電動(dòng)轎車后橋過熱原因及故障分析

牛林林 蔣慶磊 霍洪雙 賈暉

摘要：后橋總成是電動(dòng)轎車傳動(dòng)系中的最后一個(gè)總成，其工作原理為：發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由傳動(dòng)軸作用，傳給驅(qū)動(dòng)車輪，從而降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，以此保證車輛具有足夠的牽引力和合適的車速。同時(shí)，后橋總成還能改變動(dòng)力傳遞的方向以及承受汽車的載荷等。后橋總成常見故障除異響、漏油外還包括后橋過熱。本文基于電動(dòng)轎車后橋結(jié)構(gòu)分析驅(qū)動(dòng)后橋過熱原因并給出了相應(yīng)的解決方案。

Abstract： The Rear Axle Assembly is the last one in the transmission system of the electric car. Its working principle is that the power of the engine is transferred from the transmission shaft to the driving wheels， thus reducing the rotating speed and increasing the torque， in order to ensure that the vehicle has enough traction and the appropriate speed. At the same time， the rear axle assembly can also change the direction of power transmission and bear the load of the vehicle. Common faults of Rear Axle assembly include abnormal sound， oil leakage and overheating of rear axle. Based on the structure analysis of the rear axle of electric car， the cause of overheat of the rear axle is analyzed and the corresponding solution is given.

關(guān)鍵詞：電動(dòng)轎車;后橋總成;故障;后橋過熱;解決方案

Key words： electric car;Rear Axle Assembly;failure;rear axle overheating;solution

中圖分類號(hào)：U472.41? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）17-0120-02

0? 引言

眾所周知，燃油汽車作為人們出行的代步工具，在給人們提供極大便利的同時(shí)也在不斷地將有害尾氣排到空氣中，破壞了環(huán)境。而電動(dòng)轎車是以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的且整體結(jié)構(gòu)部件少于燃油汽車，故其本身不會(huì)排放污染空氣的有害尾氣。因此基于環(huán)保的理念，以及可省下的可觀的油費(fèi)及維修費(fèi)用，電動(dòng)轎車也越發(fā)成為汽車行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。電動(dòng)轎車屬于后橋驅(qū)動(dòng)的車輛，基于其整體工藝結(jié)構(gòu)，在行駛過程中會(huì)出現(xiàn)后橋過熱[1]的不良現(xiàn)象。本文是以一款在城市里銷量不錯(cuò)的一款電動(dòng)汽車為例，根據(jù)其后橋總成的結(jié)構(gòu)組成，對(duì)后橋過熱現(xiàn)象進(jìn)行分析并給出了相應(yīng)的改正措施。

1? 結(jié)構(gòu)分析

驅(qū)動(dòng)后橋總成外形如圖1所示，制動(dòng)器總成與后車輪連接。半軸總成的花鍵與差速器總成的半軸齒輪花鍵嚙合[1]，從而與后車輪連接。主減速器與電機(jī)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過后驅(qū)橋，傳給驅(qū)動(dòng)車輪，屬于后橋驅(qū)動(dòng)。

后驅(qū)橋各部分結(jié)構(gòu)名稱如圖2所示。

現(xiàn)將后驅(qū)橋主減速器總成、半軸總成、制動(dòng)器總成連接剖分進(jìn)行局部剖切，看其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)如圖3所示。

由圖3可以看出減速器總成1內(nèi)包括了減速器總成齒輪副2、軸承、油封及差速器總成4。半軸總成5的作用是通過其端部花鍵與差速器總成4中的半軸齒輪嚙合，以此將減速器總成與車輪連接。

2? 過熱原因分析以及解決方案

車輛行駛一段距離，停車后用手試摸驅(qū)動(dòng)后橋中部橋殼或主減速器外殼1-1.5s時(shí)間，如果出現(xiàn)手無法忍受的灼燙感，則為后橋發(fā)熱。后橋過熱多是由于零件間的干摩擦造成的。針對(duì)后橋發(fā)熱現(xiàn)象，需檢查驅(qū)動(dòng)橋中各部分結(jié)構(gòu)的受熱情況進(jìn)行分析。

