文春云 廣州市花都區(qū)理工職業(yè)技術(shù)學校 510800

汽車空調(diào)電磁離合器常見故障及排除方法

文春云 廣州市花都區(qū)理工職業(yè)技術(shù)學校 510800

本文闡述了電磁離合器的組成部件與工作

原理，分析和歸納了離合器的常見故障，

并提出了相應(yīng)的排除方法。

汽車空調(diào)；電磁離合器；故障分析

air-conditioning system; magnetic clutch; faults analysis

1 電磁離合器組成部件與工作原理

1.1 組成部件

圖1 電磁離合器原理圖

汽車空調(diào)電磁離合器是汽車發(fā)動機和空調(diào)壓縮機之間的一個動力傳遞裝置，是典型的機電一體化產(chǎn)品，一般由帶輪總成、線圈總成和驅(qū)動盤總成三部分組成，如圖1所示。帶輪由軸承支撐，可以繞主軸自由轉(zhuǎn)動，其側(cè)面開有環(huán)形槽孔，可嵌入線圈繞組。線圈繞組固定在壓縮機的外殼上，其正極引線接整車電源，負極引線搭接于壓縮機殼體。驅(qū)動盤總成由驅(qū)動盤、吸盤、復(fù)位彈簧等組成，通過花鍵與壓縮機主軸連為一體。

1.2 工作原理

當接通空調(diào)開關(guān)時，電流通過離合器電磁線圈，線圈產(chǎn)生電磁場吸引驅(qū)動盤總成,使吸盤與帶輪摩擦端面緊緊貼合在一起，將發(fā)動機扭矩傳遞給壓縮機主軸并使之旋轉(zhuǎn)；斷開空調(diào)開關(guān)，電源電路停止供給線圈電流，導致線圈磁場消失，驅(qū)動盤總成在復(fù)位彈簧作用下回位，斷開帶輪與壓縮機主軸的聯(lián)接，帶輪仍在轉(zhuǎn)動，但壓縮機停止了工作。

2 電磁離合器故障分析及排除方法

2.1 帶輪軸承松曠

帶輪軸承的工作環(huán)境非常惡劣，既要承受-30℃的嚴寒到+40℃的酷暑，還要承受4000r/min～6500r/min的連續(xù)運轉(zhuǎn)和6500r/min～8000r/min的短時高速運轉(zhuǎn)，所以軸承的故障比較多發(fā)。軸承早期故障一般表現(xiàn)為疲勞松曠，即滾珠和內(nèi)外輪滾道產(chǎn)生磨損，徑向和軸向游隙增加，軸承內(nèi)輪與軸頸發(fā)生微量滑移等，致使工作時軸承產(chǎn)生振動、噪音和高熱等。當熱量傳至電磁線圈，會導致線圈電磁吸合力下降，摩擦片打滑等,滑動摩擦產(chǎn)生的熱量又加劇線圈的燒蝕和軸承的損傷。帶輪軸承松曠的故障表現(xiàn)為：轉(zhuǎn)動有卡滯，軸向和徑向有竄動位移量，運轉(zhuǎn)時帶輪不平穩(wěn)且伴有雜音。排除辦法：更換軸承，保證軸承與軸頸配合精準，旋轉(zhuǎn)高精度，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)流暢無雜音。

2.2 傳動皮帶松弛

由于空調(diào)壓縮機傳動負荷較大，皮帶與帶輪初期磨合及線繩蠕變伸長等因素，皮帶在運行一段時間后，其張力會有所降低，長時間使用會逐漸松弛。當松弛導致皮帶驅(qū)動力矩低于空調(diào)壓縮機負荷時，皮帶開始打滑和抖動，并出現(xiàn)異常噪音，不僅污染環(huán)境，而且還存在著潛在的故障。皮帶張緊力一般通過在皮帶與兩帶輪的切邊中點施加一個垂直于皮帶的載荷，使其產(chǎn)生規(guī)定的撓度來控制。簡易的檢測方法是用雙指用力下壓傳動帶的中間位置（壓力約98N），傳動帶向下的位移量在9mm～12mm為宜，否則需要調(diào)整張力或者更換皮帶。皮帶更換后應(yīng)該滿負荷跑合5分鐘，然后再檢測張力，如不在規(guī)定的張力范圍，必須重新調(diào)整到規(guī)定值。

