1、商用汽车空压机的故障模式分析及改进摘 要空压机的作用功能就是产生压缩空气，另外一个系统元件叫做气压制动，它的力源就是空压机所产生的压缩空气。压缩空气被保存在储气筒中，储存它就是为了给汽车的有关用气装置和汽车的制动提供足够多的高压空气。商用汽车的发展越来越快，汽车内部的每个系统元件也越来越复杂。就像空压机，它的数量是不断增加的，所以就出现了各种各样的空压机。虽然种类增多了，但也不能保证质量的过硬，所以空压机的故障也是层出不穷。要解决空压机的常发故障，就需要把空压机的内部结构、工作原理以及空压机哪个部位容易出现故障研究透彻。关键词商用汽车空压机；故障分析；改进方法 中图分类号：U463.5 文献标
2、识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0125-01 引言 在生活当中，用户当然都喜欢品牌质量一流的商用汽车。但是汽车往往会出现一些故障。一般情况下，根据用户反馈的信息来看，多是空压机存在故障。比较常见的空压机的故障模式有：活塞环容易磨损、阀片容易断裂、曲轴容易断裂、出现窜油、轴套容易磨损等。有时因为进入的气比较脏，所以会出现空压机不打气的情况。 一、 空压机出现故障的原因 1.1 空压机窜油 第一，活塞是裙部线型的结构，再加上配缸的间隙，它们会对空压机的正常工作造成破坏。原因就是，此时的活塞的温度会随着空压机排出的越来越大的气压而变得越来越高。此时的上下自发动机的润滑油的温
3、度也越来越高，这样又会使得活塞的温度再次升高。如果没有有效的措施就会阻碍空压机的正常工作。现在我们国内的发动机活塞结构的复杂程度远远超过了空压机的活塞结构。空压机的配缸间隙与活塞裙部的设计对活塞环的正常工作和刮油是有影响的。所以一定要认真考虑后再设计。 第二是转速的影响，影响窜油指标的最关键的因素就是转速。以往的汽车空压机的转速是每分钟 1000 到 1500 转的速度，这样的速度来看窜油并不明显。而现在的转速大大的增加了，现在是每分钟 2500 到 3250转的速度，还会出现比现在的转速更高的情况。这种情况就导致了活塞环的刮油能力大不如从前，更严重的情况就是随气排油量进一步增大。 第三是润滑
4、油的上窜，缸套的失圆度和活塞环之间所形成的缝隙或者是另外的原因造成的间隙都是为润滑油的上窜提供了便利的途径。空压机的活塞环和缸壁的壁压的不合理、不均匀的分布致使很多的油残留在间隙中。还有活塞环的开口的部位容易漏油，再就是活塞环在环槽中容易发生震动的现象，那么油就会漏在槽中。上面这些都是导致机油上窜的有利的途径。既然有这么多途径能够使得机油上窜，那么也会有很多复杂的原因在里面。 第四是活塞环和随气排量之间的联系。活塞环的质量状况、结构参数配组和空压机的随气排量是有很大联系的，前者影响着后者。活塞环的质量状况和结构参数对随气排量的影响是最大的。 1.2 漏油以及油密封 如果想要把油密封好就要用强度
5、好、比较有耐热性耐磨性、比其他化学用品更抗老化的橡胶材料。因为这种橡胶材料化学稳定性较强。在商用汽车使用的时候，它的空压机油封的环境是不一样的，润滑油的使用状况也不相同、在怎样的环境下工作也不确定，由于各种的不相同，那么它的使用寿命和所出现的故障模式也是有差异的。在空压机中所出现的最多的就是唇口材料的老化问题和唇口的磨损的问题，这都是在寿命故障模式中所遇到的起问题。 第一是一些唇口材料不断老化。有些化学材料就比如说橡胶，它的表面会出现裂缝，硬化、软化等现象。这是导致油的密封能力降低的原因之一；再就是化学物质在油密封的唇口处的滑动位置的裂隙、硬化等情况也会使油密封的能力降低甚至是失去这个能力。化
