一、故障檢測方法
汽車故障檢測是通過觀察、檢測、分析及判斷等一系列工作完成的,其基本方法主要分為兩類:直觀檢測法與現代儀器設備檢測法。
(1)直觀檢測法直觀檢測法又稱人工經驗檢測法,是指檢測人員藉助豐富的實踐經驗和一定的理論知識,在汽車不解體或局部解體的情況下,依據直觀的感覺,藉助簡單工其,採用眼觀、耳聽、手摸和鼻聞等手段對汽車進行檢查、試驗和分析,查明故障原因和故障部位。
(2)現代儀器設一備檢測法現代儀器設備檢測法是在人工經驗檢測法的基礎上發展起來的一種檢測方法,是指在汽車不解體的情況下,使用測試儀器、檢測設備或工具,檢測整車、總成或機構的參數、曲線和波形,為分析、判斷汽車故障原因提供定量依據。
實際上,上述兩種方法經常會同時使用,稱為綜合檢測法。
電動汽車的故障處理同傳統汽車故障處理的含義相似,而因為電動汽車構造的特殊性又在細節上與傳統內燃機汽車存在著差異。基本流程首先應找到故障產生的部位;之後用相應的儀器進行測試,分析、研究故障產生的原因,推理驗證故障的產生情況;然後進行維修,確認故障已經修復;最後駕駛人試車,以檢驗故障修復的效果。
二、動力系統常見故障及處理方法
2.1動力電池系統
電動汽車中高壓系統的功能是確保整車系統動力電能的傳輸,並隨時檢測整個高壓系統的絕緣故障、斷路故障、接地故障和高壓故障等,是確保整車設備和人員安全的首要任務,也是電動汽車產業化的關鍵技術之一。
電動汽車的主要部件----動力電池系統屬於高壓部件,其設計的好壞直接影響著整車安全性及可靠性。在動力電池系統中,從故障發生的部位看,分為傳感器故障、執行器故障(接觸器故障)和部件故障(電芯故障)等,動力電池系統故障診斷及處理十分必要。
動力電池系統故障按照故障發生的部位可以分為三類,即單體電池故障、電池管理系統故障、線路或連接件故障。
(1)單體電池故障單體電池的故障包括三種。
①第一種故障電池性能正常,無需更換,對應故障有單體電池soc偏低和單體電池soc偏高。如果單體電池SOC偏低,則該電池在汽車行駛過程中,電壓最先達到放電截止電壓,使得電池組實際容量降低,應對該單體電池進行補充充電。如果單體電池soc偏高,則該電池在充電末期最先達到充電截止電壓,影響充電容量,需對該單體電池進行單獨補充放電。
②第二種故障電池性能衰退嚴重,應立即更換,對應故障有單體電池容量不足和單體電池內阻偏大。在電池組中,最小的單體電池容量也限制了整個電池組的容量,因此發生單體電池容量不足故障會影響車輛續駛里程。鋰離子電池內阻如果過大,會嚴重影響電池的電化學性能,如充放電過程中的極化嚴重、活性物質利用率低、循環性能差等。
③第三種故障電池影響行車安全,對應故障包括單體電池內部短路;單體電池外部短路;單體電池極性裝反,在強振動下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質、接線柱、外部連線和焊點可能會折斷或脫落,造成單體電池內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:一是動力電池成組時單體電池一致性問題,單體電池的soc、容量、內阻木身就存在差異;二是單體電池在成組應用過程中因為應用環境差異(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)電池管理系統故障電池管理系統對於保障電池組的安全及使用壽命,最大限度發揮電池系統效能具有重要作用。電池管理系統通常對單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進行實時監控採樣,並將實時參數反饋給整車控制器。電池管理系統除了對電池性能參數進行監控、實施電性能管理以外,還具有熱管理為主的應用環境管理,實施對電池的加熱和冷卻,確保電池的良好應用環境溫度以及溫度場的一致性。若電池管理系統發生故障,就失去了對電池的監控,不能估計電池的soc,容易造成電池的過充、過放、過載、過熱以及不一致性問題的增加,影響電池的性能、使用壽命和行車安全。
電池管理系統故障包括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、加熱器故障和冷卻系統故障等。
