重型载货汽车（精选10篇）
重型载货汽车 篇1
售后部门反馈, 本公司销售的车辆在运行6 000~9 000 km期间, 批量出现轮胎异常磨损故障, 引起用户极大抱怨。因轮胎直接影响整车的安全性、操纵稳定性、乘坐舒适性和节能经济性。由于轮胎是汽车组成部件中价格较高的部件之一 (本公司轮胎价格占车辆价格约15%) , 用户十分关注轮胎的异常磨损和意外消耗, 轮胎的使用经济性已成为客户评价整车经济性的重要指标, 轮胎的质量直接影响整车销售。
本文介绍了上述故障排查及分析过程, 通过试验验证载荷增加与前束、外倾的关系, 提出解决方案, 并通过了用户验证。
1 故障信息
1.1 故障汇总
整理轮胎异常磨损的售后质量问题反馈单, 主要故障模式:车辆在运行较短的里程轮胎胎冠出现异常磨损, 故障类型主要分为5种, 见表1。
1.2 典型故障信息
市场上主要体现的轮胎异常磨损故障信息见图1、图2。
图1显示, 前轮轮胎异常磨损严重, 主要表现在轮胎胎冠靠近胎肩结合部左、右各50 mm, 磨损量>5 mm;
图2显示, 双后桥驱动轮胎异常磨损部位主要表现在轮胎胎冠靠近胎肩结合部左、右各50 mm, 磨损量>5 mm。
2 原因分析
2.1 引起轮胎异常磨损的原因
对轮胎的异常磨损进行分析, 引起轮胎异常磨损的可能原因见图3。
2.2主因分析及排查
2.1.1 设计核查
汽车转向行驶时, 受弹性轮胎侧偏角影响, 所有车轮不是绕位于后轴沿长线上的点滚动, 而是绕位于前轴和后轴之间的汽车内侧某一点滚动, 此点位置与前轮和后轮的侧偏角相关。因影响轮胎侧偏角的因素很多, 且难以精确确定, 为此通常忽略侧偏角影响来分析两轴汽车的转向问题。此时, 转向前轮轴线的延长线应交在后轴延长线上, 理论的内外轮转角关系见图4。
若要保证全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶, 则梯形机构应保证内、外转向车轮的转角具有如下关系:
式中, α为内转向车轮转角;β为外转向车轮转角;L为汽车轴距;B为两主销轴线延长线与地面交点间距离。
重新校核了某类型故障车辆的转角梯形, 此车型的阿克曼误差在常用转角内, 均符合设计要求 (图5) 。
由图5可见外轮转角在0°~25°范围内, 实际转角与阿克曼理论转角关系较接近, 外轮转角>25°, 差值逐渐放大, 与阿克曼理论转角差值<2°, 满足设计要求。
悬架与转向运动干涉校核情况见图6。前悬架在上、下跳动极限范围内, 悬架与转向运动过程中, 转向垂臂的运动干涉量小于0.4°;符合设计要求。
转向直拉杆在转向过程中的拉杆球销摆角情况见图7, 转向轮在左右转向极限过程中, 转向直拉杆球销摆动范围<7° (转向直拉杆球销极限摆角范围为35°) , 校核结果说明此车型的转角梯形阿克曼误差满足设计要求;同时对转向干涉及转向连接球铰运动范围进行校核, 均满足性能要求。
2.1.2 零部件质量核查
对引起轮胎异常磨损机理的分析表明, 导致轮胎异常磨损的零部件包括前桥 (前束值、主销磨损、拉杆球头销磨损情况) 、车轮总成 (轮胎气压、轮辋圆度、车轮动平衡状况) 、平衡心轴 (推力杆安装面尺寸) 、后桥 (推力杆安装尺寸) 、推力杆等。但从故障车辆现场勘查或拆解分析显示, 车轮总成动平衡和气压、推力杆尺寸均满足设计要求;前桥前束值、主销及相关拉杆球销, 因使用工况及里程有不同程度磨损, 是前轮胎异常磨损的可能原因之一。
2.1.3 生产工艺问题核查
进行生产工艺符合性核查。通过专业四轮定位设备对前轮定位参数和后桥推进角进行检查、测量, 发现部分车辆前轮定位参数不符合设计要求, 前束值设计要求为0~2 mm, 而实测值>8 mm。
对后桥推进角进行检测。检测到后桥推进角不符合设计要求, 设计要求为±5 mm范围, 实测部分车型达到±8 mm的范围。初步判定引起轮胎异常磨损主要由前轮定位参数 (前束值) 和后桥推进角不合格导致。
2.1.4 原因排查
结合售后反馈的轮胎异常磨损故障信息及对现生产车型从设计、零部件质量、生产工艺等方面的排查结果, 确定了引起批量轮胎异常磨损的主要原因, 即为零部件质量问题引起的前轮定位参数不合格、推进角偏差过大。8×4车型双前桥平行度不合格且未及时调校工艺, 导致车辆在使用过程中轮胎异常磨损, 给用户带来严重损失。
3 解决方案
3.1 前轮定位参数设置
与轮胎异常磨损关系较大的前轮定位参数是前轮前束与车轮外倾, 前束的设定用来平衡和协调车轮外倾角, 以保证车辆转向轮作纯滚动和直线行驶, 从而减少轮胎磨损, 提高汽车的操纵稳定性。郭孔辉院士关于前束对轮胎磨损给出了实例:轮胎磨损随前束的增大而急剧增加, 前束角为1°时, 每行驶1 000 km磨损量为1 mm;前束角为2°时, 每行驶1 000 km磨损量为3 mm。图8为车轮前束与外倾示意图。
车轮在外倾角及前束影响下转向轮运动轨迹见图9。
在前束与车轮外倾角的影响下, 转向轮的运动轨迹分析可以得出:车轮外倾角与前束的最佳平衡和协调关系是轮胎接地印迹形成的三角形面积相等;根据郭孔辉院士给出的依据外倾角确定前束值的表达式, 前束与外倾的关系:
式中, D为轮辋直径;l为轮胎接地印迹长度;γ为车轮外倾角;d为轮胎滚动直径。
其中轮胎接地印迹长度 (l) 为受多种因素影响的参数, 这里根据匈牙利学者G.Komandi推荐的半经验公式:
式中, R为转向轮轮胎外径;Δ为转向轮在垂直载荷作用下的径向变形量。
式中, C、K为系数;B为轮胎断面宽度;G1为转向轮垂直载荷;P为轮胎气压。
集瑞某车型空载, 前桥外倾角为1°时, 计算得出此车型的理论前束值为1.2 mm。经实车测量, 发现前轮前束与车辆外倾值随载荷增加逐渐减小, 但变化幅度不一致, 该车型空、满载定位参数随载荷变化情况见表2。在逐渐加载过程中, 前轮前束与前轮外倾的变化情况见图10。
根据上述试验数据可知, 前轮前束与前轮外倾随前轴载荷的增加而减小, 但前束比外倾变化率高, 因此为保证前束与外倾的正确关系, 需要对不同车型的载荷量设定合理的前束值 (车轮外倾由车桥加工保证, 整车企业不具备调整能力) ;鉴于试验数据, 根据不同车型重新设定前束参数:由所有车型0~2 mm改为根据不同用途车型的0.5~2 mm或1~2 mm。
3.2 后推进角设置
后桥推进角为车辆行进方向与驱动桥驱动力方向的夹角, 即驱动桥提供的驱动力方向与车架轴线不平行 (检测设备通常以5 mm/m表示) ;产生推进角的主要原因是零部件尺寸不合格或累计误差而导致后驱动桥定位尺寸不准确。推进角及其产生的主要原因及后果见图11。