6、学物质之间很容易发生化学反应。唇口的老化问题就是因为密封时有介质进去到里面，或者是有一些溶解了的物质可以和橡胶材料发生化学反应。从而所产生的新的物质促进了唇口的老化。如果温度过高，那么就会使得唇口在短时间内老化，使得油密封的寿命大大的降低。 第二是唇口受到破损所带来的影响。唇口在流体比较润滑的时候不会产生磨损的现象。通常会在以下情况下会使得唇口受到损害。比如有外面的灰尘进入到里面，机油中出现的有异物，油出现老化变质的情况，润滑的程度不够等都会加速唇口的破损。唇口的破损再加上过盈量的大幅度降低就容易发生泄油事故。 1.3 空压机不打气 在排气温度比较高的情况下，空压机的冷却效果就会越来越差。像是
7、在夏季的时候，它的二级排气的温度大于 145 摄氏度，这样就使得弹簧不能正常工作，气阀的阀片也会被损害。那么在汽车的空压机正常的工作环境下此时的排气压力是比较稳定的，热交换器的效果如果好，那么排气温度的效果就好。使用自来水时如果很长时间运行，就会使得热交换器的管径缩小，这时的效果就会变差。在这种情况下，就严格要求组装好气阀的组件，一定要避免漏气。 1.4 轴套的受损 通常所说的滑动轴承就是轴套。具体是空压机的连杆瓦和主轴，商用汽车的空压机在使用过程中最容易出现的故障就是耐磨合金层发生了烧坏或者剥落的现象，还有就是轴套出现的过早的损坏。 第一就是轴瓦合金的剥落和裂纹。轴瓦合金出现裂纹和剥落的现象
8、就是由于轴颈处与轴瓦处的位置多次的直接接触所导致的。这样就会频繁的摩擦，从而致使温度不断的升高，那么轴瓦内的强度大大减弱。所出现的裂纹又被称为“龟裂” 。当空压机在工作的时候，裂纹会变得越来越大，而且轴瓦内也会出现很多很小的剥落的物体，慢慢的扩大范围。合金块在不断剥落的同时也加大了轴瓦与轴颈之间的距离，它们之间的相互摩擦力增大。这时空压机的润滑油会从两者之间的缝隙之中流出来，而且出现“哒哒”的声音。 第二就是轴瓦被严重损害。当空压机上面的金属因为润滑或者是缺油的时候都会发生过度磨损的情况，时间虽然短，但是轴瓦上面的温度却上升的特别快。空压机每次工作的时候都避免不了一些金属的直接接触，在金属直接
9、接触的过程中会有轴瓦合金脱落下来，所以就会使得金属之间的距离变大，长时间的反复这个过程就出现了轴瓦被严重破坏的情况。那么空压机就会出现异常。 二、 积极改进的措施 2.1 改进排气阀 如果要增强空压机的运转能力就必须对空压机的排气阀片的结构进行改进。利用创新的手段制造新型的排气阀片。对排气阀片和限位板的结构进行改进是很有必要的。传统的排气阀片都是完全固定的定位方式，现在这种排气阀片是浮动式的定位方式。 ，这样会使排气阀片的结构趋于简单，而且会延长排气阀片的使用寿命，使得排气阀片在工作中发挥更好的作用。 2.2 改进气缸体 新的网纹参数会有效地改善机床液压不稳定的问题。因为如果机床液压不稳定的话
10、，加工出来的网纹也会杂乱无章，所以缸套内表面的网纹参数的选择是非常重要的。利用新的网纹参数以后，网纹不再杂乱了，气缸体的圆柱度也增高了。 2.3 改进活塞环 对活塞环的改进能够有效地解决空压机窜油的大问题。对活塞环进行改善可以从选择气缸体材料、选择气缸、活塞环的配件以及活塞环配合的间距等一些重要方面进行。重要的方面包括首先要缓解第二道和第三道活塞环的气压力，那么采用的方法就是第一道活塞气环要用锥形的形状打造，这样就能到承担起大部分的气体的压力。其次，在实现气体缸与活塞环的密封以及提高空压机的使用寿命时要把第二道气环打造成锥面鼻行的形状。最后，要提高刮片与环槽上下面的结合度就要把第三道环设置成钢带组合油环。 总结 商用汽车的制动系统元件就包括制动空压机，空气压缩机的位置被固定在发动机的侧面，所以要把空压机当作一个单独的个体来看待。空压机的故障是常有的，要在分析其故障产生的原因的基础上采取有效措施，进一步改进空气压缩机的结构，就会减少或者避免空压机故障的发生。 参考文献 1 沈斌，李晓红.谈空气压缩机的性能分析J.比较与选型.2006，02. 2 朱玉峰.空气压缩机的技术改进J?中华纸业?2007，09.
