某车型空调皮带断裂原因分析
2018-03-20张潘蒋勇
张潘,蒋勇
(金龙汽车(西安)有限公司,陕西 西安 710119)
1 问题描述
经销售人员反馈,我司销往茂名地区的某车型三台车辆在行驶至大约2000KM时均出现类似的空调皮带断裂现象,断裂皮带如下图所示:
图1
2 空调皮带断裂常见原因
2.1 环境温度过高
该车型汽油版前部散热依靠发动机水箱电子风扇(风扇转速正常运转约1650r/min,峰值2100r/min;柴油版依靠发动机曲轴轮,怠速时转速800r/min,运行时1500-3200r/min,怠速时散热效果一般,且有增压器,仓温较高。皮带的使用温度范围为:EPDM:-40°~ 110°C,V带的使用寿命受环境温度的影响很大,环境温度升高10°C, 使用寿命减少50%。环境温度与皮带寿命的关系曲线如下图所示:
图2
2.2 装配原因
皮带张紧力过低,皮带振动或跳动、容易打滑;张紧力过高,皮带有噪音,缩短轴承和轴的寿命。
目前我司安装工人技术能力差异较大,皮带的张紧程度完全依靠个人感觉,无法稳定保证皮带安装张紧度。这样就可能引起皮带摩擦过大,使橡胶热老化与磨损。
2.3 冲击载荷过大
压缩机频繁启停,此为空调系统故障现象,控制面板上会出现红灯提示。常有以下情况导致:
控制盒周围温度高,导致线圈发热(此问题几率小,控制盒在仪表台内,温度不高);温度传感器接触不良(此问题几率较小);压缩机前部离合器偏移错位,导致轮盘旋转时卡滞(目前我司该车型出现过三次,压缩机厂家分析为运输问题,解决措施:更换压缩机);压力报警(此为常见问题,冷媒加的过多,解决措施:放掉一部分冷媒)。
2.4 负载能力不够
皮带提供的功率小于压缩机运行时功率 即为负载能力不够,以下为该车型汽油版和柴油版的功率计算参数:
图3
目前该车型压缩机型号为7H15,规格同TM15曲线:
图4
普通V型皮带传动功率:
图5
窄V型SPA皮带传动功率(柴油车 i=1.3)
图6
普通V型皮带对比窄V型皮带
图7
结论:窄V带明显传送功率优于普通V型皮带10月份该车型试制加大压缩机 PLM27,PLM27压缩机,柴油主动轮直径:φ150;汽油车主动轮直径φ160:
图8
窄V型SPA皮带受力分析(PLM27)
结论:普通皮带满足不了大压缩机的功率要求。SPA皮带满足要求。
3 预防与解决措施
1)严格控制来件产品质量,避免如压缩机离合器偏斜现象;
2)对车间皮带安装进行量化要求,避免皮带过松或过紧;
3)改善柴油车发动机舱温度,提高皮带寿命;
4)针对柴油车在发动机转速较高时,皮带负载能力不足,将皮带由AV13*1350(五十铃带)更改为SPA1350。
针对已售车辆,若出现皮带断裂问题,请更换皮带为:SPA1350(窄 V 带)。
[1] 成大先.机械设计手册(第五版)第3卷,化学工业出版社,2008.1,ISBN 978-7-122-01410-8.