(3)線路或連接件故障線路或連接件故障的診斷對於確保行車安全和整車的可靠性同樣重要。例如,因為車輛的振動,電池間的連接螺栓可能會出現鬆動,電池間接觸電阻增大,發生電池間虛接故障,以致電池組內部能量損耗增加,造成車輛動力不足和續駛里程短,在極端情況下還能引起高溫,產生電弧,熔化電池電極和連接片,甚至造成電池著火等極端電池安全事故。
在電動汽車運行過程中,單體電池之間可能發生相對跳動,造成兩電池間的連接片折斷。電池箱和電動汽車的電氣連接也是故障的高發點,電插接器在經歷長時間振動後容易產生虛接,出現易燒蝕、接觸不良等故障。
動力電池系統常見故障及處理方法見表1。
2.2電動機驅動系統
電動機驅動系統的故障主要分為電動機故障與電動機控制器故障。
電動機是電能和機械能轉換,實現車輛驅動的關鍵部件,是典型的機電混合體。電動機故障涉及因素較多,如電路系統、磁路系統、絕緣系統、機械系統以及通風散熱系統等。任何一個系統工作不良或其相互之間配合不好均會導致電動機出現故障,所以,電動機故障要比其他設備的故障更復雜,電動機故障診斷所涉及的技術範圍更廣。此外,電動機的運行還與其負載情況、環境因素有關。電動機在不同的狀態下運行,表現出的故障狀態各不相同,這進一步增加了電動機故障診斷難度。通常而言,電動機的故障可分為機械故障與電氣故障。機械方面的主要故障有定子鐵芯損壞、轉子鐵芯損壞、軸承損壞和轉軸損壞,其故障原因為由振動、潤滑不充分、轉速過高、靜載過大、過熱而引起的磨損、壓痕、腐蝕、電蝕和開裂等;電氣方面的故障則主要是定子繞組故障與轉子繞組故障,故障原因包括電動機繞組接地、短路、斷路、接觸不良和鼠籠斷條等。
因為器件本身的結構和物理特性以及相互間的電磁兼容性問題,電動機控制器故障也成為電動機驅動系統發生故障的主要原因。電動機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、直流母線接地錯誤、直流側電容短路、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故障。電動機常見故障及處理方法見表2。主電動機控制器常見故障及處理方法見表3。
三、汽車底盤常見故障及處理方法
3.1變速器
變速器擔負著變速、變轉矩、實現倒車並利用空擋暫時切斷動力等任務,使得汽車適應各種條件下的行駛,並能滿足“不跳擋、不亂擋、不漏油、無異響、傳動平穩、變換擋位自如”的技術要求。因為汽車在行駛過程中,變速器各運動部件經常處於高轉速、大負荷的工作條件下,當行駛道路複雜時,擋位變換頻繁,在換擋過程中,變速器內部齒輪之間、齒輪和軸之間因相對運動的變化而發生衝擊,使各部件產生磨損,特別是裝配調整不當或駕駛人操作不當,則會加劇磨損,甚至造成機件的損壞,從而使變速器發生故障。
變速器常見故障及處理方法見表4。
3.2轉向系統
轉向裝置主要由轉向器與傳動機構兩部分組成,轉向裝置技術狀況的好壞,直接影響到汽車行駛的平順性、操縱穩定性、安全可靠性以及輪胎的磨損等。隨著汽車行駛里程的增加,轉向裝置中的某些機件將由於磨損而失去正確的幾何形狀,配合間隙也不斷增大,轉向裝置的技術狀況不斷變差,最終產生種種故障。
(1)方向盤自由行程過大
①故障現象汽車實施轉向或接收路面感覺不靈敏,方向盤遊動間隙大於規定標準,方向盤雖然轉動了很多,但轉向輪沒有發生偏轉,或方向盤不動而轉向輪卻自動偏轉。
②故障原因方向盤和轉向軸固定螺母鬆動;轉向器主、從動部分齧合間隙過大;搖臂軸與襯套間松曠;轉向器內主、從動軸承松曠;橫、直拉桿球節調節不當或磨損松曠;轉向節主銷與襯套磨損嚴重等。
③處理方法兩人配合,一人在車上轉動方向盤,另一人在車下觀察搖臂和轉向輪。如果方向盤已轉動很多而搖臂並不擺動,說明故障在轉向器部分;如果搖臂已轉動很多而前輪不偏轉,則故障在傳動機構。
(2)轉向沉重
①故障現象汽車在運行中,駕駛人向左或右轉動方向盤時,感覺沉重吃力而且無回正感。當汽車以低速轉彎行駛時,轉動方向盤非常吃力,甚至打不動方向盤。
②故障原因轉向軸彎曲變形;轉向器內主動部分的軸承預緊力過大;轉向器內缺油;搖臂軸和襯套裝配過緊;主銷內傾、後傾角度變大或前束不符合要求;前鋼板彈簧撓度尺寸不滿足要求;輪胎氣壓不足。
③處理方法支起前橋,如果轉向輕便,則故障在前軸、輪胎等部位;如果轉向沉重,則故障在轉向器或傳動機構。
(3)前輪搖擺
