《新能源汽車發(fā)動機故障問題研究6500字【論文】》

新能源汽車發(fā)動機故障檢測與維修案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u27165摘要 2130391.引言 3135812.新能源汽車的概述 3308852.1新能源汽車特點 3289152.2新能源汽車類型 471602.1.1純電動汽車技術 419312.1.2混合動力汽車技術 4178212.1.3燃料電池汽車技術 4299452.3比亞迪F3DM 498252.3.1比亞迪F3DM車輛參數 579732.3.2比亞迪F3DM發(fā)動機結構分析 5275413.比亞迪F3DM常見故障及原因 623013.1永磁同步電機故障 6296423.2主回路故障 8186283.3MCU,IGBT驅動板、傳感器故障 8118744.故障檢測方法 986604.1儀器讀取故障代碼檢測診斷 994164.2基于多傳感器的信息融合方法 10259864.3神經網絡專家系統(tǒng)的診斷方法 11251625.發(fā)動機維修方案 1171655.1做好發(fā)動機維修的前期準備工作 11225115.2具體的維修步驟 11157215.3做好發(fā)動機維修安全的管理 12953結論 1217537參考文獻 13

摘要隨著現代科學技術的不斷發(fā)展和進步，作為這個時代的新產品，新能源汽車仍需要加大研究力度，以使相關技術更加成功。找到問題的切入點，通過研究，總結和比較傳統(tǒng)汽車的維修技術，我們可以獲得更有效的故障修復技術，更有利于新能源汽車，因此新能源汽車可以得到更廣泛的使用。新能源汽車的出現不僅大大的減輕了環(huán)境污染的程度，同時還能夠有效的減少汽車有害氣體的排放，同時對石油等不可再生的資源降低的使用率。雖然新能源具有很多的優(yōu)勢但是相對而言也存在著很多的不便，新能源汽車與傳統(tǒng)的燃料汽車完全不同，利用傳統(tǒng)的方式來針對新能源汽車進行維修，因為其構造的不同很難達到相同的效果。導致交通安全隱患。因此，從新能源汽車和常見故障的分類出發(fā)，了解新能源汽車的故障檢測及維修顯得格外重要。關鍵字：新能源汽車；故障問題；維修

1.引言從環(huán)境的角度來看，隨著我國經濟的發(fā)展和社會水平的逐步提高，汽車已從奢侈品逐漸轉變?yōu)槿粘１匦杵?，據有關統(tǒng)計，2018年的汽車數量已經達到3.27億。農場造成的環(huán)境問題也很嚴重：能源和環(huán)境問題已成為阻礙城市發(fā)展的重要因素。在當今嚴重的環(huán)境和能源問題中，已經對汽車尾氣排放進行了評估。為了改善此問題的狀態(tài)，有必要開發(fā)相應的技術和措施。在這種背景下，新能源汽車漸漸的在市場中占據了一定的地位并投入到了實際使用當中。但是，為了避免這種新型汽車在實際使用中經常發(fā)生故障，有必要采用關鍵的維修技術以確?？梢杂行У厥褂盟Ｒ驗樾履茉雌嚨姆N種優(yōu)勢，以及國家對新能源汽車的大力推廣逐漸使新能源汽車普及，給全國汽車市場帶來新的沖擊，并為我國的汽車行業(yè)在未來的發(fā)展指明了方向。新能源主要體現在汽車中使用的新型燃料上，例如以傳統(tǒng)燃料（例如汽油和柴油）以外的燃料為燃料的新型燃料。或裝有新動力裝置的汽車。本文也將以比亞迪F3DM汽車作為研究對象，展開對其發(fā)動機故障的檢測與維修技術的研究，通過對當前新能源汽車的檢測維修技術進行探討，以達到實現新能源汽車的健康快速的發(fā)展。2.新能源汽車的概述2.1新能源汽車特點說到新能源汽車的概念，從當前世界技術和新能源汽車的發(fā)展狀況來看，可以從能源和技術應用兩個方面進行分析：首先，從能源的角度來看，新能源汽車所使用的能源與傳統(tǒng)的汽車使不一樣的。汽油或柴油車輛是目前中國用于混合動力汽車發(fā)展的最常用的新能源汽車，其中還包括有純電動的汽車。從廣義上講，新能源汽車的動力還包括使用清潔能源，例如天然氣，石油，甲醛和甲醇作為汽車燃料。其次，從技術應用的角度看，新能源汽車采用的是高新技術來實現能源的轉換，它的特定性能是，新能源汽車不僅能夠使用非常規(guī)能源作為燃料，而且還需要在安全性能和駕駛體驗方面取得更好的進步。