離合器踏板抖動原因分析與解決方案探討

武兵

摘 要：當前國內私家車數量日益提升，且駕駛員對駕駛體驗要求的越來越嚴格，許多駕駛員在汽車出現細微故障時就會選擇去修理廠進行維修養(yǎng)護。本文以解決離合器踏板抖動問題為出發(fā)點，首先闡述離合器踏板的抖動現象并進行主觀評價，然后剖析離合器踏板出現抖動的原因，最終給出解決該問題的有效方案，以期為駕駛員提供更加舒適的駕駛體驗。

關鍵詞：離合器;抖動;汽車維修

引言

為了降低國內汽車的整體故障率，特別是解決常見的離合器踏板抖動問題，本文結合上海汽車集團生產的多款車型，對當前已經暴露出的離合器踏板抖動問題進行分析與研究，提出了科學合理的解決方案并對其展開性能驗證，為從本質上避免離合器踏板出現抖動提供有力參考。

1.離合器踏板抖動現象以及主觀評價

1.1車輛離合器踏板抖動現象概述

通過對上海汽車的部分車型進行試驗發(fā)現，僅僅三個月的時間，就有六輛車在進行低速換擋時出現離合器踏板抖動問題。特別是當汽車在進行坡道的倒行起步以及坡道起步時，駕駛員往往會加大汽車的油門，從而提高發(fā)動機的整體轉速。當離合器踏板抬至三成左右時，會被處于半聯(lián)動狀態(tài)。因此，車輛起步過程中經常會出現離合器踏板抖動現象，這是絕大部分駕駛員在進行行駛過程中都感受過的低頻振動，其生理感受主要為腳部出現麻木。

2011年，國內某車企在進行裝車檢測時，將實驗條件設置為車輛怠速狀態(tài)，同時對離合器踏板進行半程踩踏，然后逐漸加大對油門的開合程度。當發(fā)動機的轉速超過每分鐘3000轉以后，如果離合器的踏板出現明顯的振顫現象，則判定該車輛的生產質量不合格。

1.2問題車輛的主觀評價

當試驗人員進行生產線試驗以及道路試驗時，車輛在駐車以及起步狀態(tài)下會用到離合器踏板。如果發(fā)動機轉速上升至每分鐘3000轉以上，駕駛人員就會感到明顯的踏板振動，且該現象通常會存在于大多數車型。為此，試驗人員對不同車型的六輛汽車分別進行離合器踏板性能的主觀評價，得分大都集中在六分到七分之間，而國家相關部門對汽車的離合器踏板性能要求通常設定為七分及以上。通過分析上述實驗數據發(fā)現，六分到七分是市場上的主流水平，但是其沒有拿到國家部門所要求的得分值，仍然存在許多要改進的地方。

2.離合器踏板出現抖動的原因剖析

2.1振動特性剖析

通常在發(fā)現汽車的離合器踏板振動問題之后，首先需要尋找振動源頭，然后借助消除激勵器來盡可能避免離合器踏板出現振動現象，或者是采用有效切斷振動傳遞線路的方式來隔離振動。為了更加精確的找到振動源頭，首先需要對離合器的振動特性進行理論分析。為此，應當選取較為典型的問題車輛，并在離合器踏板的相關部位進行傳感器安裝，同時結合發(fā)動機轉速的傳感器來進行轉速信號獲取。開始試驗之后應當對踏板進行踩踏，盡可能達到以往出現離合器踏板抖動現象的條件，并對不同發(fā)動機轉速條件下的踏板加速度值進行數據記錄，同時應當做好踏板振動頻率的變化趨勢記錄。

2.2尋找振動源頭

從離合器踏板結構上來看，離合器踏板往往會連接踏板座上的轉軸以及主缸推桿的懸臂結構梁，其中踏板座會安裝在車身的防火墻上，而主缸缸體也是位于該部位，他們主要是以借助液壓管路來進行從動缸的連接。從理論角度出發(fā)，離合器踏板的振動源頭主要有：離合器踏板的激振頻率與固有頻率出現共振、車身振動導致踏板座出現力量傳遞以及離合器主缸推桿發(fā)生振動。

