摩托车片式离合器系统整车状态下脱开行程测试方法与流程

本发明属于摩托车离合器领域，尤其涉及一种摩托车片式离合器系统整车状态下脱开行程测试方法。

背景技术：

离合器具有将发动机曲轴动力传递到副轴的作用，在本测试方法中，离合器传递的动力用副轴扭矩来表征，当有换档等需要时，车辆驾驶员通过离合操纵系统，使离合器操纵杆转动并推动离合器推杆在离合器轴向方向运动，可实现离合器脱开，使离合器失去传递曲轴与副轴间动力的能力，以实现换档操作。摩托车离合器系统是摩托车的重要组成系统，其主要包括离合器总成、离合器操纵杆和右曲轴箱盖，而离合器总成又包括离合器和离合器推杆，离合器系统能否正常脱开直接影响到车辆是否顺利换挡。

离合器系统的脱开行程是指从离合器操纵杆动作到离合器总成的工作状态改变时，离合器操纵杆缺口平面的推动端在离合器总成轴线方向的移动距离。离合器总成的工作状态改变是指离合器总成内主动摩擦片与从动摩擦片从整车冷车启动前在弹簧作用下压紧正常传递曲轴动力到整车启动换档时主、从动摩擦片脱开，离合器总成失去传递曲轴动力能力。测试离合器系统的脱开行程，可以为摩托车离合操纵系统发动机后的各个环节提供设计输入，另外可为离合操纵系统的故障诊断提供技术支撑。从目前国内各项资料中，尚无在整车状态下对离合器系统脱开行程进行测试的方法。

由于离合器系统工作环境复杂，涉及到热变形、受力变形、润滑等众多因素，而且离合器摩擦片上摩擦材料的热膨胀系数获取困难，很难准确计算出离合器系统的脱开行程，因此通过测试的方法获取离合器系统脱开行程很有必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种摩托车片式离合器系统整车状态下脱开行程测试方法，欲在整车状态下测试离合器系统的脱开行程。

本发明的技术方案如下：一种摩托车片式离合器系统整车状态下脱开行程测试方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a：设计一款脱开行程测试装置，该脱开行程测试装置包括测试用操纵杆(1)和校准尺(4)，其中测试用操纵杆(1)杆身的下部开有一个缺口(1a)，该缺口用于与离合器总成(10)的离合推杆(10a)相配合；所述缺口(1a)横截面为L形结构，这个缺口(1a)与离合推杆(10a)杆身配合的一侧为圆弧面，且缺口(1a)与离合推杆(10a)端面配合的一侧为平面，这个平面与测试用操纵杆(1)外圆面结合处为推动端；当所述测试用操纵杆(1)转动时，通过推动端直接推动所述离合推杆(10a)的端面；所述测试用操纵杆(1)上端部空套有一个刻度盘(2)，该刻度盘下盘面与刻度盘支座(3)固定，且刻度盘(2)上盘面设有圆周刻度表，该圆周刻度表的中心与刻度盘(2)圆心及测试用操纵杆(1)的轴心同心，且圆周刻度表的最小刻度为1°；所述校准尺(4)和指针(5)位于刻度盘(2)上方，这两个件均与测试用操纵杆(1)的上端部固定，并跟随测试用操纵杆(1)一起转动；所述校准尺(4)靠近刻度盘(2)外边缘的末端面与缺口(1a)的平面平行，且指针(5)用于指示测试用操纵杆(1)转过的角度；

步骤b：测试之前准备如下专用测试工具：第一扭矩扳手，该第一扭矩扳手用于测量副轴输出端的扭矩，且第一扭矩扳手的最大量程为100-150N.m；另需一个最大量程为10N.m的第二扭矩扳手，该第二扭矩扳手用于转动测试用操纵杆(1)；测温计，该测温计用于测量发动机运转过程中的机油温度；

步骤c：装配步骤a所述的脱开行程测试装置，具体操作如下：首先将整车倾斜，将原机的离合器操纵杆取下，并换上所述测试用操纵杆(1)；然后将所述刻度盘支座(3)空套到测试用操纵杆(1)上，并用AB胶或502胶水将刻度盘支座(3)固定在右曲轴箱盖(11)上，刻度盘支座(3)的上端面与测试用操纵杆(1)垂直，且将所述刻度盘(2)空套在测试用操纵杆(1)上；

其次，将所述校准尺(4)安装到测试用操纵杆(1)上，用所述第二扭矩扳手转动测试用操纵杆(1)，使校准尺(4)的末端面平行右曲轴箱盖(11)与右曲轴箱体(12)的合箱面；再转动所述刻度盘(2)，使刻度盘(2)的0刻度对准校准尺(4)的中心线后，使用AB胶或502胶水将刻度盘(2)与刻度盘支座(3)固定，由此确定了刻度盘(2)的0度位置；最后，取下所述校准尺(4)，并将所述指针(5)安装到测试用操纵杆(1)上；

