新能源汽车发动机故障维修研究
2019-06-11方忠坤
方忠坤
摘 要:随着新能源汽车保有量的不断增长,许多驾驶人员对于新能源汽车发动机保养和维护知识掌握不全面,直接影响新能源汽车的性能指标,以及安全性和经济性。因此,做好新能源汽车发动机故障维修和日常养护,对提升新能源汽车使用寿命和安全性等具有积极的现实意义。本文简要分析了新能源汽车及发动机发展概况,提出了纯电动和混合电动汽车发动机维修要点,详细论述了新能源汽车发动机维修及测试方法,对指导实际具有积极的参考价值。
关键词:新能源汽车;发动机故障;维修
1 前言
2018年1月11日,在中国汽车工业协会上发布的数据显示,2017年我国新能源汽车产销分别为79.4万辆、77.7万辆,同比分别增长了53.8%、53.3%。发动机作为新能源汽车的核心部件,为新能源汽车的行驶提供动力,但随着新能源汽车保有量的不断增长,许多驾驶人员对于新能源汽车发动机保养和维护知识掌握不全面,如一些操作使用不当,未及时对其进行养护等,导致新能源汽车发动机磨损较设计提前,直接影响新能源汽车的性能指标,以及安全性和经济性。因此,做好新能源汽车发动机故障维修和日常养护,对提升新能源汽车使用寿命和安全性等具有积极的现实意义。
2 新能源汽車及发动机发展概述
在国外,法国雷诺较早开发出Twizy Z.E新能源概念汽车,该车拥有一台最大功率为15千瓦/20马力的小型电动马达,行驶里程为100公里,最高时速为75公里。虽然该款新能源汽车不能上高速行驶,但其小巧、精致、充满童趣,非常适合在城市社区或者超市之间使用,备受年轻消费者追捧,日益成为周边范围的一种常见代步工具。紧接着,日本的丰田、本田等日企开发出双座超小型的纯新能源汽车(EV)其中,New Mobility Concept这一款“双座超小型交通工具”率先实现了量产,并于2013年3月在日本进行了试验路跑,深受消费者喜爱。
在国内,一些汽车制造企业也开始研制新能源汽车发动机,如电动汽车发动机,经过多年的努力,浙江吉利、广东广汽、安徽江淮等也陆续研制成功电动汽车发动机,体现出我国的电动汽车的发动机已经取得了一些成绩。此外,国内一些高校和科研院所也纷纷参与到新能源发动机的研制工作中,如,合肥工业大学张代胜应用有限元法分析客车发动机强度、刚度,并选用电测量技术对有限元。张明新则应用Ls-dyna软件计算仿真白发动机碰撞过程,获取在碰撞过程中汽车发动机结构变形图及应力云图。随着计算机技术在汽车发动机设计领域的应用,CAD/CAM被广泛应用到了发动机研发领域,其精确、快速的三维建模有效解决传统发动机设计周期长、累计误差大等难题。鉴于计算机仿真与实际应用必然会存在一定误差,因此,油泥模型依旧应用于发动机设计当中。
3 新能源汽车发动机维修要点
根据新能源汽车发动机动力不同,将新能源发动机分为电动发动机和混合发动机。不同类型的发动机维修要点各有不同:
3.1 电动汽车发动机维修要点。
重点是要做好电池的维护与保养。发动机维修前的准备阶段,应确保动力电池位置放置于安全环境,防止因外界环境因素导致电池亏电,进而影响汽车的行驶里程。此外,还要定期检查电池的容量大小,确定汽车电池的可用时间。当发现纯电动汽车的行驶里程骤然减少或耗电量突然加快时,应及时做好检修维护,若存在电池问题应及时更换,防止对其他零部件产生影响。
3.2 混合电动汽车发动机维修要点。
