原 野
(河南工業和信息化職業學院,河南 焦作 454000)
隨著我國社會經濟的飛速發展,人們生活質量的普遍提升,農業領域也跨入了多元的現代化發展的新時代,農用車也在農業發展中扮演著重要的角色,農業運輸車在農業中越來越常見[1]。農用車已經成為農業運輸、種植等方面的主要工具,農用車車燈經歷了很長時間的發展,從煤油燈、乙炔燈發展到現在常用的鹵素燈、LED 大燈、激光大燈,在發光效率、光照強度及節能性等方面能更好地滿足現代化農業生產及運輸的各種需求。燈泡發熱嚴重、使用壽命短等問題逐漸得到改善,車燈能更好地保護駕乘人員及道路上的其他行人、車輛的安全,提升了農作物生產與運輸的效率。行車安全是十分重要的[2],在實際行駛中,燈光是輔助駕駛員安全行駛的重要工具,若車燈出現故障,則會對駕駛員的操作及道路上行駛的其他車輛造成嚴重危害[3],如轉向燈故障會導致車輛轉向時無法向周邊車輛發出相應行駛信號,導致周邊車輛無法及時進行速度等方面的調整,最終可能引發交通事故,造成嚴重的人身傷害和財產損失[4]。因此,需要對農用車燈光系統的維護、故障檢修等工作進行深入研究。
農用車的車燈結構與一般汽車的車燈結構并無太大差異,它在農用車行駛時發揮著不同的重要作用[5]。一般而言,可根據車燈作用對車燈系統進行劃分,包括照明、信號指示等類型,前者包括前照燈、前霧燈、倒車燈、頂燈等,后者包括轉向燈、示廓燈、后霧燈、制動燈、駐車燈等;也可根據車燈在車輛上的分布情況,將其分為車內燈、車外燈兩類,如前照燈、前后霧燈、轉向燈、倒車燈均屬于車外燈,而儀表燈、頂燈、踏步燈則屬于車內燈[6]。就同一款車而言,由于車輛配置的不同,其燈光系統也存在較大差異。低配車輛會減少配置,如不配置踏步燈、后視鏡轉向燈等,而前照燈、霧燈、轉向信號燈、制動燈等是必須配置的。而如今市面上的農用車種類多樣,以農用運輸車為例,不同型號車輛的車燈系統是不同的,車燈數量、種類及電路圖等均有較大區別,且一些不同類型的車燈是相關聯的。因此,一些故障的診斷和檢修較為復雜。為更好地探究和總結車燈各種故障的診斷與檢修方法,需要對車燈系統的特點、結構、工作原理等基礎知識進行全面的總結。
1)車燈數量多。農用車是復雜的機電產品,相比一般汽車,其車燈系統擁有更多的負載,中小型農用車燈具數量為40~50 個,分布在車輛前后、內外的各個位置。如今,為了提升汽車操作人員駕駛、乘坐的舒適度,一些大型的農用車增加了更多的燈具,也在一定程度上增加了車燈故障率。
2)車燈導線長。農用車車身的尺寸比一般汽車大,其前后及駕駛艙各個位置均可能布置車燈,因此一些車燈使用的導線很長。如汽車前后邊緣位置的車燈使用的導線很長,在使用中極易因磕碰出現故障。相比車輛其他用電系統,燈光系統總計使用的導線也十分長,如中小型農用車需要用到30 m 左右的線路,且隨著車燈數量及車身尺寸的增加,該系統所用導線也會增長[7]。
3)控制裝置多。由于農用車工作環境較為復雜,因此其燈光系統具有非常多的控制裝置,如燈光的各種開關及繼電器、保險絲、插接器。在車輛長期使用中,控制器件容易在持續的顛簸、振動的工作環境中出現接觸不良、斷路等問題,導致控制元件及車燈無法正常使用。而一些控制裝置及相關的導線隱藏于儀表臺下方位置,在維修時需要將相應位置的裝飾拆除,但這會使故障診斷變得復雜、效率低下,因此技術人員需要熟悉不同車型燈光系統的電路圖,才能準確、快速地判斷故障部位[8]。
