《純電動汽車故障診斷與維修》教學(xué)課件04純電動汽車的結(jié)構(gòu)、工作原理與故障診斷_第1頁
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文檔簡介

純電動汽車的結(jié)構(gòu)、工作原理與故障診斷模塊四知識目標(biāo)1.了解純電動汽車的結(jié)構(gòu)及分類、純電動汽車的性能指標(biāo)。2.理解純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計、純電動汽車電池管理系統(tǒng)和純電動汽車故障的診斷方法。能力目標(biāo)1.能在現(xiàn)場掌握純電動汽車的結(jié)構(gòu)及分類、純電動汽車的性能指標(biāo)、純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計、純電動汽車電池管理系統(tǒng)。2.能在現(xiàn)場掌握純電動汽車故障的診斷方法。內(nèi)容:一、純電動汽車的結(jié)構(gòu)及分類二、純電動汽車的性能指標(biāo)三、純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計四、純電動汽車電池管理系統(tǒng)五、純電動汽車故障診斷方法

純電動汽車的結(jié)構(gòu)主要由電力驅(qū)動控制系統(tǒng)、汽車底盤、車身以及各種輔助裝置等部分組成。除了電力驅(qū)動控制系統(tǒng),其他部分的功能及其結(jié)構(gòu)組成基本與傳統(tǒng)汽車類同,不過有些部件根據(jù)所選的驅(qū)動方式不同,已被簡化或省去了。如圖4-1所示。當(dāng)汽車行駛時,由蓄電池輸出電能(電流)通過控制器驅(qū)動電動機(jī)運轉(zhuǎn),電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進(jìn)或后退。電動汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān),蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程,必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。一、純電動汽車的結(jié)構(gòu)及分類1.電力驅(qū)動系統(tǒng)

電力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能,并能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。電動汽車應(yīng)用較多的電機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)采用直流電機(jī)時,雖然在結(jié)構(gòu)上有許多獨到之處,如不需要離合器、變速器,并具有起步加速牽引力大、控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點,但它的整個動力傳動系統(tǒng)效率低,所以逐漸被其他驅(qū)動類型電機(jī)替代。電動汽車使用的交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)突出的優(yōu)點是體積小、質(zhì)量輕、效率高、調(diào)速范圍寬和基本免維護(hù)等,但其制造成本較高。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,成本將隨之降低,采用這類驅(qū)動系統(tǒng)的電動汽車將具有強(qiáng)大的生命力。電動汽車的控制系統(tǒng)的性能直接影響著汽車的性能指標(biāo)。該控制系統(tǒng)控制汽車在各類工況下的行駛速度、加速度和能源轉(zhuǎn)換情況。它類似于燃油汽車的加速踏板和變速器,包括電機(jī)驅(qū)動器、控制器及各種傳感器,其中最關(guān)鍵的是電機(jī)逆變器。電機(jī)不同,控制器也有所不同??刂破鲗⑿铍姵刂绷麟娔孀兂山涣麟姾篁?qū)動交流電機(jī),電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)驅(qū)動車輪,使電動汽車行駛。電力驅(qū)動控制系統(tǒng)按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅(qū)動主模塊和輔助模塊三大部分。

1)車載電源模塊車載電源模塊主要由蓄電池電源、能源管理系統(tǒng)和充電控制器三部分組成。(1)蓄電池電源。蓄電池是純電動汽車的唯一能源,它除了供給汽車驅(qū)動行駛所需的電能外,也是供應(yīng)汽車上各種輔助裝置的工作電源。

(2)能源管理系統(tǒng)。能源管理系統(tǒng)的主要功能是在汽車行駛中進(jìn)行能源分配,協(xié)調(diào)各功能部分工作的能量管理,使有限的能量源最大限度地得到利用。

(3)充電控制器。充電控制器是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對蓄電池充電要求的制式,即把交流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓的直流電,并按要求控制其充電電流。充電器開始時為恒流充電階段。當(dāng)電池電壓上升到一定值時,充電器進(jìn)入恒壓充電階段,輸出電壓維持在相應(yīng)值,充電器進(jìn)入恒壓充電階段后,電流逐漸減小。當(dāng)充電電流減小到一定值時,充電器進(jìn)入涓流充電階段。還有采用脈沖式電流進(jìn)行快速充電。

2)電力驅(qū)動主模塊電力驅(qū)動主模塊主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置等組成。由于加速踏板、制動踏板等操縱裝置對于汽車駕駛員來說,是十分熟悉和習(xí)慣使用的操縱裝置。為適應(yīng)駕駛員的傳統(tǒng)操縱習(xí)慣,電動汽車仍保留了加速踏板、制動踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。

(1)中央控制單元。中央控制單元不僅是電力驅(qū)動主模塊的控制中心,也要對整輛電動汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動踏板的輸入信號,向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令,對電動機(jī)進(jìn)行起動、加速、降速、制動控制。在電動汽車降速和下坡滑行時,中央控制器配合車載電源模塊的能源管理系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋,即使蓄電池反向充電。對于與汽車行駛狀況有關(guān)的速度、功率、電壓信息還需傳輸?shù)捷o助模塊加以顯示。

(2)驅(qū)動控制器。驅(qū)動控制器功能是按中央控制單元的指令和電動機(jī)的速度、電流反饋信號,對電動機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器與電機(jī)必須配套使用。目前對電機(jī)的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式,這主要取決于所選用的驅(qū)動電機(jī)類型。

(3)電機(jī)。電機(jī)在電動汽車中被要求承擔(dān)著電動和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機(jī)功能,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能;而在降速和下坡滑行時又被要求進(jìn)行發(fā)電,將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)換為電能。電機(jī)與驅(qū)動控制器所組成的驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車中最為關(guān)鍵的部件,電動汽車的運行性能主要取決于驅(qū)動系統(tǒng)的類型和性能,它直接影響著車輛的各項性能指標(biāo)。(4)機(jī)械傳動裝置。電動汽車傳動裝置的作用是將電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸,從而帶動汽車車輪行駛。。由于電機(jī)本身就具有較好的調(diào)速特性,因而其變速機(jī)構(gòu)可被大大簡化,較多的是為放大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩僅采用一種固定的減速裝置。因為電機(jī)可帶負(fù)載直接啟動,所以可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。同時,由于電機(jī)可以容易地實現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn),所以也無須通過變速器中的倒擋齒輪組來實現(xiàn)倒車。

3)輔助模塊輔助模塊包括輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向單元、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。各個裝置的功能與傳統(tǒng)汽車上的基本類同,其結(jié)構(gòu)原理按電動汽車的特點有所區(qū)別。(1)輔助動力源。輔助動力源是供給電動汽車其他各種輔助裝置所需的動力電源,一般為12V或24V的直流低壓電源,它主要給動力轉(zhuǎn)向、制動力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。(2)動力轉(zhuǎn)向單元。轉(zhuǎn)向裝置是為實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的,它由方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在方向盤上的控制力,通過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度,實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。為提高駕駛員的操控性,現(xiàn)代汽車都采用了動力轉(zhuǎn)向,較理想的是采用電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要有電控液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電控電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類,對于純電動汽車較適于選用電控電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。(3)駕駛室顯示操縱臺。它類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤,不過其功能根據(jù)電動汽車驅(qū)動的控制特點有所增減,其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。它與前述電力驅(qū)動主模塊中的中央控制單元結(jié)合,用計算機(jī)進(jìn)行控制。(4)各種輔助裝置。電動汽車的輔助裝置主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音響設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設(shè)置的,有些是必要的,有些是可選用的。2.汽車底盤

汽車底盤技術(shù)的發(fā)展,相對于人類的發(fā)展史來說,可以說是微乎其微,但也有一百多年的歷史了,其中包括各種制動、懸掛、轉(zhuǎn)向、傳動等底盤子系統(tǒng)技術(shù),如今己經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒臁6P(guān)于電動汽車的底盤技術(shù)。汽車底盤是整個汽車的基體,不僅起著支承蓄電池、電動機(jī)、驅(qū)動控制器、汽車車身、空調(diào)及各種輔助裝置的作用,同時也將電動機(jī)的動力進(jìn)行傳遞和分配,并按駕駛員的意志(加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動等)行駛。按傳統(tǒng)汽車的歸類或敘述習(xí)慣,汽車底盤應(yīng)包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四大系統(tǒng)。

對于純電動汽車,其傳動系統(tǒng)根據(jù)所選驅(qū)動方式的不同,不少被簡化或省掉了。行駛系統(tǒng)包括車橋、車架、懸架、車輪和輪胎,其中車橋如輪轂電機(jī)驅(qū)動即可省去;車架是整個汽車的裝配基體,其作用主要是支撐連接汽車的各零部件,承受來自車內(nèi)和車外的各種載荷;懸架是車架(或車身)與車輪(或車橋)之間的一切傳力連接裝置的總稱,主要由彈性元件、減震器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成,它與充氣輪胎一起緩和不平路面對車輛的沖擊震動;車輪主要由輪輞、輪輻等組成,其內(nèi)部還需要安裝制動器,且可能要安裝輪轂電機(jī),所以結(jié)構(gòu)會很緊湊;為減小電動汽車行駛時的滾動阻力,輪胎要求采用子午線輪胎。3.車身與純電動汽車總體布局的特點