推进角与推进线的偏离超过0.5° (中后轴距相差11 mm) , 会造成车辆轮胎严重磨损, 并伴随着车辆偏移现象, 驾驶人员必需将转向盘与偏离角度平衡, 否则车辆将无法直行。固特异 (GOODYEAR) 轮胎厂对NAVISTAR运输载货车 (轮胎型号为285/75R24.5) 进行的试验结果显示, 单桥偏离13 mm, 轮胎磨损增加31%, 因此推进角是导致轮胎异常磨损的主要原因, 在设计、制造及调校过程中, 应尽量减小或避免推进角。
结合售后市场反馈及试验数据跟踪, 最终设定集瑞车型后桥推进角范围:±5 mm/m。
3.3 前轮前束与后桥推进角控制方法
集瑞公司目前采用进口设备 (图12) 进行控制整车出厂四轮定位参数和后桥推进角。
调整后的四轮设备测量参数见图13。图13中, 括号内值为四轮设备调整前参数, 未加括号的为调整后的值;为保证不同类别车辆数据的可比性及输出单位的统一, 检测设备输出结果自动进行了一次比例尺转换, 即将前束角、推进角的单位转换为mm/m.车轮前束1.6 mm/m;后桥推进角4.8 mm/m, 满足设计要求。
国家标准GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》6.11和GB18565—2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》7.3.1规定:汽车定位其转向轮的横向侧滑量, 使用侧滑台检验时侧滑量值应在±5 m/km范围。图14为侧滑仪上前轮前束与前轮外倾示意图。
3.4 故障判定及排除方法
结合解决大量售后轮胎异常磨损的经验, 进行故障磨损原因分析, 并制定了相应的解决方法 (表3) 。
4 效果验证
针对新出厂车辆, 整改后集瑞某车型的检测数据见表4, 可以看出检测数据均满足标准要求。对此10辆车进行售后跟踪, 验证整改效果。
对按照新标准生产的10辆。使用情况进行跟踪发现, 在正常保养使用条件下, 行驶里程达到17~21万km, 轮胎均未出现异常磨损;同时对前期故障车辆进行调整后, 车辆运行较好, 客户满意度大幅提升。
5 结束语
本研究课题源于售后质量问题, 从设计、零部件质量、生产工艺等方面进行分析排查, 确认了引起轮胎异常磨损的主要原因, 即前轮前束与外倾角及后桥推进角不合格。根据前轮前束与车轮外倾对轮胎磨损的相互关系, 进行理论计算及试验验证, 重新修订相关设计参数。市场跟踪效果充分验证了方案的正确性, 达到了预期效果。
摘要：针对售后市场反馈的批量轮胎异常磨损故障, 进行故障主因分析, 提出解决方案。通过试验分析及充分的用户试验数据, 验证了改进方案的有效性。
关键词：轮胎,异常磨损,解决方案
参考文献
[1]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业初版社, 1996.
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[3]魏道高, 李克强, 等.汽车前轮前束值算法与研究[J].农业机械学报, 2006, 37 (4) :35-38.
[4]曹立波, 孙彥玮, 等.大客车前轮异常磨损机理及改进措施的研究[J].湖南大学学报, 1998, 25 (6) :37-42.
[5]魏道高, 陈雪琴, 等.车辆前轮前束值与外倾角合理匹配算法的商讨[J].农业工程学报, 2003, 19 (3) :139-141.
重型载货汽车 篇2
为了严格控制汽车污染物CO、HC、NOx和PM等的.排放,我国于4月16日起实施相当于欧Ⅰ、欧Ⅱ法规的GB 17691-<车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法>(简称旧标准),今年4月,我国又发布了相当于欧Ⅲ、欧Ⅳ法规的GB 17691-2005<车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)>(简称新标准),标志着我国汽车污染物排放控制达到了更高水平.
作 者：车胜新 Che Shengxin 作者单位：淄博汽车制造厂 刊 名：机械工业标准化与质量 英文刊名：MACHINERY INDUSTRY STANDARDIZATION & QUALITY 年，卷(期)：2005 “”(12) 分类号：F4 关键词：
重型载货汽车 篇3
关键词：重型汽车;变速器;自动控制;倍档;半档
1.前言
随着国民经济的飞速发展，我国的汽车领域，也是得到了前所未有的机遇与挑战，面临着挑战，我国汽车制造业对于汽车科技以及其他附属科技在不断的探寻与创新，例如变速器科技的发展就是很好的例子，只有在不断的创新中才能获得新生，因此在汽车这早方面的改革，正需要进行大刀阔斧的改革。
2.变速器的概念，运用及构成
2.1汽车变速器的概念
变速器座位汽车动力系统中的核心部件，它所起到的作用是改变汽车的传动比，使转速和驱动轮转矩的范围得到提升，从而进一步适应多变的行驶环境，并便于变换档位或动力输出。一般变速器应具有如下几点要求以保证变速器的工作性能：
（1）在档位设置上应设置倒档与空档，保证在驾驶人员操作时能够使发动机和驱动轮可以长时间保持分离状态，并使得在操作汽车时能够使汽车倒退行驶。
（2）设置有动力装置，在需要的时候可以进行功率输出，避免不必要的事故发生。
（3）性能可靠，司机在驾驶过程中，变速器不能出现跳档和换挡遭遇冲击的现象，以免发生事故。
（4）满足汽车的动力性指标以及满足汽车的经济性指标，从而正确的选择半俗气的传动比。
2.2构成重型汽车变速器的组件
变速器是由两部分构成，一是把持机构，二是变速传动机构，采取齿轮传动的变速器为有级式变速器，此类变速器经由过程转变齿轮间的传动最近转变变速器的变速方式。
2.3汽车变速器的分类
依照汽车范例不同，汽车变速器可以分为：重型变速器，中型变速器，微型变速器和轿车变速器四类。此中重型变速器一样平常用于重型商用车或者是大型客车，虽在行业内对变速器未定出明显的界限，但凡是额定输入扭矩高于100Kgm的变速器都别人们统一称乎为重型变速器。
3.重型汽车变速器的分类及应用概况
现阶段，国外具有代表性的变速器是电控机械式自动变速器（Automated manual transmission，AMT），现阶段主要生产AMT产品的公司主要有：德国ZF—AS Tronic，美国的伊顿公司和德国奔驰公司的Sprintshift等。而且现阶段由于在变速器领域科技水平的不断提高，欧美国家在对重型汽车生产加工时，重型汽车装备配备机械化自动变速器的比例也是逐渐升高。由于汽车制造业的科技水平的不断进步，现在重型汽车制造时利用电子控制元件感应行驶时的车速和其它车辆状态，进一步通过电子转换器和变速器使得汽车始终处于相应的合理转速和较低的能源消耗。
3.1倍档机械变速器
