陳偉，常慶軍，徐光輝

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

使用維修

某載貨汽車制動管漏油故障淺析

陳偉，常慶軍，徐光輝

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

某載貨汽車頻繁發(fā)生感載比例閥出油鋼管接頭處漏油故障。文章使用QC改進方法，基于FTA對故障發(fā)生的原因進行排查分析，找到了導致鋼管漏油的主要原因并提出了改進方案，經(jīng)過驗證，最終解決了感載比例閥出油鋼管接頭處漏油問題。

制動管；漏油；QC方法；FTA

CLC NO.: U471 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-150-04

引言

制動系統(tǒng)是汽車主動安全的重要組成部分，制動系統(tǒng)的每一個零部件都會對制動性能與行車安全產(chǎn)生影響。

制動管路作為制動系統(tǒng)的基礎組成部件，是制動系統(tǒng)的“血管”。其重要性不言而喻。

某載貨汽車在設計驗證階段不斷發(fā)生感載比例閥進油鋼管接頭處漏油的故障，對產(chǎn)品的可靠性與車輛的安全性造成了巨大的負面影響。

1 故障描述

某 N1類載貨汽車，使用雙回路液壓制動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)匹配有感載比例閥，用于調(diào)整空滿載時后橋制動器制動力矩，防止緊急制動時出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象，感載比例閥在車輛的布置如圖1所示。

感載比例閥閥體通過感載比例閥支架連接在車架第六橫梁上，連桿座安裝在后橋主減殼體上。感載比例閥出油鋼管一端與感載比例閥出油口相連，一端連接在車架第七橫梁上的焊接支架上。

圖1 感載比例閥布置圖

感載比例閥出油鋼管在設計驗證階段頻繁出現(xiàn)接頭處漏油故障，漏油點均位于鋼管在車架第七橫梁的連接處，拆卸鋼管進行觀察，鋼管喇叭口均存在不同程度的裂紋，如圖 2所示。

圖2 感載比例閥出油鋼管漏油圖片

2 原因分析

為了解決上述故障，成立了QC改進小組，并提出了把故障率降低至0.1%的預期目標。

2.1 FTA分析

對感載比例閥出油鋼管漏油故障進行FTA分析。

圖3 感載比例閥出油鋼管漏油圖片

2.2 制定末端因素確認計劃

表1 末端因素確認計劃

2.3 末端因子確認

（1）末端因子確認1。

表2 末端因子確認1

制動油管接頭兩端連接件在連接螺母傳遞的扭矩作用下使密封面相互擬合，油管端部與連接件在螺母的擰緊力矩作用下，發(fā)生了塑性變形，力矩的大小影響了塑性變形的大小。關鍵工序?qū)苈方宇^有力矩要求：16N.m-18N.m。

