秦斌龍，徐然然

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

排氣蝶閥鹽霧試驗(yàn)不合格整改

秦斌龍，徐然然

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

針對(duì)排氣蝶閥鹽霧試驗(yàn)長(zhǎng)期不達(dá)標(biāo)問(wèn)題展開(kāi)整改，經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，結(jié)合排氣蝶閥使用環(huán)境，識(shí)別出影響排氣蝶閥耐鹽霧能力的關(guān)鍵因素，制定相應(yīng)整改措施，提升排氣蝶閥耐鹽霧能力及整車制動(dòng)效果。

排氣蝶閥；耐鹽霧能力；制動(dòng)效果

CLC NO.: U471 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-117-03

前言

排氣蝶閥是一種重卡上所配置的利用發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到排氣制動(dòng)減速的一種輔助制動(dòng)器。汽車在行駛過(guò)程中，特別是車輛在下長(zhǎng)坡時(shí)，如果長(zhǎng)時(shí)間使用行車制動(dòng)器，勢(shì)必使行車制動(dòng)器內(nèi)溫度急劇上升，導(dǎo)致熱衰退和液壓制動(dòng)系的氣阻，使汽車制動(dòng)器效能和使用壽命顯著下降，影響行車安全。為了減輕行車制動(dòng)器的負(fù)擔(dān)，提高汽車運(yùn)輸效率，確保行車安全， 車輛在下坡減速時(shí)，最好使用排氣制動(dòng)，以減輕車輪制動(dòng)器的負(fù)擔(dān)，減少駕駛員的疲勞。

1 問(wèn)題提出及原因分析

為提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量和防止外表面生銹，排氣蝶閥表面已做耐高溫漆涂覆處理。產(chǎn)品表面生銹的原因?yàn)殍T鐵表面接觸水汽與空氣中的氧氣發(fā)生原電池反應(yīng)，它銹蝕的程度與大氣相對(duì)濕度、大氣中有害氣體含量、基體表面的清潔狀態(tài)、基體組織的不均勻性等因素有關(guān)。

通過(guò)對(duì)生銹的故障件分析，此生銹故障件為2015年12月15日生產(chǎn)的產(chǎn)品。且舊件外觀存在磕碰劃傷現(xiàn)象，磕碰厲害處已露基體，從而使基體表面接觸水汽與空氣中的氧氣發(fā)生原電池反應(yīng)，造成銹蝕(圖1)。

圖1

排氣蝶閥閥體的涂覆工藝流程如下圖所示：

圖2

根據(jù)排氣蝶閥的生銹形式以及對(duì)生銹情況的分析，建立故障樹(shù)如下：

圖3

針對(duì)故障原因進(jìn)一步分析如下：

2 底材處理質(zhì)量

底材的處理質(zhì)量對(duì)漆膜的防銹性能起著決定性的作用，只要表面存在銹蝕、鹽粒、油污或水液，導(dǎo)致漆膜不能與涂裝金屬表面緊密結(jié)合，出現(xiàn)氣孔、針孔等漆膜弊病，就會(huì)使空氣中中的氧、水分很容易穿過(guò)涂層而與涂層下的金屬接觸，使得涂層在較短時(shí)間內(nèi)便發(fā)生銹蝕，加快涂層的失效。為此我公司對(duì)涂裝前處理質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。采用拋丸處理的制件，表面的防銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5以上。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看，自動(dòng)拋丸設(shè)備的運(yùn)行正常，各項(xiàng)參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)。拋丸的質(zhì)量也滿足規(guī)定要求，表面基本上都是灰白色金屬顏色，無(wú)殘余銹蝕或氧化皮，無(wú)油污、水跡等。因此可以排除前處理設(shè)備及處理的質(zhì)量問(wèn)題。(見(jiàn)圖4、圖5）

圖4

圖5

3 涂料防銹性能

涂層的防護(hù)性能與涂料本身具有的防銹性能密切相關(guān)。俗話說(shuō)，巧婦難為無(wú)米之炊。如果沒(méi)有好的涂料，要得到好的涂裝質(zhì)量就不可能，涂料的防銹性能和涂料的配方及生產(chǎn)工藝有關(guān)。由于所采用的底漆、面漆都是統(tǒng)一規(guī)定的由同一廠家提供的同一型號(hào)涂料，其他制件并沒(méi)有出現(xiàn)類似的銹蝕。因此可以排除涂料本身的問(wèn)題。