倍档式机器变速器的利用道理是在主变速器后串连一个副变速器，如此倍档式机器变速器的主变速器的档位数将会增加一倍，如此一来齿轮对数将会少于档位数，箱体的尺寸也会缩小，之间轴承的长度也会缩小，如许就会增大变速器的容量。采用倍档组合式变速器时分流功率主要有两种方法：第一种是使用双中央轴传动结构，采用此种方式最必要战胜的困难便是使主传动齿轮与所啮合的双中间轴齿轮的轮齿相接触。另一种采取行星齿轮系的传动方式，此种结构异常紧凑，体积小的同时扭矩容量大，此类方法广泛别人们所认同。
3.2半档组合式机械变速器
使副变速器传动比平均地均匀插入传动比间隔大的主变速器的各档之间，进一步使得变速器的档位数增加一倍。后来逐渐发展成将半档副齿轮直接放到主变速器之内。半挡组合式变速器普遍被国外所接受，尤其是在欧美国家的中型或重型的汽车所采用。此种变速器成本较低，维修保养容易，且结构简单，深受用户们的青睐。
4.自动式变速器的使用现况及发展趋势
面对当今社会交通的拥堵，不免会发生车辆频繁起步，频繁加速的现象，面对此种要求并可持续加速到最高速度等性能，进一步提高车辆在现代交通环境的适应性。现阶段自动式变速器在欧美等国家普遍被使用，而我国还欠缺发展的机会，因此如能借鉴外国变速器研发与制造的先进经验，将会对我国普及先进的变速器科技以及车辆科技起推动作用。
5.液力自动变速器
5.1液力自动变速器的工作原理
液力自动变速器与手动变速器相比存在很大的区别，其中手动变速器一般是由轴和齿轮组成，通过改变齿轮组的组合产生变速变矩;而液力自动变速器一般是由液力变扭器，液压操作系统和行星齿轮组合而成，这种变速器是通过液力传递和齿轮之间的组合的方式从而达到变速变矩。
5.2液力自动变速器的优点
液力自动变速器不采用离合换挡，档位设置较少，变化较大，连接比较平稳，较易操作不仅给驾驶员提供便利，也为乘客带来舒适的乘车体验。而其缺点也是显著的，液力自动变速器机构复杂，制造和修理都比较麻烦，所以隐隐有被淘汰的趋势。
6.电控机械自动变速器（AMT）
电控机械自动变速器的产生是以干式离合器和固定轴式变速器为基础，综合应用模糊控制理论，电子技术和变速理伦，并以电子控制元件为核心，进一步通过液压控制系统控制离合器的动作，例如选档，换档以及分离和结合。
6.1电控机械自动变速器的基本原理
依据驾驶员的指令（油门，制动）并与车辆的运行状态（车速，档位，发动机转速）相结合根据一定的原理，并辅以相应的执行手段，从而联合控制汽车的动力以及传动系统，进一步实现起步，换档的智能操作。
6.2电控机械自动变速器的优点
（1）控制系统结构相对简洁，便于安装，维护以及后期保养。
（2）灵活方便，可提高生活安全性，并有效减少驾驶员的劳动强度，并能使驾驶员注意力更加集中在行车环境中遇到的突发情况。
7.电控机械自动变速器在我国的发展趋向
自动变速器的分类广泛但其核心技术是电液控制，电子技术和传感器技术。但是由于液力自动变速器对于技术和经济投入要求比较高，因此难以形成规模化。因此我国就现在的国情来讲更应以电控机械自动变速器方向为主，主要原因还是性价比比较高，投资少且可批量生产，收益比较可观。
8.结语
汽车市场的迅速扩大使得本国汽车制造业大量兴起，病史汽车工艺以及科技得到大幅度的提升，变速器仅仅是其中的一部分，在保证现状的同时，我们应该大力开展科技创新，多从国外先进的技术中取长补短，要紧跟着时代的脚步，争取时刻处在科技前沿，以及重型汽车的高技术含量开发和生产适合我国现阶段国情的重型车用变速器。
参考文献
[1]仇彬.轿车白车身的有限元模型与试验模态分析研究.农业装备与车辆工程.2008.（1）：30-35.
[2]蒋春明，阮米庆.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计.汽车工程.2007，（12）：1091-1093.
重型载货汽车 篇4
为了保证我公司轻量化重型载货汽车驾驶室前围总成的整体刚度, 采取了在冲压拉延前围板薄弱环节铆接加强板的工艺。但前围内板与加强板之间存在着一定的铆接缝隙, 行车过程中可能因振动而在螺栓孔和铆钉孔附近产生裂纹 (图1) 。在重载和路况复杂的情况下, 裂纹处受到反复的拉力、扭力和振动等交变载荷作用, 会逐渐加长。为了解决这个问题, 设计人员和工艺人员经过多次试验, 确定了采用粘接+铆钉连接的新工艺固定前围加强板, 不但保证了结构件的整体强度, 而且胶粘剂填补钢板和铆钉缝隙的作用也增强了抗开裂的能力。
2 前围加强板铆接方式的缺点
(1) 铆钉数量多且孔位复杂。目前前围板上有两处需要安装加强板, 共需铆接42处 (图2) 。在驾驶室焊装线上安装加强板时, 受节拍限制, 只能先将部分铆钉定位, 以固定加强板位置;车身焊接完成后, 在调整工位补装剩余铆钉, 完全固定加强板。由于孔位经常有对不正的, 需要现场配打钻孔, 人工工时高, 劳动强度大, 工作效率低。另外, 现场钻孔、扩孔后孔边留有毛刺、咬边和隐裂等缺陷, 为车辆行驶过程中前围加强板及其加强板的开裂埋下了隐患。
(2) 铆钉均为铝合金铆钉, 虽然质量轻, 但抗拉强度和抗剪切强度不够, 振动中会扭曲或剪断, 造成加强板上各孔错位, 增大裂纹出现的几率。
3 前围加强板用胶粘剂的选择
回天牌7160H是一种专门用于汽车高强度钢板的粘接的补强粘胶剂, 补强胶粘剂中的橡胶分子具有松弛作用, 在受力时产生位移和形变, 从而使应力均匀地分散, 消除或减弱其对钢板的影响, 增强其抗疲劳性, 避免裂纹的产生或阻止其扩展。该胶粘剂的主要特点如下 (表1) 。
注:推荐固化条件为170℃×25 min (低温烘烤) 。
a.没有刺激性气味及毒性, 不刺激皮肤, 不污染环境。
b.具有高粘接强度, 有效防渗漏。
c.抗锈蚀, 抗冲击振动。
d.具有良好的耐酸、耐碱、耐油、耐高/低温和耐湿热等性能。
e.固化后, 在-40�40℃范围内长久使用不失效。
f.拉伸剪切强度≥20MPa (钢-钢, 拉伸速度为10mm/min) ;T型剥离强度≥130N/mm (钢一钢, 拉伸速度为50mm/min) 。
4 前围加强板的粘接工艺
4.1 前围板的粘接+铆接工艺流程
经过反复试验, 确定前围加强板的粘接工艺流程为:涂胶前的准备→加强板涂胶→安装加强板→铆接装配→电泳固化。
4.2 重点工序说明
4.2.1 涂胶前的准备
7160H通常为液态膏状物 (图3) , 将胶筒装入手动胶枪或气动自动胶枪 (图4) 后, 切开胶头, 在试板上挤出少量胶膏, 确认其颜色和粘稠度, 不得使用过期 (保质期一般是半年) 、变色和已经结块的胶。
4.2.2 涂胶
为了便于随时观察涂胶状况, 涂胶时使胶枪与被涂胶表面之间的夹角约为45°放置 (图5) 。在加强板背面沿着圆周方向均匀涂胶, 涂胶时注意避开铆钉孔。使用手动胶枪涂胶时用力要均匀。
4.2.3 安装
涂胶后立刻将加强板安装到前围板上, 注意对正位置, 避免胶形被破坏而导致胶膏溢出。
