林建濤，耿一飛

（上汽通用樣車開(kāi)發(fā)中心，上海 浦東201206）

制動(dòng)是實(shí)現(xiàn)汽車安全行駛的關(guān)鍵功能，制動(dòng)液加注一直是汽車裝配中的關(guān)鍵工藝，真空加注是制動(dòng)液的主流加注方式[1]。相比產(chǎn)品車，試制樣車的制動(dòng)液加注有以下三個(gè)特點(diǎn):

（1）ABS通訊模塊正在開(kāi)發(fā)階段，產(chǎn)品未凍結(jié)，與之配套的制動(dòng)液加注設(shè)備通訊設(shè)備開(kāi)發(fā)難度較大；

（2）樣車屬小批量造車，制動(dòng)液采用的是售后件，制動(dòng)液的水分含量達(dá)標(biāo)（出廠狀態(tài)）；

（3）樣車的車型復(fù)雜多樣，制動(dòng)液壺種類繁多。

基于以上特點(diǎn)對(duì)制動(dòng)液加注設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到降本增效目的。

1 制動(dòng)液真空加注工藝

1.1 真空加注過(guò)程

制動(dòng)液真空加注的加注過(guò)程主要包括以下工序：水分檢測(cè)，一次抽真空，真空/保壓檢測(cè)，二次抽真空，制動(dòng)液加注，結(jié)束加注回抽余液。具體流程如圖1所示。

圖1 制動(dòng)液加注流程圖

1.2 真空保壓測(cè)試

真空壓力測(cè)試是加注過(guò)程的關(guān)鍵步驟。制動(dòng)系統(tǒng)連通真空泵后進(jìn)行抽真空，一次真空結(jié)束后立即進(jìn)行大泄露測(cè)試，大泄露判定值為10 mbar.隔離真空泵進(jìn)行保壓測(cè)試，檢查小泄漏，小泄露標(biāo)準(zhǔn)值5 mbar，檢測(cè)通過(guò)后，連通真空泵進(jìn)行二次抽真空，保證真空度。

2 制動(dòng)液加注機(jī)的主要功能要求

（1）水分含量檢測(cè)功能：制動(dòng)液和水同樣具有極性分子結(jié)構(gòu)，制動(dòng)液的吸水性很強(qiáng)，水份超標(biāo)的制動(dòng)液在制動(dòng)的過(guò)程中，摩擦產(chǎn)生的高溫會(huì)使水氣化。氣體具有可壓縮性，在制動(dòng)液中被壓縮，就會(huì)造成制動(dòng)失靈甚至失效，加注過(guò)程中必須檢測(cè)制動(dòng)液水分含量，含水量小于0.15%.主流的制動(dòng)液水分檢測(cè)設(shè)備為色譜分析儀，如圖2所示。

圖2 水分檢測(cè)設(shè)備

（2）真空除濕脫泡功能[2]：利用飽和

蒸氣壓原理，通過(guò)抽真空方式使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的真空度，以降低水的沸點(diǎn)，使水沸騰汽化，以水蒸氣的形式將其泵出。真空度一般選擇2 000～3 000 Pa左右（如圖3），這樣既能有利于水氣的分離，又不會(huì)導(dǎo)致脫水過(guò)深，引起制動(dòng)液的揮發(fā)。

圖3 水的沸點(diǎn)隨真空壓力變化的曲線

（3）制動(dòng)液加注設(shè)備需要和ABS模塊通訊打開(kāi)ABS模塊的電磁閥。對(duì)ABS腔體進(jìn)行制動(dòng)液加注，所以必須考慮生產(chǎn)時(shí)的通訊方式和標(biāo)定時(shí)的通訊方式。

（4）抽真空能力：制動(dòng)液加注設(shè)備需要將車輛制動(dòng)液油管抽成真空狀態(tài)并保壓，以實(shí)現(xiàn)真空加注。

3 制動(dòng)液加加注機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

制動(dòng)液加注機(jī)包括控制單元、氣源單元、真空單元、制動(dòng)液存儲(chǔ)單元和加注槍頭等組成（如圖4）。

圖4 制動(dòng)液加注機(jī)全圖

（1）控制單元[3]：通過(guò)PLC控制器實(shí)現(xiàn)設(shè)備在加注過(guò)程中的工藝動(dòng)作控制，同時(shí)可通過(guò)HMI顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

（2）氣源單元：制動(dòng)液設(shè)備多采用氣動(dòng)動(dòng)力元件，有效的氣路設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源，比如槍頭夾緊/松開(kāi)。

（3）真空回路單元[4]。真空泵是抽真空的動(dòng)力源，通過(guò)管路上閥門(mén)的有序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)抽真空效果，真空泵需要有一定的抽真空能力。

（4）制動(dòng)液液存儲(chǔ)及預(yù)處理單元[5]。用于存儲(chǔ)制動(dòng)液并進(jìn)行脫泡處理水分超標(biāo)的制動(dòng)液。