步骤d：在冷机状态下测量测试用操纵杆(1)的初始角度，具体为：在摩托车发动机冷机状态下，用所述第二扭矩扳手转动测试用操纵杆(1)，使测试用操纵杆(1)的推动端与所述离合器总成(10)的离合推杆(10a)刚好接触，将测试用操纵杆(1)从所述刻度盘(2)的0度位置转动到与离合推杆(10a)刚好接触时所转过的角度定义为冷机初始角度α₁，并记录α₁的读数；

步骤e：预热发动机，具体操作为：先在发动机的放油螺栓处安装所述测温计，然后将整车的主支架支起来并固定前轮，且将悬挂于整车上的被测试发动机按最低挡运行，测温计可显示发动机的机油温度变化，发动机从启动到缓慢上升至中速，并稳定运行至需要的测试温度后，整车熄火并停止运行发动机；

步骤f：发动机经步骤e热机后，所述右曲轴箱盖(11)会由于温度影响发生热变形，使得测试用操纵杆(1)的初始角度也会增加，故需要在热机状态下测量测试用操纵杆(1)的初始角度，具体操作为：用所述第二扭矩扳手转动测试用操纵杆(1)，重新使测试用操纵杆(1)的推动端与离合器的离合推杆(10a)刚好接触，将测试用操纵杆(1)从所述刻度盘(2)的0度位置转到与离合推杆(10a)刚好接触时所转过的角度定义为热机初始角度α₂，并记录α₂的读数；

步骤g：在测试用操纵杆(1)转动α₂基础上依次递增1°转动该测试用操纵杆，将测试用操纵杆(1)每转一次以后的角度定义为α₃，同时每次转动测试用操纵杆(1)都采用所述第一扭矩扳手测量一次副轴的输出扭矩T1，且α₃和T1的数据一一对应；当所述测试用操纵杆(1)转动到某个角度后，副轴的扭矩出现明显下降，随着继续转动测试用操纵杆(1)而副轴的扭矩不再进一步下降时停止测试；

步骤h：根据记录的测量数据，并结合测试用操纵杆(1)的几何结构参数，可计算测试用操纵杆(1)转动时，测试用操纵杆(1)的推动端推动离合推杆(10a)在离合器总成轴线方向的移动距离，具体为：假定推动端到测试用操纵杆(1)轴心的距离为r，测试用操纵杆(1)转动α₁角度后推动端在离合器总成轴线方向的移动距离为s₁，s₁的计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416；

将热机造成右曲轴箱盖热变形后引起的附加影响定义为s₁₀，s₁₀计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416；

将热机状态下测试用操纵杆(1)推动端推动离合推杆(10a)移动距离定义为s₂₀，s₂₀计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416；

将所述测试用操纵杆(1)推动端在离合器总成轴线方向移动距离定义为s，该s的计算公式为s＝s₁₀+s₂₀；

步骤j：将步骤h中计算得到的结果以及步骤g中的副轴输出扭矩T₁处理成一张二维图表，该二维图表横坐标为测试用操纵杆(1)推动端在离合器总成轴线方向的移动距离，且二维图表的纵坐标为副轴测量扭矩，且横坐标的零点代表冷机状态下所述测试用操纵杆(1)的缺口(1a)平面与离合推杆(10a)刚好接触，此时离合器总成(10)能正常传递从曲轴到副轴的扭矩；

在二维图表中标记一组点，每个点的横坐标为s₂₀的计算值，每个点的纵坐标为对应的T₁值，将所有的点连成一条曲线，这条曲线用虚线表示，再将这些曲线向右平移一段距离，平移距离等于s₁₀，平移后得到的曲线用实线表示；当实线中某点的副轴扭矩已出现明显下降，且随着测试用操纵杆(1)的缺口(1a)平面在离合器总成轴线方向移动距离的增加而副轴扭矩不再明显下降时，该点对应的横坐标数值即为测试型号片式离合器系统在整车状态下的脱开行程。

在上述测试方法中，测试用操纵杆(1)在测试中代替发动机原机的离合器操纵杆，该测试用操纵杆(1)从功能上等同于原机的离合器操纵杆，在右曲轴箱盖内的尺寸规格同原机离合器操纵杆；并且，通过转动测试用操纵杆(1)的缺口(1a)平面可以推动离合推杆(10a)，且通过测试用操纵杆(1)的转动角度可以换算得到离合推杆(10a)的移动距离，从而可以通过计算得到热机造成右曲轴箱盖热变形后引起的附加影响和热机状态下离合器总成的离合推杆移动距离，进而利用计算结果和副轴测量的扭矩绘制一张二维图表；当二维图表的实线中某点的副轴扭矩已出现明显下降，且随着测试用操纵杆(1)的缺口(1a)平面在离合器总成轴线方向移动距离增加而副轴扭矩不再明显下降时，该点对应的横坐标数值即为测试型号片式离合器系统在整车状态下的脱开行程。另外，在测试离合器系统的脱开行程测试方法中，可分离出由于右曲轴箱盖等零件热变形引起的附加行程s₁₀，以供其他分析研究。