4.2.4 铆接
胶粘剂主要起到减振和填充缝隙的作用, 涂胶后仍要通过铆钉定位加强板;无法顺利打入铆钉的, 留到调整工序再铆接。
4.2.5 电泳固化
白车身经过电泳槽时, 胶粘剂随着温度的提高而膨胀, 继续填充铆钉孔等缝隙, 然后在加热烘干炉中固化。
5 效果和存在的问题
使用胶粘剂后工序时间增加了0.5min, 但后期开裂故障率降低了50%, 目前已在加强型驾驶室焊装生产线上获得批量应用。存在的问题主要有以下几个。
a.手动胶枪涂胶速度慢且不均匀, 建议使用气动胶枪, 但价格较高。
b.胶粘剂保质期较短 (6个月左右) , 不适合大量采购。
c.涂胶量和均匀度较难控制, 安装后容易出现加强板边缘溢胶现象, 影响美观度。
6 结束语
重型载货汽车 篇5
摘 要：本文通过计算对重型汽车制动压力提升后对后桥推力杆受力的影响进行了简要分析，为整车制动系统压力提升提供了理论依据。
关键词：重型汽车制动系统；后桥推力杆；后桥制动力
1 概述
目前，欧洲重型汽车气制动系统的行车制动气压普遍采用10bar，而我国的行车制动气压普遍采用8.5bar。提升行车制动气压，可以增大制动力，缩短制动距离，提高行车安全。但由于制动系统压力的提高，车辆制动时的减速度会如何变化，是否会对整车的悬架系统带来影响，例如双后桥车型后桥推力杆的受力，在增大制动系统压力后，车辆制动时减速度变化较多的话，可能会超出推力杆的受力极限，甚至产生致命的破坏效果。本文通过计算确定不同气压下的制动减速度的变化情况，并通过整车试验分析推力杆受力，以此验证提高系统压力的可行性。
2 制动减速度的计算
2.1 整车模型参数：
整车模型以6x4双后桥牵引汽车为例，其主要参数如下：
满载整车质量 32000kg
满载前轴静载荷 6000kg
满载中后桥静载荷 26000kg
满载质心高度 hg=1.3m
满载质心距前桥中心 A=3.17m
满载质心距中后桥中心 B=0.73m
车轮静力半径 rk=0.5625m
地面附着系数 φ0=0.8
2.2 系统初始压力为10bar时，满载工况下最大减速度计算：
初始气压为10Bar，第一次制动时的气压按P1=9Bar计算，根据
Ff1=
前桥制动力是：Ff1=80995N
同理后桥制动力是：Ff2=168420N
制动力分配系数：β==0.32474
根据制动力分配系数可以绘制出满载车辆I曲线、β线、f线组和r线组，见图1：
通过曲线分析，在前轴制动力为80995N及之前，β线和φ=0.8r线有交点A，β线和φ=0.8f线没有交点，故前轴不会抱死，而后桥会在A点抱死；如图1所示，点A即为后桥抱死点。
制动时，前桥的制动力为：Ff1=8099N（1）
后桥的制动力则取地面提供的最大制动力
FB2=（L1-q×hg）φ（2）
又有，Ff1+FB2=Gq
把式（1）、（2）带入（3）可以求出：q=0.717
车辆减速度：a=qg=0.717×9.8=7.03m/s2
2.3 系统初始压力为8.5bar时，满载工况下最大减速度计算：
初始气压为8.5bar，第一次制动时的气压按P1=7.5 bar计算，此处计算过程与2.2相同，同理可得：q=0.65
车辆减速度：a=qg=0.65×9.8=6.37m/s2
2.4 小结
由此我们可以看出，车辆制动系统压力由8.5bar提升至10bar后，整车满载制动时的最大减速度由6.37m/s2增大为7.03m/s2。而空载工况下由于制动时前后桥均会抱死，其制动减速度不变，在此不再详细计算。因此，下一步我们需要验证制动减速度增大后，对后桥推力杆受力的影响。
3 后桥推力杆受力的变化
后桥推力杆在悬架系统中的作用是防止中后桥的移位，如車辆制动或加速时防止桥前、后移位，其受力的变化直接影响悬架的可靠性。因此，当我们提升制动压力，导致车辆的制动减速度变化时，推力杆的受力必然发生变化。下面，我们通过不同工况下的制动试验来对后桥推力杆的受力进行分析。
试验中一共安装了四个传感器，用于测量推力杆横截面每平方毫米的受力大小，它们分别位于中桥上推力杆（A点）、中桥下推力杆（B点）、后桥上推力杆（C点）、后桥下推力杆（D点）。试验又分为满载和空载两种状态。故在8.5bar和10bar两种压力下，做对比试验时，就形成了8组对比数据：A点空载、A点满载、B点空载、B点满载、C点空载、C点满载、D点空载、D点满载。下面就每组数据进行对比分析：
如上数据，在8组对比数据中，有两组不增反降，它们是A点满载和B点空载；有四组数据略有增加，增加幅度在4%以内：A点空载、B点满载、D点空载、D点满载；而在C点位置，增幅有所增大，C点满载增加了17.7%，C点空载增加了6.7%。但是，从应力的数值上来看，在C点，不管是空载还是满载，都要比B点和D点要小，特别是满载状态下，要小很多。
下面对数据的局部进行分析，从所有的数据上看，出现了两个大于50 的数据，他们分别是：满载状态下系统压力为8.5时，ABS失效53N/mm2，前轴失效50N/mm2。可见系统压力提升后，推力杆的受力更加均衡，压力提升前受力大的推力杆受力有所减小，而压力提升前受力小的推力杆受力较大增加。
因此，我们可以得出制动系统压力由8.5bar提升到10bar后，对推力杆的影响很小，可以满足要求。
4 结束语
本文所介绍的整车制动减速度的计算和后桥推力杆受力变化的验证分析方法，为整车制动系统压力提升提供了理论和试验依据。
参考文献：
[1]余志生，等.汽车理论[M].机械工业出版社，2006.
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[3]尹福炎.金属箔式应变片制作工艺原理[M].国防工业出版社，
重型汽车车架制造技术研究 篇6
1 车架纵梁加工现状
车架纵梁长4 000~12 000 mm, 断面呈“U”型, 翼面高度70~110±2 mm, 腹面宽度220~350±1 mm, 材料厚度5~10 mm。腹面和翼面上分布着200~500个孔, 孔径范围10~50 mm。为降低整车重心, 车架设计呈前宽后窄结构, 前后宽度差150 mm, 左右纵梁折弯高度差75±2 mm。
纵梁传统加工工艺:剪块料→模具落料冲孔→模具冲多孔→模具弯曲成型→抛丸。该工艺所需设备及模具投入多, 生产准备周期长, 产品换型困难。目前应用较多的加工工艺[2]:纵剪线→辊型线 (定尺冲剪) →数控冲孔→数控折弯→机械手切割→抛丸。该工艺方式以高柔性化在国内外知名重型载货车企业得到快速推广和应用。
1.1 纵梁纵剪
将钢厂宽卷料经过开卷、校平、纵剪、收卷, 形成定尺宽度的纵梁卷料[3]。一般一次产出3条或5条 (不含两边废料) 。纵剪线见图1。纵剪线原材料及设备相关参数见表1。
