◆文/江蘇 高月鵬 張湘衡
論汽車維修鈑金工的技術發展
◆文/江蘇 高月鵬 張湘衡
隨著科學技術和機械加工業的發展,汽車的性能不斷完善。汽車碰撞損壞主要是由于車身受損壞引起的,因此,汽車車身鈑金工的修理任務變得越來越重要,要求也越來越高,汽車鈑金工只有加強培訓和學習,才能適應當前汽車修理行業的發展和需要。
近幾十年來,汽車構件之間的配合和運轉更加準確精密,汽車發動機、底盤等機械故障率明顯下降;大量先進的科學技術成果被采用,汽車的整體結構不斷變化,整個汽車技術和汽車工業高速發展。這使得現代汽車成為機、電、液壓、電腦一體化的高新技術產物,現代汽車正向駕駛方便、運行平穩、乘用舒適、安全可靠、節能環保的方向發展。
在汽車發展過程中汽車車身變化為汽車中最重要的總成,目前大多采用整體式車身結構,汽車車身構件的連接方法也發生變化,導致汽車車身修理也隨之發生改變,車身的修復技術主要集中在汽車車身構件的分離、整修、選配或更換新構件上。在汽車維修發展的初期,損壞的汽車構件直接拆卸掉換成新的,這種做法費用昂貴而且為了等新構件浪費很多時間。隨著汽車修理開始形成專業化,車身維修技術也有了進步,不但開始采用汽車車身矯正工藝方法和固定的車身修理設備,而且還采用了提升設備以便將汽車提升離開地面,這樣維修人員易于接近車身部件,修理更有效率。
此外,汽車車身維修技術人員還要根據車身的構造、性能和構件材料的不同,制定出相應的修理方法。例如:汽車整體式車身的各種部件—操縱系統、懸架系統、冷卻系統、傳動裝置、電氣裝置等都直接安裝在整體式車身上,維修時需采用定位十分精準及合理的修復方法,修理設備也要更簡便且能同時修理無架式車身和車架式車身,修理技術也要便于在世界范圍內推廣采用,這樣才能使車身修復工藝有所發展。
汽車碰撞損壞的情況很復雜,它會受到碰撞障礙物、環境、車型、車速、碰撞部位、駕駛員的應變能力、汽車的防碰撞性能等各種因素的影響。汽車碰撞歸納為兩種類型:一類是輕微損傷,可以通過目測的方式對碰撞損壞部位、車身相關構件的重要測量點、機工和電工相關機件、車身系統功能等進行測量和檢查。此類碰撞汽車的整體結構及機件并未受到影響,只是損壞了汽車車身內板或加強件,維修時只要更換損壞的汽車外部構件或用整形修復機及鈑金工具修復輕微碰擦處即可,最后經機電工檢測后進行涂裝作業后完工。
另一類是嚴重損傷,不僅汽車車身外部復蓋件損壞,而且汽車的整體結構及構件也受到影響產生各種形式的碰撞損壞或變形。這一類汽車碰撞損壞修復不僅需要拆除車身外部已損壞的復蓋件,還需要拆除汽車車身的內部構件、加強件和相關機件,對汽車整體車身進行校正修復,并對損壞的構件進行更換且需要機、電、鈑金工的合作才能徹底修復。現在汽車修理廠一般都采用機電合一的技術,用電子控制技術進行診斷機械故障,只要連接上電腦,便可以讀出故障編碼,準確判斷故障原因,方便又有效。
1.掌握電子技術和自動化控制技術
汽車車身制造大量采用了電子技術和自動化控制技術,例如:汽車泊位輔助系統、車門窗玻璃升降系統、后備箱蓋升降系統以及汽車折疊式車頂系統等。這些系統不僅采用了自動電子控制技術,還采用了液壓控制技術,因此原來鈑金工的修理需要了解這些技術才能順利修理。以某品牌汽車泊位輔助系統(圖1)為例,這個系統由電路(圖2)、電子元件(圖3)、電子集塊(圖4)等組成,涉及到很多的自動技術,除需要定期檢查外在修復汽車保險杠時也需要檢查此系統,類似的還有汽車車門玻璃升降系統(圖5)等。

圖1 汽車泊位輔助系統原理圖

圖2 倒車警報系統實物線路

圖3 倒車警報系統電子元件

圖4 電子控制集成塊

圖5 車門玻璃升降系統
2.掌握折疊式硬頂車身的修復
汽車既是一個生活必須品,又是一個消費產品,很多品牌汽車也是高檔消費品。汽車制造商追求安全、舒適、豪華的亮麗品牌形象,一些汽車也打出很高的質量和安全要求:最理想環保、最為客戶利益著想、最合理的結構設計等。例如2007年春季生產的寶馬系列敞篷汽車(圖6)。該車輛首次使用了輕型鋼板結構的折疊式硬頂,帶有全自動打開和關閉機械機構,可以在 25s內打開或關閉車頂。