汽車車身主要由車身本體、開啟件(各種門、窗、行李箱和車頂蓋等)、各種座椅、內(nèi)外飾附件和安全保護(hù)裝置(保險杠、安全帶、安全氣囊等)組成。針對純電動汽車能源少的特點,對汽車車身的外形造型應(yīng)盡可能縮小其迎風(fēng)面積來降低空氣阻力,并采用輕型高強(qiáng)度材料來減輕汽車自身的重量。對于車內(nèi)各個部件的布局也相當(dāng)重要,由于電動汽車動能主要是通過柔性的電纜來傳遞,即減少了大量剛性的機(jī)械連接部件的動能傳遞,因而電動汽車各部件布置具有較大的靈活性,并且蓄電池組也可分散布置,作為配重物來布局。純電動汽車各個部件總體布局的原則是:符合車輛動力學(xué)對汽車重心位置的要求,并盡可能降低車輛重心高度。

特別是對于采用輪轂電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)“零傳動”方式的電動汽車,不僅去掉了發(fā)動機(jī)、排氣消聲系統(tǒng)和燃油箱等相應(yīng)的輔助裝置,還省去了變速器、驅(qū)動橋及所有傳動鏈,既減輕了汽車自重,又留出許多空間,其結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。因此,車輛的整體結(jié)構(gòu)布局需要重新設(shè)計,全面考慮各種因素。另外,由于增加了蓄電池的重量,對于安裝蓄電池部位的車架強(qiáng)度必須有所考慮,同時為了方便蓄電池的充電、維護(hù)及更換,對蓄電池的安裝方法和位置也要考慮方便性。對環(huán)境溫度有要求的蓄電池還需要考慮其散熱空間及調(diào)溫控制。為確保安全,需采取密封等預(yù)防措施,以防車輛發(fā)生撞擊事故時電解液泄漏傷及人身,且應(yīng)具有防火等措施。4.純電動汽車的種類

1)按用途分類按用途不同,純電動汽車可以分為以下幾類:(1)純電動轎車;(2)電動貨車;(3)電動客車。

2)按驅(qū)動形式分類按動力驅(qū)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式不同,歸納典型的基本結(jié)構(gòu)主要有四種:傳統(tǒng)的驅(qū)動模式、電動機(jī)-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動方式、電動機(jī)-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動方式、輪轂電機(jī)分散驅(qū)動方式。由于汽車轉(zhuǎn)彎時外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑比內(nèi)側(cè)車輪大,因而需要通過差速器來配合兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同的要求。

前兩種需采用具有行星齒輪結(jié)構(gòu)的機(jī)械式差速器,第三種的差速器可用機(jī)械式或電控式,而第四種即可實現(xiàn)電子差速控制。純電動汽車可以據(jù)此分為以下幾類:(1)直流電機(jī)驅(qū)動的電動汽車。(2)交流電機(jī)驅(qū)動的電動汽車。(3)雙電機(jī)驅(qū)動的電動汽車。(4)雙繞組電機(jī)電動汽車。(5)電動輪電動汽車。3)按使用的電池類型分類按使用的電池類型不同,純電動汽車目前所采用的儲能裝置主要有鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫蓄電池、鈉硫蓄電池等。其中鉛酸蓄電池技術(shù)較成熟,價格也較低,但其性能和壽命都要差些。其余幾類均屬于正在研究改進(jìn)的蓄電池,其性能都比鉛酸蓄電池要好許多,但目前價格也較高,隨著工藝技術(shù)的成熟及批量的擴(kuò)大,其性價比也必會有較大提高。由于純電動汽車以蓄電池作為唯一能源,因而蓄電池的各項性能指標(biāo)很大程度地決定了純電動汽車的性能。純電動汽車可以據(jù)此分為以下幾類:(1)鉛酸蓄電池電動汽車。(2)鎳氫電池電動汽車。(3)鋰離子電池電動汽車。(4)燃料電池電動汽車。此外,目前研究應(yīng)用的還有使用鎳鎘電池、鈉硫電池、飛輪電池、太陽能電池等電動汽車。二、純電動汽車的性能指標(biāo)1.純電動汽車的經(jīng)濟(jì)性1)試驗循環(huán)行駛工況純電動汽車的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)主要是充足電后的續(xù)駛里程,而在不同的行駛工況下,行駛里程會有很大的差異。為了合理地評價純電動汽車的性能,人們制定了相應(yīng)的試驗循環(huán)行駛工況。試驗循環(huán)行駛工況是指預(yù)先確定的行駛速度與時間的變化關(guān)系圖線。電動汽車在試驗時必須按規(guī)定的速度和時間程序行駛。不同國家或地區(qū)的駕駛條件差異很大,因此分別制定了自己的循環(huán)工況。其中主要有美國城市循環(huán)工況(UDDS,見圖4-2)、聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)的ECER15循環(huán)工況(見圖4-3)、日本電動汽車協(xié)會的10-15循環(huán)工況(見圖4-4)、美國汽車工程協(xié)會(SAE)的J227a試驗循環(huán)工況(見圖4-5)。

SAE的J227a試驗循環(huán)工況參數(shù)見表4-1

美國城市循環(huán)工況(UDDS)、圖4-2聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)的ECE-R15循環(huán)工況、圖4-3

日本電動汽車協(xié)會的10-15循環(huán)工況(見圖4-4)美國汽車工程協(xié)會(SAE)的J227a試驗循環(huán)工況(見圖4-5)

我國試驗循環(huán)由四個市區(qū)循環(huán)和一個市郊循環(huán)程序組成,理論試驗距離為11.022km,時間為19min40s,同時,允許只采用市區(qū)循環(huán)進(jìn)行試驗,但所采用的試驗循環(huán)要在試驗報告中進(jìn)行說明。圖給出了我國試驗循環(huán)的組成。2)緩駛里程純電動汽車在蓄電池充足電的狀態(tài)下,按一定的行駛工況,能連續(xù)行駛的最大距離(單位為km)稱為續(xù)駛里程。對于傳統(tǒng)的燃油汽車,通常以百公里油耗作為其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),而純電動汽車的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是蓄電池一次充電后的續(xù)駛里程。對于某型號的純電動汽車,需要通過測試得到續(xù)駛里程參數(shù)。續(xù)駛里程的測試分為工況法和等速法。(1)工況法。工況法測試?yán)m(xù)駛里程是在底盤測功機(jī)上按圖規(guī)定的試驗循環(huán)工況進(jìn)行的。試驗時將試驗車輛加載到規(guī)定的試驗質(zhì)量,在工況試驗循環(huán)結(jié)束時,記錄試驗車駛過的距離(km),該距離即為工況法測量的續(xù)駛里程。

電動汽車的試驗質(zhì)量是指電動汽車整車整備質(zhì)量與試驗所需附加質(zhì)量之和,附加質(zhì)量包括:a.最大允許裝載質(zhì)量(包括駕駛?cè)说馁|(zhì)量)小于或等于180kg,最大允許裝載質(zhì)量即為附加質(zhì)量。b.最大允許裝載質(zhì)量大于180kg,但小于360kg,附加質(zhì)量為180kg。c.最大允許裝載質(zhì)量大于360kg,為附加質(zhì)量為最大允許裝載質(zhì)量的1/2。(2)等速法。等速法測試?yán)m(xù)駛里程是在道路上進(jìn)行的,讓車輛以(60±2)km/h或(40±2)km/h的速度等速行駛,當(dāng)蓄電池達(dá)到一定放電深度時,車輛駛過的距離(km)為等速法測量的續(xù)駛里程。電動汽車經(jīng)過規(guī)定的試驗循環(huán)后對動力蓄電池達(dá)到重新充電至試驗前的容量,用從電網(wǎng)上得到的電能除以續(xù)駛里程所得的值稱為能量消化率。

3)等速工況續(xù)駛里程的計算

4)續(xù)駛里程的影響因素分析(1)整車參數(shù)對續(xù)駛里程的影響。由式(4-2)可以看出,等速行駛時對應(yīng)的續(xù)駛里程與行駛阻力成反比,與蓄電池組能量成正比。低速行駛和電動汽車質(zhì)量小時功率消耗少,有助于增加電動汽車的續(xù)駛里程。提高蓄電池組總能量是加大續(xù)駛里程的有效辦法。(2)蓄電池均勻性的影響。為了提高電源的電壓和增大容量,通常采取將多個蓄電池串聯(lián)成一組,然后再將各組蓄電池并聯(lián)的辦法。當(dāng)蓄電池組各個蓄電池性能不一致時,容易造成性能差的蓄電池在充放電循環(huán)中過充電或過放電,使其性能迅速下降,導(dǎo)致蓄電池的不一致性擴(kuò)大,蓄電池組的整體容量和端電壓均會降低,其放電能力也會隨之下降。可見,蓄電池的均勻性對電動汽車的續(xù)駛里程也有較大的影響。(3)環(huán)境溫度的影響。電動汽車的續(xù)駛里程與環(huán)境溫度也有關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫度下降時,蓄電池的內(nèi)阻增大,而容量一般會下降,其放電能力降低,從而導(dǎo)致電動汽車行駛里程縮短。2.純電動汽車的動力性

驅(qū)動電機(jī)的特性參數(shù)主要有額定功率、峰值功率、額定轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)矩等,驅(qū)動電機(jī)的類型對PEV的性能也有一定程度的影響。

1)電機(jī)的特性純電動汽車的動力性指標(biāo)主要是最高車速、最大加速度、爬坡度。在純電動汽車中,牽引電機(jī)的特性對動力性起著至關(guān)重要的作用。(1)電動機(jī)的工作特性。變速電機(jī)通常具有圖4-7所示的工作特性。在低速區(qū)域(低于基速),電機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩特性;在高速區(qū)域(高于基速),電機(jī)具有恒功率特性。這一特性一般采用轉(zhuǎn)速比來描述。轉(zhuǎn)速比定義為最高轉(zhuǎn)速與基速的比值。在低速運行情況下,隨著轉(zhuǎn)速增高,由功率轉(zhuǎn)換器向電機(jī)供電的電壓升高,而磁通量保持不變;在基速運行點處,電機(jī)端電壓達(dá)到電源電壓;超過基速后電機(jī)端電壓保持不變,而磁通量衰減(隨著轉(zhuǎn)速增加呈雙曲線下降),因此其轉(zhuǎn)矩也隨著轉(zhuǎn)速增加而呈雙曲線下降。

