重型商用车变速换挡性能提升

摘要：自动变速控制是机械节省能源的必要措施。不过，以现代应用经验来看，如果自动控制无法达成良好的准确性和稳定性，将可能造成意外的事故。所以，

在软件的研发和使用上，必须经过科学的设计，以及反复试验直至无误后，才能

够投入到使用之中。手动机械变速器重卡在使用时换挡频繁，变速换挡性能的好

坏直接影响驾驶员对车辆的评价。针对某款搭载6挡手动机械变速器载货车换挡

性能差的问题，结合变速操纵系统结构，利用故障树分析法对发生故障的原因进

行多层次分析，对故障原因制定控制方案及整改提升，通过试验验证对系统的性

能进行评价，以提高整车的操控方便性和操纵轻便性。

关键词：重型商用车；变速换挡；性能提升

前言

随着基础设施建设和物流运输业的迅速发展，新生代用户对重型商用车的产

品舒适性、性能可靠性、人性化设计、产品结构精细化、节能减排等方面提出了

更高要求。变速换挡频繁会造成驾驶员的疲劳，直接影响到行车安全，因而变速

操纵系统的换挡性能已成为重型商用车的一个重要评价指标，其中换挡的舒适性、平顺性和可靠性以及挡位的清晰灵活是衡量变速换挡性能优劣的主要评价指标。

某款搭载6挡手动机械变速器的载货车，在实际使用过程中存在选换挡性能

差的问题，主要表现为进挡卡滞、脱挡等故障，同时1、2挡选挡不清晰，行驶

过程中常存在挂错挡的现象，存在一定的安全隐患。本文从变速系统角度分析换

挡困难的原因，并提出改进变速系统结构的相关措施，以改善整车换挡操纵性能。

1、故障原因分析

结合该款重型商用车变速系统的结构，利用质量管理工具中的故障树分析法（FaultTreeAnalysis，FTA），对可能导致变速系统换挡困难原因进行多层次的详

细分析。

对变速系统的主要零部件进行分析，并对可能存在的原因进行一一排查，最

终得出变速系统故障发生的原因有以下几点：变速器挡位设计不清晰，同步器容

量小及磨损，上盖磨损，操纵器球头座磨损、松旷和自由间隙大，选换挡软轴效

率低。

2、整改提升

针对变速系统挂挡困难的问题，结合市场车型及变速器进行对比分析，针对

以上发生故障的原因，制定控制方案，防止发生此类故障。

2.1变速器整改优化

2.1.1调整挡位指示

针对变速器挡位不清晰的问题，在变速器顶盖1挡与3挡之间加限位弹簧，

固定变速器挡位，将变速箱空挡位置调整至3/4挡位置。

2.1.2同步器整改

针对同步器容量小与故障的问题，将同步器材料由单锥铜环改为碳纤维钢环，增加了同步器的同步容量，在开始同步时将传动轴扭转，也增加了同步器寿命，

同时减少了同步器的故障。

2.1.3上盖整改

针对上盖磨损的问题，减小导块之间的间隙0.5mm，增加拨头厚度0.5mm，