①故障現象汽車在一定速度下行駛時,兩前輪各自繞主銷產生角振動,一般為前輪擺動。前輪左右擺動嚴重時,方向盤抖振強烈,手感發麻,甚至在駕駛室內都可以看到車頭晃動,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;轉向機構松曠;前輪質量不平衡;轉向系統剛度低,U形螺栓或鋼板銷和襯套松曠,前懸架運動干涉,道路不平等。
③處理方法檢查並調整前輪定位參數、轉向機構、前輪的動平衡等。
(4)行駛跑偏
①故障現象汽車在平直路面上行駛時,無法保持直線行駛,總是自動偏向道路某一邊,必須用力把住方向盤,才能直線行駛。
②故障原因前橋或車架變形,前輪輪轂軸承與主銷松曠,定位參數改變;前輪輪胎新舊程度不同或氣壓不一致;減振器失效等。
③處理方法在平坦地段檢查輪胎磨損與氣壓;檢查前橋、車架有無變形及鋼板彈簧的片數;路試檢查制動鼓上輪轂的溫度。
3.3制動系統
制動系統是汽車最重要的安全部位之一,一旦發生故障,後果將不堪設想。汽車制動系統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。需定期檢查制動管路,排除滲漏、添加制動液、疏通管路。
②制動管內進入空氣使制動遲緩,制動管路受熱,管內殘餘壓力太小,導致制動液氣化,管路內出現氣泡。因為氣體可壓縮,所以在制動時導致制動力矩下降。維護時,可將制動輪缸及管內空氣排淨並加足制動液。
③制動問隙不當。制動摩擦片工作面和制動鼓內壁.工作面的間隙過大,制動時輪缸活塞行程過大,導致制動遲緩、制動力矩下降。維修時,按照規範全面調校制動間隙,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,再將棘輪退回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,以致摩擦襯片與制動鼓接觸不良,制動摩擦力矩下降。如果發現此現象,必須幢削或校正修復。需要的話可以更換新件。
⑤制動摩擦片被油垢汙染或浸水受潮,摩擦係數快速降低,引起制動失靈。維護時,拆下摩擦片用汽油清洗,並用噴燈加熱烘烤,使得滲入片中的油滲出來,滲油嚴重時必須更換新片。對於浸水的摩擦片,可用連續制動來產生熱能使水蒸發,恢復其摩擦係數即可。
⑥制動主缸、輪缸皮碗(或其他件)損壞,制動管路無法產生必要的內壓,油液漏滲,致使制動不良。應及時拆檢制動主缸、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,通常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,一邊兒摩擦片先接觸制動鼓進行制動,而另一邊兒由於間隙大、摩擦片與制動鼓接觸滯後,制動不同步。遇此現象,可重新校對左右輪制動間隙。
②同軸兩邊制動器的制動力矩不同,使得車輪轉速不同,直線行駛的距離就不相等,從而造成制動單邊。這一般是因為某邊制動輪缸漏油、制動摩擦片油汙嚴重、摩擦係數出現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、修復滲漏處,分別進行排除。
③不踩制動踏板汽車就自動滑行到一側。這通常為一側前懸架變形、前懸架車身底板變形、前懸架螺旋彈簧彈力嚴重下降以及車架等相關部位在汽車制動時相互干涉或不協調所致。遇上述情況,查明原因後加以修復。
④制動時車輪自動向一邊兒轉彎而跑偏。這主要是兩邊制動鼓和摩擦片工作表面粗糙度不同,或一側制動管路接頭堵塞等引起的。應分別查找根源,加以修復。
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,否則因兩邊車輪的實際轉動半徑不同、行駛的直線距離不等而出現側滑。必須給各輪胎按規定充氣。
⑥除上述原因以外,還有車輪定位失準及左右輪胎磨損不同,由此路面對左右車輪的阻力差也會引起跑偏側滑。遇此情況,找準原因之後分別進行調校或更換部件。
(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,制動時摩擦片和制動鼓貼合瞬間發生碰撞,同時發出尖銳的撞擊響聲。維護時,拆下制動鼓進行鋰削,並需進行平衡性能校驗。
