08-32捣固车换挡降功电路原理的分析及应用

08-32捣固车换挡降功电路原理的分析及应用

徐建

上海大型养路机械运用检修段，上海201900

摘要：本文主要通过对08-32捣固车ZF变矩器电气系统原理分析 ,使大家对各部分的作用有了清楚了解 ，从而在平时使用和检修保养中能够排除ZF变矩器的常见故障。

关键词：08-32捣固车  ZF液力变矩器  降功  故障分析  应用探讨

一、设置降功装置的目的

降功，顾名思义就是降低功率。我们08－32捣固车所采用的液力变矩器具有正透性，在要求多台车联挂运行时，如因走行速度需要，进行低高速度或高低速度挡位切换时，必须要做到各联挂车同步切换，否则，若某台车因换挡比其他车滞后，此车将会被高速运行的车轮拖动，出现动力反传现象，使其发动机转速突然升高，引起飞车事故。各联挂动力车运行中要做到同步切换是很难的，因此，我们在挡位切换时只有通过降低发动机转速，减小输出功率，以期达到保护发动机的目的。

二、降功装置设计思路

要解决换挡时降低发动机转速的问题，根据发动机工作原理及燃油供给控制特点，可以通过控制发动机燃油供应量来实现。我们的08－32捣固车就是利用切换挡位瞬间，结合电路控制燃油供给原理，从电路上实现暂时切断发动机燃油供给，或控制油门拉杆的行程，降低燃油供给量，达到降功的目的。降功时发动机的转速降到多少、发动机燃油停止供给时间多长才算合适呢？搞不好就会因发动机缺燃油时间过长，或油门开启行程（受油门拉杆控制）过少，引起发动机熄火，这是我们所不希望的。技术人员经过计算及实践证明，当发动机转速低于1400r/min时，就能满足要求。发动机停止供油时间不要大于0.9s才不会熄火。因此，捣固车根据低速挡向高速挡切换时希望转速回升速度快，走行速度上升过渡平滑的特点，采用了0.9s切断油路供给延时与发动机转速下降至1300r/min时油路恢复供给控制电路来实现；而高速度走行向低速度走行切换时，如需要速度能以较快速下降，且不希望发动机转速有再次回升的现象，此时采用了控制风动油门气缸（其活塞杆与油门拉杆连接，控制油门拉杆行程）压力，使油门不再被提起，以实现降功目的。

三、降功作用的实现

低速挡向高速挡切换时降功作用的实现：这种降功是通过挡位切换瞬间，由挂挡盒送出换挡降功信号，使发动机停机电磁阀（控制发动机燃油通断的一个阀）断电，切断发动机燃油的供给，经0.9s延时后，再接通停机电磁阀的供电通路，恢复发动机燃油供给。在燃油停止供给的同时，发动机的转速必然也随之下降，当转速下降到1300r/min（由降功感应开关来反映）时，此时若延时时间未到，1300r/min转速限制电路也输出一控制信号使发动机停机电磁阀得电，恢复燃油供给通路，使发动机转速不再下降，以保证发动机足够的功率输出。

高速挡转为低速挡时降功作用的实现：它这种降功是通过施加一定的制动压力≥3.6×80％＝2.88bar，当制动压力上升到约2.8bar时，相应检测制动压力的压力开关1b134闭合，G80接地，G3接地，相应的继电器动作，T3输出24V电，28d5继电器动作，使风油门控制电磁阀失电，切断油门拉杆控制风缸进风，并将其内压力风排出，风缸活塞杆回位，带动油门拉杆复位（使发动机转速降至怠速位1000r/min），从而关小发动机燃油的供给量，达到降功的目的。

四、电路框图

五、电路分析

降功电路原理分析：

(1)挂挡降功

①在挡降功：

G65或G64除作为启动保证触发信号外，其中之一还兼作挂挡起步时的降功触发信号。挂挡起步时，G64或G65断电，SSR1断开，触发输入端电压消失，定时器内部触发器发生翻转，XT2变为高电平（电路进入暂稳态），SSR2断开，KRE1失电，X15（G66）悬空，停机电磁阀控制继电器28d6断开，停机阀失电，供油切断，转速下降。