圖6 寶馬汽車的折疊式車頂
新款寶馬系列敞篷車折疊式硬頂(英文稱為“Retractable Hardtop RHT”)向后觀察的視野也非常好。后窗玻璃的面積比上一代車型大很多,因此在進行換車道、轉彎或停車入位等行駛操控時感覺更舒適。
折疊式硬頂的汽車具有保值性高、防盜性更好且不易損壞、全天候適應性、高速行駛(不超過270 km/h)時可與硬頂跑車相媲美的隔音效果等優點。寶馬折疊式硬頂汽車的翻折高度也很小(約170cm),因此即使在車庫內也可以打開和關閉。
鋼板制成的三個車頂外殼在質量和剛度方面進行了優化,行李廂蓋也采用了鋼板結構。折疊式硬頂由一個中央液壓裝置控制8個液壓缸的方式來驅動(移動過程),此外還通過6個充氣支撐桿為移動過程提供支撐。液壓裝置總成在行李廂地板處的一個凹槽內,由敞篷車車頂模塊(CTM)控制。前部車頂通過外殼內的中央電機鎖止整個折疊式車頂系統;車頂通過一個在風窗框板和中部車頂外殼上的連桿機構鎖止進行控制;車頂外殼通過傳動軟軸(與滑動天窗傳動機構類似)或柔性推力軟軸彼此鎖止在一起;行李廂蓋通過安裝的自動軟關功能(SCA)來鎖止。另外折疊式硬頂可以用操縱中控臺上的中央按鈕打開也可以用遙控器直接打開,移動過程(打開/關閉)中可以讓折疊式硬頂停在任意一個位置。
此種類型車身部分是電子技術、電控技術和液壓系統的組合體,修理時原需要汽車鈑金工需掌握上文中車身構造、折疊原理及相關電控技術等很多的現代技術才能進行修理。
3.掌握疊式車頂機電綜合結構的修復
汽車各種裝置和功能,為了達到理想的結構和追求智能化,常采用機械—電子的綜合結構。
(1)行李廂蓋的結構和工作程序
在行李廂蓋按鈕打開行李廂蓋時,某個微型開關受控,接線盒JB 讀取微型開關狀態。JB通過K-CAN向CAS發送一條相關信息,順利通過檢查后,CAS發出授權指令,JB控制行李廂蓋開鎖傳動裝置。傳動裝置通過拉線操縱開鎖桿,右側和左側行李廂蓋鎖開鎖。JB通過 K-CAN發送行李廂蓋狀態(開鎖)。
CTM接收到狀態信號,隨后CTM發出SCA傳動裝置啟動指令,傳動裝置隨即達到準備工作位置,可以執行關閉過程或輔助完成關閉過程。關閉行李廂蓋時,SCA傳動裝置處于準備工作位置。左側和右側行李廂蓋鎖到達鎖桿位置時,兩個微型開關就會受控,由CTM讀取開關狀態信息。隨后CTM 控制兩個SCA傳動裝置(每個SCA傳動裝置上各有一個微型開關),直至另外兩個微型開關向CTM 發送“行李廂蓋已鎖止”狀態信號。
手動關閉行李廂蓋時無需自動軟關功能傳動裝置進行相關操作。但是為了確保安全及行李廂蓋確實關閉,還是會操控自動軟關功能傳動裝置。SCA 傳動裝置的限位位置處于“開鎖”狀態時,通過另外兩個微型開關向 CTM發送相關信號。
(2)雙重鎖止裝置
為了確保汽車車頂操縱的穩定可靠,每個自動軟關功能傳動裝置都有一個雙重鎖止裝置,用于防止自動軟關功能傳動裝置過熱。該裝置允許操作自動軟關功能傳動裝置20次(計數器最多累加20次),隨后以電動方式禁用自動軟關功能傳動裝置大約2min,裝置為折疊式頂蓬結構(圖7)。

圖7 折疊式頂蓬結構
后部模塊(圖8)為車頂后部模塊,后部模塊通過一個帶有主支座的支撐桿結構固定在車身上,后部模塊質量約為40kg,行李廂蓋帶有自動軟關功能。
(3)機電及控制傳感裝置
為了保證車頂的操作穩定可靠會采用機電及控制傳感裝置,即“車頂外殼部分打開/關閉”霍爾傳感裝置。在右側車頂外殼液壓缸上裝有兩個霍爾傳感器,用于探測車頂外殼液壓缸內的活塞移動情況。活塞移出時,“車頂外殼部分打開”霍爾傳感器就會向CTM發送一個信號。處于該位置時,各車頂外殼完全疊加到一起,此時可存放入行李箱內。車頂外殼液壓缸內的活塞幾乎完全移入時,“車頂外殼部分關閉”霍爾傳感器就會向CTM發送一個信號。從該位置開始,硬頂減慢關閉速度,直至到達風窗框板處(間接防夾保護功能)。

圖8 折疊式硬頂的后部模塊
隔板模板右側安裝了車頂蓬裝置的霍爾傳感器,后部模板有一個弓形架,到達限位位置時,該霍爾傳感器就會向CTM發送一個信號,弓形架就會改變霍爾傳感器內的電壓。
“車頂套件收回”工作過程的霍爾傳感器安裝在行李廂內的右側底板上。前部車頂外殼的導向銷到達底板內的導軌處時,該霍爾傳感器就會向CTM 發送一個信號。從該位置起,即可控制硬頂鎖止裝置的傳動裝置,且后部模塊可以重新關閉(圖9)。

圖9 車頂蓬打開和關閉過程狀態
這些汽車結構和構件修復十分復雜,目前汽車修理廠的汽車鈑金工根本不能完成,所以提高汽車鈑金工的技術技能已是當務之急。現在許多城市到今天都沒有安排汽車鈑金工技師進行培訓,甚至很多在崗的汽車鈑金工也從未進行過培訓,這樣的情況必須引起各級技術管理部門的重視,只有加強汽車鈑金工培訓,才能促進汽車修理行業發展。