2.3 離合器端跳

離合器端跳是指皮帶輪和吸盤旋轉(zhuǎn)一周，其吸合面區(qū)域的跳動量，分驅(qū)動盤端跳和帶輪端跳兩種，如圖1所示。壓縮機運行的過程中，消耗的功率高，如果離合器吸合面存在嚴重磨損、凸起、雜物等，就會導致皮帶輪和吸盤一定程度的變形，從而產(chǎn)生離合器端跳。如果離合器軸頸有彎曲、皮帶輪有扭轉(zhuǎn)、帶輪軸承松曠等，會加重端跳現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生高頻振動，從而導致壓縮機振感明顯，皮帶跳動異常，最終造成離合器部件松脫、皮帶異常磨損斷裂等后果。離合器端跳要綜合多種情況予以判斷，如：靜態(tài)檢查皮帶輪和吸盤是否彎曲變形，其接觸面是否均勻、平整；動態(tài)檢查壓縮機振動和皮帶跳動等現(xiàn)象。排除方法：清理吸合面，更換帶輪總成與驅(qū)動盤總成等。

2.4 輪槽中心有面差

輪槽中心面差是指離合器皮帶輪輪槽中心面與發(fā)動機主動輪輪槽中心面不在同一平面，導致傳動皮帶與輪槽中心面形成一個夾角。根據(jù)壓縮機使用維修手冊數(shù)據(jù)顯示，該夾角不能超出20′。隨著空調(diào)壓縮機長時間、高負荷運轉(zhuǎn)，輪槽中心面差會由于帶輪軸向竄動、軸承松曠、帶輪端跳等因素產(chǎn)生。該面差越大，造成皮帶輪和皮帶單側(cè)磨損越嚴重，離合器軸承軸向受力增大，最后導致軸承早期磨損，皮帶單側(cè)磨損發(fā)熱斷裂等。在離合器維護保養(yǎng)中，要注意觀察皮帶輪在旋轉(zhuǎn)時有無偏擺、扭轉(zhuǎn)、拖滯現(xiàn)象，檢查皮帶是否完好，配對的皮帶盤是否在同一平面。如果發(fā)現(xiàn)皮帶與輪槽相接觸的單個側(cè)面光得發(fā)亮，就說明皮帶兩側(cè)受力不均且打滑，輪槽中心有面差。排除方法：調(diào)整帶輪的軸向定位，更換磨損的帶輪軸承，同時必須更換皮帶。

2.5 空氣間隙有偏差

離合器空氣間隙即離合器未工作時帶輪與吸盤間存在的間隙，如圖1所示?？諝忾g隙非常重要，若間隙太小，當吸盤脫離時可能發(fā)生離合器拖曳現(xiàn)象；而間隙過大，帶輪與吸盤的吸合可能不緊密，離合器易打滑。所以空氣間隙無論過大或過小，都會使帶輪與吸盤之間產(chǎn)生摩擦，造成離合器工作不正常。目前大多數(shù)轎車空調(diào)電磁離合器的空氣間隙在0.3mm～0.6mm范圍以內(nèi)，隨著離合器吸合面的工作磨損、皮帶輪和驅(qū)動盤軸向微量滑移、離合器端跳、軸承松曠等原因，空氣間隙可能逐步偏離標準范圍。在離合器維護保養(yǎng)時，用塞尺沿空氣間隙圓周方向掃一圈, 如果發(fā)現(xiàn)測量值不在標準范圍內(nèi)，須增減墊圈，將間隙調(diào)整合格。

