安凱客車電渦流緩速器的2例故障分析與排除

陳偉儒， 馮月崧

（廣州市輕工高級技工學(xué)校， 廣東 廣州 510220）

《機(jī)動車安全運(yùn)行技術(shù)要求》 （修訂稿） （簡稱GB7258修訂稿） 要求， 總質(zhì)量大于12000 kg， 且主要在山區(qū)道路行駛的貨車、 危險貨物運(yùn)輸車應(yīng)裝配緩速器或其他輔助制動裝置。 電渦流緩速器是一種新型非接觸式減速裝置， 安裝在變速器后或后橋前或傳動軸中間， 通過給傳動軸一個與轉(zhuǎn)動方向相反的力矩來使車輛的速度降下來。 目前廣泛應(yīng)用在載貨汽車、 大客車等噸位較大的車輛上， 能增強(qiáng)制動效果， 并延長制動鼓和制動片的工作壽命。 在連續(xù)下長坡時， 作用尤為明顯。

緩速器除了安裝在載貨汽車上之外， 還在公共汽車上大量應(yīng)用。 以下是本人在廣州一汽巴士公司維修廠， 碰到關(guān)于安凱客車電渦流緩速器的故障檢修案例。

1 電渦流緩速器的結(jié)構(gòu)和原理

1.1 電渦流緩速器的結(jié)構(gòu)

電渦流緩速器是獨(dú)立于傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的一種輔助制動裝置， 電渦流緩速器主要由定子總成、 轉(zhuǎn)子總成、 轉(zhuǎn)速傳感器、 控制器、 工作指示燈等組成。其基本機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 電渦流緩速器的基本原理

電渦流緩速器是一種車輛輔助制動裝置。 車速達(dá)一定時， 推動緩速器的手檔開關(guān)或踩下制動踏板， 控制器就會根據(jù)手控打開的檔位或氣壓開關(guān)接通的個數(shù)， 分別以不同的級數(shù)給緩速器的定子線圈通入直流電。 定子線圈會產(chǎn)生磁場， 該磁場在相鄰鐵心、 磁軛板、 氣隙、 轉(zhuǎn)子之間形成一個回路。 此時， 轉(zhuǎn)子和定子之間有相對運(yùn)動， 這種運(yùn)動就相當(dāng)于導(dǎo)體在切割磁力線。 根據(jù)電磁感應(yīng)原理， 在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 同時感應(yīng)電流會產(chǎn)生另外一個感應(yīng)磁場， 該磁場和已經(jīng)存在的磁場之間會有作用力， 而作用力的方向永遠(yuǎn)是阻礙導(dǎo)體運(yùn)動的方向， 這個作用力就是緩速器制動力矩。 緩速器原理的物理模型如圖2所示。

當(dāng)緩速器起制動作用的時候， 把汽車運(yùn)動的動能轉(zhuǎn)化為電渦流的電能， 進(jìn)而以熱能的形式由轉(zhuǎn)子風(fēng)葉散走。

2 故障案例1

2.1 故障現(xiàn)象

駕駛員回廠報(bào)修， 反映行車制動中感覺緩速器制動效果變差。 該車是安凱客車， 行駛里程超過20萬公里， 安裝的是深圳市特爾佳科技股份有限公司TR 10電渦流緩速器。 TR 10緩速器的具體參數(shù)如表1所示。

表1 TR 10電渦流緩速器的參數(shù)

2.2 故障診斷

試車時發(fā)現(xiàn)： 該車超過5 km/h行車制動時， 制動效果比其他車輛差， 但是緩速器電源燈、 工作燈、 3個檔位燈工作正常。 關(guān)掉緩速器電源再試車，制動效果沒有明顯變化。 由此可判定， 駕駛員反映基本屬實(shí)， 于是把車輛開回工位進(jìn)一步檢測。

在上述的故障現(xiàn)象中， 車輛制動時， 緩速器的電源燈、 工作燈、 3個檔位燈工作正常， 由此可推斷緩速器控制器的工作基本正常。 那么， 造成制動效果變差的原因主要可能有定子總成同轉(zhuǎn)子總成之間的間隙大、 蓄電池電壓不足、 定子工作電流變小等。

2.3 故障檢測步驟

注意： 為保證檢測操作過程中的安全， 應(yīng)首先在車后方發(fā)動機(jī)艙處， 斷開起動控制電路。

1） 測量蓄電池端電壓為24 V， 接通起動控制電路， 起動發(fā)動機(jī)， 測得此時蓄電池電壓為28 V，結(jié)果正常。 關(guān)閉發(fā)動機(jī)， 斷開起動電路。

2） 檢查緩速器控制器 （圖3） 接線， 打開客車內(nèi)底板檢查緩速器定子接線 （圖4）， 檢查結(jié)果： 線路沒有錯接或漏接， 搖動線路接線頭， 沒有松動現(xiàn)象。

3） 對定子、 轉(zhuǎn)子進(jìn)行外觀檢查， 用塞尺檢查轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙， 為1mm （標(biāo)準(zhǔn)為0.8～1.2mm），結(jié)果均正常。

4） 拆下緩速器定子電源線 （圖5）， 用萬用表檢測定子各組線圈， 沒有發(fā)現(xiàn)斷路。

5） 用鉗形表檢測工作電流， 發(fā)現(xiàn)各檔位工作電流都較小。 其中1+2檔約為3A， 2+3 檔約為7A， 1+2+3 檔約為10A（正常值為： 1+2檔30A， 1+2+3檔60A， 1+2+3+4檔90A）。 將4條電源線拆下， 清潔兩側(cè)導(dǎo)線接線柱，裝復(fù)試車， 故障依舊。

