【摘 要】干燥器与油水分离器配合使用，可为商用车制动系统提供清洁的压缩空气，确保汽车制动系统更加稳定、可靠。本文主要从空气油水分离器功能、工作原理、匹配要求、维修保养及常见故障几方面，提出让商用车制动系统更加稳定、可靠的举措，以优化商用车制动性能，提高安全性与舒适性。
【关键词】空气；油水分离器；干燥器；商用车；制动系统；性能
现阶段我国大部分商用车采用的制动形式为气压制动。不管是内燃机的常规空压机系统还是纯电动机车的独立空压机系统，在工作过程中都不可避免会使系统中进入油水混合物等杂质。尤其是常规内燃机车辆，在工作中还会使大量发动机油污进入到制动系统管路中[1]。若系统中沉积的杂质及油水混合物过多，还会导致汽车零部件锈蚀、管路堵塞，以及卡滞、漏气等现象产生。在异常工作状态下，汽车制动性能会大大降低，甚至影响汽车行车安全。基于此，本文采用空气油水分离器过滤发动机杂质及油水混合物，让商用车制动系统更加稳定、可靠。
1.空气油水分离器功能
油水分离器也称之为“压缩空气油水分离器”，是压缩空气的“冷凝器”。在制动系统正常运作的过程中，油水分离器作为确保汽车压缩空气清洁的重要屏障，能够有效的过滤制动系统中的杂质及油水混合物，从而可以延长汽车相关零部件的使用寿命，提高汽车制动系统的工作性能。一般情况下，油水分离器安装于汽车空气干燥器与压缩机之间，操作运行简便，维护便捷。选用恰当的油水分离器，可将系统中90%以上的杂质及油水混合物过滤出去，使汽车相关零部件及制动系统的使用周期至少延长3倍。为了保证商用车制动系统运行稳定、可靠与安全，需选用适当的油水分离器配合干燥器有效运行。下图1所示为空气油水分离器结构示意图[2]：
图1 空气油水分离器结构示意图
2.空气油水分离器工作原理
世界上第一台油水分离器(电控式)产生于1989年。2010年，气控式油水分离器问世。目前，这两种不同类型的油水分离器在国内均有广泛应用。商用汽车油水分离器主要由上、下两部分组成，上部结构主要负责分离杂质及油水混合物；而下部结构为气孔式或电控式自动放水阀，主要负责排出制动系统中的杂质及油水混合物等。
如下图2所示，商用车在运行时，油水分离器侧面的进气口会进入压缩空气，然后向螺旋管道流入并在一个向下的螺旋空间内自由流动；同时，受巨大离心作用推动，随压缩空气进入商用车制动系统中的杂质及油水混合物会在导流板中残留。当油水分离器内部的螺旋轨道底部流入压缩空气后，会垂直向上流动，然后经过顶端的通道出口流出。在此过程中，凝结在商用车制动系统导流板中的杂质以及油水混合物等，在重力作用下会沿着竖直方向上的螺旋管向下进入底部收集器。
图2 商用车制动系统油水分离器工作原理示意图
由于电控式与气孔式油水分离器内部构造不同，所以二者下部放水阀分别为电控式与气控式两种。
(1)对于电控式油水分离器而言，一般采用制动灯以及继电器进行取电控制。通电后，下部排水阀会被激活，使商用车制动器中的杂质及油水混合物一同排出。
(2)对于气控式油水分离器而言，当分离器向商用车制动系统供气增压时， P1处(中油水分离器)的气压会上升，此时进气阀膜片会自动开启；经进气阀门后，压缩空气在油水分离器收集腔P2中被储存。当进气阀膜片两端压力平衡时，将会自动关闭。当开启空气干燥器的卸荷阀后，干燥器与空压机之间的气压会下降，此时排气阀膜片会自动开启，而商用车制动系统相关杂质及油水混合物等也会从油水分离器排气阀进入外置收集装置或大气中。当油水分离器收集器P2中的压力下降后，排气阀门膜片将被自动关闭。
图3 商用车制动系统油水分离器运行工作匹配示意图
3.空气油水分离器匹配要求
由于车辆运行过程中会不断产生振动，需保证油水分离器安装支架有足够的强度，防止振动将其阀体及管路损坏。安装位置应选择在便于定期检修、有足够空间及通风条件良好的区域，尽可能使其远离汽车车轮，防止轮胎爆裂或汽车在高速行驶中产生的飞溅物损坏油水分离器。在安装时必须尽量保证油水分离器排污口垂直向下，且使其倾角≤15°，周围热源控制在“-40～80℃”间为宜。此外，为了起到最佳污染物排放与分离效果，要使油水分离器尽可能靠近储气筒或空气干燥器。如下表1所示为商用车空气油水分离器参数匹配要求[3]：
表1 商用车空气油水分离器参数匹配要求
4.空气油水分离器维修保养
商用车油水分离器的维修与保养需结合车辆工况以及油水分离器的工作环境而定，一般1-2年保养一次为宜。若发现制动性能下降，则应适当缩短保养周期。若发现商用车行车制动工作不正常，则需立即进行保养检修，检查油水分离器是否正常工作。在日常维护中，建议对其铝制壳体内部进行定期清理。若检查发现商用车油水分离器因油污或积炭导致漏气，则须对油水分离器进行清洗或更换。
结束语
总而言之，对于商用车而言，常见的油水分离器故障主要表现为排气口漏气。主要原因在于排气口附件杂质及油水混合物堆积过多，导致密封件及排气膜片磨损；或冬季时由于气温过低，杂质与油水混合物凝结成冰，使阀片卡滞。基于此，在冬季来临前，最好对商用车辆油水分离器进行一次全面保养，以确保商用汽车制动系统运行可靠、稳定及安全。
【参考文献】
[1] 童飚,杜艳艳.压缩空气系统中新型油水分离器的应用[J].通用机械,2011,(12):92-93.
[2] 柳姗,幸福堂.一种新型高压旋风式油水分离器数值模拟研究[J].制造业自动化,2014,(7):98-100.
[3] 张谦,赵远扬,王乐等.压缩空气系统节能技术的研究进展[J].流体机械,2016,44(3):38-40,17.
论文作者:李巍
论文发表刊物:《科技中国》2017年12期
论文发表时间:2018/5/2
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