2.1 后橋主體橋殼

用手觸摸后橋橋殼，如橋殼整體溫度較高時(shí)，應(yīng)檢查橋中齒輪油的油面高度及齒輪油的質(zhì)量，如齒輪油變質(zhì)、油量不足或齒輪油牌號(hào)不符合要求。

2.1.1 油面太低

如出現(xiàn)齒輪油油面太低，則過熱是由齒輪油油量不足造成;此時(shí)需檢查是否有漏油處，如緊固螺栓是否擰緊，各處油封有無損壞以及更換墊片等，由于齒輪油的油量不足就會(huì)使得相互嚙合的齒輪產(chǎn)生干摩擦，造成發(fā)熱現(xiàn)象。故上述檢查無誤后，需再加注新齒輪油。

2.1.2 齒輪油質(zhì)量

如油面正常，則檢查齒輪油的規(guī)格、黏度或潤(rùn)滑性能。如檢查結(jié)果不符合規(guī)定要求，則過熱是由齒輪油變質(zhì)或規(guī)格不符造成。

因?yàn)辇X輪油的質(zhì)量太差，就會(huì)使得齒輪副在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生干摩擦，進(jìn)而燒壞減速器總成和差速器總成中的齒輪和軸承，引起嚴(yán)重的機(jī)械事故。

針對(duì)以上原因，采取以下措施予以避免：

為了避免由齒輪油油量不足或是油質(zhì)差而引起零件間的干摩擦，故需要經(jīng)常檢查后橋總成內(nèi)的齒輪油數(shù)量和質(zhì)量，定期更換齒輪油。必要時(shí)添加或更換。新車頭12000km維護(hù)時(shí)應(yīng)更換齒輪油，以后每隔24000km維護(hù)時(shí)檢查油質(zhì)，如變色、變稀，應(yīng)更換新油。寒區(qū)使用時(shí)，應(yīng)在冬季換用冬季潤(rùn)滑油。

2.2 主減速器

用手觸摸主減速器[2]殼體，如出現(xiàn)燙手，且比其他部位溫度略高，此時(shí)應(yīng)拆開檢查各部位配合間隙。

2.2.1 油封

局部過熱如油封處過熱，則故障由油封過緊引起。故需要調(diào)整油封與油封孔處的配合間隙。

2.2.2 軸承

用手摸軸承[3]部位，若感覺燙手，其他部位溫度略低，表明是軸承間隙過小或損壞產(chǎn)生的摩擦熱。主減速器不同部位的軸承，在安裝時(shí)軸承預(yù)緊度調(diào)整過緊，使過緊軸承部位過熱，此時(shí)應(yīng)調(diào)整軸承安裝處的配合間隙，如暫時(shí)無法調(diào)整，則要避免行駛太久，否則溫度會(huì)升高更多。針對(duì)這種情況，可采用行駛一小段路程，停車降溫之后再行駛的方法，以避免軸承燒壞，影響安全。如檢查出現(xiàn)軸承損壞，應(yīng)更換新軸承。

2.2.3 齒輪嚙合間隙

如油封和軸承處均不過熱，則故障由主減速器齒輪嚙合間隙、半軸與差速器齒輪的嚙合間隙過小或嚙合不正確造成的，應(yīng)該調(diào)整嚙合間隙。

針對(duì)以上原因，采取以下措施予以避免：

①調(diào)整各處齒輪嚙合間隙，由于齒輪組在工作時(shí)必須有嚙合間隙，才能補(bǔ)償加工誤差，防止在重載荷下咬死，才能使得運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，故相嚙合齒輪裝配后齒側(cè)間隙應(yīng)保證在0.1-0.12mm，接觸良好，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無卡滯現(xiàn)象?？刹捎脡恒U法測(cè)量齒輪嚙合間隙，用外徑千分尺測(cè)量鉛絲被擠壓后最薄處的厚度。