采用以上技术方案，本测试方法能计算出热机造成右曲轴箱盖热变形后引起的附加影响，从而绘制出一张二维图表，当二维图表的实线中某点的副轴扭矩已出现明显下降，且随着测试用操纵杆的缺口平面在离合器总成轴线方向移动距离增加而副轴扭矩不再明显下降时，该点对应的横坐标数值即为测试型号片式离合器系统在整车状态下的脱开行程，这样测试方式能准确、快捷地测试出离合器系统在整车状态下的脱开行程，有效克服了现有技术无法准确得到离合器系统在整车状态下脱开行程的缺陷，且本测试方法简单、快捷、成本低廉。

为了便于制作，将所述圆周刻度表打印在纸上，并贴在所述刻度盘(2)的上盘面。

有益效果：本测试方法能计算出热机造成右曲轴箱盖热变形后引起的附加影响，从而绘制出一张二维图表，当二维图表的实线中某点的副轴扭矩已出现明显下降，且随着测试用操纵杆的缺口平面在离合器总成轴线方向移动距离增加而副轴扭矩不再明显下降时，该点对应的横坐标数值即为测试型号片式离合器系统在整车状态下的脱开行程，这样测试方式能准确、快捷地测试出离合器系统在整车状态下的脱开行程，有效克服了现有技术无法准确得到离合器系统在整车状态下脱开行程的缺陷，且本测试方法简单、快捷。

附图说明

图1为本发明中脱开行程测试装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A-A向剖视图。

图4为图1中测试用操纵杆的示意图。

图5为图4的B-B向剖视图。

图5a为图5中测试用操纵杆转动α₁角度后的示意图。

图5b为图5中测试用操纵杆转动α₂角度后的示意图。

图5c为图5中测试用操纵杆转动α₃角度后的示意图。

图6为本发明绘制的二维图表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1--6所示，一种摩托车片式离合器系统整车状态下脱开行程测试方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a：设计一款脱开行程测试装置，该脱开行程测试装置包括测试用操纵杆1和校准尺4，其中测试用操纵杆1杆身的下部开有一个缺口1a，该缺口1a用于与离合器总成10的离合推杆10a相配合。这个缺口1a与离合推杆10a杆身配合的一侧为圆弧面，且缺口1a与离合推杆10a端面配合的一侧为平面，这个平面与测试用操纵杆1外圆面结合处为推动端；当测试用操纵杆1转动时，通过推动端直接推动离合推杆10a的端面。在本测试方法中，测试用操纵杆1转动时，都是通过推动端推动离合推杆10a的端面。

测试用操纵杆1上端部空套有一个刻度盘2，该刻度盘2的下盘面与刻度盘支座3固定，且刻度盘2上盘面设有圆周刻度表(图中未画出)，该圆周刻度表的中心与刻度盘2圆心及测试用操纵杆1的轴心同心，且圆周刻度表的最小刻度为1°。在本案中，圆周刻度表打印在纸上，并贴在刻度盘2的上盘面。

校准尺4和指针5位于刻度盘2上方，这两个件均与测试用操纵杆1的的上端部固定，并跟随测试用操纵杆1一起转动。校准尺4靠近刻度盘2外边缘的末端面与缺口1a的平面平行，且指针5用于指示测试用操纵杆1转过的角度。

步骤b：测试之前准备如下专用测试工具：第一扭矩扳手，该第一扭矩扳手用于测量副轴输出端的扭矩，且第一扭矩扳手的最大量程为100-150N.m。另需一个最大量程为10N.m的第二扭矩扳手，该第二扭矩扳手用于转动测试用操纵杆1。测温计，该测温计用于测量发动机运转过程中的机油温度。

步骤c：装配步骤a设计的脱开行程测试装置，具体操作如下：首先将整车倾斜，将原机的离合器操纵杆取下，并换上测试用操纵杆1。然后将刻度盘支座3空套到测试用操纵杆1上，并用AB胶或502胶水将刻度盘支座3固定在右曲轴箱盖11上，刻度盘支座3的上端面与测试用操纵杆1垂直，且将刻度盘2空套在测试用操纵杆1上。