②制動摩擦片表面太光滑、摩擦係數小而制動壓力大時,光滑的表面滑磨就會產生摩擦噪聲,或在摩擦副之間塞進了異物擠壓摩擦表面,由此也會發出摩擦噪聲。維修時可拆下制動鼓,清除異物並用粗砂紙打磨摩擦片,並使其配合摩擦副接觸面積達到70%以上即可。
③制動摩擦片嚴重磨損,表面出現溝槽和不規則形狀,制動時無法完全有效地和制動鼓貼合,或制動支撐板變形,破壞了鼓和片的同軸度,局部摩擦、碰撞而出現噪聲。維修時,應更換摩擦片,校正制動支撐板。
④前輪軸承損壞、滾道和滾珠表面出現麻坑、溝槽甚至碎裂,行駛中制動就會發出異響。可更換前軸頭軸承,即可消除此噪聲。
(4)制動鼓發熱
①當放鬆制動踏板時,制動力未完全解除,使得摩擦副長時間處於摩擦狀態,引起起步困難、行駛無.力,用手觸摸輪轂表面感到燙手。遇此情況,需重新調節制動間隙。
②駐車制動手柄沒完全放開,其原因是操作上的疏忽,導致摩擦副長時問處於摩擦狀態而發熱,必要時按規範進行調整手柄。
③制動產生的熱量使回位彈簧受熱變形、彈力下降或消失,不能確保制動摩擦片總成及時回位,便無法及時徹底解除制動而使制動鼓發熱。應及時檢修或更換回位彈簧,即可消除故障。
(5)駐車制動失靈常見故障包括拉索或外套鏽蝕,牽引彈簧折斷、脫落等,導致駐車制動操縱拉索或制動拉索在其外套內拉動不靈活,由此造成駐車制動鬆不開而工作失效。需檢查制動操縱拉索和制動系統部件表面有無損傷,手柄操縱動作是否靈活,有無卡滯現象,拉索連接頭及固定部位是否鬆動、損壞。檢修時,對拉索加註潤滑脂進行潤滑,或更換損壞件,重新調整制動手柄轉動量。
3.4行駛系統
汽車行駛系統技術狀況的好壞直接影響到汽車行駛的平順性和操作穩定性,所以,對行駛裝置的常見故障應及時處理。
(1)懸架發生剛性碰撞或異響
①故障現象汽車行駛中懸架發生撞擊,發出異響,振動強烈。
②故障原因鋼板彈簧銷或螺旋彈簧產生塑性變形;減振墊、限位塊損壞;潤滑不良;減振器失效等。
③處理方法檢查懸架是否變形、鬆動,減振墊的潤滑情況,必要時添加潤滑脂;檢查減振器是否損壞。
(2)輪胎異常磨損
①故障現象輪胎出現兩肩磨損、胎冠中部磨損、內(外)側磨損、鋸齒形磨損或波浪形磨損。
②故障原因前車輪外傾角和前束不符合要求;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;減振器失效,輪轂變形。
③處理方法檢查減振器是否失效,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,必要時調整、補氣、做輪胎動平衡。
四、電氣設備常見故障及處理方法
(1)燈光設備汽車燈光設備的常見故障包括燈不亮、燈光暗淡、忽明忽暗及熔斷器發響等。造成上述故障的原因通常是燈絲燒斷、導線鬆脫、接地不良、斷路或短路;充電電壓調整過高以及各種開關失效等。一般採用試燈法、試火法和電源短接法檢測。
燈光設備常見故障及處理方法見表5。
(2)組合儀表汽車電子組合儀表的故障診斷,除了可以由車載微機自診斷系統進行處理之外,還可以使用專門的檢測設備對其進行檢測及診斷。檢測時,應首先將傳感器電路斷開或拆下,用檢測設備對它們逐個進行檢查。汽車電子儀表顯示系統的故障通常都出現在傳感器、針狀插接器和導線、個別儀表及顯示器上。
①里程錶不工作可能原因包括組合儀表故障、里程錶傳感器損壞及相關線路故障。首先檢查儀表本身,再對里程錶傳感器進行檢測,判斷出傳感器損壞,更換新傳感器,排除故障。
②儀表板上電源指示燈不亮而電動機運轉正常
a.儀表板正負極引線間無電壓接插件接觸不良或引線斷路,重新插接或換線。
b.發光管損壞更換或修復發光管。
c.儀表板線路板有斷路更換或修復儀表板線路板。
③主控制器功能一切正常(包括燈光夜間照明功能與儀表的通信功能等),但其他所有控制器工作均不正常。檢查CAN通信線是否存在短路或是斷路故障,系統斷電後直接用萬用表測量CAN線是否短路或斷路。
五、空調系統常見故障及處理方法
空調系統出現故障時,需先檢查冷卻系統、壓縮機與發動機風扇傳動帶、風扇離合器、冷凝器散熱片、冷凝器、空調真空管以及真空電動機等的工作情況。冷卻系統的工作狀況,可使用歧管壓力錶測量其高、低壓側的壓力進行檢測。
空調系統常見故障及處理方法見表6。
六、典型車輛故障表
(1)純電動乘用車純電動乘用車故障對照表見表7 。
(2)純電動客車純電動客車故障對照表見表8和表9。
(3)純電動環衛車純電動環衛車故障對照表見表10。
閱讀更多 野sir 的文章