②换挡降功：

处于任何挡位，G37或G38输出＋24V 、G64和G65无输出，切换挡位时，G37、G38、G64、G65均为无输出。进行挡位切换（转速高于1300转/分），G38或G37瞬间断电，其降功过程同初始挂挡一样。

(2)制动降功

①对08-32捣固车，当制动风压≥2.8bar时，压力开关输出地信号至G3（X21），KRE3动作，＋24V（X18）与T3(X20)接通，T3输出＋24V，28d5动作，风油门控制电磁阀失电，转速下降至机械调定怠速，同时ZF所有档位分离。

②对WD-320动力稳定车，当制动风压0.8bar时，压力开关输出地信号至G80（X21）,KRE3动作，T3为＋24V，加至转速下降控制回路，转速下降至怠速。

六、应用中的故障分析

通过对捣固车ZF变矩器电气系统原理分析,对各部分的作用有了清楚了解。现把实际应用中ZF变矩器常见的几个故障分析如下。

(1)在挂挡过程中出现发动机自动熄火现象，主要原因是 28d6不动作导致停机阀失电而熄火。28d6不动作的原因如下：

①在怠速下换挡时,0.9s延时过程中,如果1b832感应的速度位置不对,那么G67不接地,导致KRE2不动作，导致KRE1也不会动作,G66便不会输出低电平,28d6不动作,停机电磁阀关闭。这时在ZF已带负荷的情况下,0.9s内发动机转速从1000r/min左右降至200r/min以下,发动机转速就有可能维持不到0.9s而熄火。

②若SSR1或SSR2光耦不正常,在换挡过程中,触发信号G64或G65、G37或G38的变化就不能通过SSR1光耦瞬时加到N2的2脚,造成N2动作失常,发动机窒息时间过长而熄火,或者SSR2动作失常,不能将N2的延时控制（XT2的高或低电平）正确反映到KRE1上,也同样会造成发动机窒息时间过长而熄火。

③a、KRE2动作不正确导致（G1）X16上的+24V不能送到KRE1，导致X13（GND）与X15（G66）不能接通，使X15（G66）无低电平，28d6不能吸合，停机电磁阀失电关闭造成发动机熄火。b、KRE1继电器动作不正确导致X13（GND）与X15（G66）不能接通，同样会使28d6不能吸合，停机电磁阀失电关闭，如果是这种情况，发动机启动时就会因此启动不了。

(2)当实施制动时出现发动机自动熄火现象

主要原因也在于1b823的感应位置不对。1b133由于实施制动而使其闭合,G3产生接地信号时,KRE3便动作,使T3输出+24V,28d5动作,1S71气动电控油门立刻关闭,发动机调速机构瞬间复位至怠速位置。与此同时,由于G3接地,使28U2/A动作,切断 ZF的控制电源,28d1或28d4复位。此时G37或G38信号消失,那么0.9s延时电路无触发信号,SSR1复位,N2进入暂稳态,SSR2也复位,这时KRE1的动作完全取决于KRE2的动作。如果1b823不能在1000～1300r/min感应到信号,那么KRE2便不会动作,这样KRE1也将失电复位,使G66不能输出接地信号。那么28d6不能吸合,1S6停机电磁阀失电关闭,导致发动机熄火。

(3)在运行挂挡时无降速功能

这主要是由于1b823的位置不正确造成的。当发动机转速在1000～1300r/min的范围内1b823应输出接地信号，由于G67接地,KRE2动作，KRE1动作,而使G66始终接地,即使挂挡时SSR1、N2、SSR2有动作,KRE1也始终使G66接地,停机电磁阀1S6始终得电动作而不会有降速。当捣固车发动机转速在1300r/min以上时,1b823不输出接地信号,KRE2不动作而复位。KRE1的动作将完全取决于0.9s延时控制,挂挡时使车速降速。但是,如果1b823在1300r/min以上时还有感应输出接地信号,那么KRE2、KRE1将始终动作,使G66输出接地信号,停机电磁阀将不会关闭,发动机不会降速。这就是说,当1b823的感应信号始终存在时将不会有降速功能。

参考文献：

韩志青，唐定全.起道抄平拨道捣固车[M].北京：中国铁道出版社，2001.