6） 此時， 懷疑導(dǎo)線老化導(dǎo)致電阻變大， 從而引起工作電流變小。 從其他已知工作正常的車上，拆一條搭鐵線進(jìn)行替換， 試車， 故障現(xiàn)象消失。

2.4 故障排除

到倉庫領(lǐng)取一條新的同型號的搭鐵線， 更換后試車， 故障排除。

把替換下來的搭鐵線， 拿萬用表測量電阻， 發(fā)現(xiàn)比其他同等長度的導(dǎo)線電阻明顯要大。 仔細(xì)看導(dǎo)線銅芯的顏色， 偏黃， 稍用力掰折斷， 機(jī)械強(qiáng)度差， 韌性不佳。 可見該搭鐵線銅芯雜質(zhì)過多， 電阻變大， 從而影響緩速器的工作。

2.5 故障總結(jié)

汽車上的電線和電纜作為電力、 信號傳輸?shù)闹饕d體， 導(dǎo)線品質(zhì)差將會引起汽車上的各種故障。然而國內(nèi)一些不法商家為利益和生存在導(dǎo)線生產(chǎn)過程中偷工減料， 劣質(zhì)導(dǎo)線充斥市場。 若沒有區(qū)分導(dǎo)線品質(zhì)的基本知識， 則將給車輛檢修作業(yè)帶來不少影響。 區(qū)分導(dǎo)線品質(zhì)的方法主要有5點(diǎn)。

1） 是否有質(zhì)量體系認(rèn)證書、 合格證、 廠名、廠址、 檢驗(yàn)章、 生產(chǎn)日期等； 導(dǎo)線上是否印有商標(biāo)、 規(guī)格、 電壓等； 以及看電線銅芯的橫斷面 （優(yōu)等品紫銅顏色光亮、 色澤柔和。 反之便是次品）。

2） 取一根電線頭用手反復(fù)彎曲， 看看金屬的抗疲勞強(qiáng)度以及絕緣層的彈性和塑性。

3） 品質(zhì)好的電線， 一般都在規(guī)定的質(zhì)量范圍內(nèi)。 如常用的橫截面積為1.5 mm2的塑料絕緣單股銅芯線， 每100 m質(zhì)量為1.8～1.9 kg。

4） 假冒偽劣導(dǎo)線的制作成本低， 常以低價銷售。

5） 看銅質(zhì)。 合格的銅芯電線銅芯應(yīng)該是紫紅色、 有光澤、 手感軟； 而偽劣的銅芯線銅芯為紫黑色、 偏黃或偏白， 雜質(zhì)多， 機(jī)械強(qiáng)度差， 韌性不佳， 稍用力即會折斷， 而且電線內(nèi)常有斷線現(xiàn)象。

3 故障案例2

3.1 故障現(xiàn)象

駕駛員反映行車時， 不踩制動踏板， 出現(xiàn)拖剎現(xiàn)象， 緩速器工作燈常亮。 本人試車， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)駕駛員反映屬實(shí)。 驅(qū)動輪輸出動力不足， 車輛空檔加速正常， 入檔行駛加速無力。 關(guān)掉緩速器電源試車，入檔行駛不再出現(xiàn)拖剎現(xiàn)象。

3.2 故障診斷

從故障現(xiàn)象和試車結(jié)果可以確定， 該故障由緩速器系統(tǒng)故障導(dǎo)致定子線圈長期通電工作所引起。緩速器的電路系統(tǒng)原理如圖6所示。 據(jù)此分析， 造成故障的原因可能有氣壓開關(guān)損壞、 控制器故障、制動信號線束對搭鐵短路等。

3.3 故障檢測步驟

1） 起動發(fā)動機(jī)， 用萬用表檢測壓力傳感器2根線， 踩下制動踏板， 此時壓力開關(guān)導(dǎo)通； 松開制動踏板， 壓力開關(guān)斷開， 結(jié)果正常。

2） 用萬用表檢查制動信號線束， 連接氣壓開關(guān)與控制器之間， 沒有出現(xiàn)對搭鐵短路故障， 結(jié)果正常。

3） 關(guān)閉發(fā)動機(jī)， 鑰匙開關(guān)ON檔， 用鉗形表檢測定子的電源線， 發(fā)現(xiàn)1+2檔電源線在此時有30 A電流通過。

4） 關(guān)閉緩速器控制器電源， 斷開緩速器定子上的轉(zhuǎn)速傳感器信號線， 重啟緩速器電源， 發(fā)現(xiàn)1+2檔電源線在此時仍有30 A電流通過。

5） 此時懷疑緩速器控制器故障， 更換同型號緩速器控制器后， 故障現(xiàn)象消失。

3.4 故障排除

更換相同型號的緩速器控制器， 裝復(fù)試車， 故障排除。

3.5 故障總結(jié)

緩速器控制方式主要有電子控制與繼電器控制2種。 電子控制的緩速器控制器沒有繼電器盒， 用大功率MOS管代替繼電器， 沒有觸點(diǎn)損耗的問題。理論上來說， 電子控制緩速器控制器應(yīng)比繼電器控制方式的更加可靠。 但是從使用與維修的實(shí)際情況來看， 電氣控制方式的緩速器控制器卻不如繼電器控制的穩(wěn)定， 故障以用于控制定子工作電流的大功率開關(guān)管損壞較多。 這主要是由于： ①緩速器電路設(shè)計(jì)不科學(xué)不合理； ②為節(jié)省成本采用過載能力太小的開關(guān)管； ③控制器散熱不良等。

4 結(jié)束語

在日常維修作業(yè)中， 只要合理使用并且定期保養(yǎng)和清洗緩速器， 緩速器故障率是比較低的。 通過以上2個案例， 我們可以知道， 在檢修緩速器的過程中， 不能忽視零配件本身的品質(zhì)所導(dǎo)致故障的因素。

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