（5）真空加注槍。該模塊為加注設(shè)備與整車制動(dòng)系統(tǒng)的接口，需要做好密封處理。為提高加注槍的柔性，采用卡抓式夾頭設(shè)計(jì)。圖5為卡抓式槍頭的設(shè)計(jì)原理。

圖5 卡抓式加注槍頭原理

4 制動(dòng)液加加注機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 試制樣車的制動(dòng)液加注功能優(yōu)化

（1）真空脫泡功能：試制樣車采用的制動(dòng)液是售后件，制動(dòng)液的水份含量是達(dá)標(biāo)的。制動(dòng)液加注，采用“即加即用”的方式（加注制動(dòng)液前，將制動(dòng)液加到加注機(jī)儲(chǔ)液罐，隨后加注機(jī)直接將制動(dòng)液加注到汽車制動(dòng)系統(tǒng)）。不需要像工廠一樣，先對(duì)制動(dòng)液進(jìn)行脫泡處理（機(jī)器24 h開(kāi)機(jī)），再進(jìn)行加注。機(jī)器只需要在使用時(shí)打開(kāi)，大大節(jié)約用電成本。

（2）ABS模塊通訊功能：樣車的ABS通訊模塊正在開(kāi)發(fā)階段，模塊尚未凍結(jié)，與之配套的加注機(jī)模塊較難開(kāi)發(fā)。制動(dòng)液加注時(shí)，ABS通道由ABS工程師手動(dòng)刷新打開(kāi)，配合加注完成（無(wú)節(jié)拍限制），節(jié)省制動(dòng)液加注機(jī)通訊模塊的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。

（3）加注頭轉(zhuǎn)換器：樣車的制動(dòng)液壺種類繁多，開(kāi)發(fā)加注槍頭轉(zhuǎn)換器，避免每種制動(dòng)液壺口配一把加注槍頭，節(jié)約槍頭開(kāi)發(fā)成本。

4.2 制動(dòng)液加注機(jī)的設(shè)計(jì)原理

制動(dòng)液加注機(jī)的工作包括抽真空、加注、回抽、脫泡等，其工作原理如圖6所示。

圖6 制動(dòng)液加注機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖

（1）抽真空工作原理：真空閥V04打開(kāi)，真空閥V05關(guān)閉，真空泵P02開(kāi)啟，將整車制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的空氣通過(guò)加注槍頭“回抽壓氣及真空通道”抽出。真空抽取過(guò)程包含大泄漏和小泄露測(cè)試。

（2）制動(dòng)液加注原理：加注閥V01、回液閥V02打開(kāi)，隔膜泵P01開(kāi)啟，制動(dòng)液流過(guò)色譜分析儀，通過(guò)“原液加注通道”加入到整車制動(dòng)系統(tǒng)。

（3）制動(dòng)液回抽原理：回抽加壓閥V08打開(kāi)，加注槍頭內(nèi)置閥V07、V10打開(kāi)，V03關(guān)閉，通過(guò)“回抽回吸通道”進(jìn)入儲(chǔ)液罐。

制動(dòng)液脫泡工作原理：制動(dòng)液加注前，如果色譜分析儀檢測(cè)制動(dòng)液水份含量超標(biāo)（售后制動(dòng)液失效），則需要進(jìn)行制動(dòng)液脫泡。

（4）真空開(kāi)啟閥V04、V05打開(kāi)、槍頭內(nèi)置閥V07關(guān)閉，真空泵P02開(kāi)啟，儲(chǔ)液罐內(nèi)的制動(dòng)液處于真空狀態(tài)，開(kāi)始脫泡除濕。

5 真空加注機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題分析

（1）水份分析儀標(biāo)準(zhǔn)值失效，主要原因是未及時(shí)標(biāo)定水份分析儀。水份分析儀需要采用標(biāo)準(zhǔn)液（如圖7）定期標(biāo)定，如長(zhǎng)期不標(biāo)定，標(biāo)準(zhǔn)值將失真。

圖7 制動(dòng)液標(biāo)準(zhǔn)樣液

（2）加注槍頭密封不嚴(yán)[6]，主要原因密封圈故障，密封不嚴(yán)。為防止失效，需要定期檢查加注槍的密封圈是否破損，加注槍每天標(biāo)定一次。標(biāo)定方法：設(shè)定封閉的加注槍標(biāo)定壺（如圖8），每天將加注槍對(duì)標(biāo)定壺加注一次，如果加注正常，則標(biāo)定通過(guò)。

圖8 加注槍頭標(biāo)定樣壺

6 結(jié)束語(yǔ)

制動(dòng)液真空加注設(shè)備不僅加注質(zhì)量高，而且加注效率高，是目前最主流的加注方式。真空加注設(shè)備的形式多種多樣，車間可根據(jù)實(shí)際加注需求，對(duì)加注設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造。既能保證加注質(zhì)量，又能節(jié)約開(kāi)發(fā)和使用成本。本文以試制樣車的制動(dòng)液加注設(shè)備為例，總結(jié)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其它車間的制動(dòng)液加注機(jī)改造有著重要的參考意義。