目前除长春一汽采用韩国大铉纵剪开卷设备外, 中国重汽、东风等公司仍以国产设备为主。与国外设备相比, 国产设备在材料厚度和带料宽度发生变化时剪切刀具的间距调整时间较长, 对生产效率有一定影响, 产品质量基本处于同等水平。
1.2 纵梁辊型
将定尺宽度的卷料经过开卷、校平后, 冷弯成U形, 并根据所需长度将成形纵梁在辊型线冲裁断开。加工纵梁参数及精度见表2。辊型线见图2。
辊型线同类设备中最先进的当属意大利Stam公司开发的生产线。该公司在1989年向瑞典Volvo公司提供第1条辊型线, 目前在美国Metalsa、墨西哥Metalsa及比利时Sadef等公司已经投产10余条。东风公司在2007年投产第1条Stam辊型线 (截止目前国内共投产4条) , 加工纵梁质量稳定, 生产效率高。该线柔性化和自动化优势尤为明显, 当更改型材断面尺寸时不需要更改成型模具, 整条生产线的自动调整时间用5 min即可完成, 而国产生产线需要更换成型辊[4], 周期为4~6 h。该成型线另外一个特点是具有数控在线调整装置, 可调整型材外形尺寸、腹面平面度、角度 (翼面相对腹面) , 具有端部扩口 (翼面扩口) 装置, 而这些调整装置和功能, 国产设备基本没有或尚处于开发完善阶段, 纵梁端部200 mm范围内剪切变形通常由人工修整完成。
1.3 纵梁冲孔
从2001年开始, 国内纵梁孔加工从压力机模具冲孔逐渐过渡到数控冲孔, 以中国重汽、东风公司为代表的应用最多的是比利时Soenen公司的三面冲孔线[5]。该数控冲孔线具有柔性化高、自动化高、稳定性高等特点, 目前国内已引进18条线。国产设备如济南捷迈、济南法因等公司开发的纵梁冲孔线也部分投入使用, 相比Soenen冲孔线, 在设备可靠性、生产节拍等方面仍有一定提升空间。数控冲孔机见图3。
1.4 纵梁切割
目前国内普遍采用机器人与等离子相结合的切割技术, 选用精细等离子电源进行切割, 保证切割端面质量, 无需后续打磨处理, 提高了生产效率。机器人控制系统可以存储数千套程序, 对不同型号的纵梁可以调用相应的程序进行切割, 实现柔性化生产。机器人采用6轴控制, 可实现纵梁翼面、腹面复杂曲线的切割。生产线同时配备自动上下料装置和除尘装置, 通常与冲孔机、折弯机形成连线生产模式。机械手切割生产见图4。
1.5 纵梁折弯
目前国内各汽车公司普遍采用济南捷迈公司开发的数控纵梁折弯线。该生产线与传统成型方式 (模具成型) 相比较好地解决了柔性化问题, 使之仅需很小的调整即可达到不同纵梁成型的需要, 而且变形区域控制质量优于模具成型。目前国外掌握折弯机核心技术的是丹麦Stenhqj公司, 该公司设备在比利时、墨西哥获得成功应用。与国产机比较, 其设备在压力和位移控制方面占有一定优势 (尤其回弹角补偿量) 。数控折弯机见图5。
1.6 纵梁抛丸
为了避免酸洗带来的环境污染, 目前车架纵梁普遍采用抛丸处理[6], 抛丸线选用辊道输送的通过式连续生产线。该线一般由纵梁输送装置、清洗装置和抛丸机三部分组成 (若场地限制, 清洗部分可略去) 。抛丸机有效宽度1 600 mm, 工艺输送速度2~3 m/min, 可以同时摆放4根纵梁, 生产效率较高。随着环保要求逐步提高, 在线抛丸机除尘装置性能需要进行改造提升。
2 横梁加工现状
横梁用于连接车架左右纵梁, 同时为整车上其它零件提供装配位置。重型汽车横梁梁体常见结构形式为“U”形或“兀”形 (“兀”型在斯太尔基本型车架上采用, 由于工艺复杂, 逐渐由背对背双“U”形取代) , 梁体两端通过连接板与左右纵梁联接一体。梁体一般采用压力机、模具加工, 连接板近年来逐步采用平板冲孔、折弯工艺。为提高横梁总成质量, 批量生产中横梁总成要在专用胎具上实施铆接。
3 车架总成铆接
车架总成传统铆接方式为自由铆接[7], 由于缺乏定位装置, 总成质量不稳定, 自由铆接逐渐被胎具铆接所取代。如中国重汽借鉴Man公司技术, 于2011年自主研制开发了车架总成铆接胎具。该胎具采用纵梁孔定位, 磁力吸盘夹紧, 数控程序控制, 定位精度达到±2 mm, 不同车型调整定位时间≯1 min, 满足了铆接线1辆份/6 min的节拍需要。中国一汽、江淮等车架线也实现了胎具铆接。
欧洲重型汽车车架铆钉较少, 主要依靠带齿面螺栓螺母联接。原因是铆钳笨重, 有些部位存在干涉现象, 而螺栓联接则不受此限制, 同时减少了铆接机等设备投资。随着国产标准件质量提升及定值拧紧机的应用, 重型汽车车架总成上螺栓联接部分完全可以增加 (螺栓成本高于铆钉) 。
4 车架总成涂装
目前车架涂装有两种方式。一种方式为散件涂装, 形成总成后再二次补漆, 国外以Man、Volvo为代表, 国内以南京依维柯为代表。该方式优点为不存在夹层, 涂装彻底;缺点为散件在运输及装配过程中存在碰磨, 需二次补漆。另一种方式为车架铆接形成总成后一次性电泳采用底面合一电泳漆, 漆膜厚度≥30μm, 以中国重汽、中国一汽为代表。该方式优点为生产效率高, 没有色差等问题。该两种方式将长期并存。笔者更倾向于整体阴极电泳方式。电泳线下线车架见图6。
5 对我国重型汽车车架生产的几点建议
5.1 产品开发方面
车架产品要尽可能系列化、标准化, 适当控制品种数量, 主产车型车架品种要控制在500种之内。根据用户不同的需求开发适宜的车型并引导消费, 如矿山等重型汽车, 应突出“重”字, 开发高强度、增厚板的车架。对于普通用途的汽车, 在性能不降低前提下尽可能选择高强度、单层板车架, 以减轻整车自质量。对于车架纵梁[8], 等截面取代变截面是大势所趋。
5.2 制造技术方面
高柔性化生产线是重型汽车车架线发展趋势。个性化需求、订单式生产要求车架生产周期在一周或更短时间内完成, 纵梁纵剪线、辊压线、数控冲、数控折等柔性设备正迎合了市场和企业的需要。但如文中所述, 国内纵梁制造部分工艺核心技术掌握不完全, 国产设备在性能上还有较大提升空间, 需要进一步加大国际间技术交流。
5.3 产品组织方面
车架产品具有品种繁多、设备投资大、生产占用面积大、人员集中等特点, 欧洲Man、Volvo等公司的纵梁、横梁等车架零部件全部由配套商提供, 整机厂仅进行来件组装。而国内公司往往从零件到总成全部自制。原因分析:一方面是国内零部件配套商技术水平与整机厂有较大差距, 另一方面与长期以来国企贪大图全意识有一定关系。不防借鉴国外模式, 逐步培养提升配套商供货能力, 把散件业务扩散出去, 将主要精力集中在核心技术研发和提升上, 做到有所为, 有所不为, 使我国汽车工艺技术达到或超过世界先进水平。
参考文献
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[6]董振华.卡车车架纵梁冲孔模间隙的确定[J].锻压技术, 2010, 35 (5) :118-120.
[7]邓仕珍, 范淼海.汽车车身制造工艺学[M].北京:北京理工大学出版社, 2007.