从发动机的结构看,混合动力汽车发动机要较传统汽车或纯电动汽车复杂,因此,后期的检修和维修难度更大。要确保混合电动汽车的使用寿命,定期做好维护和保养是关键。就发动机而言,混合电动汽车主要产生的问题有:(1)启动错误。对此,应重点检查点火系统或油路功能是否正常。(2)启动机械故障。表现为发动机运转过慢或者停止运转,对此,应及时检查蓄电池位置接口,是否存在松动或接触不良,并及时予以排除。
4 新能源汽车发动机维修及测试方法
新能源汽车发动机与传统燃油汽车发动机发生巨大变化,但在检测维修的方法方面,传统燃油汽车发动机的维修及测试方法依然值得借鉴。
4.1维修前准备。
(1)清洗发动机。认真检查新能源汽车发动机外观、机舱,清洗以去除发动机外壳处灰尘,清洗后晾干。(2)检查传感器。估计应力危险界面,确定发动机传感器位置及方向,然后将发动器传感器安装至试验车发动机相应位置,以此来检查新能源车辆发动机传感器的安装位置,在试验时要确保传感器牢固,走线规范。(3)检查胎压,要认真做好前轴胎压和后轴胎压的检测,胎压不足时要及时进行补压。(4)发动机配重。在车辆的行李箱、脚部前后座椅处进行发动机配重,要求新能源汽车的每一个车轮的轮荷与采集相差<10kg,总重差<20kg。(5)标注关注点。用明显记号对试验的关注点进行标号,便于观察实验结果。
4.2 粘贴传感器。
新能源汽车的传感器主要有加速度传感器、位移传感器和应变片三类,在粘贴不同种类的传感器时,应根据应力危险界面的估算确定布置具体传感器的位置和方向。
4.3 发动机拆除与安装。
新能源汽车的发动机拆除或安装的顺序不是固定不变的,只要对发动机不会造成损伤的情形下,满足于操作的便捷性即可。因此,熟练掌握拆除顺序后安装参照拆除顺序操作。(1)第一步:先将新能源汽车发动机的电喷发动机控制单元ECU、传感器及执行元件间的连接线路拆除,再将其中的空气滤清器拆下,并拆下蓄电池中的接电线,最后是把暖风开关拨至“暖气”处,打开散热气盖。(2)第二步:将冷却液连接口拆除,把冷却液排放彻底,并用相关容器做好冷却液收集放好,防止对周边环境造成污染。(3)第三步,拆掉发动机上的一些电源线,如拆卸节气门操纵拉索、进气歧管预热塞接线、热敏感线、电源接线柱接线、冷却液温度表传感器上接线等等。(4)第四步:拆除发动机周围螺栓。如,发动机前的支撑架、发动机排气管夹头螺栓、离合器操作绳,以及发动机固定螺栓等。
发动机维修的相关器械拆下后,维修人员要认真检查是否存在遗漏,然后将发动机用吊带固定好,拧紧吊带螺栓,并将已经拆好的发动机从汽车车体中吊出,缓慢移至台架上空落下放置。提前做好发动机放置支架,根据新能源汽车发动机支架的实际测量尺寸,设计好支架的高度、位置以及方向,并估算出相应的承受强度,以供维修时准确应用。
在检修时应根据发动机在工装情况下的状态,分析其左侧前后、右侧前方、机壳底座等处安装传感器,以保证传感器坐标安装方向的准确,并利用塑钢铰链接至到具体位置,再通过数据线来连接采集设备,将传感器中的连接线安置于发动机下部,切勿将其安置于空中出现悬浮问题,减少线路数据传输的质量影响,进而影响到发动机维修质量。利用计算机连接相关的数据采集仪,然后利用专门的数据分析软件对采集到的数据进行分析处理,确定发动机发生的故障及具体位置,为维修奠定扎实基础。
5 结语
随着节能环保要求越来越高,以及资源的有限性等因素,新能源汽车已经成为汽车发展领域的重要变革方向,能够有效降低能耗消费,减少空气污染。随着新能源汽车的应用,做好新能源汽车的维修,全面提升新能源汽车发动机等重要零部件的维修和防护,对保障汽车行驶安全发挥着至关重要的作用。
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