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电动汽车各系统常见故障及处理详解

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发布:liuxianglong 来源: 一览众车
PostTime:2-12-2019 19:45
汽车故障检测是通过观察、检测、分析及判断等一系列工作完成的,其基本方法主要分为两类:直观检测法与现代仪器设备检测法。

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


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一、故障检测方法

汽车故障检测是通过观察、检测、分析及判断等一系列工作完成的,其基本方法主要分为两类:直观检测法与现代仪器设备检测法。

1)直观检测法直观检测法又称人工经验检测法,是指检测人员借助丰富的实践经验和一定的理论知识,在汽车不解体或局部解体的情况下,依据直观的感觉,借助简单工其,采用眼观、耳听、手摸和鼻闻等手段对汽车进行检查、试验和分析,查明故障原因和故障部位。

2)现代仪器设一备检测法现代仪器设备检测法是在人工经验检测法的基础上发展起来的一种检测方法,是指在汽车不解体的情况下,使用测试仪器、检测设备或工具,检测整车、总成或机构的参数、曲线和波形,为分析、判断汽车故障原因提供定量依据。

实际上,上述两种方法经常会同时使用,称为综合检测法。

电动汽车的故障处理同传统汽车故障处理的含义相似,而因为电动汽车构造的特殊性又在细节上与传统内燃机汽车存在着差异。基本流程首先应找到故障产生的部位;之后用相应的仪器进行测试,分析、研究故障产生的原因,推理验证故障的产生情况;然后进行维修,确认故障已经修复;最后驾驶人试车,以检验故障修复的效果。

二、动力系统常见故障及处理方法

2.1动力电池系统

电动汽车中高压系统的功能是确保整车系统动力电能的传输,并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压故障等,是确保整车设备和人员安全的首要任务,也是电动汽车产业化的关键技术之一。

电动汽车的主要部件----动力电池系统属于高压部件,其设计的好坏直接影响着整车安全性及可靠性。在动力电池系统中,从故障发生的部位看,分为传感器故障、执行器故障(接触器故障)和部件故障(电芯故障)等,动力电池系统故障诊断及处理十分必要。

动力电池系统故障按照故障发生的部位可以分为三类,即单体电池故障、电池管理系统故障、线路或连接件故障。

1)单体电池故障单体电池的故障包括三种。

①第一种故障电池性能正常,无需更换,对应故障有单体电池soc偏低和单体电池soc偏高。如果单体电池SOC偏低,则该电池在汽车行驶过程中,电压最先达到放电截止电压,使得电池组实际容量降低,应对该单体电池进行补充充电。如果单体电池soc偏高,则该电池在充电末期最先达到充电截止电压,影响充电容量,需对该单体电池进行单独补充放电。

②第二种故障电池性能衰退严重,应立即更换,对应故障有单体电池容量不足和单体电池内阻偏大。在电池组中,最小的单体电池容量也限制了整个电池组的容量,因此发生单体电池容量不足故障会影响车辆续驶里程。锂离子电池内阻如果过大,会严重影响电池的电化学性能,如充放电过程中的极化严重、活性物质利用率低、循环性能差等。

③第三种故障电池影响行车安全,对应故障包括单体电池内部短路;单体电池外部短路;单体电池极性装反,在强振动下锂离子电池的极耳、极片上的活性物质、接线柱、外部连线和焊点可能会折断或脱落,造成单体电池内部短路或者外部短路故障。

通常情况下,造成单体电池前两种故障的原因可能包括两个:一是动力电池成组时单体电池一致性问题,单体电池的soc、容量、内阻木身就存在差异;二是单体电池在成组应用过程中因为应用环境差异(如温度、充放电电流)造成的一致性差异增加,加剧单体电池的不一致性。