重型汽车境外维修现状初探 篇7
在汽车行业高速发展的当下,如何升级管理策略和管控机制,需要管理人员针对实际问题建立对应的处理机制。在这一点上,我国汽车行业应该积极地吸纳外国汽车项目的优秀经验。近几年,外国汽车检修项目的发展进程推进得很快,特别是一些工业较为发达的国家,汽车生产速度以及质量的上升,推动了整体维修机制的进步,针对机电一体化以及智能化综合体系的研究也逐渐深入。不仅是为了升级项目质量,也是为了能更好地提升项目的工艺参数结构,特别是美国、日本以及意大利等国,在汽车检修诊断项目上已经开始研发新的设备和运行结构,真正实现了系统化和标准化参数的框架结构。[1]
以日本为例,在日本汽车维修技术中最引以为傲的就是较为先进的电子调漆系统,传统的调漆系统都是利用汽车的车架编号以及油漆的颜色和配方进行调漆,具有一定的局限性,而日本的调漆方式是利用扫描仪在汽车车身上扫描,从而将扫描仪和计算机技术进行优化联网,借助计算机的参数解构能力有效显示出结果。加之日本的自动门式洗车机,改变了传统毛刷和清水,而是利用超声波原理进行直接喷水,从而实现超声波震荡洗车技术的运行。
二、重型汽车境外维修发展前景
(一)高新技术发展
在技术运行过程中,最根本的追求就是安全性以及低排放性,不仅能满足基础要求,也要充分践行科学发展观的运行结构,真正实现汽车管理系统的控制。例如,美国目前使用的是陆军战术车防碰撞系统,并且集中利用导航系统以及全球定位系统,真正升级了汽车的实际构造,确保了项目运行技术和项目检测技术的升级。加之汽车维修检测设备还在不断发展和升级,利用电子控制技术以及数字显示技术等高科技项目,真正实现了维护和保养项目的最优化运行机制。[2]
(二)标准化维修发展
伴随着技术的不断推进,利用技术参数建立健全有效的维修措施能提升整体运行结构的效果,特别是推进标准化项目发展的进程,主要是利用新型维修设备以及技术性能的提升,确保了检修设备运行框架的标准化。不仅能提升管理效能,也能升级能耗的保护,减少浪费,确保了检修维修设备的年限,真正提高了汽车设备的使用年限。另外,利用标准化操作流程进行汽车维修,能真正提高项目处理机制的践行结构,确保维修质量和效果的最优化。在运行特殊工作和运输任务的设备方面,国家研制生产运行技术要符合实际发展需求,促进修理工程结构的有效升级,建立具有针对性的配套维修机制,提升项目维修的价值结构和运行参数。[3]
(三)测试设备精准化发展
在维修设备运行框架建立的过程中,管理人员要选取适应于设备运行作业的维修机制,确保维修设备的小型化以及自动化,真正提升技术发展项目,促进技术框架的优化运行,实现结构和用途的多元化发展,也能提升现场维修管理效果的升级。另外,汽车维修技术的发展,不仅要升级管理制度和管控措施,也要将维修流程建立得更加精准,从而提高项目基础数据的质量。特别要注意的是,汽车维修过程中,管理人员既要对汽车的产品质量进行关注,也要对维修项目的经济效益进行调控,确保维修技术能符合项目发展机制以及运行参数,真正提升诊断系统以及测试设备的良性升级。例如,有许多发达国家利用计算机技术、打印输出技术以及中央控制技术,配以CTR终端技术进行汽车维修,从而确保维修人员能利用介质对诊断技术进行升级。能实现不拆除汽车就进行项目诊断的目标,在提升整体维修效率和进度的同时,提高维修的根本质量,促进运输任务以及研制功效的升级。
三、结语
总而言之,在国外重型汽车维修技术运行过程中,我们要以积极的心态对技术进行学习,吸纳技术优势,提升我国自身重型汽车维修能力,确保维修小型化以及自动化运行参数结构符合我国经济结构的需求。
摘要：伴随着科技的进步以及汽车行业的不断发展,重型汽车的维修机制成为了社会各界关注的焦点,如何有效对境外重型汽车进行优化维护,是需要项目操作人员在实践中认真思考的。不仅要集中升级车辆的检测机制,也要有效顺应时代的发展需求。本文针对重型汽车境外维修现状进行了简要的分析,并且对其项目发展前景展开了讨论,旨在为技术操作人员提供有价值的技术建议,以供参考。
关键词：重型汽车,境外,维修,现状,前景
参考文献
[1]杨岱浩,王波,叶春明等.基于Extendsim的汽车维修流程仿真优化[J].现代制造工程,2016,14(02):8-11.
重型载货汽车 篇8
作为评价车身轻量化效果的参数——车身轻量化系数,在乘用车白车身开发中的应用越来越广泛。其计算公式如下:
式中,L为车身轻量化系数;M为白车身质量;CT为白车身静态扭转刚度;A为四轮间正投影面积(轴距与轮距的乘积)。
车身轻量化系数L数值越小,表示车身轻量化做的越好。参考此车身轻量化系数计算公式,将重型载货汽车白车身的四个悬置安装点所围成的投影面积作为式中的投影面积A,M和CT分别代表重型载货汽车白车身的质量和静态扭转刚度(图1),以此公式可以计算重型载货汽车白车身的轻量化系数。
2车身轻量化系数的优化
作为改型车,新开发白车身地板总成沿用,保持车身悬置安装点不变,即式中A相同。从车身轻量化系数的计算公式可以看出,车身轻量化系数L与白车身质量M、白车身静态扭转刚度CT和投影面积A三个参数相关。由于投影面积A保持不变, 因此优化车身轻量化系数需要从白车身质量M和白车身静态扭转刚度CT入手,即减轻车身质量,提高白车身静态扭转刚度。
2.1提高白车身静态扭转刚度的方法
2.1.1拓扑优化
在白车身开发初期,通过采用拓扑优化的方法, 对车身结构进行优化,以得到最优的车身承载骨架和最有效的力的传递路径。要进行拓扑优化设计, 首先要构建拓扑优化空间,在概念设计阶段,拓扑优化空间的构建可以通过外造型面和内部空间布置进行设置,以实体单元建立拓扑优化设计域(图2)。
综合考虑静态弯曲、扭转刚度、正面撞击、顶部强度及后围强度等碰撞工况。其中体现结构耐撞性指标的若干工况均属于非线性大变形,目前拓扑优化与有限元方法相结合的工具还无法直接实现, 必须将这类非线性工况等效为线性工况。通过将弯曲刚度、扭转刚度、前围打击、顶压和后围打击等工况加权到一个目标函数,得到拓扑结构(图3)。
通过对优化的结果进行解读,结合工程经验和车身制造工艺,将拓扑结果转化为满足空间布置和制造工艺的有效设计,形成新开发车型的车身骨架(图4)。
2.1.2局部结构的优化设计
整体的白车身框架结构形成后,还需要依据白车身的刚度、模态、碰撞等性能,对局部的细节结构进行优化。图5所示零件为原车型顶盖梁,圆圈区域为梁的弯曲部位。在进行顶部强度试验时,由于这两处局部截面变小,且发生明显弯曲, 很容易发生折断,不能将顶压的力很好地传递给顶盖下部的车身骨架,影响车身性能。图5是针对原车型顶盖梁的结构弱点,对折弯部位进行优化, 尽量保持各个部位结构的均匀变化,提升零件的刚度,在碰撞过程中保证力能够传递顺畅。
2.1.3顶盖与侧围接头的优化设计
车身顶盖与侧围在B柱部位的接头型式直接影响了白车身的刚度和碰撞性能。在原车型B柱部位, 顶盖梁与侧围的接头处未形成封闭的截面,且顶盖梁局部结构弯曲。如图6所示,侧围外板、侧围上横梁、 侧围上内板与B柱内板形成敞开式的U型结构,仅靠侧围上横梁内的支撑板支撑,顶盖梁在侧顶盖外板处发生明显弯曲,且截面变小。根据前面提到的顶盖梁局部结构优化,还需要在此部位优化顶盖梁与侧围的接头结构。如图7所示,顶盖梁向下,与侧围外板、侧围上横梁、侧围上内板、B柱内部、B柱加强板等组成的封闭空腔结构连接,采用CO2气体保护焊焊接。
图6 原车型B柱处顶盖与侧围的接头
2.2减轻车身质量的方法
2.2.1高强钢板的应用
高强度钢板的应用是车身轻量化的一个重要手段,在重型载货汽车新车型的开发中,对车身骨架的主要受力部位采用高强度钢板取代普通钢板,以达到车身轻量化的目的。由于地板、前围、 后围总成基本沿用原车型,因此钣金材料未发生改变,与原车型相同。针对新开发零件,主要受力部位采用高强度钢板。