圖6 雙獅涂料

4 噴涂質(zhì)量

4.1 漆膜厚度達(dá)不到要求

通常自然環(huán)境下，氧是金屬腐蝕陰極去極化劑 4e-+O2+2H2O=4OH-。

涂層下金屬要發(fā)生銹蝕，其陰極部位必須有足夠的氧透過(guò)漆膜。因此漆膜的透氧率決定銹蝕的速度，即漆膜需有一定的透過(guò)性，如透水、透氧等。涂層越厚，則透水率越低。所以重防腐蝕涂料都是厚膜型。對(duì)于無(wú)缺陷、小孔的完整漆膜，水可以通過(guò)漆膜的自由體積的空穴在膜內(nèi)穿行。但是實(shí)際的漆膜難免有小孔，這種微觀的缺陷比自由體積的空穴大，使水、氧及其他離子容易透入，如圖7所示。

圖7 涂層細(xì)孔示意圖

如果漆膜厚度達(dá)不到所需的臨界厚度，其透水、透氧性就會(huì)大大增加，涂層下金屬的銹蝕幾率和銹蝕速度就大大提高。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)漆膜厚度都達(dá)到了規(guī)定要求。

圖8 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)漆層厚度圖片

4.2 存在虛噴

虛噴即干噴現(xiàn)象，由于噴槍離被噴涂表面較遠(yuǎn)，漆霧顆粒到達(dá)制件表面的時(shí)間較長(zhǎng)，在向制件表面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，漆霧顆粒中的溶劑過(guò)多揮發(fā)，到達(dá)制件表面時(shí)，漆霧成了干顆粒。因此這些顆粒沒(méi)有形成連續(xù)的漆膜，落到制件表面的漆霧顆粒之間沒(méi)有熔接在一起，存在空隙。在這種情況下，空氣中的水和氧都很容易通過(guò)漆膜到達(dá)制件金屬表面，導(dǎo)致銹蝕的產(chǎn)生。虛噴漆膜與正常漆膜可用圖9表示（現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)噴涂完工后的制件，不存在虛噴現(xiàn)象）。

圖9 虛噴漆膜與正常漆膜對(duì)比

4.3 制件表面存在磕碰劃傷露底現(xiàn)象

眾所周知產(chǎn)品只所以防腐，是因?yàn)楸砻嫱扛惨粚油苛?，使得鑄鐵表面與空氣中的水汽、氧隔絕，從而避免鑄鐵基體與空氣中的水汽、氧發(fā)生原電池反應(yīng)（氧化反應(yīng)），繼而延長(zhǎng)或暫緩制件的防腐時(shí)間。當(dāng)涂層遭到破壞，破壞了這層隔離層，從而鑄鐵基體與空氣中的水汽、氧發(fā)生原電池反應(yīng)（氧化反應(yīng)），引起鑄鐵基體在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生銹蝕?？呐鰟潅兜资窃斐射P蝕的原因。

5 環(huán)境

環(huán)境是導(dǎo)致噴漆制件表面銹蝕的直接原因，低溫、干燥是理想的存放環(huán)境，但在實(shí)際生產(chǎn)中不可能都達(dá)到如此的條件。進(jìn)入夏季，氣溫升高、雨水增加，濕熱環(huán)境加速了銹蝕的產(chǎn)生，使得漆膜在冬季和春季的防護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，而在夏季的防護(hù)時(shí)間大大縮短。由于并不是所有的涂裝制件都在短期內(nèi)出現(xiàn)銹蝕，而現(xiàn)有的存放環(huán)境也無(wú)法改變，因此不將環(huán)境作為主要原因來(lái)考慮。

6 機(jī)理分析

6.1 排氣蝶閥的工作原理

圖10

（1） 當(dāng)使用蝶閥時(shí)，啟動(dòng)蝶閥開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)管路向氣缸內(nèi)充入壓縮空氣，活塞在氣壓的作用下克服彈簧的彈簧力，帶動(dòng)推桿向前運(yùn)動(dòng)，在球頭、球銷的配合下，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，從而帶動(dòng)搖臂、軸、閥片旋轉(zhuǎn)；在限位塊的作用下，推桿只能帶動(dòng)搖臂、軸、閥片旋轉(zhuǎn)90°，閥片關(guān)閉，排氣制動(dòng)起作用。