2)电池管理系统故障电池管理系统对于保障电池组的安全及使用寿命,最大限度发挥电池系统效能具有重要作用。电池管理系统通常对单体电压、总电压、总电流和温度等进行实时监控采样,并将实时参数反馈给整车控制器。电池管理系统除了对电池性能参数进行监控、实施电性能管理以外,还具有热管理为主的应用环境管理,实施对电池的加热和冷却,确保电池的良好应用环境温度以及温度场的一致性。若电池管理系统发生故障,就失去了对电池的监控,不能估计电池的soc,容易造成电池的过充、过放、过载、过热以及不一致性问题的增加,影响电池的性能、使用寿命和行车安全。

电池管理系统故障包括CAN通信故障、总电压测量故障、单体电压测量故障、温度测量故障、电流测量故障、继电器故障、加热器故障和冷却系统故障等。

3)线路或连接件故障线路或连接件故障的诊断对于确保行车安全和整车的可靠性同样重要。例如,因为车辆的振动,电池间的连接螺栓可能会出现松动,电池间接触电阻增大,发生电池间虚接故障,以致电池组内部能量损耗增加,造成车辆动力不足和续驶里程短,在极端情况下还能引起高温,产生电弧,熔化电池电极和连接片,甚至造成电池着火等极端电池安全事故。

电动汽车运行过程中,单体电池之间可能发生相对跳动,造成两电池间的连接片折断。电池箱和电动汽车的电气连接也是故障的高发点,电插接器在经历长时间振动后容易产生虚接,出现易烧蚀、接触不良等故障。

动力电池系统常见故障及处理方法见表1

2.2电动机驱动系统

电动机驱动系统的故障主要分为电动机故障与电动机控制器故障。

电动机是电能和机械能转换,实现车辆驱动的关键部件,是典型的机电混合体。电动机故障涉及因素较多,如电路系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统以及通风散热系统等。任何一个系统工作不良或其相互之间配合不好均会导致电动机出现故障,所以,电动机故障要比其他设备的故障更复杂,电动机故障诊断所涉及的技术范围更广。此外,电动机的运行还与其负载情况、环境因素有关。电动机在不同的状态下运行,表现出的故障状态各不相同,这进一步增加了电动机故障诊断难度。通常而言,电动机的故障可分为机械故障与电气故障。机械方面的主要故障有定子铁芯损坏、转子铁芯损坏、轴承损坏和转轴损坏,其故障原因为由振动、润滑不充分、转速过高、静载过大、过热而引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂等;电气方面的故障则主要是定子绕组故障与转子绕组故障,故障原因包括电动机绕组接地、短路、断路、接触不良和鼠笼断条等。

因为器件本身的结构和物理特性以及相互间的电磁兼容性问题,电动机控制器故障也成为电动机驱动系统发生故障的主要原因。电动机控制器的故障主要包括以下几类:IGBT故障、输入电源线和接地线故障、整流二极管短路、直流母线接地错误、直流侧电容短路、晶闸管短路、温度超限报警、相电流过流、过电压以及欠电压等高压电气系统故障。电动知家收集整理电动机常见故障及处理方法见表2。主电动机控制器常见故障及处理方法见表3

三、汽车底盘常见故障及处理方法

3.1变速器

变速器担负着变速、变转矩、实现倒车并利用空挡暂时切断动力等任务,使得汽车适应各种条件下的行驶,并能满足“不跳挡、不乱挡、不漏油、无异响、传动平稳、变换挡位自如”的技术要求。因为汽车在行驶过程中,变速器各运动部件经常处于高转速、大负荷的工作条件下,当行驶道路复杂时,挡位变换频繁,在换挡过程中,变速器内部齿轮之间、齿轮和轴之间因相对运动的变化而发生冲击,使各部件产生磨损,特别是装配调整不当或驾驶人操作不当,则会加剧磨损,甚至造成机件的损坏,从而使变速器发生故障。

变速器常见故障及处理方法见表4。

3.2转向系统

转向装置主要由转向器与传动机构两部分组成,转向装置技术状况的好坏,直接影响到汽车行驶的平顺性、操纵稳定性、安全可靠性以及轮胎的磨损等。随着汽车行驶里程的增加,转向装置中的某些机件将由于磨损而失去正确的几何形状,配合间隙也不断增大,转向装置的技术状况不断变差,最终产生种种故障。