1)前照燈。又稱頭燈、大燈,一般由兩組燈或四組燈構成。當農用車在外部光線昏暗的條件下行駛或進行農業工作時,需要開啟前照燈為車輛向前行駛提供照明,為相關農業生產操作提供高強度的照明,且需要具備遠近光交替功能,以幫助駕駛者進行會車、超車等操作,適應不同的運輸或農業生產環境[9]。
2)霧燈。在大霧、大雨、大雪等惡劣天氣下,為保證相關農業生產、運輸工作順利開展,需開啟農用車霧燈來改善車輛工作狀況。農用車在霧天行駛時開啟霧燈后,相向行駛車輛和跟隨車輛能較好地獲取自身車輛的行駛位置、速度等信息。霧燈包括前霧燈、后霧燈,前霧燈安裝于前照燈下方,后霧燈安裝于車輛左側尾部。霧燈一般采用穿透性強的黃色光、橙色光。
3)位置燈與示廓燈。位置燈安裝于車尾,示廓燈安裝于汽車前部、尾部,為鄰近車輛提供車輛行駛速度、車輛寬度、車輛位置等信息。一般用于能見度低、光線昏暗的環境[10]。
4)制動燈與停車燈。制動燈安裝于汽車尾部,車輛減速時自動點亮。停車燈安裝于汽車左側,車輛停靠時始終閃爍,以提醒跟隨車輛避免追尾、擦碰。
5)轉向信號燈。車前、車尾的左右側翼子板均安裝有兩個轉向燈,汽車變道、轉向時,需開啟頻繁閃爍的轉向燈告知附近車輛及行人。
6)儀表燈。當汽車夜間行駛時,儀表燈能幫助駕駛員看清儀表信息。
7)其他車燈。除了上述汽車標配的車燈,還有踏步燈、頂燈、工具燈等。頂燈提供車內照明,踏步燈方便人們在昏暗光線環境中上下車。
筆者對比研究多款農用車外部、內部燈光系統的電路圖,發現照明系統由電源系統、照明設備、控制裝置和中間環節構成。當駕駛者進行相應控制操作后,命令通過導線等中間環節傳遞到照明設備,相應燈具亮起,車內儀表盤上相應指示燈也會亮起。燈光系統的電路較為復雜,以前大燈為例,其通過導線由燈光控制系統中的多個開關控制,在點火開關開啟、電源及各電路無故障的情況下,開啟不同開關,大燈可實現不同照明效果。如變光開關開啟時,開關搭接在不同位置,前大燈進行遠光、近光兩種模式的變換,車內燈光系統中儀表盤上的指示燈也會進行相應變換。
不同種類燈具內部的工作原理也是不同的,目前農用車主要使用鹵素燈和LED 燈,未來幾年內LED 燈依然是農業車主要使用的照明產品,其具有安全性高、壽命長、節能性好等優點,在使用時能為農用車的運行提供穩定、高強度、穿透力強、超長照射距離的白光,且比較節能,因此能適應農用車復雜的工作環境。
農用車輛一般采用蓄電池作為燈光系統的輔助電源。首先,維修人員可通過蓄電池的觀察孔,檢查電池充電情況、質量狀態。顯示綠色表示電瓶電量充足且電瓶狀態完好,黑色表示虧電,白色表示電池損壞需更換。其次,檢查蓄電池接線柱情況,查看蓄電池正負極接線柱有無腐蝕、污物,若有則及時進行清理,若接線柱安裝不牢固,則可能存在虛接的情況,需要加固。最后,檢查蓄電池電壓,先校驗萬用表,觀察萬用表通斷情況,若正常導通再用萬用表測量電壓值,一般12 V 左右為正常電壓,若低于11 V,則車輛不能啟動,需要更換蓄電池。
農用車中很多燈光的電路需要用到繼電器來實現控制。繼電器由多個端子構成,一般為四個,其中兩個端子組成一個控制線圈,被稱為輸入回路。線圈通電后產生磁性,另兩個端子連接的觸點開關隨磁性的產生而吸合,被稱為輸出回路。繼電器正常工作時,輸入回路的線圈在通電后形成磁場,輸出回路的兩個端子的開關被吸合,整個線路導通。若繼電器出現觸點不閉合等常見故障時,首先應檢測輸入回路線圈的電阻值,60 Ω~120 Ω 為正常,若阻值過大則表明線圈斷路,需要更換繼電器。若輸入回路阻值正常,再將其與蓄電池相連,對輸出回路兩端的阻值進行測量。若阻值小于1 Ω,則表明繼電器工作正常;若阻值很大,則表明輸出回路斷路,需更換繼電器。