其次，将校准尺4安装到测试用操纵杆1上，用第二扭矩扳手转动测试用操纵杆1，使校准尺4的末端面平行右曲轴箱盖11与右曲轴箱体12的合箱面。再转动刻度盘2，使刻度盘2的0刻度对准校准尺4的中心线后，使用AB胶或502胶水将刻度盘2与刻度盘支座3固定，由此确定了刻度盘2的0度位置(参照图5)。最后，取下校准尺4，并将指针5安装到测试用操纵杆1上。

步骤d：在冷机状态下测量测试用操纵杆的初始角度，具体为：在摩托车发动机冷机状态下，用第二扭矩扳手转动测试用操纵杆1，使测试用操纵杆1的推动端与离合器总成10的离合推杆10a刚好接触(参照图5a)，将测试用操纵杆1从刻度盘2的0度位置转动到与离合推杆10a刚好接触时所转过的角度定义为冷机初始角度α₁，并记录α₁的读数。

步骤e：预热发动机，具体操作为：先在发动机的放油螺栓处安装测温计，然后将整车的主支架支起来并固定前轮，且将悬挂于整车上的被测试发动机按最低挡运行，测温计可显示发动机的机油温度变化，发动机从启动到缓慢上升至中速，并稳定运行至需要的测试温度后，整车熄火并停止运行发动机。

步骤f：发动机经步骤e热机后，右曲轴箱盖11会由于温度影响发生热变形，使得测试用操纵杆1的初始角度也会增加，故需要在热机状态下测量测试用操纵杆1的初始角度，具体操作为：用第二扭矩扳手转动测试用操纵杆1，重新使测试用操纵杆1的推动端与离合器的离合推杆10a刚好接触，(参照图5b)，将测试用操纵杆1从刻度盘2的0度位置转到与离合推杆10a刚好接触时所转过的角度定义为热机初始角度α₂，并记录α₂的读数。

步骤g：在测试用操纵杆1转动α₂基础上依次递增1°转动测试用操纵杆1，将测试用操纵杆1每转一次以后的角度定义为α₃(参照图5c)，同时每次转动测试用操纵杆1都采用第一扭矩扳手测量一次副轴的输出扭矩T1，且α₃和T1的数据一一对应。当测试用操纵杆1转动到某个角度后，副轴的扭矩出现明显下降，随着继续转动测试用操纵杆1而副轴的扭矩不再进一步下降时停止测试。

步骤h：根据记录的测量数据，并结合测试用操纵杆1的几何结构参数，可计算测试用操纵杆1转动时，测试用操纵杆1的推动端推动离合推杆10a在离合器总成轴线方向的移动距离，具体为：假定推动端到测试用操纵杆1轴心的距离为r，测试用操纵杆1转动α₁角度后推动端在离合器总成轴线方向的移动距离为s₁，s₁的计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416；

将热机造成右曲轴箱盖热变形后引起的附加影响定义为s₁₀，s₁₀＝s₂-s₁，且s₁₀计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416。

将热机状态下测试用操纵杆1推动端推动离合推杆10a移动距离定义为s₂₀，s₂₀＝s₃-s₂，且s₂₀计算公式为：其中π为圆周率，其数值可取为3.1416。

将所述测试用操纵杆1推动端在离合器总成轴线方向移动距离定义为s，该s的计算公式为s＝s₁₀+s₂₀。在本案中，测试用操纵杆1转动角度α₁和α₂时，离合器推杆并未移动，测试用操纵杆1在转动到α₃的过程中，离合器推杆才有移动，且测试用操纵杆1的缺口1a平面在离合器总成轴线方向移动距离等于离合器操纵杆的缺口平面在离合器总成轴线方向移动距离。

步骤j：将步骤h中计算得到的结果以及步骤g中的副轴输出扭矩T1处理成一张二维图表，该二维图表横坐标为测试用操纵杆1推动端在离合器总成轴线方向的移动距离，且二维图表的纵坐标为副轴测量扭矩，且横坐标的零点代表冷机状态下测试用操纵杆1与离合推杆10a刚好接触，此时离合器总成10能正常传递从曲轴到副轴的扭矩。

在二维图表中标记一组点，每个点的横坐标为s₂₀的计算值，每个点的纵坐标为对应的T₁值，将所有的点连成一条曲线，这条曲线用虚线表示，再将这些曲线向右平移一段距离，平移距离等于s₁₀，平移后得到的曲线用实线表示。当实线中某点的副轴扭矩已出现明显下降，且随着测试用操纵杆1的缺口1a平面在离合器总成轴线方向移动距离的增加而副轴扭矩不再明显下降时，该点对应的横坐标数值即为测试型号片式离合器系统在整车状态下的脱开行程。如图6所示，图中圆点处可视为发动机离合器已全部脱开，失去传递正常扭矩功能，图中发动机的离合器脱开行程不超过0.67mm，0.67mm即为该型号发动机离合器系统的脱开行程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。