福田奥铃车电机熄火器市场故障分析研究.pdf

l } r ； i 】 |n I＼J 福田奥铃车电机熄火器市场故障分析研究 李 洪湖 北汽福 田汽车股份 有限公 司诸城奥铃 汽车厂技 术 中心 ，山东 诸城 2 6 2 2 3 3 摘要 从技术角度 分析柴油载货汽车电机熄 火器市场反映故障率高的原因 ，提 出改进对策。 关键词 福 田奥铃 ；熄火器 ；拉索 ；电机 中图分类号 u 4 6 4 ． 1 3 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 3 8 6 3 9 2 0 1 3 0 3 0 0 3 3 0 3 Fa u l t An a l y s i s a n d Re s e a r c h o f M o t o r Ex t i n g u i s h e r o n F OTON OLLI ON L I Ho n g h u Z h u c h e n g OL L I ON V e h i c l e F a c t o r y o f B e i q i F o t o n Mo t o r C o ． ，L t d ． ，Z h u c h e n g 2 6 2 2 3 3，C h i n a Ab s t r a c t T h e ma r k e t o f t h e mo t o r e x t i n g u i s h e r o n F 0 T 0N O L L I ON r e fl e c t s i t s h i g h f a i l u r e r a t e ．T h e a u t h o r a n a l y z e s c a u s e s a n d p r o v i d e s i mp r o v e me n t c o u n t e r me a s u r e ． Ke y wo r d s F OT ON OL L I ON；e x t i n g u i s h e r ；c a b l e ； mo t o r 福 田奥铃工厂生产的国Ⅱ柴油载货汽车，其熄 火方式采用直流永磁电机经过蜗杆蜗轮及滑块机构 把电机的旋转运动转化为拉索的直线运动 ，通过拉 索拉动发动机熄火摇臂来熄火。电机熄火器总成 图 见图1 。电机熄火器 电气原理 图见 图2 。电机熄火器 参数为 额定 电压2 4 V，额定功率3 0 W，工作电压 2 2 ～ 3 O V，工作 电流 ≤4A，空 载 电流 ≤2 A，制动 电 流3 A，工作转矩8 0 N m．标称转矩9 0 N m，空载转 矩3 0N m，制动转矩8 5 N m。其电路控制简单 ，设计 最大拉力为8 0 N，远远大于熄火 摇臂的所需拉力 ， 就是说设计富裕量较大 ，并且该 电机熄火器的工作 方式为短 时工作制 ，其耐久性通过专用 自动设备试 验证明可靠。但其市场表现不理想 ，市场维修站退 回供应商 的故 障件较多 ，经过对退 回故障件的不 断 拆解分析 ，特此进行深度总结 、分析和研究。 紧固螺母 主视图 过载保护弹簧 图 1 电机 熄 火 器 总 成 图 修 改稿收稿 日期 2 0 1 3 0 1 2 O 1 归 类总结 通过前期多次 对市场退回的失效 电机熄火器 的详细 拆 解 、分 析 统 计 举 例说 明见 附表 1 、附 表 2 ，基 本 分 为3 种模 式 。 图示状态为熄火状态 从 出线端视 DJ 7 0 61 Y 一 2． 3 2 0 图2电机熄火器 电气原理图 1 电机根本没有烧 ，其它都完好 ，可以重新 利用 ；电机没有烧 ，只是连接器护套破碎 ，或拉索 损伤等外力损坏的 ，通电试验 ，满足性能要求。 2 电机烧毁。 3 由于减速机构的蜗轮蜗杆不能啮合 ，或内 部铍青铜触点不接触 ，或连接器护套内端子脱 出、 电机进水等造成功能失效。 第 1 种故障占三分之二以上 ，第2 种故障只占约 三分之一不到 ，第3 种故障只是偶尔出现。 2分析及对策 2 ． 1 对于第1 种模式 2 ． 1 ． 1 电机 没有 烧且零 件 完好 主要是在使用过程 中 ，拉索固定处容易松动 ， 造成拉索不拉动熄火摇臂 ，以致不熄火。而市场维 修站的维修人员大部分不愿重新紧固拉索 ．而是重 新更换新的电机熄火器 ，这样可以赚得工时费。在 三包期 内，服务站发生的工时费由主机厂付 ，主机 厂最终又转嫁到零部件的配套厂 。还有 ，紧固处松 动 的拉索 ，拉索拉丝被紧固螺丝挤得扁平松散 ，不 再是圆柱状 ，再紧固也不容易固定住 ，维修人员也 汽车电器 2 0 1 3 年第 3 期 Ⅲ匮墨 | | l j 颤 、c e 干脆再换 新 的 目前 使 用 的钢 丝 拉 索 有2 种 结 构形 式 一 种是 所 有 的钢 丝 同绕 一个 中心拧 成拉索 ，我们 称之 为钢 丝拉 索 另一 种是 钢丝分 成 几部 分 ，分别 先拧 成钢 绳 ，几股钢绳再拧成钢索 ，我们称之为钢绳拉索 。 在这种紧固方式中。钢绳拉锁较钢丝拉索不易被紧 固螺丝把钢丝挤散 ，这就是使用钢丝拉索 的厂家被 退 回 的故 障件 较使 用钢 绳厂 家 的故 障件 在统计 上 数 量较 多 的原 因 这 种 模 式 中 ．拉 索 同 定 方 式 从 设 计 角 度分析 ，根本不合理。 现 在 的 拉 索 同定 方 式 见图3 用 紧 固螺 栓 的 端 面 将 圆柱 状 的 托 索 挤 拉索断面 图3拉 索 固 定方 式 紧，靠挤紧处的摩擦力来维持 ，理论上讲该处为线 接触 ，实际上拉索被挤扁 ，成为一个小的面接触 ， 而两种材料均为刚性且光滑 ，所以拉索在不断受力 拉动的过程 中．挤压处就容易松动失效了。 