空壓機竄油引發電控懸架電磁閥故障分析范文

本站小編為你精心準備了空壓機竄油引發電控懸架電磁閥故障分析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《傳動技術雜志》2016年第2期

摘要：

本文介紹了ECAS的組成結構，分析了純電動公交車空壓機系統竄油引發的電控懸架（ECAS）電磁閥的故障情況，并提出了處理方案與應對措施。實踐證明，本文的改進措施達到了良好的效果。

關鍵詞：

空氣壓縮機竄油；電控懸架（ECAS）；電磁閥故障；處理方案

1前言

隨著商用柒車行業的快速發展，人們對懸架舒適性的要求越來越高，電控空氣懸架系統ECAS在商用汽車上的應用也越來越廣泛。ECAS系統主要由電子控制單元ECU、電磁閥、高度傳感器等部件組成，如圖1所示。

隨著ECAS系統的推廣應用，其故障的發生概率也在不斷增多。如何在成本最小化的原則下妥善處理車輛ECAS系統的故障，成為擺在廣大工程技術人員面前的一個重要課題。上海公交運行的某型號純電動公交車，配置了電動單螺桿空氣壓縮機、電控懸架系統。在車輛投入公交運行3個月左右、行駛里程8000－10000公里的時候，開始頻繁發生ECAS電磁閥故障。主要表現為純電動車發生左側或右側車身偏斜、車身左右搖擺、氣囊無法上升或者下降等現象，氣囊無法充氣，此故障現象的發生率超過30％。經檢查發現ECAS電磁閥不能正常工作，更換ECAS電磁閥后，空氣懸架系統恢復正常工作。為盡快解決純電動公交客車空壓機系統竄油引發的電控懸架電磁閥的故障，必須通過認真的實驗和仔細的分析研究，才能找到造成空氣懸架ECAS電磁閥頻繁出現故障的根本原因。

2初步檢測

經過初步分析，判定ECAS電磁閥失效形式有以下三種情況：

（1）后橋懸架不受控制，自動升降：

（2）后橋懸架能夠上升，但無法恢復到最初高度；

（3）后橋懸架能夠下降，但無法恢復到正常高度

經檢測電磁閥充氣功能完好，排氣功能失效。解體故障電磁閥，電磁閥螺線管插頭損壞，如圖2所示；電磁閥進氣和出氣口有大量油漬，22、23出氣口密封墊腐蝕損壞，密封圈變形，如圖3、圖4所示；排氣活塞密封圈變形超出原安裝位置，導致排氣活塞卡死在閥腔內，引發電磁閥排氣功能失效，如圖5所示。

3故障分析

在初步檢測過程中，可以發現ECAS電磁閥閥體內部的橡膠閥門受到的腐蝕損壞嚴重，所以確認以橡膠閥門作為主要故障對象，作進一步分析。主要測試情況如下：

（1）橡膠閥門硬度和密度測試

對橡膠閥門硬度和密度進行了測試，測試結果見表1。經過溶劑浸泡后，橡膠閥門表面的金屬墊片在不用任何輔助工具的情況下，無法與橡膠閥門分離，符合設計要求。同時，故障件的橡膠硬度受到環境的影響，已經變得遠低于標準值。

（2）橡膠閥門耐空壓機機油測試

經過100℃情況下，336小時的浸泡后，橡膠閥門表面的金屬墊片與橡膠閥門分離，符合設計要求。同時，橡膠硬度受到環境的影響，已經變得遠低于標準值。從上述實驗中，可以發現材質為NBR90（丁腈橡膠）的橡膠閥門難以承受SINOPEC4502合成機油在高溫下的腐蝕，橡膠閥門變軟，不符合電磁閥工作要求。

（3）空壓機竄油量測試

對空壓機竄沒量進行了測試，在空壓機預熱達到正常工作溫度后，從空壓機出氣口端提取空氣樣本，使用專業測試儀器進行測試。空氣與試劑反應后明顯變色，見圖6。經過對比，發現空壓機的竄油量在30～40mg／m3左右，在標準規定的范圍內。從以上各類測試和試驗中可以看出，造成空氣懸架ECAS電磁閥頻繁出現故障的根本原因在空壓機系統。因為空壓機在工作過程中，出氣口噴出含油量較高、且溫度較高的空氣，在進入氣路系統后，對ECAS電磁閥內部的橡膠閥件造成嚴重腐蝕，最終導致了ECAS電磁閥的頻繁故障。

4改進方案

根據對故障的原因進行的上述分析，確定ECAS電磁閥故障由空壓機引起，因此，在不改變空壓機基本配置的前提下，應該對空壓機氣路系統進行改進來解決問題。為了減少整車氣路系統中的含油量，采用整改方案是：加裝油細分離器并更換加強型的空氣干燥罐。具體方法與要求如下：

（1）方法

在整車氣路系統的油水分離器之后、干燥器之前加裝油細分離器，將原車使用的干燥罐更換為加強型的空氣干燥罐。

（2）要求

1）油品不換（原車上用的是全合成油，與試驗目的關聯度不大）。

2）更換試驗車上的主要閥件：干燥器和ECAS電磁閥。

3）根據保養安排，定期對油細分離器進行排放油污及雜質的操作。

4）對加強型干燥罐的濾油能力進行檢測，并與原車使用的干燥罐進行比對。

5試驗情況

我們選定6輛車子作為試驗樣品，在加裝油細分離器并更換加強型干燥罐之后，投入公交常規線路運行。經過梅雨季節、夏季高溫酷暑及雷暴雨、臺風等惡劣環境的嚴峻考驗，當年10月底檢查發現，6輛試驗車氣路系統中的各類閥體件工作狀況良好，空氣懸架電磁閥的故障未再重復發生。同時，在對新舊干燥器、ECAS電磁閥進行拆解對比后發現，閥體內部未發現油跡；在干燥罐進氣口處有少量水和微量的油跡，說明在空壓機工作工程中，有少量水和油進入氣路系統，而在ECAS電磁閥的進氣口處比較干燥、無水無油，說明油細分離器和加強型干燥罐有效起到了濾油和濾水的作用，有效地減少了整車氣路系統中的含油量，可以在車輛上進行批量安裝。

6結論

在對車輛采取加裝油細分離器與更換加強型干燥罐等措施之后，經過8個月的實際運行，沒有再重復發生電控懸架電磁閥故障，試驗證明所采取的措施可以有效減少整車氣路系統中的含油量、消除電磁閥的故障，可以在車輛上進行批量安裝。隨后，對所有在用的純電動公交車進行了加裝油細分離器與更換加強型干燥罐的批量性改進工作，然后，車輛繼續投入公交線路運行。經過近兩年的跟蹤，ECAS電磁閥的故障已徹底消除，由于空壓機竄油引發的電控懸架電磁閥故障得到了妥善解決。

參考文獻：

［1］羅文發，李莉薇．WABCO電子控制空氣懸架系統的應用技術［J］．汽車電器，2008，9，29－35．

作者:孫克亮 黃宏成 鄭路路 單位:上海交通大學汽車電子控制技術國家工程實驗室 上海申沃客車有限公司