淺談制動液真空加注在總裝工藝中的應用

何志遠，王振亞

(安徽江淮汽車股份有限公司,安徽合肥 230601)

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淺談制動液真空加注在總裝工藝中的應用

何志遠，王振亞

(安徽江淮汽車股份有限公司,安徽合肥 230601)

制動是實現(xiàn)汽車安全行駛的關鍵功能。絕大多數(shù)轎車產(chǎn)品的制動力是由制動液傳遞的，因此制動液加注一直是整車裝配過程中非常重要的工序。為了實現(xiàn)制動液的良好加注，汽車總裝車間基本采用真空加注工藝。從加注設備、加注原理、常見問題分析方面對整車制動液真空加注這一重要工序進行了介紹。

總裝工藝；制動系統(tǒng)；真空加注；ABS通信

0　引言

制動液是液壓式制動系統(tǒng)中能量傳遞的介質(zhì)，因此制動液加注過程的好壞直接決定了整車制動性能是否滿足要求。在汽車裝配生產(chǎn)中,制動液的加注方法主要有常壓加注及抽真空加注。常壓加注是將制動液直接灌注到制動系統(tǒng)中去,由于常壓加注后制動管路中殘留了大量的空氣，為保證制動性能，加注后必須進行排氣處理。這樣就要為制動系統(tǒng)排氣和補充制動液多設一道工序，同時也造成制動液的浪費和現(xiàn)場污染。加之常壓加注節(jié)拍較長，因此目前絕大多數(shù)汽車總裝配線上采用抽真空加注設備進行制動液的加注。

1　真空加注設備的基本功能要求

為了保證整車下線后的制動性能，整車制動管路中不應當殘留空氣及水分。另外制動液具有吸收周圍水氣的特性，如果長時間暴露在空氣中制動液中會或多或少地摻有水分，使制動液沸點降低，影響制動性能。因此制動液真空加注設備需要具備高效的管路抽真空能力及制動液脫水脫氣功能。對于配置ABS功能的液壓式制動系統(tǒng)，制動液真空加注設備還需具有與整車ABS模塊通信的功能。

2　加注機基本結(jié)構(gòu)

為了實現(xiàn)制動液的抽真空加注，汽車總裝生產(chǎn)線上需要配置專用的真空加注設備。按外觀形式，制動液真空加注機可分為柜式與空中懸掛式，其中空中懸掛式加注機通常集成了多種整車油液的加注功能。如制動液、冷媒二合一真空加注機可滿足制動液與冷媒的同時加注。

柜式加注設備(見圖1)、空中懸掛式加注設備(見圖2)雖然形式不同但基本功能結(jié)構(gòu)及原理并無本質(zhì)區(qū)別，均由以下功能部分組成：

(1)人機交互(HMI)及PLC控制單元。用于實現(xiàn)操作人員與設備的信息交互及設備在加注過程中的工藝動作控制；

(2)空氣控制單元。主要是在PLC的控制下通過閥島有序的動作使設備氣動原件按加注過程做出指定的工藝動作，如加注槍的自動夾持等；

(3)真空控制單元。該模塊用于實現(xiàn)抽真空及制動液預處理過程中真空泵及角閥的有序動作；

(4)加注液存儲及預處理單元。用于實現(xiàn)制動液的收液及脫水脫氣處理，為制動液加注到整車制動系統(tǒng)中做好準備；

(5)加注液流體控制單元。該模塊用于控制制動液加注過程中加注泵及加注管路中電磁閥的有序動作；

(6)數(shù)據(jù)采集及控制單元。用于實現(xiàn)整個加注工藝過程中真空度參數(shù)、加注壓力、加注量等數(shù)據(jù)的采集與存儲，以保證整個加注過程處于有效的監(jiān)控之下。對于帶ABS車型的車型制動液加注，該模塊還用于實現(xiàn)與ABS控制器的通信；

(7)真空加注槍。該模塊為加注設備與整車制動系統(tǒng)的接口；

(8)輔助單元。用于支撐及輔助上述組成單元的基本功能實現(xiàn)，如：加注槍吊架、加注機箱體、空中懸掛式加注機的隨行單元等。

3　真空加注設備工作原理

制動液真空加注機的工作原理(見圖3)主要是通過PLC操作系統(tǒng)控制各電、氣動力部件，完成對預處理罐補液、制動液凈化、一次真空、穩(wěn)壓、二次真空、正壓加注、回吸并通大氣過程，從而完成一個加注循環(huán)。

整個加注工藝過程中加注設備各部件動作描述如下：

(1)預處理罐補液。圖3中電磁閥F1打開，補液泵B1工作將儲液桶中的制動液注入預處理罐中；

(2)制動液凈化。預處理用真空泵D1工作使預處理罐中因空氣不斷抽出而產(chǎn)生負壓，制動液中的空氣及水分隨之分離排出，達到凈化制動液的目的；

(3)一次真空。電磁閥F2打開，電磁閥F3、F4、F5關閉，真空泵D2工作，將整車制動管路中的空氣抽出，并通過真空檢測對整車制動管路進行大泄漏判斷，如真空值在正常范圍內(nèi)(一般在300Pa以下)則進行下一步動作，否則加注過程終止并聲光報警；