关于钢索的固定 ，最经典的就是起重机的钢丝 绳 夹 固定 钢 丝 绳 的 方 式 ，钢 丝 绳 夹 国 家 都标 准 化 了 ，见 G B 5 9 7 6 8 6 钢 丝绳 夹 。其 固定 钢 丝 绳 的 结构是最科学的即钢索的固定要保持钢索的圆柱 状结构 ，紧固后是过盈配合方式 。鉴于此 ，电机熄 火 器 的钢索 固定 方式 必须 改正 ，结构 改 了 ，连接 处 不松动 了，市场维修站的维修人员也就不会随意去 换 新 的电机熄 火器 了 故建 议托索 固定改 为 图4 中所示方 式 仅供 参考 。 2 ． 1 ． 2对 于连接器 护套 破 主要 是 材 料 问 题 ，奥 铃 工 厂 指 定 该 连 接 器 为 Y Y产 品 ，就要 让 厂 家 改 用 为 不 易破 的材 料 ，要 么 选用其他厂家现成的不易破碎的连接器护套。还有 最重 要 的 ．搬运 过程 中要轻拿 轻放 。 2 ． 2对于 第2 种模 式 关于电机转子电枢烧毁 ，是 由于电机堵转 ，线 路熔断器没起过载保护作用造成。 2 _ 2 _ 1 造 成 电机 堵转 的原 因 1 当拉索松动后造成不能熄火 ，维修人员重 新紧固拉索时 ，如果点火锁不是在O F F 档 ，此时拉 索 为伸 出状态 ．当把熄火摇臂 重新 紧 固在熄火状 态 ，当关 闭点 火锁后 ，此 时拉 索就 回拉 ，但 不 能拉 动摇 臂 。这样 ，电机 有 的可能 完全 堵转 ，大部 分情 况是连接弹簧的拉杆支架拉动弹簧运动 ，而拉索不 动 ．弹簧起过载保护作用 ，防止电机完全堵转 ，此 时 电机相 当于过载 。试验测得过载 电流 比设计 的 8 0 N 最大负载4 A电流超出约1 A电流 2 4 V 。 3 4 汽车电器 2 O 1 3年第3期 L ～ j 一l 一～ 一 二I 二 二 方式 1 中 b方式 2 图4更改的拉 索固定方式 参考 2 保护弹簧处的拉杆支架由于外力原冈被卡变 形 ，拉杆不能运动 ，处于完全的堵转状态。 3 电机 由于外 力磕 碰 ，造成 电机 内磁 铁破 碎 ， 而转子与磁铁之间的空隙较小，转子很容易被碎磁 铁 卡住造成 堵转 。 4 遇 到 冰 雪 天气 ，拉索 及 拉杆 支架 被 冰 冻 住 造 成堵转 。 以上4 种 情 况 ，前 3 种 情 况 发 生较 多 ，第 4 种 情 况 发生几 率很 低 ． 2 _ 2 ． 2 整 车线 路设计 有熔 断器 ．为什 么不能 保护 电 机 过载甚 至堵 转 呢 下 面 以2 4 V的产 品进 行分 析 查看相关线束图纸 ，发现电机熄火器电源的熔 断器 为 片式 1 0 A。到 底 1 0 A的 片式 熔 断器 能否 保 护 电机熄火器 的过载呢最科学的办法就是试验。电 机熄 火器 的图纸 注 明 ，最大 负载 力设 计 为8 0 N，对 应的最大丁作 电流为≤4 A。通过试验 ，带动8 k g 稍 大点 的重 物 后 。电 流 表显 示 最 大 为4A， 当把重 物 加 大 到 1 5 k g 后 ，电 流表 显示 5 A左 右 就 是 说 ，电 机过 载7 k g 后 ，电流增 加 约 1 A。设 法 让 电机完 全堵 转 后 测 试 ，共 测 试 了3 台 ．堵 转 电 流不 完 全 相 同 ， 基本在7 ～ 1 0 A范围 ，并且持续时间较短 ，堵转 电流 很快就持续下降 ，一直下降到5 A 左右 ，这是因为 铜漆包线的电阻随温度 的升高而增大的原 ，再经 过一段短时问，电机完全烧毁。 查 阅标准 “ 汽车用熔断器Q C ／ T 4 2 0 --0 0 4 ” ，第 5 ． 1 ． 2 知 ，片式 熔断器 的熔 断特性 见表 l 。 表1 片式熔断器 的熔断特性 ]_-『__Ⅲf 一 。 墓 Q 惘 ． ＼ a | ll＼ 藿 墨 从 以上过 载及 堵转 试 验 和熔 断器 的熔 断特 性 可 看 出，选用1 0 A的片式熔断器 ，根本不能保护 电机 熄火器电机堵转 ，更谈不上一般的过载保护了，该 熔断器只能对该系统的导线短路起保护作用。从表 1 中看 ，选 用5 A 较 为合适 。 2 ． 3 对 于第3 种模 式 对于这种模式 出现的种种情况 ，由于出现 的数 量很小 ，不属于技术攻关的难题 ，只要生产厂家 日 常严格零部件及生产过程的品质控制就很容易解决。 3结束语 通过 以上分析 ，目前需要解决 的关键问题是 ①改变拉索的固定紧固方式 ，采用过盈配合并保持 钢索圆柱状结构 的科学方式 ；②调整线路的片式熔 断器大小 ，让熔断器对电机过载特别是堵转起保护 作用。由于前两种模式所占故障率较高 ．这两项解 决了。故障率就会大幅下降。 附表I市场退 回故 障件统计分析1 注 本批退 回1 4 件 ，其 中有6 件完好 ，占4 3 ％；其 中有2 件为超期产品 ，占1 4 ％；有2 件动作正常但拉力不够 ，占1 4 ％；电机 烧的故障共有6 件 ， i 4 3 ％，此原因有待查 明。 附表2市场退 回故 障件统计分析2 序号 图号 检测结果 序号 图号 检测结果 序号 图号 检测结果 1 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3电机铝壳碎 1 8 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3 电机好 ， 继电器坏 3 5 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 0 6好 ， 拉索头部 芯散 2 1 31 8 6 3 6 6 X0 0 01好 ． 