汽車液壓故障診斷與維修_大客車轉向液壓油溫過高故障

(1)概述

液壓動力轉向技術在大客車、城市客車上的應用日益廣泛，液壓動力轉向系統已成為現代大客車的重要裝置之一。目前，國內生產的不同型號大客車，由于底盤生產廠選用的轉向液壓泵規格型號不同，因而推薦使用的動力轉向油的品種也有差異(見下表)；各種車型規定的動力轉向最高油溫也不盡相同，一般在80～100℃范圍內。對于后置式大客車，由于轉向液壓泵、儲油罐均安裝在發動機艙內，且壓力管路較長，管道彎曲較多，壓力損失轉變為熱能，加之在夏季后置發動機艙內的環境溫度大都在65℃以上，不利于液壓轉向系統散熱，因而動力轉向油的實際油溫處于接近或超過動力轉向泵規定的最高油溫。動力轉向油是動力轉向液壓系統的工作介質，油溫對動力轉向液壓系統故障信息載量很大，是一個綜合的技術參數，如內泄漏、缺油、油臟、油液黏度較大、機械摩擦較大等都會引起動力轉向油的溫度升高。

 

部分轉向液壓泵規格型號

 

(2)動力轉向油溫過高的原因分析

    動力轉向液壓系統中熱量的散發是通過熱傳導、輻射和對流三種基本途徑進行的，其結果促使動力轉向油發熱。具體引起油溫過高的原因有以下幾種。

    ①動力轉向液壓系統內部發熱的主要原因是液體在流動過程中的能量損失轉變為熱能，促使油溫升高。在動力轉向液壓管路上設置了較多的彎頭、縮接等管道輔件，特別是90°管接頭，油液在這些輔件內流動，被迫改變流速大小和方向，從而干擾了油液的正常運動，產生撞擊、旋渦等現象，帶來了附加的阻力，產生了能量損失，促使油液發熱。在正常情況下，液壓動力轉向系統的壓力損失見下表。例如，BK6111型后置大客車的轉向泵至轉向器的壓油管及回油管的長度均在12m以上，且回油管的90℃彎曲達11處之多，油液流動時的沿程壓力損失還要高出下表所列的數值。油液流經流量控制閥、轉向閥、限壓閥（安全閥）等處產生的液阻壓力損失都轉變成熱能，促使油溫升高。

    ②限壓閥（安全閥）是動力轉向液壓系統中典型的熱量產生源，油液經限壓閥直接返回儲油罐時產生的熱量最大。某些大客車的液壓動力轉向系統工作壓力調得偏高，加大了壓力損失，使油溫升高。

    ③轉向液壓泵是動力轉向液壓系統的能源，也是主要熱源之一。由于油液從轉向泵的入口到出口受到很大的壓縮，油液因壓縮會產生熱量，這是轉向系統發熱的主要原因。轉向液壓泵的溫升過高有設計、裝配、調整和使用等多方面的原因，發熱的程度取決于轉向液壓泵的轉速和輸出壓力。一般來說，轉向液壓泵溫升過高的原因有：使用黏度過低或過高的動力轉向油來工作（比如用錯了油），增大了轉向液壓泵的內漏耗，使泵體溫度升高；轉向葉片泵內部滑動零件磨損嚴重，軸向間隙增大，使泵內部漏損過大，容積效率過低；泵內軸承的塑料保持架損壞；選用了質量差的轉向液壓泵（容積效率低），其容積損耗過大，促使油液發熱過多。

    ④轉向液壓泵的裝配質量不達標（如轉向泵的軸向間隙太小、轉子的垂直度超差、幾何形狀超差、傳動部分同軸度未達到技術要求、運轉時有咬緊現象等），使相對運動表面的油膜破壞，形成干摩擦，機械效率降低。

    ⑤由于動力轉向油被污染，顆粒狀異物進入轉向液壓泵內，轉向泵嚴重磨損，內泄漏增大。

    ⑥由于儲油罐內缺油，進油濾網或進油管阻塞，使轉向液壓泵吸空造成轉向系統油溫過高。轉向泵吸空使油液中混入空氣過多，在高壓作用下產生氣穴現象，造成油液沖擊，并伴隨強烈振動和噪聲，致使轉向系統油溫快速升高。儲油罐除了儲油和分離油中的雜質和空氣以外，散熱是它的重要作用之一。選用儲油罐的容積太小，儲油不多，使油液循環加快，而且由于散熱面積不足，再加上有的后置大客車儲油罐離汽車上最大的熱源（發動機）很近——有的只有0.2m，又安裝在大客車后備廂內，在夏季，發動機艙內的環境溫度在65℃以上；還有的大客車后備廂百葉窗的面積過小或所放位置不當，散熱條件較差，使油液在儲油罐內不能充分冷卻。另外，在儲油罐．中，轉向泵的吸油管與轉向系統的回油管靠得很近，返回儲油罐的熱油還沒來得及冷卻，又再次被傳輸給轉向泵吸入，形成惡性循環，引起油溫升高。

    ⑦動力轉向液壓系統內滲入了空氣。有的大客車在儲油罐與轉向泵的吸油口之間用橡膠管套住，膠管兩端用卡箍緊固，這種安裝方式若緊固力不夠，轉向泵很容易吸入空氣。由于空氣的可壓縮性，油中滲入的空氣被壓縮至高壓，也會產生熱量；在液壓系統中，溶于油液中的空氣游離出來形成氣泡，氣泡在壓縮時也放出熱量。動力轉向油中混入過量空氣，可使儲油罐內的油溫上升約25%。

    ⑧轉向系統異常發熱有液壓元件本身的質量原因。運行一段時間后，零件磨損，產生局部高溫，油液變稀，附著油膜變薄，導致金屬直接接觸，促使系統異常發熱。

    ⑨大客車在山區公路上行駛，因彎道多、路面差，駕駛員需不停地轉動方向盤，使轉向控制閥處于經常工作狀態，從而使節流阻力增大，轉向泵輸出壓力也較高。此時液壓轉向系統的能量損失比大客車直線行駛時要大，油液溫升也較快（大客車一般都采用常流式液壓動力轉向系統）。

    ⑩轉向儲油罐的制作材料與散熱快慢有關。目前我國的轉向儲油罐制作材料有塑料和鋼材兩種，塑料的熱導率為0.04～0.048W/(m·℃)；鋼的熱導率為45.3W/(m·℃)。從有利于散熱的角度上講，使用鋼制儲油罐的散熱能力要優于塑料儲油罐。

    液壓動力轉向系統油溫過高會影響動力轉向油液的使用壽命、加速橡膠密封件的老化，還可引起轉向系統的漏油、轉向泵的噪聲增大等故障，從而直接影響大客車的使用性能。