②定期清洗減速箱體內(nèi)部。一般當(dāng)行駛里程80000km左右保養(yǎng)時(shí)，應(yīng)拆開主減速器總成、差速器總成，并清洗橋殼內(nèi)部，并按規(guī)定的力矩?cái)Q緊各處螺母。

③在車輛的使用中應(yīng)經(jīng)常清除后橋殼上通氣塞處的泥污灰塵，在進(jìn)行轎車保養(yǎng)時(shí)時(shí)要將其拆下清洗、疏通，以保證氣道的暢通，因?yàn)槿绻馊幎氯麜?huì)造成橋殼內(nèi)壓力的增高，從而使得橋包和主減速器結(jié)合面及油封處漏油。

2.3 輪轂過熱

車輪在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生熱量，輪轂[4]發(fā)熱屬于正?，F(xiàn)象，如果輪轂發(fā)燙，就需要拆卸輪轂檢查。具體檢查項(xiàng)目為：軸承配合間隙、剎車間隙、制動(dòng)器蹄片。

具體原因分析及預(yù)防：

2.3.1 軸承

如果檢查出現(xiàn)軸承磨損情況，則檢查軸承處的配合間隙是否過緊以及檢查相應(yīng)配合處的同軸度：如配合間隙過小，則輪轂軸承裝配過緊，會(huì)加速軸承損壞;同軸度差也會(huì)造成軸承的異常磨損。因?yàn)槿鐪囟冗^高，則軸承里面的油脂就會(huì)融化流出，從而影響制動(dòng)效果，導(dǎo)致輪轂發(fā)燙，更嚴(yán)重的還會(huì)燒毀軸承，造成嚴(yán)重后果。故在加工工序需要確定合理的配合間隙，裝配工序如出現(xiàn)裝配過緊，費(fèi)力壓裝的情況，需反饋到加工工序改正。

2.3.2 剎車分泵

如制動(dòng)器制動(dòng)分泵回位異常，制動(dòng)器如圖4所示。會(huì)導(dǎo)致剎車蹄片抱死，使得剎車蹄片和制動(dòng)鼓一直處于摩擦的狀態(tài)，會(huì)造成制動(dòng)拖滯，出現(xiàn)這樣的情況，會(huì)造成制動(dòng)鼓和輪轂溫度的升高。

預(yù)防措施：在采購(gòu)工序，嚴(yán)格把控供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量。來料后，質(zhì)量員要檢驗(yàn)產(chǎn)品合格方能使用。在臺(tái)架試驗(yàn)工序，拉動(dòng)拉鎖看兩側(cè)輪轂制動(dòng)情況。不合格的查找原因并返工。

2.3.3 剎車間隙

制動(dòng)器制動(dòng)蹄片與制動(dòng)鼓的配合間隙如過小，在運(yùn)動(dòng)過程中也會(huì)出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象，造成輪轂發(fā)熱。

預(yù)防措施：在裝配工序，安裝制動(dòng)鼓時(shí)，要將制動(dòng)鼓扣在制動(dòng)器蹄片上，用輪胎螺絲固定，轉(zhuǎn)動(dòng)半軸，調(diào)制動(dòng)片與制動(dòng)鼓間隙。如出現(xiàn)間隙過小，轉(zhuǎn)到卡滯現(xiàn)象，則更換制動(dòng)鼓。

3? 結(jié)論與建議

電動(dòng)轎車后橋組成部件多，因此在行駛過程中如出現(xiàn)過熱現(xiàn)象原因很多。一旦出現(xiàn)過熱問題，除了會(huì)減少零部件的使用壽命外，還影響著車輛的安全性能。因此在后橋總成從采購(gòu)流程開始每一道工序均需嚴(yán)格把控，按照工藝卡要求操作。不合格品嚴(yán)禁出庫(kù)。當(dāng)然如果汽車在過程一段里程后如出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，一定要及時(shí)去4S店檢修。

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