图7 新车型B柱处顶盖与侧围的接头
在设计时,对三种不同的方案进行综合分析、 计算,从质量、成本和性能三个方面综合考虑,三方案的对比关系见表1。
2.2.2降低顶盖外板材料的厚度
通过拓扑优化出合理的车身框架结构,局部结构和接头刚度的优化设计以及高强度钢板的应用,在保证车身性能的基础上,可以降低部分零件的材料厚度,比如顶盖外板。原车型顶盖外板选用的材料是DC04,料厚1.0 mm。新开发车型采用了加磷高强度钢板B170P1,其屈服强度为170~ 240 MPa,料厚降低到0.9 mm,减重7.6 kg。同时, 通过外板与顶盖骨架梁的连接(焊接或胶接),保证了顶盖外板的抗凹性和局部刚度。
3轻量化效果
通过提升白车身扭转刚度和降低白车身质量, 白车身的轻量化系数得到了很大降低。经计算,该重型载货汽车白车身最终的设计质量为360 kg,较原车型的384 kg降低24 kg,白车身的静态扭转刚度也由31 400 Nm/(°)提高到34 000 Nm/(°)。轻量化系数由5.58降低到4.83,详细参数见表2。同时,白车身弯曲刚度、白车身模态及碰撞性能也都得到了一定的提高。
4结束语
重型汽车设备备件管理信息系统 篇9
备件管理系统将先进的管理理念和信息技术相结合, 以适时、适量、适质为原则, 功能涵盖备件计划、采购执行、入库、消耗、库存适时控制、各类相关的查询与统计等业务。另外, 为确定备件的具体消耗, 可同时开发故障统计子系统。
二、设备备件管理基础理论
备件管理工作庞杂、量大、繁琐, 要真正做好, 需投入很大的人力。备件储备资金占企业流动资金的比率一般达10%以上, 而其周转速度却远低于生产流动资金, 其周转天数一般是生产流动资金的2～3倍, 有的甚至高达5倍以上。为了尽可能降低备件储备、加速备件资金周转、精简人力, 以提高企业综合竞争力, 有必要采用一些现代化手段来管理备件。
利用计算机来处理备件的定额确定、计划编制与库存台账等大量繁杂工作, 可大大提高效率、节省人力, 还可迅速反馈信息, 使有关人员能及时了解备件的消耗与储备情况, 对可能出现的问题提前采取对策。计算机辅助备件管理要求有较好的管理基础, 有消耗与储备的基本数据, 将有关消耗与储备定额输入计算机后, 便可编制计划、建立台账。只要建立实际库存与储备定额之间的警示关系, 如Dmin时亮红色, Dp时亮黄色, Dmax时亮绿色等 (D为实际库存量;Dmin、Dmax分别为最低、最高库存极限值;Dp为接近极限的预报警值) , 便可及时报警, 反馈信息。当主管部门与仓库部门的计算机联网运行时, 能迅速实现信息共享, 将备件的定额管理、计划管理与仓库管理等三大管理工作紧密联系起来, 从而大大提高效率, 减少差错。
三、陕重汽设备备件供应控制情况概述
根据体系文件SQ/SI8.4《设备备件供应控制流程》及同相关科室、单位的交流。目前, 设备备件控制流程大体如下。
由设备使用单位每月以“SQ/SIR8.4.1机电产品需求计划表”格式报备件需求表, 其中通用设备备件经设备管理科审核、关键设备备件及紧急采购备件相关技术人员和领导审核后, 由生产制造部报物资采供部实施采购。采购后, 入物资采供部一级库, 随后由使用单位领取。为配合目前大产量的生产情况, 允许主要生产单位每月申报两次。
对于特殊流程的处理, 如果备件难以采购, 物资采供部直接同使用单位联系。二级库对一级库的退库需建立退库手续, 而备件的报废由物资采供部集中处理。单价在5 000元以上的备件, 需要使用单位向生产制造部进行专项报告, 并经使用单位设备主管领导签字。
另外, 各设备使用单位的备件申报工作一般由设备所属辖区的技术人员申报, 直接领导审核后, 报设备科技术人员审核汇总。设备科科长审核后报主管领导。随后报设备管理科。也就是说, 在使用单位, 一般设备备件的使用需求申报和备件的替代、库存控制以及财务报表三方面的审核各有侧重。
四、设备备件控制系统控制的重点及流程
设备备件控制系统控制的重点及流程如下。
(1) 建立联合库存控制, 方便物资查询和调拨;
(2) 备件流程所涉及的相关方, 可适时查询备件采购及到货情况, 加快响应;
(3) 方便备件采购资金的控制和汇总, 做到适时监控;
(4) 可与故障统计结合起来, 使备件使用控制落实到故障维修上。做到备件使用的准确管理, 并有利于对备件质量的跟踪。
五、程序框架
1. 系统主要功能模块
系统主要功能见图1。
2. 系统功能详解
建立备件信息表, 记录备件编号、价格等信息, 并定期更新, 作为一项重要基础资料持续改进。其中可将专用备件的使用设备作以登记, 以便于备件的专门管理, 方便设备调拨时相应备件随之调拨。建立设备资产信息表和设备动态管理表 (根据相关规定, 公布部分内容) 。以便于备件具体消耗的控制。
所属辖区备件申报人员仅根据实际需要, 向设备使用单位备件管理人员上报经由直接领导签字后的机电产品需求计划表。使用单位备件管理人员在录入各需求计划表后, 可自动对比库存情况, 对库存满足的备件计划提示删除, 对备件信息表中不存在的备件, 联系申报人员进行确认, 并进行重点关注。使用单位备件汇总人员可对备件价格等进行控制, 并对于高价值备件出具电子报告。上述工作完成后, 经由设备科科长电子审核签字, 即在设备厂长处加以显示, 主管厂长审核后, 即刻在生产制造部设备管理科主管人员处显示有报表提交。
各单位的备件需求单在设备管理科提交后, 可进行自动汇总, 对可以通过相互备件调拨完成的备件计划给出提示。对需要设备技术方面参与的备件给出汇总, 对高价格备件的专门报告进行自动汇总。完成相关人工审核工作后, 设备管理科负责人员签字, 即刻交由主管领导审核。主管领导审核后即刻交由物资采供部。物资采供部将采购情况、入库情况及一级库转二级库情况录入后, 即完成备件的申报和采购。
在上述过程中, 各条备件申报记录可做到适时查询, 使用单位和备件管理、采购部门也可做到适时控制。如对于难采购备件, 在使用单位还未审核的时候, 只要录入系统, 物资采供部门便已经可以查询到, 做到提前准备。同时有利于明确相互的权责。
参考文献
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重型汽车膨胀水壶装置设计探讨 篇10
随着汽车技术的不断发展,汽车的冷却系统也已经由早期的开放式冷却系统转变为闭式强制循环冷却系统(见图1)。由于现在冷却系统冷却介质用价格较高的汽车冷却液代替水,如果闭式强制循环冷却系统不具有全封闭的特点,则可能会因为冷却液的蒸发等损失而经常补充造成用户使用成本的增加。当车辆行驶在不同海拔的地域工况时,还需要调整系统的最大压力,来提高冷却液的沸点,使车辆不至于过早开锅。冷却系统如果除气性能不好则可能会造成发动机水泵、水道等零部件的气蚀,气蚀是发动机冷却系统的失效模式之一[1],对发动机的危害很大。发生气蚀时冷却系统产生大量的气泡,冷却液流量降低,冷却系统散热能力下降,导致发动机温度过高、寿命缩短。
闭式强制循环冷却系统为了实现密封、定压、除气、补水、膨胀等,所以在系统中设置一个相对独立的装置—膨胀水壶装置来实现这些功能。当前对于重型汽车来说,使用膨胀水壶装置实现闭式强制循环已普遍推广,除了一些相对低端的车型外,中、轻型卡车和乘用车都已经普遍使用该模式的冷却系统。
1、膨胀水壶装置的组成和功能
汽车冷却系统中的膨胀水壶装置一般包括膨胀水壶总成、冷却液补水管、散热器除气管和发动机除气管。
膨胀水壶总成,也称为膨胀水箱、副水箱、补偿水桶[2]等。重卡冷却系统中的膨胀水壶总成如图2所示,一般由膨胀水壶本体、液位传感器和膨胀水壶压力盖及相关附件组成。