因此，在某種程度上可以說，新能源汽車是汽車領域高科技發(fā)展的領導者，也是未來汽車工業(yè)新能源時代的發(fā)展方向。2.2新能源汽車類型2.1.1純電動汽車技術純電動汽車技術主要是指汽車的能源不是傳統(tǒng)汽車的燃料發(fā)動機，而是能量電池。其主要的工作原理是，通過動力電池的電能利用高新的技術將電能轉換為動能待驅動，并根據車輛的負載調節(jié)電壓后，由直流電轉換為交流電，產生驅動力來驅動。車輛發(fā)動機可以根據車輛的行駛條件將能量釋放到外界，也可以用作發(fā)電機為電池充電。純電動汽車（EV）可以根據動力電池的電量和當前狀況為動力電池充電，從而增加了其續(xù)航里程。續(xù)航范圍主要取決于電池的類型和容量。電動汽車也可以通過網絡充電，以確保汽車的可達性。由于純電動汽車已實現零排放，并且電池技術也取得了進步，因此世界領先的汽車制造商致力于純電動汽車的研究和開發(fā)，以使其技術日趨完善。2.1.2混合動力汽車技術混合動力汽車（HEV）技術主要是指汽車的動力由兩部分組成：能量電池和傳統(tǒng)的燃料發(fā)動機。它們相互補充，并根據車輛的負載和運行條件共同產生各自的功率。每個人都可以獨立工作以駕駛車輛。一般來說，傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機主要用作汽車的主要驅動技術。電動駕駛主要用于中低負荷的車輛，例如車輛啟動，中低速駕駛和停車。當車輛在快速，沉重或高速行駛時，電動變速器用作輔助動力和發(fā)動機動力，共同驅動并確保車輛的高動力性能。電驅動器主要用作輔助驅動器。根據不同的運行條件，需要很大的適應能力和平衡能力。它還需要能夠再生和存儲能量。混合動力系統(tǒng)根據其結構可分為串聯(lián)，并聯(lián)和混合動力。2.1.3燃料電池汽車技術具有燃料電池的車輛主要通過燃料的化學反應驅動汽車，以形成可用的電能。與具有電池的傳統(tǒng)電動車輛不同，通過添加燃料和燃料氧化劑對電池充電，以形成氧化反應并發(fā)電。動力電池為車輛供電。由燃料電池和氧化劑形成的氧化反應器的能量轉化率高達90％，并且能量轉化效率非常高。2.3比亞迪F3DM2.3.1比亞迪F3DM車輛參數車輛可以在純電動（EV）和混合動力（HEV）模式之間自由切換。這項技術的好處顯而易見：在純電動模式下實現零排放，而混合排放標準將遠遠優(yōu)于歐IV標準。在功率方面，比亞迪F3DM雙模電動汽車配備了功率為50KW的BYD371QA鋁電機。配備75KW電機，比亞迪F3DM雙模電動汽車的輸出功率達到125KW。在純電動模式下，F3DM雙模電動汽車也達到了世界上最長的續(xù)航里程-100km，最大速度可以達到150km/h。此外，F3DM雙模電動車中使用的鐵電池原料種類繁多，無污染，可以回收利用。其耐熱性和耐壓性已通過國家測試。電池經過2000次充電后容量達到80％以上，可使用4000次。2.3.2比亞迪F3DM發(fā)動機結構分析比亞迪F3DM采用的并聯(lián)混合動力系統(tǒng)必須繞開轉向，采用“完全打開，完全關閉”的混合動力串聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在需要低能耗時完全串聯(lián)，在需要高能量時完全并聯(lián)。不要使用行星結構，而要增加一個離合器。圖2.1F3DM雙?；旌蟿恿ζ嚨慕Y構簡圖1）申聯(lián)式工況當比亞迪F3DM處于串聯(lián)混合動力系統(tǒng)的運行狀態(tài)時，它分為兩種狀態(tài)：一種是在電力充足時，即車輛在純電動模式下運行。此時，發(fā)動機關閉，電動機利用電池中存儲的電能驅動車輪。另一方面，當電池容量低時，發(fā)動機啟動發(fā)電機為電池充電，然后將存儲在電池中的電能用于電動機，以驅動汽車的車輪。兩種狀態(tài)都可以理解為純電動模式。此時的工作條件如圖2.2所示。圖2.2串聯(lián)式工況時的示憊圖2)并聯(lián)式工況當車輛需要更多動力且動力電池同時具有足夠的動力時，發(fā)動機，發(fā)電機和發(fā)動機同時工作以驅動車輛并為車輛提供比內燃機車更強大的動能傳統(tǒng)內部水平相同。