角度。¾该角度不包括传动轴与驱动桥之间万向联轴器的游动角度。2)离合器和变速器各档位游动角度的检测。¾放松驻车制动，变速器挂入选定档位，离合器处于接合状态，传动轴位于驱动桥游动范围的中间，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪显示的两角度之差再减去已测得的万向传动装置的游动角度，即为离合器与变速器在选定档位下的游动角度之和。3)驱动桥游动角度的检测。¾变速器挂入空档，放松驻车制动，踩下制动踏板，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪上显示的两角度之差即为驱动桥游动角与传动轴至驱动桥之间万向节的游动角度之和。™显然，上述三段游动角度之和即为检测的传动系游动角度。2.用指针式游动角度检测仪检测™指针式角间隙检测仪由指针、测力扳手和刻度盘构成。（三）传动系游动角度的检测™指针固定在主传动器主动轴上，而刻度盘固定在主传动器壳体上，如图示。™测力扳手钳口可卡在传动轴万向节上，扳手上带有刻度盘和指针，以便指示出测力扳手所施加的力矩。™测量角间隙时，测力扳手应从一个极限位置转至另一个极限位置，施加力矩不应小于30Nm。™传动系统角间隙的检测可分段进行。(1)驱动桥角间隙包括主传动器、差速器和半轴轴花键处的角间隙。¾测试时，车轮处于制动状态，变速器挂空档，测力扳手卡在主传动器主动轴的万向节上，使其从一个极限位置转至另一个极限位置，从刻度盘上读取角间隙值。(2)万向传动装置的角间隙¾将测力扳手卡在变速器后端万向节主动叉处，左、右转至极限位置可测出万向传动装置和驱动桥角间隙，减去驱动桥角间隙后即可得万向传动装置角间隙。(3)离合器和变速器各档位的角间隙¾放松制动，离合器处于接合状态，测力扳手仍作用于变速器后端万向节主动叉上，即可测得不同档位下从离合器至变速器输出轴的角间隙。(4)以上三段角间隙之和即为传动系统的总角间隙。3.检测结果分析™传动系游动角度是传动系各传动副间隙的总体反映，这些间隙主要是变速器、主减速器、差速器中的齿轮啮合间隙，变速器输入轴、传动轴、半轴的花键连接间隙，十字轴颈与滚针轴承的间隙以及滚针轴承与万向联轴器间的间隙。™因长期的动力传递及传动副的相对滑移而逐渐增加。™传动系总的游动角度随汽车行驶程的增加而呈线性增加。™当传动系游动角度过大时，传动系统的工作条件将会恶化，将加速零件的磨损并增大传动的噪声，使传动系传动效率降低。™通常中型载货汽车传动系游动角度及各分段的游动角度应不大于表3-3所列数据。™传动系的作用:将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮，并改变扭矩的大小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。此外，还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。二、传动系常见故障的诊断™离合器的性能要求：™①能可靠地传递发动机的最大扭矩，而不打滑。™②保证发动机与传动系结合平顺、柔和。™③保证发动机与传动系分离迅速、彻底。™④从动部分的转动惯量要尽可能小，以减少换挡时齿轮的冲击。™⑤具有良好的热稳定性，保证离合器工作可靠。™⑥操纵轻便、结构简单、维修方便。（一）离合器故障诊断（一）离合器故障诊断™摩擦式离合器的型式™①按从动盘的数目分™单片式双片式™②按压紧弹簧的型式分™膜片弹簧式多簧式™中央弹簧式™③按操纵方式分™机械式液压式气压式（一）离合器故障诊断™主动部分由飞轮、压盘和离合器盖等组成，离合器盖用螺钉固定于飞轮的后端面上，压盘通过传动片与离合器盖相连，可作轴向移动，飞轮与曲轴固定在一起，只要曲轴旋转，发动机动力便可通过飞轮、离合器盖带动压盘一起转动。™从动部分由从动盘和变速器第一轴组成，变速器第一轴通过轴承支承于曲轴后端中心孔内。™压紧装置由膜片弹簧或若干螺旋弹簧组成，安装于压盘与离合器盖之间，沿周向均匀分布，把压盘、飞轮、从动盘相互压紧。™操纵机构由分离杠杆、弹簧、踏板、拉杆、调节叉、回位弹簧、分离叉、分离轴承等组成，分离杠杆中部铰接于离合器盖的支架上，内端则铰接于压盘上，通过弹簧的作用消除因分离杠杆支承处存在间隙而前后晃动产生的噪声.™机械式操纵机构（杆件式）:杠杆式操纵机构由踏板、回位弹簧、拉杆调节叉、分离叉、分离轴承等组成。当踩下离合器踏板时，使踏板轴转动并带动调节叉向后运动，分离叉在调节叉的作用下，以球头销为支点通过分离轴承将离合器的分离杠杆外端向前推，内端向后拉，使离合器分离；当放松踏板时，在回位弹簧作用下，各部件回位，离合器重新接合。™杠杆式操纵机构结构简单，工作可靠，但杠杆间的铰接多，中间磨损大，当车身和车架发生变形时，影响其正常工作™液压式操纵机构由踏板、主缸、储液罐、工作缸、分离板、分离轴承、助力弹簧及管路系统等所组成。™液压操纵机构具有摩擦阻力小、重量轻、操纵轻便、接合柔和、布置方便、不受车身车架变形的影响等优点，另外由于采用了吊挂式踏板，提高了车身内的密封性，因此应用较为广泛。™载重汽车、工程专用车等大型车辆的离合器要能够传递较大转矩,因此都采用刚度较大的离合器压紧弹簧,这样,离合器的分离过程单靠人力来完成就显得非常困难。这类离合器的操纵机构多采用液压操纵-气压助力系统,这一系统使离合器操纵轻便、反应灵敏,但同时也是故障多发部位,由此导致