(1)方向盘自由行程过大

①故障现象汽车实施转向或接收路面感觉不灵敏,方向盘游动间隙大于规定标准,方向盘虽然转动了很多,但转向轮没有发生偏转,或方向盘不动而转向轮却自动偏转。

②故障原因方向盘和转向轴固定螺母松动;转向器主、从动部分啮合间隙过大;摇臂轴与衬套间松旷;转向器内主、从动轴承松旷;横、直拉杆球节调节不当或磨损松旷;转向节主销与衬套磨损严重等。

③处理方法两人配合,一人在车上转动方向盘,另一人在车下观察摇臂和转向轮。如果方向盘已转动很多而摇臂并不摆动,说明故障在转向器部分;如果摇臂已转动很多而前轮不偏转,则故障在传动机构。

(2)转向沉重

①故障现象汽车在运行中,驾驶人向左或右转动方向盘时,感觉沉重吃力而且无回正感。当汽车以低速转弯行驶时,转动方向盘非常吃力,甚至打不动方向盘。

②故障原因转向轴弯曲变形;转向器内主动部分的轴承预紧力过大;转向器内缺油;摇臂轴和衬套装配过紧;主销内倾、后倾角度变大或前束不符合要求;前钢板弹簧挠度尺寸不满足要求;轮胎气压不足。

③处理方法支起前桥,如果转向轻便,则故障在前轴、轮胎等部位;如果转向沉重,则故障在转向器或传动机构。

(3)前轮摇摆

①故障现象汽车在一定速度下行驶时,两前轮各自绕主销产生角振动,一般为前轮摆动。前轮左右摆动严重时,方向盘抖振强烈,手感发麻,甚至在驾驶室内都可以看到车头晃动,此时,前轮沿着一条弯曲的波形轨迹向前滚动。

②故障原因前轮定位失常;转向机构松旷;前轮质量不平衡;转向系统刚度低,U形螺栓或钢板销和衬套松旷,前悬架运动干涉,道路不平等。

③处理方法检查并调整前轮定位参数、转向机构、前轮的动平衡等。

(4)行驶跑偏

①故障现象汽车在平直路面上行驶时,无法保持直线行驶,总是自动偏向道路某一边,必须用力把住方向盘,才能直线行驶。

②故障原因前桥或车架变形,前轮轮毂轴承与主销松旷,定位参数改变;前轮轮胎新旧程度不同或气压不一致;减振器失效等。

③处理方法在平坦地段检查轮胎磨损与气压;检查前桥、车架有无变形及钢板弹簧的片数;路试检查制动鼓上轮毂的温度。

3.3制动系统

制动系统是汽车最重要的安全部位之一,一旦发生故障,后果将不堪设想。汽车制动系统常见故障及其处理方法如下。

(1)制动不良或失灵

①制动管(如接头处)渗漏或阻塞,制动液不足,制动油压下降而失灵。需定期检查制动管路,排除渗漏、添加制动液、疏通管路。

②制动管内进入空气使制动迟缓,制动管路受热,管内残余压力太小,导致制动液气化,管路内出现气泡。因为气体可压缩,所以在制动时导致制动力矩下降。维护时,可将制动轮缸及管内空气排净并加足制动液。

③制动问隙不当。制动摩擦片工作面和制动鼓内壁.工作面的间隙过大,制动时轮缸活塞行程过大,导致制动迟缓、制动力矩下降。维修时,按照规范全面调校制动间隙,即用平头螺钉旋具从检查孔拨动棘轮,将制动蹄完全张开,使间隙消除,再将棘轮退回3~6齿,以得到所要求的间隙。