F3DM處于并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。此時的工作條件如圖2.3所示。圖2.3并聯(lián)式工況時的示意圖3.比亞迪F3DM常見故障及原因3.1永磁同步電機故障按照電動機故障的分類，永磁同步電動機故障可分為致命故障和嚴重故障。永磁同步電動機的致命故障如表2.6所示。在純電動汽車的運行階段，當其長期運行頻繁，加速，減速，制動和上升以及其他情況，頻繁的過載以及經常長時間的大扭矩輸出時，電動機溫度迅速升高到太多，這也是轉子退磁的原因之一，而永磁體是定子匝之間的短路。純電動汽車不可避免地在崎very不平的條件下行駛，例如崎bump不平的道路，加劇的振動以及增加發(fā)生機械碰撞的可能性。這將損壞定子鐵心和轉子的偏心距。當轉子的永磁體受到碰撞影響時，也會造成永久性損壞。表3.1永磁同步電機致命故障永磁同步電動機的嚴重故障如表3.2所示。當電動機過載和過電流時，電動機電流超過標稱范圍，但是在過電流期間電動機電流超過更大的范圍，會產生輸入電流，并且會進一步損壞電動機。爬坡或以大負載起動的純電動汽車會導致電動機過載，但是機械阻塞或發(fā)動機轉子停滯是電動機過載和過電流的最重要原因。同時，在直接轉矩控制策略中對外部環(huán)路調速裝置（ASR）中的比例積分參數（Kp，Ki）進行不正確的調整會導致動態(tài)響應時間過短，還可能導致發(fā)動機過載。逆變器輸出的三相不平衡主要是由于逆變器輸出線損壞和絕緣降低所致。三相逆變器輸出不平衡也是電機過載甚至過電流的重要原因。表3.2永磁同步電機嚴重故障故障名稱故障現象逆變器輸出三相不平衡，電擊三相電流不相等點擊發(fā)熱不均勻，局部發(fā)熱嚴重點擊過載，甚至過流點擊電流過大，點擊發(fā)熱嚴重點機溫度過高電機發(fā)熱嚴重3.2主回路故障永磁同步電動機的主電路主要由高壓直流母線，主接觸器，預載系統(tǒng)，高壓母線電容器，制動模塊和逆變器電源模塊組成。動力電動機控制系統(tǒng)的主電路故障分為嚴重故障和一般故障。主電路的主要故障如表3.3所示。表3.3主回路嚴重故障3.3MCU,IGBT驅動板、傳感器故障電機控制器(MCU)的故障都是一般故障器信號處理電路故障，CAN總線網絡故障，可分為:具體如表3.4最小系統(tǒng)故障。表3.4MCU故障IGBT驅動板的故障是一般故障，通常是：傳輸卡的輸入電壓異常，MOSFET門與電源或接地短路，MOSFET損壞且濾波電容器損壞。功率電動機控制系統(tǒng)傳感器信號中的位置傳感器信號，速度傳感器信號和三相電動機電流信號是直接控制電動機轉矩的關鍵信號。如果這些信號之一丟失，則動力電動機將無法正常工作，并且其功能也將丟失。因此，這種類型的故障被分類為嚴重故障。其他傳感器（例如溫度傳感器），例如接地故障或電源短路或信號丟失，屬于一般故障。4.故障檢測方法4.1儀器讀取故障代碼檢測診斷發(fā)動機具有自我診斷功能。當系統(tǒng)出現故障時，ECU將故障信息存儲在內存中。當需要檢查故障時，將通過特定程序從ECU調用故障代碼。根據代碼中顯示的內容，可以快速，準確地確定故障的性質和位置。性檢查相關零件，組件和電路。1、使用專用設備顯示故障代碼。所有引擎都配備了特殊的解碼器接口（檢測器）。使用時，將故障診斷儀和接線盒連接起來，然后將診斷儀的診斷接口連接到汽車發(fā)動機的診斷接口。按鍵直接顯示故障代碼和故障在診斷儀器中的位置。這種方法用于檢測發(fā)動機故障的速度快，精度高，但是投資大，必須提供專用設備。2、使用板上的故障指示燈顯示故障代碼。此方法可用于大多數發(fā)動機故障代碼。使用板上故障指示燈的閃爍次數及其保持和關閉的時間來指示故障代碼。（1）故障指示燈首先閃爍十秒的故障代碼，并且閃爍時間更長。閃爍次數為十位數。短暫停止后，故障指示燈閃爍顯示故障代碼數字。一位數字值。顯示故障代碼的兩位數后，指示燈會熄滅很長時間，然后顯示以下代碼，如圖4.1（a）所示。圖4.1點火模塊的基本電路故障燈同時點亮。