(2)電動機(jī)的機(jī)械特性。圖4-8所示的是一臺具有不同轉(zhuǎn)速比(2,4,6)的60KW電機(jī)的機(jī)械特性曲線。顯然,具有大范圍恒功率區(qū)域的電機(jī),其最大轉(zhuǎn)矩能顯著提高。因此,車輛的加速和爬坡性能得以改善,而傳動裝置也可簡化。但是,不同形式的電機(jī)都具有其固有最高轉(zhuǎn)速比的限值。

2)動力性指標(biāo)(1)最高車速。汽車的最高車速是指汽車在無風(fēng)的條件下,在水平良好的硬路面上所能達(dá)到的最高車速。純電動汽車的最高車速分為1km最高車速和30min最高車速。1km最高車速通常簡稱最高車速,是指純電動汽車能夠往返各持續(xù)行駛1km以上距離的最高平均車速。30min最高車速是指純電動汽車能夠持續(xù)行駛30min以上的最高平均車速,在測試純電動汽車最高車速時,要將試驗車輛加載到試驗質(zhì)量。(2)最大加速能力。汽車的加速能力用汽車原地起步的加速能力和超車加速能力來表示。通常將汽車加速過程中所經(jīng)過的加速時間或加速距離作為評價汽車加速能力的指標(biāo)。純電動汽車的加速能力用從速度加速到所需要的最短時間(s)來評價。例如,對于M1、N1類純電動汽車,采用0~50km/h超車加速時間;對于M2、M3類純電動汽車,采用0~30km/h原地起步加速時間和30~50km/h超車加速時間。在測試純電動汽車最大加速能力時,需要將試驗車輛加載至試驗質(zhì)量。

(3)爬坡能力。汽車的爬坡能力是指汽車在良好的道路上以最低行駛速度上坡行駛的最大坡度。純電動汽車的爬坡能力用坡道起步能力和爬坡車速來評價。坡道起步能力是指純電動汽車加載到最大設(shè)計總質(zhì)量時在坡道上能夠起動且1min內(nèi)向上行駛至少10m的最大坡度。爬坡車速是指加載到最大設(shè)計總質(zhì)量后,純電動汽車在給定坡度(4%和12%)的坡道上能夠持續(xù)行駛1km以上的最高平均車速。

3)動力性能指標(biāo)計算

需要指出的是,通常在選用較高功率的牽引電機(jī)或大傳動比的某些設(shè)計中,并不存在這樣的交點。此時,最高車速由電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax設(shè)定。式中,r為車輪半徑;itmin為傳動系統(tǒng)最小傳動比。

(2)爬坡能力電動汽車的爬坡能力是指車輛在良好的路面上克服滾動阻力和空氣阻力之后,其后備功率在穩(wěn)定車速條件下全部用來爬坡的最高坡度。其汽車行駛方程為式中,F(xiàn)t為汽車驅(qū)動力,N;Ff為滾動阻力,N;Fi為坡道阻力,N;Fw為空氣阻力,N。根據(jù)汽車行駛方程,可計算出最大坡度角α為

但是,在低速時,爬坡能力要大得多,基于上式計算結(jié)果將產(chǎn)生顯著偏差,而按下式計算:

式中,,為汽車的動力因素。

(3)電動汽車的加速性能電動汽車的加速性能是指車輛在良好、平坦的路面上,克服滾動阻力和空氣阻力之后,其后備功率全部用來提高車輛速度的能力。下面以無變速器型純電動汽車從靜止加速到某一個車速vn(km/h)時所需要的時間(原地起步加速時間)為例,說明加速性能的計算方法。汽車加速時的行駛方程為

式中,Tm為電機(jī)轉(zhuǎn)矩;it為傳動系統(tǒng)傳動比;r為車輪半徑,m;m為整車質(zhì)量,kg;δ為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),即式中,Iw為車輪轉(zhuǎn)動慣量;If為電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量。在不同車速下加速時的加速度為

若最終車速位于恒轉(zhuǎn)矩區(qū),則加速時間t(s)為

若最終車速位于恒功率區(qū),則加速時間t(s)為式中,為電機(jī)為基速時的汽車車速,km/h;Pt為驅(qū)動功率,kW。三、 純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計

電動汽車的動力傳動系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的動力傳動系統(tǒng)。電動汽車的動力傳動系統(tǒng)包括蓄電池、動力電機(jī)、變速器等部件,去除了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中的發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)附件,離合器和部分機(jī)械傳動等部件。然而,電動汽車高性能的獲得不僅僅是將傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)部件換成現(xiàn)代電動汽車所需的部件,而是要根據(jù)現(xiàn)代電動汽車的特點進(jìn)行合理設(shè)計,對電動汽車各部件進(jìn)行合理布置,對驅(qū)動系統(tǒng)中各個部件進(jìn)行合理選型,并對主要參數(shù)進(jìn)行匹配、優(yōu)化研究。電動機(jī)是電動汽車的動力源,為車輛的行駛提供驅(qū)動力,車輛行駛過程中所需的功率均由電動機(jī)提供。電動機(jī)的主要參數(shù)為電機(jī)功率,其功率又包括額定功率和峰值功率。電動機(jī)功率的設(shè)計原則是電動機(jī)提供的功率能滿足車輛各種工況下所需總功率的最大值。電動機(jī)的峰值功率一般由加速性能或者爬坡性能指標(biāo)決定。1.電動機(jī)參數(shù)的選擇

驅(qū)動電動機(jī)是純電動汽車的唯一動力源,它的性能直接決定了純電動汽車的整車性能,整車動力源總功率需根據(jù)包括加速性能、最高車速、最大爬坡性能在內(nèi)的動力性能來確定。以最高車速行駛確定的最大功率為

式中,m為整車質(zhì)量,kg;為滾動阻力系數(shù);CD為迎風(fēng)阻力系數(shù);為最高行駛車速,km/h;為整車驅(qū)動系統(tǒng)效率。以爬坡性能確定的最大功率為式中,為最大爬坡要求。

根據(jù)電動汽車加速性能確定的最大功率為式中,為加速后車速;T為加速時間。設(shè)計選擇電機(jī)的最大功率時必須滿足,可通過電機(jī)的最大功率得到額定功率,即式中,λ為電機(jī)過載系數(shù),一般取2~3。2.電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇3.電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的選擇4.傳動比的選擇

確定最大傳動比后應(yīng)驗證是否滿足附著條件,即式中,F(xiàn)z為驅(qū)動輪受到的地面垂直反力;驗算時,附著系數(shù)φ可取0.5~0.6。5.電池組容量和數(shù)目選擇

電動汽車的續(xù)駛里程和動力性受到電池組的制約與影響,汽車行駛時的最大輸出功率與消耗能量是電池組容量選擇時的主要參考。取np和n的較大值作為最后確定的電池組數(shù)目。四、 純電動汽車電池管理系統(tǒng)

電池管理是電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠?qū)κS嚯娏亢凸β蕪?qiáng)度進(jìn)行預(yù)測,并集智能充電和安全診斷等功能于一體的系統(tǒng)。對于純電動汽車(EV),電池管理系不僅要求能夠正確監(jiān)測使用過程中消耗的電池能量,而且要求能夠預(yù)測電池所剩余的電量即剩余電量,電池的剩余電量直接決定EV的最大續(xù)駛里程,純電動汽車的電池管理系統(tǒng)根據(jù)汽車當(dāng)前行駛工況,預(yù)測汽車?yán)m(xù)駛里程,這樣可減輕駕駛員的心理負(fù)擔(dān),以避免半路拋錨。1.純電動汽車對電池管理系統(tǒng)的要求

1)動力電池系統(tǒng)工作原理

動力電池模塊組放置在一個密封且屏蔽的動力電池箱內(nèi),動力電池系統(tǒng)使用可靠的高壓接插件與高壓控制盒相連,然后輸出的直流電由電機(jī)控制器轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗝}沖高壓電,驅(qū)動電機(jī)工作;系統(tǒng)內(nèi)的BMS實時采集各電芯的電壓、各傳感器的溫度值、電池系統(tǒng)的總電壓值和總電流值等數(shù)據(jù),實時監(jiān)控動力電池的工作狀態(tài),并通過CAN線與ECU或充電機(jī)進(jìn)行通信,對動力電池系統(tǒng)充放電等進(jìn)行綜合管理。

高、低壓系統(tǒng)及絕緣回路的工作原理分別如圖4-9、圖4-10和圖4-11所示。

2)電池管理系統(tǒng)技術(shù)要求純電動汽車電池管理系統(tǒng)具有智能性的特點,具備預(yù)測電池剩余電量、程、故障診斷、短路保護(hù)、顯示報警及實時監(jiān)測電池運行狀態(tài)參數(shù)等功能,以根據(jù)運算及判斷結(jié)果對運行工況進(jìn)行智能調(diào)節(jié),具體介紹如下。(1)電池剩余電量估算:電池荷電狀態(tài)((StateofCharge,簡稱SOC)的估算,在電池管理系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位,是電池管理系統(tǒng)中軟件處理的核心部分。(2)預(yù)測行駛里程:駕駛?cè)藛T通過智能預(yù)測系統(tǒng)來選擇自己所要行駛里程及運行工況,方便駕駛?cè)藛T操作。(3)電池故障診斷系統(tǒng):主要針對電池組中的單個蓄電池進(jìn)行診斷,以便用戶適時維護(hù)、更換,使汽車保持良好的運行工況。(4)短路保護(hù):電動汽車工作電壓較高,一般為90V~300V,因此電池管理系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)控主回路供電狀況的功能,以防止短路給設(shè)備及人身造成傷害。

