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(jí)技工學(xué)校， 廣東 廣州 510220）

《機(jī)動(dòng)車安全運(yùn)行技術(shù)要求》 （修訂稿） （簡(jiǎn)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(xiǎn)貨物運(yùn)輸車應(yīng)裝配緩速器或其他輔助制動(dòng)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(dòng)軸中間， 通過(guò)給傳動(dòng)軸一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩來(lái)使車輛的速度降下來(lái)。 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(dòng)效果， 并延長(zhǎng)制動(dòng)鼓和制動(dòng)片的工作壽命。 在連續(xù)下長(zhǎng)坡時(shí)， 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(dòng)系統(tǒng)的一種輔助制動(dòng)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(dòng)裝置。 車速達(dá)一定時(shí)， 推動(dòng)緩速器的手檔開(kāi)關(guān)或踩下制動(dòng)踏板， 控制器就會(huì)根據(jù)手控打開(kāi)的檔位或氣壓開(kāi)關(guān)接通的個(gè)數(shù)， 分別以不同的級(jí)數(shù)給緩速器的定子線圈通入直流電。 定子線圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)， 該磁場(chǎng)在相鄰鐵心、 磁軛板、 氣隙、 轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)回路。 此時(shí)， 轉(zhuǎn)子和定子之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 這種運(yùn)動(dòng)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流， 同時(shí)感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生另外一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)， 該磁場(chǎng)和已經(jīng)存在的磁場(chǎng)之間會(huì)有作用力， 而作用力的方向永遠(yuǎn)是阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向， 這個(gè)作用力就是緩速器制動(dòng)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(dòng)作用的時(shí)候， 把汽車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(dòng)中感覺(jué)緩速器制動(dòng)效果變差。 該車是安凱客車， 行駛里程超過(guò)20萬(wàn)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(shí)發(fā)現(xiàn)： 該車超過(guò)5 km/h行車制動(dòng)時(shí)， 制動(dòng)效果比其他車輛差， 但是緩速器電源燈、 工作燈、 3個(gè)檔位燈工作正常。 關(guān)掉緩速器電源再試車，制動(dòng)效果沒(méi)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(kāi)回工位進(jìn)一步檢測(cè)。

在上述的故障現(xiàn)象中， 車輛制動(dòng)時(shí)， 緩速器的電源燈、 工作燈、 3個(gè)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(dòng)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(cè)步驟

注意： 為保證檢測(cè)操作過(guò)程中的安全， 應(yīng)首先在車后方發(fā)動(dòng)機(jī)艙處， 斷開(kāi)起動(dòng)控制電路。

1） 測(cè)量蓄電池端電壓為24 V， 接通起動(dòng)控制電路， 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)， 測(cè)得此時(shí)蓄電池電壓為28 V，結(jié)果正常。 關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)， 斷開(kāi)起動(dòng)電路。

2） 檢查緩速器控制器 （圖3） 接線， 打開(kāi)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(méi)有錯(cuò)接或漏接， 搖動(dòng)線路接線頭， 沒(méi)有松動(dòng)現(xiàn)象。

3） 對(duì)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(wàn)用表檢測(cè)定子各組線圈， 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)斷路。

5） 用鉗形表檢測(cè)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(shí)， 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(cāng)庫(kù)領(lǐng)取一條新的同型號(hào)的搭鐵線， 更換后試車， 故障排除。

把替換下來(lái)的搭鐵線， 拿萬(wàn)用表測(cè)量電阻， 發(fā)現(xiàn)比其他同等長(zhǎng)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(jiàn)該搭鐵線銅芯雜質(zhì)過(guò)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(hào)傳輸?shù)闹饕d體， 導(dǎo)線品質(zhì)差將會(huì)引起汽車上的各種故障。然而國(guó)內(nèi)一些不法商家為利益和生存在導(dǎo)線生產(chǎn)過(guò)程中偷工減料， 劣質(zhì)導(dǎo)線充斥市場(chǎng)。 若沒(méi)有區(qū)分導(dǎo)線品質(zhì)的基本知識(shí)， 則將給車輛檢修作業(yè)帶來(lái)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(jià)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(huì)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(shí)， 不踩制動(dòng)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(dòng)輪輸出動(dòng)力不足， 車輛空檔加速正常， 入檔行駛加速無(wú)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(zhǎng)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(kāi)關(guān)損壞、 控制器故障、制動(dòng)信號(hào)線束對(duì)搭鐵短路等。

3.3 故障檢測(cè)步驟

1） 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)， 用萬(wàn)用表檢測(cè)壓力傳感器2根線， 踩下制動(dòng)踏板， 此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)導(dǎo)通； 松開(kāi)制動(dòng)踏板， 壓力開(kāi)關(guān)斷開(kāi)， 結(jié)果正常。

2） 用萬(wàn)用表檢查制動(dòng)信號(hào)線束， 連接氣壓開(kāi)關(guān)與控制器之間， 沒(méi)有出現(xiàn)對(duì)搭鐵短路故障， 結(jié)果正常。

3） 關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)， 鑰匙開(kāi)關(guān)ON檔， 用鉗形表檢測(cè)定子的電源線， 發(fā)現(xiàn)1+2檔電源線在此時(shí)有30 A電流通過(guò)。

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

5） 此時(shí)懷疑緩速器控制器故障， 更換同型號(hào)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(hào)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(méi)有繼電器盒， 用大功率MOS管代替繼電器， 沒(méi)有觸點(diǎn)損耗的問(wèn)題。理論上來(lái)說(shuō)， 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(lái)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(kāi)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(guò)載能力太小的開(kāi)關(guān)管； ③控制器散熱不良等。

4 結(jié)束語(yǔ)

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(guò)以上2個(gè)案例， 我們可以知道， 在檢修緩速器的過(guò)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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