汽车液压故障诊断与维修_大客车转向液压油温过高故障

(1)概述

液压动力转向技术在大客车、城市客车上的应用日益广泛，液压动力转向系统已成为现代大客车的重要装置之一。目前，国内生产的不同型号大客车，由于底盘生产厂选用的转向液压泵规格型号不同，因而推荐使用的动力转向油的品种也有差异(见下表)；各种车型规定的动力转向最高油温也不尽相同，一般在80～100℃范围内。对于后置式大客车，由于转向液压泵、储油罐均安装在发动机舱内，且压力管路较长，管道弯曲较多，压力损失转变为热能，加之在夏季后置发动机舱内的环境温度大都在65℃以上，不利于液压转向系统散热，因而动力转向油的实际油温处于接近或超过动力转向泵规定的最高油温。动力转向油是动力转向液压系统的工作介质，油温对动力转向液压系统故障信息载量很大，是一个综合的技术参数，如内泄漏、缺油、油脏、油液黏度较大、机械摩擦较大等都会引起动力转向油的温度升高。

 

部分转向液压泵规格型号

 

(2)动力转向油温过高的原因分析

    动力转向液压系统中热量的散发是通过热传导、辐射和对流三种基本途径进行的，其结果促使动力转向油发热。具体引起油温过高的原因有以下几种。

    ①动力转向液压系统内部发热的主要原因是液体在流动过程中的能量损失转变为热能，促使油温升高。在动力转向液压管路上设置了较多的弯头、缩接等管道辅件，特别是90°管接头，油液在这些辅件内流动，被迫改变流速大小和方向，从而干扰了油液的正常运动，产生撞击、旋涡等现象，带来了附加的阻力，产生了能量损失，促使油液发热。在正常情况下，液压动力转向系统的压力损失见下表。例如，BK6111型后置大客车的转向泵至转向器的压油管及回油管的长度均在12m以上，且回油管的90℃弯曲达11处之多，油液流动时的沿程压力损失还要高出下表所列的数值。油液流经流量控制阀、转向阀、限压阀（安全阀）等处产生的液阻压力损失都转变成热能，促使油温升高。

    ②限压阀（安全阀）是动力转向液压系统中典型的热量产生源，油液经限压阀直接返回储油罐时产生的热量最大。某些大客车的液压动力转向系统工作压力调得偏高，加大了压力损失，使油温升高。

    ③转向液压泵是动力转向液压系统的能源，也是主要热源之一。由于油液从转向泵的入口到出口受到很大的压缩，油液因压缩会产生热量，这是转向系统发热的主要原因。转向液压泵的温升过高有设计、装配、调整和使用等多方面的原因，发热的程度取决于转向液压泵的转速和输出压力。一般来说，转向液压泵温升过高的原因有：使用黏度过低或过高的动力转向油来工作（比如用错了油），增大了转向液压泵的内漏耗，使泵体温度升高；转向叶片泵内部滑动零件磨损严重，轴向间隙增大，使泵内部漏损过大，容积效率过低；泵内轴承的塑料保持架损坏；选用了质量差的转向液压泵（容积效率低），其容积损耗过大，促使油液发热过多。

    ④转向液压泵的装配质量不达标（如转向泵的轴向间隙太小、转子的垂直度超差、几何形状超差、传动部分同轴度未达到技术要求、运转时有咬紧现象等），使相对运动表面的油膜破坏，形成干摩擦，机械效率降低。

    ⑤由于动力转向油被污染，颗粒状异物进入转向液压泵内，转向泵严重磨损，内泄漏增大。

    ⑥由于储油罐内缺油，进油滤网或进油管阻塞，使转向液压泵吸空造成转向系统油温过高。转向泵吸空使油液中混入空气过多，在高压作用下产生气穴现象，造成油液冲击，并伴随强烈振动和噪声，致使转向系统油温快速升高。储油罐除了储油和分离油中的杂质和空气以外，散热是它的重要作用之一。选用储油罐的容积太小，储油不多，使油液循环加快，而且由于散热面积不足，再加上有的后置大客车储油罐离汽车上最大的热源（发动机）很近——有的只有0.2m，又安装在大客车后备厢内，在夏季，发动机舱内的环境温度在65℃以上；还有的大客车后备厢百叶窗的面积过小或所放位置不当，散热条件较差，使油液在储油罐内不能充分冷却。另外，在储油罐．中，转向泵的吸油管与转向系统的回油管靠得很近，返回储油罐的热油还没来得及冷却，又再次被传输给转向泵吸入，形成恶性循环，引起油温升高。

    ⑦动力转向液压系统内渗入了空气。有的大客车在储油罐与转向泵的吸油口之间用橡胶管套住，胶管两端用卡箍紧固，这种安装方式若紧固力不够，转向泵很容易吸入空气。由于空气的可压缩性，油中渗入的空气被压缩至高压，也会产生热量；在液压系统中，溶于油液中的空气游离出来形成气泡，气泡在压缩时也放出热量。动力转向油中混入过量空气，可使储油罐内的油温上升约25%。

    ⑧转向系统异常发热有液压元件本身的质量原因。运行一段时间后，零件磨损，产生局部高温，油液变稀，附着油膜变薄，导致金属直接接触，促使系统异常发热。

    ⑨大客车在山区公路上行驶，因弯道多、路面差，驾驶员需不停地转动方向盘，使转向控制阀处于经常工作状态，从而使节流阻力增大，转向泵输出压力也较高。此时液压转向系统的能量损失比大客车直线行驶时要大，油液温升也较快（大客车一般都采用常流式液压动力转向系统）。

    ⑩转向储油罐的制作材料与散热快慢有关。目前我国的转向储油罐制作材料有塑料和钢材两种，塑料的热导率为0.04～0.048W/(m·℃)；钢的热导率为45.3W/(m·℃)。从有利于散热的角度上讲，使用钢制储油罐的散热能力要优于塑料储油罐。

    液压动力转向系统油温过高会影响动力转向油液的使用寿命、加速橡胶密封件的老化，还可引起转向系统的漏油、转向泵的噪声增大等故障，从而直接影响大客车的使用性能。