2.3離合器踏板抖動的原因分析

要想對離合器踏板抖動問題進行追根溯源，首先應當采取排除法來對振動源頭進行科學分析：

（1）將振動加速度傳感器安裝在離合器踏板的法向位置，并借助重錘法來對離合器開度頻率進行測量?？紤]到外界約束條件會對離合器踏板的共振頻率產生較大的影響，因此該實驗結果僅適用于排除共振問題。通過多次測試發(fā)現，離合器在進行輕踩以及重踩時的固有頻率會有所區(qū)別，試驗人員在將車輛的離合器踏板振動特性測量結果進行比較后發(fā)現，如果問題車輛的離合器踏板在對應的振動頻率條件下沒有發(fā)生明顯的振幅波動，就可以認定離合器踏板振動現象不是離合器踏板共振導致的。

（2）由于踏板座與車身防護墻的連接方式為剛性連接，而離合器踏板往往是與踏板做進行直接懸掛接觸，因此車身發(fā)生振動時會將力量通過踏板座來進行傳遞。然而，實驗人員在進行測試之前首先會斷開踏板與離合器主缸的連接部分。在相同的車況條件下，改變離合器的踏板開度發(fā)現車輛都沒有出現振動現象。由此可見，該離合器踏板抖動現象也不是通過踏板座來進行力量傳遞的。

（3）車身的振動可以通過離合器主缸的氣缸體傳遞到踏板上，因此需要斷開離合器主缸液壓管路以重新進行試驗。在相同的工作條件下，保證離合器的踏板開度有所差異，如果踏板沒有相似的振動特性，就可以認定離合器踏板抖動與離合器控制系統(tǒng)有關，振動不是由離合器主缸缸體傳遞到離合器踏板上的。

3.緩解離合器踏板抖動現象的有效措施及性能驗證

通過分析車輛離合器踏板抖動的具體傳遞路線發(fā)現，可以在離合器的控制系統(tǒng)中設置隔振器以避免發(fā)動機振動問題出現傳遞，從而進一步緩解離合器踏板的抖動問題。實驗人員選取特定的離合器液壓系統(tǒng)隔振器進行測試，隔振器的結構以及工作原理滿足如下幾點條件。

在結構方面，需要將具備不同剛度的兩個彈簧分別套在隔振器的閥芯兩端，且第一個彈簧的剛度應當大于第二個。當踏板連續(xù)踩下或升起時，閥芯兩端的液壓平衡被打破，液壓油被輸送完成離合器的液壓控制功能;當離合器踏板未踩下或離合器踏板被踩下保持離合器半離合器狀態(tài)時，由于閥芯兩端彈簧壓力不平衡會致使閥芯處于關閉狀態(tài)，從而阻止液壓缸的波動。為了進一步對隔振器的性能進行驗證分析，試驗人員往往會選擇不同車型的汽車進行加速度測試。試驗結果表明，設置隔振器可以有效緩解汽車離合器踏板抖動現象，且具備較為理想的應用性能。

結論

在離合器半接合的情況下，發(fā)動機曲軸振動通過離合器液壓控制系統(tǒng)傳遞到離合器踏板上，最終影響駕駛舒適性。本文采用在離合器液壓控制系統(tǒng)中設置減振器的方案，具有實施方便、成本低、效果明顯的特點。在裝有液壓離合器控制機構的車輛中，發(fā)動機曲軸換擋振動引起的離合器踏板抖動是常見的。解決這一問題的根本途徑是降低或消除發(fā)動機曲軸的振動。因此，在小型客車上一般考慮在離合器液壓控制機構中設計一個減振器以減小踏板抖動。

參考文獻

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