膨胀水壶本体主要作为储存冷却液的容器,一般通过注塑或者吹塑成型。通常要求材料有一定的透明度,以便于观察冷却液液位。根据冷却系统需求在膨胀水壶本体上设置最高水位线和最低水位线,同时根据使用需求需要具有一定的强度、耐候性、耐腐蚀性等。
液位传感器对膨胀水壶内冷却液的最低液位进行监测,如果冷却液的液位低于最低液位,液位传感器则会将其接收到的电阻信号变化反馈给仪表系统,从而进行声光报警提醒用户检查故障和补充冷却液。
膨胀水壶压力盖是一个具有正压开启和负压开启分别进行的零部件,为冷却系统密封、最大系统内压设定、冷机时冷却系统压力平衡提供保障。
2、膨胀水壶装置的设计
2.1 一般原则
一般来说,当冷却系采用低位密封式散热器时,必须增设高位膨胀水壶装置,它的主要功能是给冷却液提供一个膨胀空间,及时去除冷却液中积滞的空气以及发动机高温下产生的水汽,以便更有效地利用散热器的散热功能,提高冷却效率。
为了保证除气系统防气蚀压力,应将膨胀水壶安装在冷却系统最高处,一般高出水泵进水口600mm,膨胀水壶的底面至少应高出发动机水道顶部或散热器上水室顶部100毫米。
发动机及散热器通气管应连续上行,不能下垂和有下弯段,不允许与其它水管T形连接。发动机与散热器间的进出水管直径应大于发动机上的相应接口的直径。
膨胀水壶一般应设置最高液面和最低液面标志,最高液面的上方应有不小于规定的膨胀容积,该容积内不可以加注冷却液;最低液面与最高液面之间的容积应不小于规定的储备容积;膨胀水壶还应设置最低液面的液位传感器,以便提醒驾驶员及时添加冷却液。
2.2 系统总容积Vs确定
系统总容积是散热器、发动机等总成件的容积和各种相关管路容积之和。如果有水空中冷器、暖风装置、液力缓速器冷却装置和自动变速箱冷却装置等总成零部件的容积也应计算在系统总容积内。所以系统总容积影响因素较多,取决于系统布置、管路布置和管路内径大小等。
如将冷却系统中管道和各零部件内的总水量设为Vs,则有:
式中:
Ve——发动机水套容积,可通过发动机供应商提供或者测量得出；
Vr——散热器水容积,通过散热器供应商提供或者测量得出;
Vp——各种连接管路容积之和,可通过各管路直径和设计长度计算得出;
Vh——膨胀水壶最高水位时容积,如图2所示,为残留容积V1与储备容积V2之和,即Vh=V1+V2;
V0——其他总成零部件(如水空中冷器、暖风装置、液力缓速器冷却装置和自动变速箱冷却装置等)容积之和,可通过各零部件供应商提供或者测量得出。
2.3 膨胀水壶容积Vt确定
膨胀水壶的容积Vt应为残留容积V1、储备容积V2与膨胀量△V三者之和,考虑到冷却系统容积计算的误差和其他通用性因素,可以在△V适当增加储备系数β,该系数如过大则造成材料浪费,重量和成本增加,可根据系统总容积大小选择β=1.2～1.5。则有
2.3.1 残留容积V1
必备的残留容积V1是为了安全起见,防止冷却液在循环中吸入空气而设置的,考虑到车辆上下坡等致使膨胀水壶倾斜的各种情况,一般要求冷却液的最低液面至膨胀水壶的底面距离不小于35 mm,所以必备的残留容积应不小于35mm×膨胀水壶底平面面积。
2.3.2 储备容积V2
储备容积V2是为了确保冷却系由于微量不能觉察的泄漏和冷却液蒸发后仍能保持冷却系统内正常的水压,而能及时补充冷却液,延长补液周期,当冷却液泄漏空气开始进入冷却系统时的泄漏水量。储备容积必须至少比初次未加注水量要多总容积的1%,即应是总容积的11%,有暖风机时应达20%。
2.3.3 膨胀容积△V
下面以冷却水作为冷却介质为例进行说明,冷却系统水温从T1升高到T2时,体积从Vs变为Vs+△V,水的密度由ρ1变为ρ2,由于系统内水的质量在运行过程中保持不变:
式中:
Vs为系统内的水容量(系统充水时的容积),单位L;
ρ1为水在温度T1时的密度,单位kg/L;
ρ2为水在温度T2时的密度,单位kg/L;
△V为水温由T1升高到T2时,系统中水的膨胀量,单位L。
系统的水温T1、T2的设定,水的密度在4℃的时候最大,故将4℃定为T1,则ρ1为1kg/L。理论上应将发动机允许最高出水温度定为T2,但是考虑到该发动机最高出水温度由发动机设计时确定,对于当前国内大部分重型汽车用发动机而言该温度为99℃～108℃不等,由于水膨胀率变化最大时为100℃,此处取T2为100℃。则有:
2.3.4 膨胀水壶容积Vt计算
由于上文设定ρ1为1kg/L,可将Vt计算转化为下式:
如更换冷却介质,只需将冷却介质的密度代入即可获得相应的膨胀水壶容积。
2.4 膨胀水壶结构设计注意事项
2.4.1 膨胀水壶加注口
膨胀水壶加注口结构尺寸一般按照标准JB/T 2292[3]中规定进行设计,不但可以快速方便的匹配到合适的压力盖,而且可以快速设计选择冷却液真空加注设备的枪口。
2.4.2 膨胀水壶出液口
膨胀水壶出液口直径需根据发动机水泵流量和加注时间的要求进行设计,以便散热器和发动机水道连续除气和连续补水。
当发动机水泵流量小于757L/min时,膨胀水壶出液口直径要求不小于19mm。
当发动机水泵流量大于757L/min时,膨胀水壶出液口直径要求在25～38mm之间。
2.4.3 膨胀水壶除气接口
考虑到冷却系统除气需求,散热器和发动机上一般分别设置除气口,膨胀水壶上的除气口个数需与其对应。膨胀水壶除气口一般根据发动机功率大小进行设计,外径为8～12mm。除气口方向不宜垂直吹向液面(图2所示),建议尽可能远离液面并且水平设置,如图3所示。
2.4.4 膨胀水壶压力盖
膨胀水壶压力盖可提高系统内压力,从而提高冷却介质沸点[4],扩大冷却介质与周围环境温差以提高冷却性能,相对地减小了散热器的尺寸。系统通过其密封减少了冷却介质的外溢和蒸汽损失。常规的膨胀水壶压力盖按照JB/T 2292进行设计,但由于近年来发动机及整车需求不断增加,市场上已有压力在1.0bar以上的膨胀水壶压力盖,使车辆在高原等地区的适应能力更好。
2.5 膨胀水壶制造工艺和材料选择
一般来说,重型汽车使用膨胀水壶根据布置安装方式和承重设计不同,塑料膨胀水壶可以选择的生产加工工艺有注塑和吹塑两种,部分铁制膨胀水壶采用钢板冲压焊接而成。
膨胀水壶材料根据制造工艺和设计强度进行选择。注塑工艺选择的材料常见的有聚丙烯(PP),玻璃纤维增强聚丙烯(PP+GF),玻璃纤维增强聚酰胺(PA+GF)等,注塑的优点是能成型形状复杂的膨胀水壶,生产速度快、效率高,操作可自动化,特别适合大量生产;吹塑工艺选择的材料有高密度聚乙烯HDPE,一般用来生产一些结构比较简单的膨胀水壶。
2.6 加注
第一次加注冷却液时,应同时将散热器下部和发动机水套下部的放水开关打开,直到有冷却液溢出时再关闭,以便消除残留空气,顺利地将冷却液加满。一次加满率大于等于总容积的90%。发动机起动后25分钟内应除尽初次加注时积存在冷却系中的空气。使用真空加注设备加注效果会更好[5]。
3、总结
本文针对重型汽车冷却系统中膨胀水壶的作用和影响进行了较为详细的说明,从设计角度对膨胀水壶容积确定、最高水位和最低水位设置等方面内容进行分析探讨,并对膨胀水壶的设计原则进行了总结。文中虽然仅对重型卡车膨胀水壶设计进行了阐述,但对于轻、中型卡车、轻型客车等膨胀水壶设计开发也具有一定的参考意义。
参考文献
[1]孙婧.汽车冷却系统的气蚀及影响因素[J].汽车工艺与材料.2012(7):42-44.
[2]陈家瑞.汽车构造[M].第五版.人民交通出版社,2006:232—235.
[3]JB 2292-78汽车、拖拉机用散热器进水口、出水口、加水口及盖
[4]何文军.重型商用汽车冷却系统副水箱的设计[J].科技风.2011.(3)31-31.