劉昕 史延濤 王鮮艷 羅仁

摘 要：眾所周知，在車輛氣壓制動系統(tǒng)中，空氣中通常都含有水分。尤其在車輛送氣壓的過程中，由空壓機輸出的壓縮空氣進入制動管路或閥元件時，由于溫度下降會產(chǎn)生冷凝水。這些水分與車輛中的油污會引起制動系統(tǒng)內(nèi)的金屬元件銹蝕、橡膠密封件龜裂、潤滑脂分解、管路堵塞、閥類元件無動作等問題，最終導致汽車制動系統(tǒng)中元器件在使用周期內(nèi)無法保障其正常工作狀態(tài)。為解決該問題，汽車上常采用空氣干燥器有效干燥壓縮空氣，徹底去除制動系統(tǒng)的水分和油污，本文采用ECU通過檢測回路保護閥輸出口氣壓，控制電磁閥動作，從而強制空氣干燥器卸荷、回流反沖再生，確保壓縮空氣干燥、干凈。

關鍵詞：機電一體化；商用車；空氣處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.135

1 研究背景

在車輛壓縮空氣動力控制系統(tǒng)中，以空氣體縮機作為高壓氣源產(chǎn)生壓縮空氣作用于工作系統(tǒng)以實現(xiàn)規(guī)定的控制動作，由于產(chǎn)生的壓縮空氣含有不能通過一般過濾裝置過濾掉的水分和微小雜質，以及壓縮空氣在壓縮過程中和通過輸送管路過程中帶入的油霧液滴，使得車輛的氣動系統(tǒng)很容易被混入的雜質堵塞，壓縮空氣中的微小雜質、油滴和水分不僅污染氣動系統(tǒng)管路，而且使系統(tǒng)的金屬元件產(chǎn)生銹蝕變質、橡膠密封件龜裂、潤滑脂分解，減少氣動裝置的使用壽命，更為嚴重的是，當氣動系統(tǒng)在寒冷條件下使用時，壓縮空氣中的水分會凝結在通道中，堵塞管路和阻滯元件動作，造成系統(tǒng)工作失靈，降低氣動控制系統(tǒng)的可靠性，造成事故。因此需要處理空氣的空氣處理系統(tǒng)。空氣干燥器安裝于汽車的底盤，在汽車行駛過程中產(chǎn)生的顛簸會使空氣處理固定裝置的松懈，更嚴重的會致使空氣干燥器的脫落，從而導致整個制動體統(tǒng)的癱瘓。

2 電控空氣處理系統(tǒng)的應用

如圖所示，本電控空氣處理系統(tǒng)，包括ECU電子控制單元和干燥部分，還包括回路保護閥，回路保護閥包含空氣懸掛系統(tǒng)回路、制動系統(tǒng)第一回路、制動系統(tǒng)第二回路、掛車停車制動系統(tǒng)回路、輔助系統(tǒng)回路、控制系統(tǒng)壓力和再生的兩個電磁閥、外部安裝閥體、六回路閥體；ECU電子控制單元配置成接收來自汽車CAN的信息并控制回路保護閥中的兩個電磁閥；干燥器部分包括安全閥、消聲器、限壓閥、與回路連接的閥體、外部的安裝法蘭、排氣裝置，排氣裝置為帶斜面的排氣裝置。

電控空氣處理系統(tǒng)的進氣口連通空壓機的壓縮空氣排出口，該進氣口的另一端連通一A腔，A腔用于降溫冷凝。電控空氣處理系統(tǒng)還包括排氣腔B，干燥部分包括干燥筒12，干燥后的空氣進入一單向閥J， 其中一部分經(jīng)通道L到達回路保護閥閥體腔室，另一部分氣體到達干燥器閥體K腔，經(jīng)限壓后氣體通過通道E到達G腔；當回路保護閥輸出口的氣體中的一小部分經(jīng)節(jié)流孔30通向P腔，另一輸出口的氣體中的一小部分經(jīng)所述節(jié)流孔30通向Q腔，兩個輸出口的氣體達到克服彈簧5的力值時，通向口23的氣體閥門6打開，G腔氣體經(jīng)該閥門通向口23。

當ECU電子控制單元檢測回路保護閥輸出口氣體的氣壓時，將檢測到的輸出氣壓轉換成電壓反饋給ECU總控制器，ECU總控制器通過邏輯程序運算控制電控系統(tǒng)的回流電磁閥7、進氣電磁閥8的通斷，當檢測壓力大于預設切斷壓力時，進氣電磁閥8工作，壓縮空氣經(jīng)通道9到10腔推動排氣活塞11，排氣活塞11設在帶斜面排氣裝置1內(nèi)，干燥器卸荷，同時，回流電磁閥7工作，氣體經(jīng)節(jié)流孔反充至干燥筒12，使干燥筒12中的分子篩再生，當干燥器輸出口的氣壓低于預設值時，ECU總控制器控制排氣電磁閥H將壓縮空氣排向大氣，完成空氣干燥器的卸荷、回流反沖再生、重新供氣。帶斜面排氣裝置I包括彈簧、排氣座、排氣活塞、排氣閥門、排氣腔B。其中排氣活塞密封面采用斜面或平面密封。

3 電控空氣處理系統(tǒng)優(yōu)勢

本文研究一種電控空氣處理系統(tǒng)，包括電子控制單元和干燥部分，還包括回路保護閥、控制系統(tǒng)壓力和再生的兩個電磁閥等。電子控制單元設置成接收來自汽車CAN的信息并控制回路保護閥中和電磁閥，干燥器部分包括安全閥、消聲器、限壓閥、與回路連接的閥體、外部的安裝法蘭、排氣裝置，該排氣裝置為帶斜面的排氣裝置。

本產(chǎn)品采用ECU通過檢測回路保護閥輸出口氣壓，控制電磁閥動作，從而強制空氣干燥器卸荷、回流反沖再生，確保壓縮空氣干燥、干凈，而且排氣活塞密封面采用斜面或平面密封，將排氣閥門和排氣閥片集成設計成排氣閥門，采用減少零部件實現(xiàn)相同功能，閥門口設計在硫化閥門上，由模具保證，節(jié)約成本，另外，閥門面采用斜面密封，便于將將臟東西排入大氣中，從而提高產(chǎn)品性能。電控空氣處理系統(tǒng)的研發(fā)成功得到廣大用戶的認可，將為公司帶來可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[3]王鮮艷，劉昕，陳波等.一種電控空氣處理單元.中國，ZL201621032255.7[P].2017-11-24.

作者簡介：劉昕（1974—），女，陜西戶縣人，學士，工程師，主要從事汽車底盤制動系統(tǒng)研究。