李惟肖
新能源汽車的動力系統與傳統燃油車的動力系統有著很大的區別,但因為新能源車是在傳統燃油車基礎上發展起來的,所以傳統燃油車的檢修技術僅可以用來參考,而實際在新能源車發動機的檢修當中需要參照針對車型發布的維修手冊和相應的診斷儀來配合檢修,在本文中結合了實際的純電汽車發動機的維修進行討論,僅供參考。
新能源汽車的三電系統(電池、電機、電控)是新能源車的動力源泉,由三電系統組成的動力系統相當于傳統燃油汽車的發動機。一定程度上新能源汽車是在傳統燃油汽車上發展起來的,對新能源汽車發動機的維修可以借鑒傳統燃油車發動機檢修的方法,但不能照搬,需要有自己的一套技術手段。
1.1 新能源車發動機檢修準備
發動機檢修前的準備工作,為了準確地判斷新能源汽車發動機的故障,準備工作必不可少,為此一方面要先對發動機進行必要的清潔,這有利于后續檢修時發現發動機故障點。然后要針對發動機的外觀,發動機艙進行檢查,確定發動機的狀況。注意清洗完成后要晾曬。
另一方面要檢查檢修時所有要用到的傳感器,包括位移、加速傳感器和應變片。隨后根據應力云圖以及發現理論應力危險截面,確定好傳感器的安裝位置,安裝傳感器要牢固,避免因為振動而導致的傳感器脫離。此外未來保證信號采集時車輛的重量符合標準車重,一般還需要進行配重。
1.2 發動機拆除與安裝
首先拆除電噴發動機控制單元和執行元件與傳感器之間的連線,按照一定順序拆下空濾、蓄電池,調整好暖風開關位置,打開散熱器蓋。拆除與發動機連接的各種接線。
其次,確定無外圍連接后,拆卸支架等位置的相交緩沖塊和變速器之間的連接,注意拆下來的東西要分門別類放好,部分零部件需要特殊保管,避免被污染。隨后用吊帶將發動機吊起,并放置在臺架上。
最后,根據汽車實際行駛時的工況,在發動機上安裝好傳感器,進行檢測,找到故障點。
以比亞迪e6電動汽車驅動電機及其控制器溫度過高的故障為例來進行探討。比亞迪e6純電汽車使用交流無刷永磁同步電動機驅動,通過采集電機旋變信號進行工作,當車輛行駛時,電動機通過旋轉變壓器檢測電動機位置,控制器將檢測的位置信號進行處理,并發送給控制器的IGBT模塊,邏輯信號控制IGBT開端,控制器輸出近似正弦交流電,電機定子的三相繞組在正弦繞組下構成圓形的旋轉磁場,驅動轉子轉動。旋轉變壓器會在電動機工作中進行跟蹤監測,用以控制電機的轉速和位置。E6純電汽車驅動電機和控制器故障,多數是由以下幾種原因造成的,如定子繞組短路、轉子和定子發生了碰撞、軸承出現了問題,傳感器的插接頭故障、零件損壞、線路不良,或者IGBT模塊出現問題,控制芯片損壞,旋轉變壓器故障,冷卻系統水泵故障,散熱器不良,管路故障等等。
針對這樣的故障問題,預先要先檢查冷卻水泵是否在運轉,管路是否正常,接頭是否由松動,如果有問題則排除。如果沒有問題需進一步檢查電機和控制器外部是否存在滲液,管接頭是否由松動,如果有故障則排除。檢查高低壓插接器工況是否良好,導線是否正常,若有則排除,檢查電機外部緊固螺釘是否緊固到位,是否存在異響,若有則排除。
然后用儀器設備進行故障診斷。先檢查蓄電池的電壓,一般可以用萬用表來檢查,根據維修手冊標準電壓為11~14V,如果電壓在11V以下,需要充電或者是更換蓄電池。用診斷儀讀取故障碼,針對新能源汽車的檢修有專門的診斷儀,針對本文研究的對象來說,可以使用比亞迪VDS1000診斷系統來診斷故障。一般一些比較典型的故障在診斷儀當中可以明確查到故障碼,如果診斷不順利,先看是否通信順暢,檢查電源線和CAN線,如果都正常但無通信則更換VTOG控制器。更換后還是沒有故障碼,則應全面檢查系統。
VTOG高壓電源電路檢查。先將電源檔調整到OK檔,如果不能調整,可以讀取VTOG數據流,若與蓄電池管理其總電壓相差在20V內,則分析若電壓值在0~199V可能的故障是電壓過低,蓄電池組存疑。若是在200~400V則跳到下一個電路,若在400V以上則需要檢查蓄電池包。而如果與蓄電池管管理器總電壓相差在20V以上,一般分兩種情況,一種可能是無高壓,需檢查高壓線束的連接,如果正常則需要檢查高壓配電箱的低壓控制端。另一種需要監察VTOG控制器或蓄電池管理其的采集電路,可用替換法來進行嘗試。這其中還需要注意檢查整車啟動流程,一般方法是踩下制動器,讀取蓄電池管控力氣數據流當中的預充狀態信息,如果預充信息顯示失敗,則檢查配電箱高低壓線束,如果正常,則更換VTOG嘗試,如果未能預充,則檢查上電環節。如果預充完成則檢查低壓控制器。
此后還需要診斷加速踏板深度傳感器,傳感器連接線束、電機回路,逐一排除確定故障點。
在維修當中要先向用戶了解驅動電機的運行情況,必要時做一次檢查試驗,一般可以將電機空轉,測試電機空載電流和損耗,檢查電機各部位溫度、振動、聲響等情況,測出電壓值、電流值、轉速等數據。在電機停機的狀態下測量電機絕緣電阻和直流電阻值,甚至可能測出泄漏電流值。然后根據檢測出的故障點有針對性進行拆裝,這部分需要根據比亞迪發布的維修手冊進行操作。
綜上所述,新能源汽車發動機是在傳統燃油車發動機的基礎上發展起來的,所以維修過程與傳統燃油車相似,也是需要先排除機械故障(如插頭松動等),再進行電控方面的電路檢修。不同之處在于新能源汽車有很多電路是高壓電,所以在維修時一定要注意安全,采用絕緣的檢測工具,同時相關的診斷儀器也是不一樣的,要依托具體的診斷儀來進行故障診斷。
(作者單位:東營科技職業學院)