2.6 吸合面有臟污

轎車空調(diào)壓縮機一般布置在引擎艙內(nèi)靠前偏下的位置，車輛在行駛的過程中，雖然有一定的防護措施，但車輪揚起的塵砂、泥水、油污等仍不可避免會侵蝕空調(diào)離合器。如果在離合器吸合面上附著了少量的油漬、污垢或雜物等，會直接降低其摩擦系數(shù)，造成離合器打滑，從而影響動力的傳輸效果；此外還可能引起離合器發(fā)熱，破壞空氣間隙大小等等，最終損壞空調(diào)離合器。因此，在離合器日常使用維護中應(yīng)注意吸盤和帶輪接觸面的清潔，及時觀察并清除接觸面的油污和雜物等。

2.7 線圈及導線松脫

電磁離合器是傳輸發(fā)動機功率的關(guān)鍵部件，又經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速下通斷工作，須承受150℃以下的連續(xù)高溫等，所以其工作強度高、條件差，惡劣的條件和不當?shù)氖褂枚伎赡軐е码姶啪€圈及導線松脫。正常情況下，當線圈電壓變化范圍在11V～13.5V時，離合器應(yīng)運行平穩(wěn)，不允許有異常噪音、振動和時斷時續(xù)等現(xiàn)象。否則需要排除電磁線圈是否有松動，導線接頭和搭鐵處是否有松脫或污垢、銹蝕等情況。在檢查維護過程中，需要確認電磁線圈是否對中，螺釘擰緊力矩是否符合要求；必要時更換導線或接頭，清潔、緊固搭鐵線等。

2.8 電磁線圈被燒蝕

電磁線圈被燒蝕是離合器故障中常見的一種，因為無論離合器負荷過大，還是前述的七種故障形式，最后都可能表現(xiàn)為離合器打滑、摩擦與發(fā)熱。電磁線圈在長時間過熱的工作環(huán)境中，其阻值會發(fā)生變化。如果因為短路造成阻值變小，則流過線圈的電流增大，從而加速燒毀線圈；如果接觸不良造成電阻增大，則流過線圈的電流減小，離合器吸合力下降，產(chǎn)生滑磨和發(fā)熱，加劇線圈的燒蝕。電磁線圈的額定阻值隨溫度高低而發(fā)生細微變動，一般在溫度20℃時，線圈電阻值為（3.7±0.2）Ω（以車型不同其阻值略有差別）。用萬用表電阻檔測量離合器導線和接地之間的定子線圈的電阻，如果電阻小于標準值,說明線圈出現(xiàn)短路；如果表針不動，則線圈已經(jīng)斷路。由于電磁線圈在制造時一般是用膠封死的,因此排除故障只能更換新的電磁線圈。

3 結(jié)語

綜上，汽車空調(diào)電磁離合器的各類故障之間是相互關(guān)聯(lián)的，已有的故障如果得不到及時排除，馬上會產(chǎn)生新的故障，并加劇電磁離合器的損壞。故障的診斷辦法很靈活，可以通過某個明顯的特征立即診斷出故障所在，也可以綜合故障的表現(xiàn)和機理對其加以判斷。但不論用什么方法，都離不開對系統(tǒng)的工作原理及部件的結(jié)構(gòu)、性能、電路等較深入的理解和掌握，以及工作中實踐經(jīng)驗的不斷積累。

[1]王瑞君,楊英俊.汽車空調(diào)系統(tǒng)原理與維修[M].北京:中國勞動社會保障出版社，2003.

[2]陳孟湘.汽車空調(diào)[M].上海:上海交通大學出版社，2001.

Faults Analysis and Clearing of Magnetic Clutch for Automotive Air-conditioning System

Wen Chunyun Huadu Polytechnic Vocational and Technical School, Guangzhou 510800, China

This paper analyzes and summarizes the eight common faults of magnetic clutch for automotive air-conditioning system, and puts forward the corresponding clearing measures.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.036

文春云（1975－），女，貴州清鎮(zhèn)人，廣州市花都區(qū)理工職業(yè)技術(shù)學校教師，工程師，研究方向為汽車空調(diào)系統(tǒng)、 汽車電氣化