(5)顯示報警功能:經(jīng)ECU運算處理后,把電池組運行狀況、工作環(huán)境等相關(guān)信息發(fā)送到顯示單元,進(jìn)行人機(jī)交換處理。(6)實時跟蹤監(jiān)控電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù):實時采集電池組中單蓄電池的電壓、溫度、電池組總電壓及放電電流等信息。由于電池組中的各單電池的工作性能存在差異,因而要對電池組及其各個單電池運行參數(shù)實時監(jiān)測、采集。電池組運行狀態(tài)參數(shù)是進(jìn)行故障診斷、電池剩余電量估算和電池管理系統(tǒng)其他功能實現(xiàn)的依據(jù)。實時跟蹤監(jiān)測電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)是電池管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。(7)熱管理。實時采集每包電池測點溫度,通過對散熱風(fēng)扇的控制防止電池溫度過高;(8)均衡控制。由于每塊電池個體的差異以及使用狀態(tài)的不同等原因,因此電池在使用過程中不一致性會越來越嚴(yán)重。系統(tǒng)應(yīng)能判斷并自動進(jìn)行均衡處理(9)故障診斷。通過對電池參數(shù)的采集,系統(tǒng)具有預(yù)測電池性能、故障診斷和提前報警等功能。2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之,主要涉及電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測板之間的通信及電池管理系統(tǒng)與車載主控制器、非車載充電機(jī)等設(shè)備間的通信等。在有參數(shù)設(shè)定功能的電池管理系統(tǒng)上,還包括電池管理系統(tǒng)主控板與上位機(jī)的通信。CAN通信方式是現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)通信應(yīng)用的主流,在國內(nèi)外大量產(chǎn)業(yè)化的電動汽車電池管理系統(tǒng)以及國內(nèi)外關(guān)于電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)中均提倡采用該通信方式。RS232、RS485總線等方式在電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信中也有應(yīng)用。圖4-12所示為BJ6123C7C4D純電動客車電池管理系統(tǒng)通信方式示意圖,該系統(tǒng)可實現(xiàn)單體電池電壓檢測、電池溫度檢測、電池組工作電流檢測、絕緣電阻檢測、冷卻風(fēng)機(jī)控制、充放電次數(shù)記錄、電磁和SOC的估測等功能。其中,RS232主要實現(xiàn)主控板與上位機(jī)或手持設(shè)備的通信,完成主控板、檢測板各種參數(shù)的設(shè)定;RS485主要實現(xiàn)主控板與檢測板之間的通信,完成主控板電池數(shù)據(jù)、檢測板參數(shù)的傳輸;CAN通信分為CAN1和CAN2兩路,CAN1主要與車載主控制器通信,完成整車所需電池相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸,CAN2主要與車載儀表、非車載充電機(jī)通信,實現(xiàn)電池數(shù)據(jù)的共享,并為充電控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

在車載運行模式下,電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如上圖4-13所示.電池管理系統(tǒng)中央控制模塊通過高速CAN1將實時的、必要的電池狀態(tài)告知整車控制器以及電機(jī)控制器等設(shè)備,以便采用更加合理的控制策略,其既能有效地完成運營任務(wù),又能延長電池使用壽命。同時,電池管理系統(tǒng)(中央控制模塊)通過高速CAN2將電池組的詳細(xì)信息告知車載監(jiān)控系統(tǒng),完成電池狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示和故障報警等功能,為電池的維護(hù)和史換提供依據(jù)。

在應(yīng)急充電模式下,電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-14所示,允電機(jī)實現(xiàn)與電動汽車的物理連接。此時的車載高速CAN2加入充電機(jī)節(jié)點,其余不變。充電機(jī)通過高速CAN2了解電池的實時狀態(tài),調(diào)整充電策略,實現(xiàn)安全充電。3.典型電池管理系統(tǒng)組成

電池管理系統(tǒng)如圖4-15所示,其工作過程為:

(1)通過數(shù)據(jù)采集模塊獲取電池電路中的重要數(shù)據(jù)(如單體電池和電池組電流、電壓和溫度等);

(2)將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理器進(jìn)行分析和處理;

(3)比對數(shù)據(jù)庫記錄,發(fā)出程序控制和變更指令;

(4)將實時數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)顯示器,同時對應(yīng)的執(zhí)行模塊做出動作,對電池組進(jìn)行調(diào)控。4.電池管理系統(tǒng)故障分析

電池管理系統(tǒng)(BMS)是電動汽車電池的核心系統(tǒng)。

電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,車輛出現(xiàn)頻次較高且可能存在通訊故障、直流/直流轉(zhuǎn)換器無法工作、系統(tǒng)無法記、運行中動力中斷、動力輸出不穩(wěn)、充電喚醒錯誤等故障,這些故障有些與電池相關(guān),現(xiàn)主要研究純電動汽車的電池管理系統(tǒng)故障。

1)CAN通訊故障故障現(xiàn)象:連接CAN相關(guān)設(shè)備都無通訊,若整車CAN出現(xiàn)故障,儀表所有的故障燈顯示報警;充電CAN故障時,上位機(jī)軟件無法工作電池CAN故障時,通過上位機(jī)軟件監(jiān)控系統(tǒng)變量時電池信息全部錯誤。故障分析如下:1)分析純電動汽車整車CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。其中,CAN1為整車控制,主要控制EVCU、儀表、變頻器等,波特率為250kHz;CAN0為電池控制,

主要控制分電池管理單元、絕緣監(jiān)測、電機(jī)電流電壓檢測、風(fēng)門控制器等,波特率為250kHz;CAN2為備用;CAN4在后面會解說。(2)檢測CANH、CANL對地或者車身電阻,查看對地是否有短路或虛接。(3)檢查物理連接,看線路是否存在斷路、沒接好、連接不牢等情況,根據(jù)BMU硬件原理圖中的PIN腳定義用萬用表測量。(4)檢查BMU是否供電,如果未供電,和其進(jìn)行CAN通信的相關(guān)設(shè)備都無法接收到CAN信號,主要看保險盒中的供電保險是否熔斷。(5)CAN4正常工作的波特率為250kHz,相應(yīng)的快充、慢充、CANape的工作頻率均為250kHz。當(dāng)上位機(jī)下載軟件BootLoader、下載應(yīng)用程序時的波特率為500kHz,此時快充、慢充、CANape均不可帶電。

2)DC/DC工作故障故障現(xiàn)象:系統(tǒng)鑰匙開關(guān)Keyon大約20s左右,用萬用表測量系統(tǒng)蓄電池電壓在14.2V左右,若系統(tǒng)電壓小于13.5V,則表示DC/DC沒有正常工作。故障分析如下:(1)找出維修手冊,分析車上DC/DC電氣連接示意圖,如果高壓總控箱電壓為320V,輸出低壓時電壓為14.2V。(2)用萬用表檢測輸出電壓是否為14.2V左右。(3)把高壓輸入端插頭拔掉,測量電池高壓是否超出電壓范圍200~400V。此處較危險,建議注意安全并戴絕緣手套測量。

(4)把控制端插頭拔掉,測線束的控制端信號是否為低電平。萬用表打到蜂鳴器擋,對地(車身)測控制端信號,Keyoff時蜂鳴器不響(控制端未短地),Keyon時蜂鳴器響(控制端短地),說明控制端信號已送出,否則控制信號未送出,此控制信號由BMU發(fā)出。(5)檢查車身的DC/DC搭鐵是否接觸良好,若接觸不良可能會導(dǎo)致輸出的DC/DC電壓無法給12V普電池充電。(6)若以上都正常,同時DC/DC沒有14.2V電壓輸出,則說明DC/DC已壞,需要更換。

3)預(yù)充電錯誤或系統(tǒng)無法Ready

故障現(xiàn)象:在系統(tǒng)正常開機(jī)后將鑰匙開關(guān)按正常的操作方式、擰至Key-Start狀態(tài),EV車不能正常啟動,儀表Ready信號沒有輸出,也就是說系統(tǒng)沒有按要求準(zhǔn)備好。故障分析如下:(1)維修插銷未裝好,電池系統(tǒng)沒有輸出高壓電。(2)高壓箱到變頻器的高壓線束正負(fù)接反,導(dǎo)致膜電容短路、變頻器母線電壓無法正常建立起來。(3)變頻器的CAN總體有問題,BMU無法接收到變頻器發(fā)送的電壓值。(4)空調(diào)或變頻器故障,導(dǎo)致無法預(yù)充。(5)BMS故障。原因可能有單節(jié)電壓低、SOC低、總電壓低、絕緣報警、電流或電壓監(jiān)控報警、電池包內(nèi)溫度過高或過低、過流等。4)運行中動力中斷或動力輸出不穩(wěn)故障現(xiàn)象:車輛在運行時動力輸出不穩(wěn),嚴(yán)重時動力中斷。故障分析:冷卻液不足,導(dǎo)致動力系統(tǒng)溫度上升至上限,變頻器產(chǎn)生過熱保護(hù)。主要原因有單節(jié)電壓低、SOC低、總電壓低、絕緣報警、CVM問題報警(電流、電壓監(jiān)控)、電池包內(nèi)溫度過高或過低、過流等。其中,絕緣報警的原因主要是絕緣電阻低于10MΩ、高于2.5MΩ報警但能開車,低于15MΩ禁止開車,狀態(tài)機(jī)跳到絕緣故障節(jié)點。CVM問題報警主要原因有CVM發(fā)送CAN計數(shù)與BMU接收CAN計數(shù)連續(xù)50次不同步、BMU在連續(xù)800ms接收到CAN數(shù)據(jù)、BMU連續(xù)10次接收到CVM斷線故障,狀態(tài)機(jī)跳到CVM故障節(jié)點。對于單節(jié)電壓低、SOC低、總電壓低、電池包內(nèi)溫度過高、過流,狀態(tài)機(jī)跳到高壓強(qiáng)制停止節(jié)點,上位機(jī)軟件監(jiān)控圖均可看到這些信息。五、純電動汽車故障的診斷方法