④制动鼓与摩擦衬片接触不良,以致摩擦衬片与制动鼓接触不良,制动摩擦力矩下降。如果发现此现象,必须幢削或校正修复。需要的话可以更换新件。

⑤制动摩擦片被油垢污染或浸水受潮,摩擦系数快速降低,引起制动失灵。维护时,拆下摩擦片用汽油清洗,并用喷灯加热烘烤,使得渗入片中的油渗出来,渗油严重时必须更换新片。对于浸水的摩擦片,可用连续制动来产生热能使水蒸发,恢复其摩擦系数即可。

⑥制动主缸、轮缸皮碗(或其他件)损坏,制动管路无法产生必要的内压,油液漏渗,致使制动不良。应及时拆检制动主缸、轮缸皮碗,更换磨蚀损坏部件。

(2)制动单边

①同轴左右两边制动器制动时间不一致,通常是两边制动器制动间隙不均或接触面积差异所引起的。制动时,一边儿摩擦片先接触制动鼓进行制动,而另一边儿由于间隙大、摩擦片与制动鼓接触滞后,制动不同步。遇此现象,可重新校对左右轮制动间隙。

②同轴两边制动器的制动力矩不同,使得车轮转速不同,直线行驶的距离就不相等,从而造成制动单边。这一般是因为某边制动轮缸漏油、制动摩擦片油污严重、摩擦系数出现差异或左右轮胎气压不等所造成的。可用汽油清洗摩擦片、检查轮胎气压、修复渗漏处,分别进行排除。

③不踩制动踏板汽车就自动滑行到一侧。这通常为一侧前悬架变形、前悬架车身底板变形、前悬架螺旋弹簧弹力严重下降以及车架等相关部位在汽车制动时相互干涉或不协调所致。遇上述情况,查明原因后加以修复。

④制动时车轮自动向一边儿转弯而跑偏。这主要是两边制动鼓和摩擦片工作表面粗糙度不同,或一侧制动管路接头堵塞等引起的。应分别查找根源,加以修复。

⑤左右轮胎气压不均造成跑偏。左右轮胎充气气压必须一致,否则因两边车轮的实际转动半径不同、行驶的直线距离不等而出现侧滑。必须给各轮胎按规定充气。

⑥除上述原因以外,还有车轮定位失准及左右轮胎磨损不同,由此路面对左右车轮的阻力差也会引起跑偏侧滑。遇此情况,找准原因之后分别进行调校或更换部件。

(3)制动噪声

①制动鼓失圆,其圆度误差较大,制动鼓工作面变形,制动时摩擦片和制动鼓贴合瞬间发生碰撞,同时发出尖锐的撞击响声。维护时,拆下制动鼓进行锂削,并需进行平衡性能校验。

②制动摩擦片表面太光滑、摩擦系数小而制动压力大时,光滑的表面滑磨就会产生摩擦噪声,或在摩擦副之间塞进了异物挤压摩擦表面,由此也会发出摩擦噪声。维修时可拆下制动鼓,清除异物并用粗砂纸打磨摩擦片,并使其配合摩擦副接触面积达到70%以上即可。

③制动摩擦片严重磨损,表面出现沟槽和不规则形状,制动时无法完全有效地和制动鼓贴合,或制动支撑板变形,破坏了鼓和片的同轴度,局部摩擦、碰撞而出现噪声。维修时,应更换摩擦片,校正制动支撑板。

④前轮轴承损坏、滚道和滚珠表面出现麻坑、沟槽甚至碎裂,行驶中制动就会发出异响。可更换前轴头轴承,即可消除此噪声。

(4)制动鼓发热

①当放松制动踏板时,制动力未完全解除,使得摩擦副长时间处于摩擦状态,引起起步困难、行驶无.力,用手触摸轮毂表面感到烫手。遇此情况,需重新调节制动间隙。

②驻车制动手柄没完全放开,其原因是操作上的疏忽,导致摩擦副长时问处于摩擦状态而发热,必要时按规范进行调整手柄。

③制动产生的热量使回位弹簧受热变形、弹力下降或消失,不能确保制动摩擦片总成及时回位,便无法及时彻底解除制动而使制动鼓发热。应及时检修或更换回位弹簧,即可消除故障。