車燈亮度低,除了蓄電池電量不足、發電機故障等電力系統方面的原因,還可能是額外電阻、燈泡外罩污染、燈泡效能低、照明燈位置偏移、燈光反射面產生污垢等原因造成的。檢修時,首先需要檢查發電機、蓄電池是否正常。若正常,再根據系統電路查看相關開關位置,用預留位置找出發光電纜系統的接頭,及時修復排查故障,并檢查燈泡位置、效能、外罩等是否正常。
故障描述:實車驗證時,遠光燈不亮,近光燈正常,遠光燈操作開啟時中控儀表臺也沒有相應顯示。
故障診斷與檢修:農用車在工作中往往需要照射距離超遠的遠光燈來輔助車輛在復雜的環境中行駛。維修該故障,首先應結合電路圖,初步判斷故障點在控制端線束;然后打開保險盒,測量遠光燈保險絲電阻,若電阻無窮大,則保險絲燒斷,需要更換保險絲重新測量;若電壓正常且該保險絲阻值正常,保險絲未熔斷,則需要測量遠光繼電器的電壓和線圈阻值,若不正常,更換繼電器即可;最后檢查遠光燈是否正常亮起,完成檢修作業。
故障描述:開啟前照燈開關,車輛前照燈的遠光、近光均不亮。
故障診斷與檢修:前照燈對于農用車的安全工作十分重要,此故障一般由燈光變換開關、控制模塊、連接線束等方面的故障引起。首先將燈光的開關控制調至大燈檔,然后拔掉燈光開關的插接器,使用萬用表檢測插接器開關各個端子,若某端子不導通,則表明開關存在故障,更換開關即可;若各端子均導通,則需檢查開關插接器有無松動、接觸不良等問題,若有問題,插牢、更換相關元件即可;若插接器牢靠、接觸良好,則檢查與燈光開關相連的控制模塊與連接線束是否斷路,若模塊、線束斷路,則更換相應元件;若無斷路情況,則表明說明控制模塊存在故障,需更換控制模塊。
故障描述:實車驗證時,開啟霧燈開關,后霧燈不亮,前霧燈正常,儀表臺顯示前后霧燈開啟。
故障診斷與檢修:根據電路圖,該故障可能由后霧燈保險絲熔斷、繼電器故障、燈泡燒壞、連接器斷路等問題造成。首先檢查后霧燈的保險絲是否正常,若電壓、電阻不正常,則保險絲熔斷,更換即可;若電壓、電阻正常,則表明保險絲未熔斷,需進行下一步檢查。檢查后霧燈的繼電器,向其輸入回路兩端供給12 V 電壓,并測試輸出回路兩端的電阻情況,若不正常則需更換繼電器;若正常則表明繼電器無故障,則需檢查霧燈開關是否正常,若霧燈開關電壓不正常,更換開關即可;若開關電壓正常,則需檢查燈泡是否正常,若燈泡燒壞,更換燈泡即可;若燈泡未燒壞,則表明燈泡下端連接器存在故障,一般是由斷路引起的,修復故障后,檢查后霧燈是否能正常開啟。
故障描述:前霧燈開關開啟后,左右前霧燈均不亮。
診斷與檢修:根據電路圖,該故障可能由開關故障、保險絲熔斷、繼電器故障等引起。首先打開前霧燈開關,觀察儀表盤相應指示燈是否亮起,若不亮,則表明控制開關存在故障,需對開關和前端線路進行檢查;若指示燈亮起,需檢查保險絲情況,若熔斷,更換保險絲即可;若保險絲正常,需檢查前霧燈的繼電器,若繼電器正常,則表明可能存在搭鐵故障,需進一步確定故障點。
綜上,燈光系統是農用車中一項重要的系統,對于安全行駛和工作具有重要意義。農用車燈光系統可能出現一些復雜的故障,維修人員需要全面了解各類農用車燈光系統的基本知識,熟悉某些特定車型燈光系統的電路。同時,在實際工作中,維修人員需要結合維修經驗、手冊,對各類常見故障的診斷、檢修工作進行優化,制訂出一套高效可行的故障檢修方案。