1.電動汽車的維護(hù)、保養(yǎng)及維修

1)整車維護(hù)與保養(yǎng)電動汽車使用過程中,為保證汽車正常行駛,必須對汽車進(jìn)行日常維護(hù)。為保證電動汽車正常行駛,必須對電動汽車進(jìn)行日常維護(hù)。日常維護(hù)是發(fā)揮汽車效率、減少行車事故、節(jié)約維修費用、降低能耗及延長汽車使用壽命的重要環(huán)節(jié),是每個駕駛員在開車前及行車中必須做到的,其主要內(nèi)容如下:(1)檢查轉(zhuǎn)向、制動、懸架、傳動等主要部件的緊固情況。(2)檢查真空管道有無漏氣現(xiàn)象。(3)檢查驅(qū)動橋主減速器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和真空泵等有無滲漏油現(xiàn)象。(4)檢查輪胎氣壓是否合乎標(biāo)準(zhǔn),剔除嵌入輪胎花紋的渣石、鐵釘?shù)入s物。

(5)按潤滑表規(guī)定,按時按量對各潤滑點進(jìn)行潤滑。除日常維護(hù)外,車輛行駛一段距離后還應(yīng)進(jìn)行周期性的維護(hù)與保養(yǎng),以保持車輛良好的運行狀態(tài)。例如,每行駛1000km后,除完成每日保養(yǎng)內(nèi)容外,還需檢查蓄電池是否合格;電氣系統(tǒng)各部件絕緣阻值是否符合規(guī)定要求。每行駛3000km后,應(yīng)緊固全車的各緊固件,特別注意檢查并緊固好轉(zhuǎn)向拉桿,前、后橋懸掛、驅(qū)動電機(jī)、傳動軸、制動等系統(tǒng)的緊固件;輪胎換位;檢查真空泵與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。每行駛6000km后,應(yīng)清洗、潤滑各車輪輪轂軸承,并調(diào)整松緊度;檢查調(diào)整前束值;檢查調(diào)整各制動蹄片的間隙。每行駛12000km后,檢查真空泵工作情況;檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作情況;檢查驅(qū)動電機(jī)等電器部分,同時檢查電線的緊固情況和各部位的絕緣情況。如果電動汽車長期停用,需要經(jīng)常清洗塵土,檢查電動汽車外部并進(jìn)行防銹和除銹處理;停駛1個月以上時,應(yīng)將電動汽車架起,解除前、后懸架和輪胎的負(fù)荷;每月對蓄電池進(jìn)行1次補(bǔ)充充電;每月檢查1次電氣儀表、制動、轉(zhuǎn)向等機(jī)構(gòu)的工作情況,檢查各個輪胎氣壓,發(fā)現(xiàn)不足時應(yīng)充氣。2.關(guān)鍵零部件的維護(hù)與保養(yǎng)動力電池系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)的性能嚴(yán)重影響電動汽車的應(yīng)用性能和安全性能。這些關(guān)鍵部件的維護(hù)和保養(yǎng)可有效延長電動汽車使用壽命,提高使用性能。1)動力電池系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)由動力電池、電池箱和電池管理系統(tǒng)構(gòu)成。作為整車的動力源,動力電池對整車性能具有重要的影響。動力電池組具有高電壓、強(qiáng)電流的特點,對其進(jìn)行保護(hù)與檢查非常必要。動力電池需要每3個月或每行駛500km后進(jìn)行1次電池單體電壓檢測。每次更換電池時,都需要檢查連接插頭是否有磨損、松動、燒蝕等故障;每運行10000km,應(yīng)對電池箱進(jìn)行1次清理,并檢查內(nèi)外箱體及各個組成部件是否完好。

(1)動力電池箱體的檢查。①外箱的檢查、維護(hù)。在安裝內(nèi)箱之前檢查以下兩點:a.極性座橡膠護(hù)套是否齊全。b.極柱是否氧化,氧化表面應(yīng)使用1500目砂紙輕輕打磨,或使用棉布用力擦,將氧化層去掉。②要定期(通常為1個月)清理外箱灰塵。③極柱出現(xiàn)拉弧或打火燒蝕,要及時更換。④若通信不可靠或24V供電電源不可靠,應(yīng)檢查CAN總線連接插頭、24V連接插頭是否正常。⑤內(nèi)箱檢查。應(yīng)檢查極柱座是否連接可靠,高壓有無打火燒蝕,要定期吸塵清潔。

(2)動力電池外箱體高壓正負(fù)極端子檢查。①用兆歐表500V擋測量各端子之間的絕緣阻值。要求當(dāng)空氣相對濕度小于等于90%時,絕緣電阻應(yīng)大于等于20MΩ;當(dāng)空氣相對濕度大于90%時,絕緣電阻應(yīng)大于2MΩ。②用兆歐表500V擋測量各端子與電池外殼之間的絕緣阻值。當(dāng)空氣相對濕度小于等于90%時,絕緣電阻應(yīng)大于等于20MΩ;當(dāng)空氣相對濕度大于90%時,絕緣電阻應(yīng)大于等于2MΩ。③目測高壓極柱插頭、極柱插孔是否有磨損、燒蝕等現(xiàn)象,并注意保護(hù)套等部件是否齊全。

注意:所有箱體內(nèi)必須保持清潔,避免有任何雜物和污染,以防意外漏電;檢查濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇等是否齊全、牢固。

(3)電池快換導(dǎo)軌檢查。①檢查快換箱體導(dǎo)軌軸承是否缺失。②檢查各軸承滾動是否順暢,不順暢則需及時更換軸承。③檢查導(dǎo)軌有無變形。(4)機(jī)械鎖檢查。機(jī)械鎖采用手動解鎖裝置,由解鎖把手、解鎖桿、鎖口組成。①檢查解鎖把手是否轉(zhuǎn)動平順。②將解鎖把手按下去,檢查鎖是否能夠卡到正確的位置。③檢查開鎖、上鎖是否平順。(5)高壓中控盒電氣安全檢查。

①在推入動力電池箱之前,由具備資質(zhì)的電工將連接到中控箱的高壓線束、動力電池輸入電纜從中控箱接插件口拔下,將其他高壓電纜從部件接插件口(如電動空調(diào)等部件插件上)拔下,測量拔下線束中每一個高壓端子和底盤之間的絕緣電阻,其阻值應(yīng)大于20MΩ。②保持步驟①的狀態(tài),并保持連接到中控盒的低壓線束接通,將動力電池推入電池艙,將車輛鑰匙擰到“START”狀態(tài),此時測量所有高壓線束端子處的電壓,端子A和端子B之間應(yīng)為400V左右電壓或無電壓,且端子A為高電勢,端子B為低電勢。③保持步驟②的狀態(tài),將車輛的暖風(fēng)加熱系統(tǒng)打開,連接至PTC加熱器的高壓線束端處的端子A和端子B之間應(yīng)為400V直流電壓,其中A為高電勢。④以上步驟確認(rèn)無誤后才能將車輛鑰匙擰到“OFF”,然后將步驟①中拔下的插頭依次插上,如果發(fā)現(xiàn)有異?,F(xiàn)象,則在排除異常后方可繼續(xù)進(jìn)行。

2)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)(1)每天開車前,檢查水箱是否有防凍液,若防凍液太少或沒有,則必須補(bǔ)充。(2)檢查驅(qū)動電機(jī)及其控制器各固定點,檢查螺栓是否松動,線束和插件是否存在松動、老化、破損、腐蝕等現(xiàn)象。(3)每兩個月檢查電機(jī)本體和控制器水冷管道是否通暢,若冷卻水道有堵塞現(xiàn)象,則應(yīng)及時清理堵塞物。(4)每半年檢查清理1次電機(jī)本體和控制器的表面灰塵。清理方法是斷開動力電源,用高壓氣槍清理電機(jī)本體和控制器表面灰塵。

注意:禁止用高壓氣槍直接對準(zhǔn)控制器外殼上的“呼吸器”吸氣,應(yīng)該用軟毛刷進(jìn)行清理。

(5)電機(jī)軸承在一個大修周期內(nèi),不需要加油脂;當(dāng)軸承發(fā)生故障時,應(yīng)解體電機(jī),更換軸承。(6)當(dāng)電機(jī)很長時間未用,最好測量電機(jī)的絕緣電阻。檢查絕緣電阻應(yīng)使用500V兆歐表,其值不低于5MΩ,否則需對繞組進(jìn)行干燥處理,以去除潮氣。去除潮氣可采用以下方法:①用接近80℃的熱空氣干燥電機(jī),將熱空氣吹過靜止、不通電的電機(jī)。②將轉(zhuǎn)子堵住,在定子繞組施加7~8V的50Hz交流電壓。允許逐步增加電流直到定子繞組溫度達(dá)到90℃,不允許超過這一溫度,不允許增加電壓到使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)下的加熱過程中,要特別小心,以免損傷轉(zhuǎn)子,維持溫度90℃直到絕緣電阻穩(wěn)定不變。

