BJ6123EVCA-37 型純電動公交車空壓機高溫故障診斷及排除措施

北京公共交通控股（集團）有限公司保修分公司 李躍華

隨著北京公交電驅動車輛的運營使用，一些故障逐步顯現出來。其中BJ6123EVCA-37 型車空壓機（氣泵）高溫導致的運行途中故障，經系統(tǒng)分析形成了對該故障的快速定向并排除思路，以滿足運營用車需求。

1 BJ6123EVCA-37 型車故障現象及路試確認

（1）故障現象。BJ6123EVCA-37 車型夏季行駛途中，儀表報車輛氣壓低，蜂鳴器鳴響，空壓機停止工作，車輛無法繼續(xù)行駛，當車輛擱置30-40分鐘后，重新啟動車輛，氣泵工作恢復正常。某運營車隊40 多輛BJ6123EVCA-37 型車運行中，出現氣泵停機故障而導致中途壞車還是較為普遍的。

（2）車輛路試。為確認該故障，挑出該車型相對較嚴重的一輛故障車進行模擬運營跟車路試，當車輛運行10 公里左右時，氣泵停機故障出現，放置半小時左右，重新啟動車輛，車輛恢復正常，與運營一線駕駛員報修情況基本一致。

2 BJ6123EVCA-37 型車氣泵停機故障診斷

BJ6123EVCA-37 車型為純電動車輛，此車型高壓電路設計差異不大，最大的不同點是采用了不同的氣泵品牌，氣泵的啟停、保護等低壓控制電路差異較大。

純電動車輛的故障診斷，首先要進行方向性的判斷，按先易后難的診斷原則，及時調出駕駛儀表的變頻器氣泵界面（圖1），讀取參數及故障代碼。

圖1 駕駛儀表變頻器氣泵界面

根據該車型變頻器界面可以看到：變頻器氣泵一欄中，高壓輸入顯示——未切斷狀態(tài)；三項交流高壓輸出為0 伏，并顯示切斷狀態(tài)；故障代碼00；變頻器故障等級——無故障；逆變器溫度——16 攝氏度（處于正常范圍）。氣泵變頻器處于停機狀態(tài)與實車狀態(tài)吻合。

通過駕駛儀表界面狀態(tài)，基本可以排除氣泵變頻器的故障、快速熔斷器至氣泵變頻器之間的故障、變頻器的超溫故障，氣泵變頻器低壓供電及通訊正常。

通過以上采集到的信息及狀態(tài)分析，結合駕駛員所述車輛出現故障后，只要將車輛放置30-40 分鐘，重啟車輛氣泵工作恢復正常，可以診斷車輛高壓系統(tǒng)及氣泵變頻器無故障。

由于診斷界面三項交流高壓處于切斷狀態(tài)，接下來的診斷方向應在低壓電路啟停、保護及空壓機總成自身故障上。

通過圖1 及駕駛員的故障描述，從側面也反映出該車型氣泵可能由于某種原因導致自我保護，根據該車型氣泵的低壓啟停、保護電路原理，進行相關的故障診斷測試（略）。

至此，空壓機高溫故障點的診斷方向在于：氣泵總成自身是否真的處于超溫狀態(tài)；氣泵超溫保護開關控制參數是否發(fā)生變化。最快的診斷方向是用溫度測試儀測量氣泵油底殼溫度。

車輛出現該故障時，測量氣泵油底殼溫度已經達到105-108 攝氏度，而氣泵超溫保護開關的極限保護溫度應控制在103 攝氏度，顯然超過了正常保護溫度。所以此時氣泵超溫保護開關斷開為氣泵提供了正常溫度保護——證明氣泵超溫保護開關是正常的。

該步驟的測量顯示，該車型的氣泵停機故障是由氣泵總成自身高溫導致超溫保護開關斷開，切斷了氣泵低壓系統(tǒng)的控制電路，屬于正常的保護抑制。

由此故障診斷鎖定在氣泵總成上。該車型氣泵總成采用潤滑油冷卻和強迫風冷，當空壓機運行時，油溫逐步升高，當氣泵油溫達到設定溫度時，溫度控制閥打開，潤滑油進入油冷卻器進行大循環(huán)散熱，經過冷卻的潤滑油再流回氣泵。假設氣泵溫度控制閥損壞，潤滑油不能大循環(huán)將導致油溫過高。

為了驗證上述假設，氣泵在故障狀態(tài)下，用溫度測試儀對油冷卻器進行測量，溫度達到了100 攝氏度左右，與氣泵溫差不大，反映出氣泵溫度控制閥達到溫度后已經打開，只是通過油冷卻器的油溫沒有降下來。問題應該出在散熱上，故障點得到了進一步鎖定。

該車型氣泵總成散熱采用強迫風冷，氣泵工作時，安裝在電機轉子上的風扇旋轉，給電機及油冷卻器強制散熱。

氣泵運轉時，發(fā)現油冷卻器50%-60%的散熱面積無風，散熱功率明顯不足，需拆解總成進行強制清潔。

為了找到散熱風量小的具體原因進行解體檢查，發(fā)現它的散熱設計原理是：當電機運轉時，轉子軸上的風扇對電機進行強制散熱，而油冷卻器則安裝在電機的右側，未與電機在同一軸線上，這種設計意味著冷卻風到達蓋板后要轉90 度方向才能到達油冷卻器，油冷卻器的散熱面積無法得到保證，大大降低了冷卻效果。而且此處蓋板密封較差，四處漏風，部分冷卻風直接進入了大氣，進一步降低了通過油冷卻器的風量（圖2）。這種設計，車輛在春、秋、冬季行駛及路況較好時，氣泵啟停并不頻繁，此故障并不凸顯，如果運行在夏季且易擁堵路線時，單單靠電機運行的幾分鐘，是無法將油冷卻器溫度降下來的，因此應加以技術改進；而且在測量氣泵加熱器電路時，發(fā)現處于常供電狀態(tài)（加熱器用于防止冬季氣泵潤滑油乳化），只要打開點火開關，加熱器便處于加熱狀態(tài)。雖然只有35 瓦功率不算太高，但是夏季氣泵本身溫度就高，還在實時對氣泵潤滑油加熱，更加重了散熱負荷。

3 BJ6123EVCA-37 型車空壓機高溫故障排除措施

為了徹底解決BJ6123EVCA-37 車型空壓機高溫故障，經與生產廠家工程技術人員協(xié)商，提出并實施了如下措施：

（1）生產廠家派出維修人員對車隊該型車輛空壓機總成拆下并解體、清潔。

（2）該車型空壓機潤滑油加熱器夏季斷開，冬季恢復。

（3）對該車型氣泵電機軸向蓋板漏風處用異形密封橡膠件進行密封處理。

（4）制作簡易導風罩，將部分散熱風量導至油冷卻器位置，用以提高散熱面積。