(5)驻车制动失灵常见故障包括拉索或外套锈蚀,牵引弹簧折断、脱落等,导致驻车制动操纵拉索或制动拉索在其外套内拉动不灵活,由此造成驻车制动松不开而工作失效。需检查制动操纵拉索和制动系统部件表面有无损伤,手柄操纵动作是否灵活,有无卡滞现象,拉索连接头及固定部位是否松动、损坏。检修时,对拉索加注润滑脂进行润滑,或更换损坏件,重新调整制动手柄转动量。

3.4行驶系统

汽车行驶系统技术状况的好坏直接影响到汽车行驶的平顺性和操作稳定性,所以,对行驶装置的常见故障应及时处理。

1)悬架发生刚性碰撞或异响

①故障现象汽车行驶中悬架发生撞击,发出异响,振动强烈。

②故障原因钢板弹簧销或螺旋弹簧产生塑性变形;减振垫、限位块损坏;润滑不良;减振器失效等。

③处理方法检查悬架是否变形、松动,减振垫的润滑情况,必要时添加润滑脂;检查减振器是否损坏。

2)轮胎异常磨损

①故障现象轮胎出现两肩磨损、胎冠中部磨损、内(外)侧磨损、锯齿形磨损或波浪形磨损。

②故障原因前车轮外倾角和前束不符合要求;车轮轮毂轴承磨损、松旷;轮胎不平衡量过大,轮胎气压不正常;减振器失效,轮毂变形。

③处理方法检查减振器是否失效,轮毂是否变形,必要时更换;检查车轮轮毂轴承是否磨损、松旷,轮胎气压是否正常,必要时调整、补气、做轮胎动平衡。

四、电气设备常见故障及处理方法

1)灯光设备汽车灯光设备的常见故障包括灯不亮、灯光暗淡、忽明忽暗及熔断器发响等。造成上述故障的原因通常是灯丝烧断、导线松脱、接地不良、断路或短路;充电电压调整过高以及各种开关失效等。一般采用试灯法、试火法和电源短接法检测。

灯光设备常见故障及处理方法见表5

2)组合仪表汽车电子组合仪表的故障诊断,除了可以由车载微机自诊断系统进行处理之外,还可以使用专门的检测设备对其进行检测及诊断。检测时,应首先将传感器电路断开或拆下,用检测设备对它们逐个进行检查。汽车电子仪表显示系统的故障通常都出现在传感器、针状插接器和导线、个别仪表及显示器上。

①里程表不工作可能原因包括组合仪表故障、里程表传感器损坏及相关线路故障。首先检查仪表本身,再对里程表传感器进行检测,判断出传感器损坏,更换新传感器,排除故障。

②仪表板上电源指示灯不亮而电动机运转正常

a.仪表板正负极引线间无电压接插件接触不良或引线断路,重新插接或换线。

b.发光管损坏更换或修复发光管。

c.仪表板线路板有断路更换或修复仪表板线路板。

③主控制器功能一切正常(包括灯光夜间照明功能与仪表的通信功能等),但其他所有控制器工作均不正常。检查CAN通信线是否存在短路或是断路故障,系统断电后直接用万用表测量CAN线是否短路或断路。

五、空调系统常见故障及处理方法

空调系统出现故障时,需先检查冷却系统、压缩机与发动机风扇传动带、风扇离合器、冷凝器散热片、冷凝器、空调真空管以及真空电动机等的工作情况。冷却系统的工作状况,可使用歧管压力表测量其高、低压侧的压力进行检测。

空调系统常见故障及处理方法见表6

六、典型车辆故障表

1)纯电动乘用车纯电动乘用车故障对照表见表

2)纯电动客车纯电动客车故障对照表见表8和表9

3)纯电动环卫车纯电动环卫车故障对照表见表10[文章纠错]

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