注意:開始時緩慢加熱很重要,這樣使水蒸氣能自然地通過絕緣層而逸出。迅速加熱很可能使局部的壓力快速增大足以使水蒸氣強(qiáng)行通過絕緣層而逸出,會使絕緣層遭到永久性破壞。通常需要花15~20h使溫度上升到所需溫度;經(jīng)過2~3h后,再次測量絕緣電阻??紤]到溫度對絕緣電阻的影響,如絕緣電阻已經(jīng)達(dá)到5MΩ,電機(jī)的干燥過程即可結(jié)束并投入使用。3)其他高壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)應(yīng)每3個月或每行駛5000km后進(jìn)行1次保養(yǎng),即在對電池進(jìn)行保養(yǎng)的同時,進(jìn)行高壓系統(tǒng)的保養(yǎng)。其他高壓部件主要有車載充電機(jī)、高壓電氣盒、空調(diào)電動壓縮機(jī)總成。(1)檢查高壓警告標(biāo)記是否清晰且牢固。(2)檢查表面是否發(fā)生腐蝕、損傷等。(3)檢查安裝點支架有無變形、損傷,安裝螺栓有無缺失,并檢查螺栓有無松動。(4)檢查接插件是否連接可靠,有無松脫或者變形情況。

4)電氣線束(1)低壓線束的檢查。檢查低壓線束是否整齊、捆扎成束,固定卡釘是否卡緊;檢查接頭連接是否牢靠;檢查低壓線束插接器的外觀有無破損、腐蝕等現(xiàn)象;穿越孔洞的線束如果裝有絕緣防磨套管,應(yīng)檢查其是否固定可靠。(2)低壓電氣熔斷器的檢查。檢查熔斷器外觀是否有開裂、損壞、腐蝕、老化等現(xiàn)象,檢查熔斷器外部接插件和車身線束接插件插接是否牢固可靠;檢查熔斷器蓋鎖扣是否有效鎖緊;檢查熔斷器和車身固定點是否固定可靠。

(3)高壓線束的檢查。①底盤線束離地面高度是否在安全范圍內(nèi),或設(shè)有相應(yīng)的走線櫓來避免線束的剮蹭。②線束和保護(hù)波紋管外觀是否存在破損、老化等現(xiàn)象,插接器是否有腐蝕現(xiàn)象。③各插接件連接是否牢固,其護(hù)套是否完好無損。④高壓插接器的鎖止及互鎖機(jī)構(gòu)是否完好。⑤線束固定卡釘是否完好。⑥高壓線束和運動件之間是否存在剮蹭的現(xiàn)象。5)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車操縱系統(tǒng)重要部件,需要經(jīng)常檢查保養(yǎng);否則,一旦失靈,將會造成嚴(yán)重后果。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維護(hù)和保養(yǎng)的內(nèi)容如下:(1)定期檢查轉(zhuǎn)向間隙。轉(zhuǎn)向盤回轉(zhuǎn)30mm時,車輪必須轉(zhuǎn)動,否則必須調(diào)整。(2)定期更換轉(zhuǎn)動器潤滑油(轉(zhuǎn)動液壓油)。(3)在換季保養(yǎng)及行駛10000km時,要檢查轉(zhuǎn)向油罐的油位和管路接頭的密封。(4)轉(zhuǎn)向液壓油的更換。①頂起前橋至前輪離開地面。②放油。旋出轉(zhuǎn)向機(jī)的放油螺栓,取下油罐蓋,啟動電機(jī)并保持空轉(zhuǎn),使得系統(tǒng)中的油在泵的驅(qū)動下從轉(zhuǎn)向機(jī)放油螺栓孔中排出,經(jīng)過轉(zhuǎn)向盤左、右兩被限位置的多次轉(zhuǎn)動,直到油液排凈為止,然后重新裝上放油螺栓并擰緊。③注油。首先將注油罐注滿油液,再啟動電機(jī)向系統(tǒng)內(nèi)充油,同時向油罐中繼續(xù)補(bǔ)充油液,直至油罐中無氣泡上升,并且油面穩(wěn)定在測試棒刻度1~2mm,然后旋緊油罐蓋。④濾芯更換。打開油罐蓋,取出舊濾芯,放入新濾芯,重新裝好油罐蓋。

注意:換濾芯時必須重新更換油液。⑤轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)向壓力在出廠時已經(jīng)調(diào)好,調(diào)整螺釘嚴(yán)禁擅自改動。若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向盤明顯沉重,應(yīng)送維修站調(diào)整。

6)制動系統(tǒng)(1)檢查制動系統(tǒng)的密封性。對于采用氣制動系統(tǒng)的電動汽車,氣密性的檢查十分重要,否則是很危險的。長時間沒有使用的車輛,在開車之前必須進(jìn)行檢查。①氣路系統(tǒng)的密封性。啟動壓縮機(jī),儲氣壓力達(dá)到0.81MPa。關(guān)閉壓縮機(jī),觀察雙針壓力表,在10min之內(nèi)壓力降低不得超過0.01MPa;若超過則說明密封性不好,則進(jìn)行檢查維護(hù)。②制動系統(tǒng)的密封性。關(guān)閉電機(jī),踩下制動踏板保持3min,氣壓表的白針指示壓力保持不變,表示密封可靠。(2)保養(yǎng)。①應(yīng)定期檢查制動管路的密封性,使其處于良好的狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)彎折、擦破、壓扁的地方,應(yīng)及時更換。②排出儲氣筒中的冷凝水。用手拉動儲氣筒下面的排水閥的拉環(huán),若排水閥被堵塞,把排水閥旋出,進(jìn)行清理或更換;在旋出以前要排出筒內(nèi)的壓縮空氣,可利用多次踩動踏板的方法排出,否則會出現(xiàn)危險。3.電動汽車常見故障及處理汽車故障檢測是通過觀察、檢測、分析及判斷等一系列方法完成的,其基本方法主要分為直觀檢測法與現(xiàn)代儀器設(shè)備檢測法兩類。(1)直觀檢測法。直觀檢測法又稱人工經(jīng)驗檢測法,是指檢測人員借助豐富的實踐經(jīng)驗和一定的理論知識,在汽車不解體或局部解體的情況下,依據(jù)直觀的感覺,借助簡單工具,采用眼觀、耳聽、手摸和鼻聞等手段對汽車進(jìn)行檢查、試驗和分析,查明故障原因和故障部位。(2)現(xiàn)代儀器設(shè)備檢測法?,F(xiàn)代儀器設(shè)備檢測法是在人工經(jīng)驗檢測法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種檢測方法,是指在汽車不解體的情況下,使用檢測儀器、檢測設(shè)備或工具,檢測整車、總成或機(jī)構(gòu)的參數(shù)、曲線和波形,為分析、判斷汽車故障原因提供定量依據(jù)。實際上,上述兩種方法經(jīng)常會同時使用,稱為綜合檢查法。

電動汽車的故障處理同傳統(tǒng)汽車故障處理含義相似,而因為電動汽車構(gòu)造的特殊性又在細(xì)節(jié)上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車存在差異?;玖鞒淌牵菏紫葢?yīng)該找到故障產(chǎn)生的部位;之后用相應(yīng)的儀器進(jìn)行測試,分析、研究高壓產(chǎn)生的原因,推理驗證故障產(chǎn)生的情況;然后進(jìn)行維修,確認(rèn)故障已經(jīng)修復(fù);最后駕駛員試車,以檢驗故障修復(fù)的效果。4.動力系統(tǒng)常見故障及處理

1)動力電池系統(tǒng)電動汽車中高壓系統(tǒng)的功能是確保整車系統(tǒng)動力電能的傳輸,并隨時檢測整個高壓系統(tǒng)的絕緣故障、短路故障、接地故障和高壓故障等,是確保整車設(shè)備和人員安全的首要任務(wù),也是電動汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。動力電池系統(tǒng)屬于高壓部件,其設(shè)計的好壞直接影響著整車安全性及可靠性。在動力電池系統(tǒng)中,從故障發(fā)生的部位看,可分為傳感器故障、執(zhí)行器故障(接觸器)和部件故障(電芯故障)等,動力電池系統(tǒng)故障診斷及處理十分必要。動力電池系統(tǒng)故障按照故障發(fā)生的部位可以分為三類,即單體電池故障、電池管理系統(tǒng)故障、線路或連接件故障。

1)單體電池故障。單體電池故障包括以下三種:①第一種故障。電池性能正常,無須更換,對應(yīng)故障有單體電池SOC偏低和單體電池SOC偏高。②第二種故障。電池性能衰退嚴(yán)重,應(yīng)及時更換,對應(yīng)故障有單體電池容量不足和單體電池內(nèi)阻偏大。③第三種故障。電池影響行車安全,對應(yīng)故障有單體電池內(nèi)部短路、單體電池外部短路、單體電池極性裝反,在強(qiáng)震動下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質(zhì)、接線柱、外部連線、焊點可能會折斷或脫落,引發(fā)單體電池內(nèi)部短路或者外部短路故障。通常情況下,造成單體電池前兩種故障的原因可能包括兩個:一是單體電池成組時單體電池一致性問題,單體電池的SOC、容量、內(nèi)阻本身存在差異;二是單體電池在成組應(yīng)用過程中因為環(huán)境差異(如溫度、充放電電流)造成的一致性差異增加,加劇單體電池的不一致性。

(2)

電池管理系統(tǒng)故障。電池管理系統(tǒng)對于保障電池組的安全和使用壽命,最大限度發(fā)揮電池系統(tǒng)效能具有重要作用。電池管理系統(tǒng)一般對單體電壓、總電壓、總電流、溫度等進(jìn)行實時監(jiān)控采樣,并將實時參數(shù)反饋給整車控制器。電池管理系統(tǒng)除對電池性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、實施電性能管理以外,還具備熱管理為主的應(yīng)用環(huán)境管理,實施對電池的加熱和冷卻,保證電池的良好應(yīng)用環(huán)境溫度及溫度場的一致性。電池管理系統(tǒng)故障包括CAN通信故障、總電壓測量故障、單體電壓測量故障、溫度測量故障、電流測量故障、繼電器故障、加熱器故障、冷卻系統(tǒng)故障等。