圖4 接頭安裝工藝卡

現(xiàn)場抽檢制動鋼管擰緊力矩10次，均符合標準要求。因素1非要因。

表3 擰緊力矩確認表

（2）末端因子確認2。

表4 末端因子確認2

制動油管接頭的配合方式：90°喇叭口與84°圓錐鏈接件相結(jié)合，如圖5所示：

圖5 管接頭配合示意圖

90°擴口后錐面厚度應該在1.4±0.2mm（2倍壁厚）。

圖6 接頭內(nèi)錐面實測

根據(jù)作業(yè)指導卡對接頭內(nèi)錐面實測，測試結(jié)果均滿足設計要求，非要因。

（3）末端因子確認3。

表5 末端因子確認3

鋼管實物偏長或偏短會造成裝配后鋼管內(nèi)部存在應力，導致鋼管在管口斷裂。對鋼管尺寸進行精測，均符合尺寸要求，非要因。

圖7 鋼管尺寸精測

（4）末端因子確認4。

表6 末端因子確認4

分別對車架與鋼管進行模態(tài)分析：

圖8 鋼管模態(tài)分析

圖9 車架模態(tài)分析

鋼管一階固有頻率113HZ，二階固有頻率114HZ，車架一階固有頻率25.3hz，二階固有頻率34.16HZ，二者無共振可能性。非要因。

（5）末端因子確認5。

表6 末端因子確認5

模擬車輛使用路況，分析車架上鋼管安裝橫梁在使用過程中的扭曲變形情況：

圖10 不同工況下的車架第六橫梁變形

表7 不同工況下的車架第六橫梁變形量

使用中車架最大累計變形為 5.32mm。車架鋼管安裝橫梁變形量超出了鋼管的允許最大變形量，導致鋼管受扭開裂。要因。

（6）末端因子確認6。

表8 末端因子確認6

圖11 鋼管變形量分析

經(jīng)過分析校核，鋼管最大允許變形量 2.02mm，鋼管允許變形量小，導致在車架扭曲變形時被拉傷開裂。要因。

（7）末端因子確認7。

表9 末端因子確認7

制動鋼管的硬度、抗拉強度、屈服強度及延伸率不合格將導致制動鋼管耐振動性能下降，制動鋼管在經(jīng)過一段時間的振動后易發(fā)生斷裂。

對鋼管進行材質(zhì)化驗、OTS試驗，均滿足YB/T 4164規(guī)定的要求。非要因。

圖12 鋼管OTS試驗報告

2.4 要因確認

通過對前期列出的可能原因進行一一排查，最終確定了感載比例閥鋼管開裂的主要原因為：

（1）車架鋼管安裝橫梁動態(tài)變形大。

（2）鋼管可變形量小。

3 制定對策

根據(jù)以上分析，基于5W1H原則，制定如下對策：

表10 對策表

4 對策實施

措施一、車架增加內(nèi)護板

在車架第一二橫梁、第三四橫梁、第五六橫梁之間增加內(nèi)護板，提高車架的剛度。CAE分析結(jié)果顯示達到預期要求。

圖13 車架增加內(nèi)護板示意圖

圖14 車架剛度分析

經(jīng)過分析，增加內(nèi)護板后，車架第六衡量使用變形量為3.1mm。方案可以實施。

措施二、鋼管設計為螺旋鋼管

鋼管為“Z”形結(jié)構(gòu)，長度短，理論允許拉伸量為2.02mm。把鋼管設計為螺旋鋼管結(jié)構(gòu)，螺旋半徑 R20，圈數(shù) 1，優(yōu)化后可拉伸量增大至15mm。方案可實施。

圖15 鋼管變形量對比分析

5 效果檢查

5.1分別在三臺可靠性驗證車輛上進行驗證，無感載比例閥出油鋼管漏油故障；

5.2市場自2016年6月份-8月份累計銷售約220臺車輛，市場無感載比例閥進油鋼管的故障反饋；

5.3改車型為基本型車型，在后續(xù)變形變動開發(fā)的車型兩個車型（制動管路布置相同）中均沒有發(fā)生感載比例閥出油鋼管漏油故障。

6 總結(jié)

至此，已經(jīng)完成了對感載比例閥出油鋼管接頭處開裂漏油故障的整改與驗證，并取得了預期的效果。通過修改技術(shù)文件、編制A3報告、更新DFMEA等措施對整改成果進行了固化。

本文基于QC的思路對某載貨汽車制動管漏油故障進行了原因分析，排查要因，提出改進措施并進行驗證，最終取得了預期效果。

參考資料

[1] 余志生.汽車理論.[M]機械工業(yè)出版社.2000.

[2] 基于 HYPERWORKS的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計技術(shù).機械工業(yè)出版社.2017.11.

[3] 王霄峰.汽車底盤設計[M].清華大學出版社.2010.

Analysis of Oil Leakage in Brake Pipe of a Ttuck

Chen Wei, Chang Qingjun, Xu Guanghui
（Technique center, Anhui Jianghuai Automobile group CO. LTD., Anhui Hefei 230601）

The oil leakage of the oil outlet pipe joint of a load sensing proportional valve is frequently occurred in a truck. In this paper, using the improved QC method, investigation and analysis of causes of the occurrence of the fault based on FTA,found the main causes of pipe leakage and put forward the improvement scheme, after verification, the final solution to the load sensing valve into the oil pipe joint leakage problem.

brake pipe; oil leakage; QC methods; FTA

U471 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)20-150-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.052

陳偉，主管工程師，就職于江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心。