(4)穩(wěn)壓。電磁閥F2、F3、F4、F5關閉，通過真空檢測監(jiān)控整車制動管路中真空度在一段時間內(nèi)(約10s)的變化值，如在正常范圍內(nèi)(一般在50Pa內(nèi))則真空小泄漏檢測通過并進行下一步動作，否則加注過程終止并聲光報警；

(5)二次真空。電磁閥F2打開，電磁閥F3、F4、F5關閉，真空泵D2繼續(xù)工作，將穩(wěn)壓過程中進入整車制動管路的空氣抽出，使整車制動管路中的真空度達到加注要求，一般在200Pa以下；

(6)正壓加注。電磁閥F3打開，電磁閥F2、F4、F5關閉，加注泵B2工作，將預處理后的制動液加注至整車制動系統(tǒng)中；

(7)回吸并通大氣。當正壓加注完成后，電磁閥F4、F5打開，電磁閥F2、F3關閉，利用預處理罐中的負壓將整車制動系統(tǒng)中的制動液回吸至要求液位并通凈化后的空氣使系統(tǒng)中的壓力平衡。

4　ABS通信解碼

由于帶ABS功能的整車制動系統(tǒng)需實現(xiàn)制動力的合理分配，所以系統(tǒng)中帶有液壓控制單元。在制動液真空加注過程中，為保證對整車制動管路的抽真空及良好的加注，需要液壓控制單元中的ABS電磁閥有序地開閉。基于上述原因，對帶ABS功能的車輛進行制動液加注時，制動液真空加注設備需具備與整車ABS通信并控制ABS電磁閥動作的功能。

為了實現(xiàn)加注設備與整車ABS的通信，在進行制動液加注時加注設備的電氣部分需要與ABS控制模塊通過OBD2接口連接，并基于整車ABS通信協(xié)議對整車ABS收發(fā)指令。整個加注過程中，ABS電磁閥需要在整車制動管路抽真空檢漏及制動液正壓加注過程中開閉。需注意的是：ABS電磁閥為靈敏件，長時間連續(xù)通電會造成ABS電磁閥發(fā)熱損壞，因此ABS電磁閥動作時通電時間應小于t1，t1由ABS控制模塊供應商定義。受電磁閥孔徑、液壓回路的影響，抽真空及正壓加注的過程中ABS電磁閥打開時間不能小于時間T，T由整車制動液加注設備調(diào)試結(jié)果得來，通常遠大于t1。因此在實際加注過程中，ABS電磁閥是以一定的頻率間歇式開閉的，即在通電t1時間后立即冷卻t2時間，t2由ABS控制模塊供應商定義。ABS電磁閥在整個加注過程中需進行n個開閉循環(huán)，n·t1>T。

5　真空加注設備常見問題

真空加注設備是總裝生產(chǎn)線中最為復雜的設備之一，在實際使用中要特別注意設備的維護保養(yǎng)。就設備機械部分來說，常見問題主要是由加注管路密封不良造成的，其中大部分發(fā)生在加注槍上，例如加注管路泄漏、加注口漏氣。就軟件部分來說，主要就是ABS通信解碼問題，例如整車ABS系統(tǒng)升級造成的設備解碼程序不匹配。

6　總結(jié)

由于制動液真空加注的節(jié)拍高、效果好，因此汽車總裝車間基本上均已采用制動液真空加注工藝。隨著設備自動化水平的不斷提高，制動液真空加注設備功能越來越強大，也越來越人性化。隨著液面可調(diào)的伺服加注槍及加注槍自動裝夾功能的出現(xiàn)，高級的制動液加注設備已可以實現(xiàn)無人化操作。相信隨著全自動化加注設備的普及，整車制動液加注工藝水平將會得到全新的提升。

【1】譚本忠.看圖學修汽車ABS[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

【2】龔晶晶.汽車ABS解碼技術及應用[J].裝備制造技術,2009(11):141-143.

GONGJingjing.ABSDecodingTechnologyandtheApplication[J].EquipmentManufacturingTechnology，2009(11):141-143.

【3】曹英.汽車制動液加注設備的設計與自制[J].汽車工藝與材料，1998(11):34-35.

BriefAnalysisaboutApplicationofBrakeFluidVacuumFillinginAssemblyProcess

HEZhiyuan,WANGZhenya

(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.,Ltd.,HefeiAnhui230601,China)

Brakingisthekeyfunctiontorealizesafedriving.Thebrakingforceofmostbrakingsystemsistransferredbybrakingfluid,sothefillingofbrakefluidisaveryimportantworkingprocedureinassemblyprocess.Inordertorealizegoodfillingofbrakefluid,thevacuumfillingprocessisadoptedinautomobileassemblyworkshop.Fromfillingequipment,fillingprinciple,analysesofthecommonproblems,thevehiclebrakefluidfillingprocesswasintroduced.

Assemblyprocess；Brakingsystem；Vacuumfilling；ABScommunication

2016-04-17

何志遠(1989—)，男，本科，助理工程師，主要研究方向為汽車總裝工藝與設備。E-mail:zhiyuanjac@163.com。

U473.7+2

B

1674-1986(2016)07-066-03