動力電池系統(tǒng)常見故障及處理方法見表4-2

(3)線路或連接件故障。線路或連接件故障的診斷對于保證行車安全和整車的可靠性同樣重要。例如,由于車輛震動,電池間的連接螺栓可能會出現(xiàn)松動,電池間接觸電阻增大,發(fā)生電池間虛接故障,導(dǎo)致電池組內(nèi)部能量損耗增加,造成車輛動力不足和續(xù)駛里程短,在極端情況下還能導(dǎo)致高溫,產(chǎn)生電弧,熔化電池電極和連接片,甚至電池著火等極端電池安全事故。在電動汽車運行過程中,單體電池之間可能出現(xiàn)相對跳動,造成兩電池間的連接片折斷。電池箱與電動汽車的電氣連接也是故障的高發(fā)點,電插接器在經(jīng)歷長時間震動后容易虛接,出現(xiàn)易燒蝕、接觸不良等故障。

2)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的故障主要分為電機(jī)故障與電機(jī)控制器故障。電機(jī)是電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)車輛驅(qū)動的關(guān)鍵部件,是典型的機(jī)電混合體。電機(jī)故障涉及因素較多,如電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)及通風(fēng)散熱系統(tǒng)等。任何一個系統(tǒng)工作不良或其相互之間配合不好均會導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)故障,所以電機(jī)故障要比其他設(shè)備的故障復(fù)雜,電機(jī)故障診斷所涉及的技術(shù)范圍更廣。此外,電機(jī)的運行還與其他負(fù)載情況、環(huán)境因素有關(guān)。電機(jī)在不同的狀態(tài)下運行,表現(xiàn)出的故障狀態(tài)各不相同,這進(jìn)一步增加了電機(jī)故障診斷的難度。通常而言,電機(jī)的故障可分為機(jī)械故障與電氣故障。機(jī)械方面的主要故障有定子鐵心損壞、轉(zhuǎn)子鐵心損壞、軸承損壞和轉(zhuǎn)軸損壞,其故障由震動、潤滑不充分、轉(zhuǎn)速過高、靜載過大、過熱而引起的磨損、壓痕、腐蝕、電蝕和開裂等導(dǎo)致;電氣方面的故障則主要是定子繞組故障與轉(zhuǎn)子繞組故障,故障原因包括電機(jī)繞組接地、短路、斷路、接觸不良和鼠籠斷條等。

因為器件本身的結(jié)構(gòu)和物理特性以及相互間的電磁兼容性問題,電機(jī)控制器故障也成為電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因。電機(jī)控制器的故障主要包括以下幾類:IGBT故障、輸入電源線和接地線故障、整流二極管短路、直線母線接地錯誤、直流側(cè)電容短路、晶閘管短路、溫度超限報警、相電流過流、過電壓以及欠電壓等高壓電氣系統(tǒng)故障。電機(jī)常見故障及處理方法見表4-3,電機(jī)控制器常見故障及處理方法見表4-4。序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法1電機(jī)在空載時不能啟動電源未接通檢查開關(guān)、接觸器觸點及電機(jī)引出線頭,檢查之后修復(fù)逆變器控制原因因檢查逆變器定子繞組故障(斷路、短路、接地和連接錯誤)查定子繞組,找出故障并修復(fù)電源電壓太低檢查電源電壓和每個連接處2通電后,電機(jī)不啟動,“嗡嗡”響定子、轉(zhuǎn)子繞組斷路查明斷路點,進(jìn)行修復(fù)繞組引出線始末端接錯或繞組內(nèi)部接反反定子繞組中通入直流電,檢查繞組極性(用指南針);判定繞組首末端是否正確電機(jī)負(fù)載過大或卡住檢查設(shè)備,排除故障電源未能全部接通通緊固接線柱松動的螺釘,用萬用表檢查電源線某相斷線或假接故障,然后修復(fù)序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法5.汽車底盤常見故障1)變速器常見故障變速器擔(dān)負(fù)著變速、變扭矩、實現(xiàn)倒擋并利用空擋暫時切斷動力等任務(wù),使得汽車適應(yīng)各種條件下的行駛,并滿足“不調(diào)檔、不亂檔、不漏油、五異響、傳動平穩(wěn)、變換檔自如”的技術(shù)要求。汽車在行駛過程中,變速器各運動部件常處于高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷的工作條件下,當(dāng)行駛道路復(fù)雜時,擋位變換頻繁,在換擋過程中,變速器內(nèi)部齒輪之間、齒輪與軸之間因相對運動的變化而發(fā)生沖擊,使各部件產(chǎn)生磨損,尤其是裝配調(diào)整不當(dāng)或駕駛員操作不當(dāng),則會磨損加劇,甚至造成機(jī)件的損壞,從而使變速器產(chǎn)生故障。變速器常見故障及處理方法見表4-5。序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法1掛擋困難撥叉變形或損壞檢查校正或更換2換擋控制單元(TCU)故障更換TCU3掉檔接合齒或齒套倒錐失效檢查、更換4操作機(jī)構(gòu)安裝不當(dāng)或損壞檢查、調(diào)整5變速器漏油油封老化、磨損檢查、及時更換6通氣閥堵塞疏通或更換7齒輪油加注過多檢查、泄放8噪聲或異響潤滑油黏度過低或使用不合乎質(zhì)量要求的劣質(zhì)潤滑油更換合適等級的潤滑油9潤滑油數(shù)量不足加注指定的潤滑油10承損壞或有裂紋更換軸承表4-5變速器常見故障及處理方法2)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障轉(zhuǎn)向裝置主要由轉(zhuǎn)向器與傳動機(jī)構(gòu)組成,轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)狀況的好壞,直接影響到汽車行駛的平順性、操作穩(wěn)定性、安全可靠性以及輪胎的磨損等。隨著汽車行駛里程的增加,轉(zhuǎn)向裝置中的某些機(jī)件將由于磨損而失去正確的幾何形狀,配合間隙也不斷增大,轉(zhuǎn)向裝置的技術(shù)狀況不斷變差,最終產(chǎn)生種種故障。

1)轉(zhuǎn)向盤自由行程過大。①故障現(xiàn)象。汽車實施轉(zhuǎn)向或接收路面感覺不靈敏,轉(zhuǎn)向盤游動間隙超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),轉(zhuǎn)向盤雖然轉(zhuǎn)動了許多,但轉(zhuǎn)向輪沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),或轉(zhuǎn)向盤不動而轉(zhuǎn)向輪卻自動偏轉(zhuǎn)。②故障原因。轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸固定螺母松動,轉(zhuǎn)向器主、從動部分嚙合間隙過大,搖臂軸與襯套間松曠,轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動軸承松曠,橫、直拉桿球節(jié)調(diào)整不當(dāng)或磨損松曠,轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損過甚等。③處理方法。兩人配合,一人在車上轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤,另一人在車下觀察搖臂和轉(zhuǎn)向輪。若轉(zhuǎn)向盤已轉(zhuǎn)動許多而搖臂并不擺動,說明故障在轉(zhuǎn)向器部分;若搖臂已轉(zhuǎn)動許多而前輪不偏轉(zhuǎn),說明故障在傳動機(jī)構(gòu)。

2)轉(zhuǎn)向沉重。①故障現(xiàn)象。汽車在運行中,駕駛員向左或右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時,感覺沉重吃力且無回正感。當(dāng)汽車以低速轉(zhuǎn)彎行駛時,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤非常吃力,甚至打不動轉(zhuǎn)向盤。②故障原因。轉(zhuǎn)向軸彎曲變形;轉(zhuǎn)向器內(nèi)主動部分的軸承預(yù)緊力過大,轉(zhuǎn)向器內(nèi)缺油,搖臂軸與襯套裝配過緊,主銷內(nèi)傾、后傾角度變大或前束不符合要求,前鋼板彈簧撓度尺寸不符合要求,輪胎氣壓不足。③處理方法。支起前橋,若轉(zhuǎn)向輕便,則故障在前軸、輪胎等部位;若轉(zhuǎn)向沉重,則故障在轉(zhuǎn)向器或傳動機(jī)構(gòu)。

3)前輪搖擺。①故障現(xiàn)象。汽車在一定速度下行駛時,兩前輪各自繞主銷產(chǎn)生角震動,通常為前輪擺動。前輪左右擺動嚴(yán)重時,轉(zhuǎn)向盤抖振強(qiáng)烈,手感發(fā)麻,甚至在駕駛室內(nèi)都能看到車頭晃動,此時,前輪沿著一條彎曲的波形軌跡向前滾動。②故障原因。前輪定位失常,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)松曠,前輪質(zhì)量不平衡,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度低,U形螺栓或鋼板銷與襯套松曠,前懸架運動干涉,道路不平等。③處理方法。檢查并調(diào)整前輪定位參數(shù)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、前輪的動平衡等。

(4)行駛跑偏。①故障現(xiàn)象。汽車在平直路面上行駛時,不能保持直線行駛,總是自動偏向道路某一邊,必須用力握住轉(zhuǎn)向盤,才能直線行駛。②故障原因。前橋或車架變形,前輪輪轂軸承和主銷松曠,定位參數(shù)改變;前輪輪胎新舊程度不同或氣壓不一致;減震器失效等。③處理方法。在平坦地段檢查輪胎磨損和氣壓;檢查前橋、車架有無變形及鋼板彈簧的片數(shù);路試檢查制動鼓上輪轂的溫度。