（2）關(guān)閉蝶閥開(kāi)關(guān)，氣缸內(nèi)的壓縮空氣排入大氣中，活塞在彈簧力的作用下，帶動(dòng)推桿向后運(yùn)動(dòng)，在球頭、球銷的配合下，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，從而帶動(dòng)搖臂、軸、閥片旋轉(zhuǎn)；在限位塊的作用下，推桿只能帶動(dòng)搖臂、軸、閥片旋轉(zhuǎn)90°，閥片打開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常排氣(煙)。

6.2 排氣蝶閥使用條件

排氣制動(dòng)系統(tǒng)的工作受排氣制動(dòng)電磁閥控制，而電磁閥的工作受三個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)（離合器、加速踏板、排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)）控制，即只有當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)都接通時(shí)排氣制動(dòng)才起作用。

駕駛員使用排氣制動(dòng)時(shí)，當(dāng)排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)接通，不踩離合器踏板，也不踩加速踏板，此時(shí)離合器開(kāi)關(guān)和加速踏板開(kāi)關(guān)及電磁閥均處于通電狀態(tài)，接通了用于控制向蝶閥氣缸供給壓縮空氣和排除壓縮空氣的電磁閥，貯氣筒壓縮空氣進(jìn)入氣缸，排氣制動(dòng)閥閥片關(guān)閉排氣管，產(chǎn)生了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用，排氣制動(dòng)指示燈點(diǎn)亮。

關(guān)閉排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)，電磁閥的電流被切斷，氣缸中的壓縮空氣被排向大氣中，排氣制動(dòng)被自動(dòng)解除。另外，由于控制電路中設(shè)置了加速開(kāi)關(guān)和離合器開(kāi)關(guān)，因此即使未關(guān)閉排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)，如果駕駛員踩加速踏板和離合器時(shí)，也能自動(dòng)解除排氣制動(dòng)，排氣制動(dòng)指示燈熄滅。

排氣蝶閥表面生銹的故障機(jī)理

由于制件表面存在磕碰劃傷露底現(xiàn)象，造成鑄鐵基體與空氣中的水汽、氧發(fā)生原電池反應(yīng)（氧化反應(yīng)），引起鑄鐵基體在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生銹蝕。

7 問(wèn)題復(fù)現(xiàn)

從最終完工的產(chǎn)品中挑選2件磕碰劃傷者，其中的一件人為增加磕碰程度，使之露出鑄鐵基體后，同時(shí)將這2件放入鹽霧試驗(yàn)箱中進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)，72h后磕碰露底制件在磕碰處已銹蝕，另一件雖磕碰劃傷因有涂層的保護(hù)未出現(xiàn)銹蝕?？呐鰟潅兜缀笤诙虝r(shí)間內(nèi)出現(xiàn)銹蝕的這一故障現(xiàn)象被復(fù)現(xiàn)。

圖11

8 整改措施制定及實(shí)施

完善并配備相應(yīng)的周轉(zhuǎn)工位器具，制作專用的周轉(zhuǎn)籠，有效解決了運(yùn)輸機(jī)搬運(yùn)過(guò)程中的磕碰劃傷問(wèn)題：

圖12

[1] 李仁光.汽車構(gòu)造：北京人民交通出版社.

[2] 關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造：機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] GB/T 10125-2015出版社：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行.

Unqualified rectification of salt mist test for exhaust butterfly valve

Qin Binlong, Xu Ranran
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

Salt spray test for exhaust butterfly valve problem to make rectification, after investigation and annlysis,combining with the exhaust butterfly valve using the environment, to identify the key factors influencing the butterfly valve,salt fog resistance ability, formulate corresponding corrective actions, promote exhaust butterfly valve, salt fog resistance ability and the salt fog resistance ability.

Exhaust butterfly valve; salt fog resistance; braking effect

U471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)20-117-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.041

秦斌龍，就職于陜西重型汽車集團(tuán)公司。