代碼的單位數字和十位數通過燈關閉時間的長短來區(qū)分，如圖4-1（b）所示。故障燈點亮時間不變，在位與位之間關閉一小會，在碼與碼之間點亮時間略長一點，如圖4-1（c）所示。（4）使用電壓表指示器顯示錯誤代碼。該方法是用電壓表指示器指示器的振蕩代替指示器的閃爍顯示。輸出故障診斷插座時，請使用交流電壓塊（內部電阻必須大于50kΩ）來檢測電壓。它具有一位數字代碼和兩位數字代碼的形式。（5）使用發(fā)光二極管（LED）顯示錯誤代碼。發(fā)光二極管通常安裝在電子控制單元上，有些則安裝在故障診斷插座上。根據二極管的數量或顏色，可以分為以下型號。a.用一個二極管顯示，其指示方式與儀表板上的故障指示燈閃爍顯示代碼相同。b.用兩個不同顏色的二極管顯示，紅色二極管閃爍為十位數碼，綠色二極管閃爍為個位數碼。c．用四個二極管顯示，各發(fā)光二極管分別代表8、4、2、1數碼，顯示故障代碼時，將發(fā)亮的二極管所代表的數碼相加即為所顯示的故障代碼。4.2基于多傳感器的信息融合方法該方法使用電動機系統(tǒng)中的各種類型的傳感器，例如壓力傳感器，電壓傳感器，溫度傳感器等，來測量電動機系統(tǒng)中各種參數和物理量狀態(tài)的信息。然后，利用不同時間，不同空間，不同傳感器的各種信息資源，在一定條件下，利用計算機技術對多傳感器獲得的信息進行全面分析，以獲得對被測對象的一致描述，并實現信息估計。相應的決策使系統(tǒng)獲得更完整的故障信息。具體地，多傳感器信息融合故障診斷方法的原理如下：1）首先通過發(fā)動機多個傳感器采集參數和物理量信息；2）對傳感器輸出信息進行特征提取的變換，提取出特征矢量；3）利用神經網絡等算法將提取出的特征矢量變換成發(fā)動機屬性判定的統(tǒng)計方式，完成各個傳感器關于發(fā)動機的描述；4）將發(fā)動機各傳感器的說明信息進行融合分組；5）通過融合算法合成信息，得到最終的一致性解釋。4.3神經網絡專家系統(tǒng)的診斷方法專家系統(tǒng)是一種基于知識處理的方法，可以獲取知識，存儲知識，處理知識和使用知識。從專家系統(tǒng)獲取知識主要取決于領域專家將知識轉移到計算機，但是引擎結構非常復雜，故障類型也非常復雜。僅由專家系統(tǒng)建立發(fā)動機故障診斷模型耗時長且效率低下。神經網絡基于從輸入到輸出的反射，適合于將經驗知識用于表面推理。從輸入和輸出之間的關系的角度來看，神經網絡和專家系統(tǒng)具有相同的起點和目標，并且包括諸如知識獲取，知識推理和知識更新之類的操作。專家系統(tǒng)適合符號推理，而神經網絡則適合數值計算。因此，將傳統(tǒng)專家系統(tǒng)與神經網絡技術，科學相結合，相互學習，發(fā)揮各自的作用，在電機故障診斷中具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?.發(fā)動機維修方案5.1做好發(fā)動機維修的前期準備工作在進行正式維護之前，維護人員應做好觀察和清潔發(fā)動機外觀的工作，以清除灰塵，油污等。電機表面。安裝電動機傳感器確保傳感器位置正確，方向正確并且安裝牢固。在條件允許的情況下，編制和分析結構圖，路線圖和發(fā)動機手冊，并分析和評估現有的發(fā)動機故障點。車主必須熟悉駕駛過程中的異常情況，以便于分析和判斷故障。5.2具體的維修步驟（1）首先，分析發(fā)動機測試結果，確定問題原因，然后分解特定的發(fā)動機問題。（2）卸下并更換發(fā)動機。關于汽油和電動混合動力汽車發(fā)動機的拆卸，普通發(fā)動機的拆卸程序存在一些差異：首先，拆卸傳感器和連接在發(fā)動機控制單元和電機之間的各種電路，并從電池中拆卸地線。(3)要卸下冷卻液接口，首先需要將汽車空調器設置在加熱位置，然后卸下連接發(fā)動機的冷卻液接口，并將冷卻液儲存在容器內。然后從吸管電熱塞，熱傳感器導線，電源線等上拆下相關導線。拆下所有連接電機的電線。(4)松開連接支架的緊固螺栓，將吊帶上的緊固螺栓與發(fā)動機連接，通過天車進行運輸，將其放置與實驗支架上，擰緊螺栓，保證發(fā)動機的穩(wěn)定性。緊接著安裝與發(fā)動機相連的兩個半軸，將兩個半軸固定于支架兩個圓孔之間，最后將所有的螺