商用车冷却系统防渗漏技术研究

商用车冷却系统防渗漏技术研究

王亚娟  郜亮  潘泽霖  马书亮

一汽解放汽车有限公司   吉林省长春市   130011

摘要：本文针对商用车冷却系统渗漏原因展开详细分析，包括胶管设计缺乏科学性、硬管设计缺乏合理性、夹箍固定不牢固，从使用耐高压、低压缩变形胶管，提高硬管接头处的密封性和牢固性，采用具备补偿功能或无调节功能夹箍三个层面入手，系统论述商用车冷却系统防渗漏技术措施，提高冷却系统的可靠性。

关键词：商用车；冷却系统；防渗漏技术；渗漏原因；应对措施

冷却系统的功能是把动力源工作时产生的热量及时散发到周围环境中去，防止动力源过热影响车辆的正常运行。冷却系统温度及压力的波动，对冷却系统的密封性提出更高的要求。冷却系统防渗漏技术是一系列工程和技术手段的应用，不仅对商用车辆的性能和可靠性具有重要影响，还有助于降低维修成本、提高经济性、减少环境影响。

一、商用车冷却系统渗漏原因

（一）胶管性能指标不合理

商用车冷却系统管路胶管多采用EPDM材质内加增强层设计。EPDM材质在受到压力和温度变化时，变形较大，致使夹箍的补偿能力不足。当夹箍无法完全补偿胶管的变形时，就会出现夹箍松动现象，造成冷却液的泄漏。可以通过调整胶管橡胶的密度及端头整形的工艺，提高胶管耐高压、抗压缩变形的能力，近而提高夹箍的补偿能力，避免渗漏[1]。胶管内部因缠绕芳纶线，导致内表面存在内棱，影响胶管的密封性。可以优化胶管的设计，选取适当的芳纶线编织密度，进行端头整形，提高密封性能。

（二）硬管制造缺陷

硬管的接头是冷却系统中最为薄弱的环节之一。硬管的接头制造精度差、公差尺寸不满足要求，导致接头处密封不严，产生渗漏，需要提高接头的制造精度和公差尺寸的稳定性，确保接头处能够紧密配合，防止渗漏[2]。

散热器进、出水口和膨胀箱回水口为塑料材质，其接口热胀冷缩变形大，会导致接口处密封不严，产生渗漏。塑料材质的接口在高温下容易变形，而且这种变形是不可逆的，一旦变形就很难恢复原状。可以采取在散热器进、出水口和膨胀箱回水口镶嵌耐高温、耐腐蚀、高稳定的金属衬套，减少接口处的变形和应力集中，降低渗漏风险。

（三）夹箍松动及安装工艺不当

冷却管路系统多采用涡轮蜗杆结构夹箍，夹箍不具有补偿功能，因胶管蠕变的影响导致夹箍松动，引起冷却液渗漏；夹箍材料缺陷、加工不良、应力集中等原因导致夹箍断裂，引起冷却液泄漏；由于设计或安装等原因导致夹箍夹紧位置不当，引起冷却液泄漏 [3]。夹箍装配时因气动工具转速较高且一次打紧，存在假扭矩问题，受机械振动影响造成夹箍扭矩衰减，引起夹箍松动。试验数据显示夹箍扭矩衰减严重。夹箍衰减数据对比见表1。

表1 某车型冷却系统各部位夹箍力矩测量表

二、商用车冷却系统防渗漏技术措施

（一）开发耐高压、低压缩变形胶管

通过对标欧洲及国内整车冷却胶管产品，了解目前行业内冷却胶管材料、标准及试验方法。再根据整车水路系统压力，了解暖风、散热器等水口的压力状态，确定在胶管壁厚不变的条件下，爆破压力≥2MPa，同时增加压缩永久变型要求和端头整形工艺要求。胶管提升项目见表2。

表2 胶管提升项目

在日常使用过程中，应对冷却系统进行定期的维护和保养，包括检查胶管的磨损和老化情况，及时更换损坏的胶管，定期清理冷却系统中的杂质和积垢，确保系统的正常运行。

（二）提高硬管接头处的密封性和牢固性

对于金属硬管，需要对尺寸、加工精度进行严格控制，确保其能够满足冷却系统的密封性要求；对于非金属硬管，如散热器水室和膨胀箱水口等塑料接口内增加金属衬套，防止冷热交变下变形量过大。散热器试验数据显示，增加镶嵌金属衬套的进、出水口，冷热交变下变形量减小。见表3

表3 散热器下水口增加金属衬套变形数据对比

（三）夹箍应具备补偿功能或无调节功能

在不穿孔钢带夹箍的结构上增加弹簧补偿组件，能够增强夹箍在低温环境、高温环境下温度和压力波动时的补偿效果。弹簧补偿组件由弹簧片和内衬片组成，弹簧片工作时释放的金属片储能补偿橡胶的收缩，提高防止泄漏的能力；内衬片可以更好的保护连接胶管，避免在安装或工作中受损。弹簧片在未工作时处于压缩状态，当夹箍受到压力或温度变化时，弹簧片会释放储存的金属片，该金属片会补偿橡胶的收缩，使夹箍能够紧固胶管并提高密封性能，内衬片可以保护连接胶管不受损伤，并增强胶管的抗压性能。采用这种新型夹箍结构可以有效地解决冷却系统渗漏问题，在低温环境下，弹簧补偿组件可以减少橡胶的收缩，避免夹箍松动现象；在高温环境下，弹簧补偿组件可以补偿由于温度变化引起的橡胶膨胀，提高密封性能；内衬片还可以保护连接胶管，避免在安装或工作中受损。

单耳卡箍是一种特殊设计的卡箍，它没有蜗杆结构，而是通过专用卡钳夹紧来固定胶管，这种卡箍的优势在于避免了高速打紧时产生的假扭矩，其耳蜗结构在管件热胀冷缩变形时可以调节夹紧力，这种设计使得夹箍在各种环境下都能够稳定工作，无论是在高温还是低温环境下，都能有效地防止渗漏[6]。无极卡箍则是另一种特殊设计的卡箍，其内圈没有凸起和间隙，能够使管件表面受力均匀，实现了360°无级密封，这种设计使得夹紧效果更好，无论是在什么情况下都能够有效地防止渗漏，由于其结构简单、紧凑，因此使用方便，易于维护。

结束语：

本文在商用车冷却系统防渗漏技术研究的过程中，总结了最佳业务实践方式。未来，应继续致力于冷却系统防渗漏技术的研究和开发，为客户提供更优质的产品和服务，希望通过不断积累经验和技术创新，推动整个行业的发展，为公司赢得更广阔的市场份额。

参考文献：

[1]李国红.重型商用车发动机冷却系统的设计[J].内燃机与配件,2021(11):23-25.

[2]王惟丹,张延蕾,裴春兴,等.电动车组牵引动力包冷却系统技术研究[J].内燃机车,2021(5):74-76.

[3]王天禹.汽车冷却系统电磁阀主动控制技术研究[J].汽车制造业,2022(4):52-53.

[4]廉守义.分析汽车发动机冷却系统故障诊断与维修[J].汽车制造业,2021（8）：33-35.

[5]严鑫.浅析汽车发动机冷却系统故障诊断及维修关键技术[J].中国科技期刊数据库工业A,2021(10):20-22.

[6]尹玉鑫.发动机冷却系统主要部件的技术维护分析[J].内燃机与配件,2021,4(9):150-151.