3)制動系統(tǒng)常見故障制動系統(tǒng)是汽車最重要的安全系統(tǒng)之一,一旦發(fā)生故障,后果不堪設(shè)想。汽車制動系統(tǒng)常見故障及其處理方法如下:

(1)制動不良或失靈。①制動管(如接頭處)滲漏或阻塞,制動液不足,制動油壓下降而失靈。應(yīng)定期檢查制動管路,排除滲漏、添加制動液、疏通管路。②制動管內(nèi)進(jìn)入空氣使制動遲緩,制動管路受熱,管內(nèi)殘余壓力太小,致使制動液汽化,管路內(nèi)出現(xiàn)氣泡。由于氣體可壓縮,因而在制動時導(dǎo)致制動力矩下降。維護(hù)時,可將制動輪缸及管內(nèi)空氣排凈并加足制動液。③制動間隙不當(dāng)。制動摩擦片工作面與制動鼓內(nèi)壁工作面的間隙過大,制動時輪缸活塞行程過大,以致制動遲緩、制動力矩下降。維修時,按規(guī)范全面調(diào)校制動間隙,即用平頭螺釘旋具從檢查孔撥動棘輪,將制動蹄完全張開,使間隙消除,然后將棘輪退回3~6齒,以得到所要求的間隙。

④制動鼓與摩擦襯片接觸不良,導(dǎo)致摩擦襯片與制動鼓接觸不良,制動摩擦力矩下降。若發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,必須鏜削或校正修復(fù),并根據(jù)需要更換新件。⑤制動摩擦片被油垢污染或浸水受潮,摩擦系數(shù)急劇降低,引起制動失靈。維護(hù)時,拆下摩擦片用汽油清洗,并用噴燈加熱烘烤,使?jié)B入片中的油滲出來,滲油嚴(yán)重時必須更換新片。對于浸水的摩擦片,可用連續(xù)制動以產(chǎn)生熱能使水蒸發(fā),恢復(fù)其摩擦系數(shù)即可。⑥制動主缸、輪缸皮碗(其他件)損壞,制動管路不能產(chǎn)生必要的內(nèi)壓,油液滲漏,致使制動不良。應(yīng)及時拆檢制動主缸、輪缸皮碗,更換磨蝕損壞部件。

2)制動單邊。①同軸左右兩邊制動器制動時間不一致,大多是兩邊制動器制動間隙不均或接觸面積差異所引起的。制動時,一邊摩擦片先接觸制動鼓進(jìn)行制動,而另一邊因間隙大、摩擦片與制動鼓接觸滯后,制動不同步。遇此現(xiàn)象,可按規(guī)范重新調(diào)校左右車輪制動間隙。②同軸兩邊制動器的制動力矩不同,致使車輪轉(zhuǎn)速不同,直線行駛的距離就不相等,從而造成制動單邊。這通常是由于某邊制動輪缸漏油、制動摩擦片油污嚴(yán)重、摩擦系數(shù)出現(xiàn)差異或左右輪胎氣壓不等所造成的,可用汽油清洗摩擦片、檢查輪胎氣壓、修復(fù)滲漏處,分別予以排除。③汽車不踏制動踏板就自動滑行到一側(cè)。這多為一側(cè)前懸架變形、前懸架車身底板變形、前懸架螺旋彈簧彈力嚴(yán)重下降,以及車架等有關(guān)部位在汽車制動時相互干涉或不協(xié)調(diào)所致。遇上述情況,查明原因后予以修復(fù)。

④制動時車輪自動向一邊轉(zhuǎn)彎而跑偏。這主要是兩邊制動鼓與摩擦片工作表面粗糙度不同,或一側(cè)制動管路接頭堵塞等引起的。應(yīng)分別查找根源,予以修復(fù)。⑤左右輪胎氣壓不均造成跑偏。左右輪胎充氣氣壓必須一致,否則由于兩邊車輪的實際轉(zhuǎn)動半徑不同、行駛的直線距離不等而導(dǎo)致側(cè)滑。必須按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)給各輪胎充氣。除上述原因之外,還有車輪定位失準(zhǔn)及左右輪胎磨損不同,由此路面對左右車輪的阻力差也會造成跑偏側(cè)滑。遇此情況,找準(zhǔn)原因之后分別按規(guī)范予以調(diào)?;蚋鼡Q部件。

(3)制動噪聲。①制動鼓失圓,其圓度誤差較大,制動鼓工作面變形,制動時摩擦片與制動鼓貼合瞬間發(fā)生碰撞,同時發(fā)出尖銳的撞擊響聲。維護(hù)時,拆下制動鼓,按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鏜削,并需進(jìn)行平衡性能校驗。②制動摩擦片表面太光滑、摩擦系數(shù)小而制動壓力大時,光滑的表面滑磨便產(chǎn)生摩擦噪聲。在摩擦副之間塞進(jìn)了異物擠壓摩擦表面,也會出現(xiàn)摩擦噪聲。維修時可拆下制動鼓,清除異物并用粗砂紙打磨摩擦片,并使配合摩擦副接觸面積達(dá)70%以上即可。③制動摩擦片嚴(yán)重磨損,表面出現(xiàn)溝槽及不規(guī)則形狀,制動時不能完全有效地和制動鼓貼合,或制動支撐板變形,破壞了鼓與片的同軸度,局部摩擦、碰撞而出現(xiàn)噪聲。維修時,應(yīng)更換摩擦片,校正制動支撐板。④前輪軸承損壞、滾道和滾珠表面出現(xiàn)麻坑、溝槽甚至碎裂,行駛中制動就會出現(xiàn)異響??筛鼡Q前軸頭軸承,即可消除此噪聲。

(4)制動鼓發(fā)熱。①當(dāng)放松制動踏板時,制動力沒完全解除,使得摩擦副長時間處于摩擦狀態(tài),造成起步困難、行駛無力,用手觸摸輪轂表面感到燙手。遇此情況按規(guī)范重新調(diào)節(jié)制動間隙即可。②駐車制動手柄沒完全放開,其原因是操作上的疏忽,致使摩擦副長時間處于摩擦狀態(tài)而發(fā)熱,必要時按規(guī)范調(diào)整手柄。③制動產(chǎn)生的熱量使回位彈簧受熱變形、彈力下降或消失,不能保證制動摩擦片總成及時回位,便不能及時徹底解除制動而使制動鼓發(fā)熱。及時檢修或更換回位彈簧,即可消除故障。

(5)駐車制動失靈。常見拉索或外套銹蝕、牽引彈簧折斷、脫落等,致使駐車制動操縱拉索或制動拉索在其外套內(nèi)拉動不靈活,由此造成手制動無法松開而工作失效。應(yīng)檢查制動操縱拉索和制動系統(tǒng)部件表面有無損傷,手柄操縱動作是否靈活,無卡滯現(xiàn)象,拉索連接頭和固定部位是否松動損壞。檢修時,對拉索加注潤滑脂進(jìn)行潤滑,或更換損壞件,重新按修理規(guī)范制動手柄轉(zhuǎn)動量。

4)行駛系統(tǒng)常見故障汽車行駛系統(tǒng)技術(shù)狀況的好壞直接影響到汽車行駛的平順性和操作穩(wěn)定性,所以對行駛裝置的常見故障應(yīng)該及時處理。(1)懸架發(fā)生剛性碰撞或異響。①故障現(xiàn)象。汽車行駛中懸架發(fā)生撞擊,有異響,震動強(qiáng)烈。②故障原因。鋼板彈簧銷或螺旋彈簧產(chǎn)生塑性變形;減震墊、限位塊損壞;潤滑不良;減震器失效等。③處理方法。檢查懸架是否變形、松動,減震墊的潤滑情況,必要時加注潤滑脂;檢查減震器是否損壞。

(2)輪胎異常磨損。①故障現(xiàn)象。輪胎出現(xiàn)兩肩磨損、胎冠中部磨損、內(nèi)(外)側(cè)磨損、鋸齒形磨損或波浪形磨損。②故障原因。前車輪外傾角及前束不符合要求;車輪輪轂軸承磨損、松曠;輪胎不平衡量過大,輪胎氣壓不正常;減震器失效,輪轂變形。③處理方法。檢查減震器是否失效,輪轂是否變形,必要時更換;檢查車輪輪轂軸承是否磨損、松曠,輪胎氣壓是否正常,必要時調(diào)整、補(bǔ)氣、做輪胎動平衡。

5)電氣設(shè)備常見故障(1)燈光設(shè)備常見故障。汽車燈光設(shè)備的常見故障有燈不亮、燈光暗淡、忽明忽暗及熔斷器發(fā)響等。造成上述故障的原因一般是燈絲燒斷、導(dǎo)線松脫、搭鐵不良、斷路或短路,充電電壓調(diào)整過高以及各種開關(guān)失效等。通常采用試燈法、試火法和電源短接法檢測。燈光設(shè)備常見故障及處理方法見表4-6。(2)組合儀表常見故障。汽車電子組合儀表的故障診斷,除了可以由車載微機(jī)自診斷系統(tǒng)進(jìn)行處理之外,還可以使用專門的檢測設(shè)備對其進(jìn)行檢測診斷。檢測時,應(yīng)該首先將傳感器電路斷開或拆下,用檢測設(shè)備對它們逐個進(jìn)行檢查。汽車電子儀表顯示系統(tǒng)的故障通常出現(xiàn)在傳感器、針狀插接器和導(dǎo)線、個別儀表及顯示器上。序號故障原因處理方法1線路短路或插頭松動檢修線路或接好插頭2接觸不良檢查、調(diào)整3燈泡不良更換4開關(guān)觸點燒蝕清楚燒蝕物或更換5熔絲燒斷檢修或更換6繼電器工作不良或損壞檢修或更換7閃光器工作不良或損壞檢修或更換8變光器工作不良或損壞檢修或更換

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