没 用 过 1 9 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 0 0 6 好 3 6 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 01 3 电机 碎 3 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 0 1 3 好 ． 没 用 过 2 0 F 2 81 0 3 6 6 0 0 0 01 好 3 7 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 01 3 好 ． 未 用 4 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1好 ． 没用过 2 1 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1 好 ． 未用 3 8 F 2 8 1 0 3 6 6 0 0 0 0 1好 ， 拉索头部芯镦 5 1 3 0 7 6 3 6 6 0 0 0 0 1 好 2 2 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 0 1 3 好 3 9 1 3 0 7 6 3 6 6 0 0 0 01 好 6 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3电机好 ， 继 电器坏 2 3 1 3 l 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1好 ． 未用 4 0 1 3 0 7 6 3 6 6 0 0 0 0 1好 ， 未用 7 l 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3拉索根部砸弯 2 4 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1 继电器盒砸碎 ， 护套无 4 1 1 3 0 7 6 3 6 6 0 0 0 0 1好 ． 未用 8 l 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1电机好 ， 继 电器坏 2 5 l 3 0 7 6 3 6 6 X o 0 1 3 电机好 ， 继电器坏 4 2 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ， 未用 9 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ． 未用 2 6 l 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3 好 ． 未用 4 3 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ． 未用 1 O l 1 0 8 6 3 6 6 X o o 0 3好 2 7 G O 3 6 6 0 6 0 0 0 1 A 0 电机好 ， 拉索 末端无 4 4 1 3 1 1 8 3 6 6 X 0 0 0 1拉索头部芯散 l 1 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1好 2 8 1 1 0 8 6 3 6 6 X 0 0 0 3 好 ． 拉索皮破 4 5 1 3 0 7 6 3 6 6 X O 0 0 6 拉索根部砸弯 l 2 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3 好 ． 未 用 2 9 1 3 1 8 6 3 6 6 X0 0 0 1 好 ． 未 用 4 6 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 01 3 好 1 3 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ． 未用 3 0 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 0 6 电机好 ． 拉索皮无 4 7 1 1 0 8 6 3 6 6 X 0 0 0 3拉索头部芯散 l 4 1 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 3 1 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1 电机好 ， 继电器坏 4 8 1 1 0 8 6 3 6 6 X 0 0 0 3好 ， 未用 1 5 l 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ． 未用 3 2 1 1 0 8 6 3 6 6 0 0 0 0 1 电机好 ． 继电器坏 4 9 l 3 0 7 6 3 6 6 X 0 0 1 3好 ． 未用 l 6 1 3 1 8 6 3 6 6 X 0 0 O 1继电器盒砸碎 3 3 1 1 0 8 6 3 6 6 X 0 0 0 1 电机 、 继电器全碎 5 0 1 1 0 8 6 3 6 6 X 0 0 0 2拉索头部芯散 1 7 1 31 8 6 3 6 6 X O 0 01好 ． 未 用 3 4 1 3 0 7 6 3 6 6 X0 0 0 6 砸 变形 了 5 1 1 1 0 8 6 3 6 6 X0 0 0 1好 编 辑孙 涓 汽 车 电 器 2 0 1 3 年 第3 期 3 5