汪学慧:比亚迪E5制动不灵的诊断方法 等
2020-05-13
主持专家:汪学慧(本刊编委会委员)
汽车维修高级技师,坚持在维修一线工作20余年;
深圳市汽车维修行业特聘专家;
深圳市首届优秀技师;
深圳市消费者委员会特聘汽车专家;
深圳市交通电台“爱车有道”栏目嘉宾;
一汽丰田“爱车空中大讲坛”节目嘉宾;
2000年获得全国丰田技能大赛第三名。
某2018款的比亚迪E5纯电动车,最近出现制动不灵,踩不下踏板的现象,前几天因此险些追尾前车。检修时对车轮制动器及各分泵、制动油管等进行检查,均没有发现异常。而后,在试车时发现制动踏板很硬,确实需要费较大的力气才能踩下去,这证明制动装置的真空助力器没有正常工作,进一步查找原因,发现是没有真空。请问老师,电动车的真空泵是如何工作的?这种真空泵常见的故障有哪些?
广西读者:郭明猛
轿车的减速和停车均需要踩下制动踏板,经杠杆推动真空助力器,再推动制动总泵输出液压油到各个车轮的分泵,使各车轮制动器产生制动作用。该问题中驾驶电动车的车主,为避免车辆发生碰撞,踩制动踏板时感到踏板较重,就认为是制动不灵,实际上是真空助力器没有起到助力的作用。该车的检修结果是真空助力器并没有损坏,而是当时没有提供真空,这就涉及到真空泵的问题了。
图1 电动真空泵的外形
纯电动车没有真空源,不能自动产生真空。不像汽油发动机车辆,可以利用进气腔自动形成真空源。电动车需要专门产生真空的装置,这就是电动真空泵,其外形参见图1。每次车辆准备行驶时,电动真空泵均会自动提前工作,让车辆储备一定的真空,以备车辆制动时真空助力器能随时正常工作。
这种真空泵由电机驱动,由12V直流电源供电。车辆的内部结构中,两个真空泵装于左右两侧,电机通过曲柄-连杆-活塞机构驱动两侧的橡胶膜片移动而产生真空,真空接管用塑料制成,经细软管与制动的真空助力器直接相通,让真空助力器内部存有真空。利用大气与真空的气压差,真空助力器可帮助推动制动总泵,极大地减小了驾驶员踩制动踏板的力。图2是真空助力器的解体图。
图2 真空助力器解体图
针对问题中所述的车辆,远程指导该车维修过程中得知,解体真空泵仔细观察,发现右侧真空泵的密封圈局部有变形破损,出现了漏气的现象,导致电动真空泵产生不了真空,才造成真空助力器不能正常工作。
电动真空泵是一种耐用的器件,使用频率极高。随着车辆行驶里程数的增加,使用时间的延长,较易损坏的部件及其出现的问题还有真空单向阀密封不严,以及电机的炭刷磨短(图3)。炭刷弹力造成换向火花增多,会烧蚀电机的换向器,使电机运转不良。另外电机的定子是用永磁材料制成的,受高温和长时运行的影响,也会逐步退磁使电机输出功率下降,造成真空泵功能的退化。
图3 驱动电机的炭刷会被磨短
由于电动真空泵是涉及安全的重要器件,内部装置也十分精密,为保证安全行驶,一般不提倡解体真空泵来维修,一旦出现故障,多采取更换总成的方法处理。
一辆比亚迪元纯电动车,行驶里程约12 000km,该车平时用住宅小区的交流充电桩充电,一直是正常的。最近因故障需要维修,停放在维修厂里三天,提车时发现车上的储电不足,使用维修厂里的直流充电桩进行充电,却意外发现该车不能正常充电。当时怀疑该车在维修进程中充电与诊断的版本已被更改,用检测仪现场诊断,没有发现版本被更新的记录。同样的比亚迪元车,使用该充电桩可以正常充电。请问老师,该车的问题可能出在哪里?
广东读者:台积英
比亚迪元是一款纯电动车,采用三元锂电池,电池贮电能量可达53kWh,驱动功率为120kW,续航里程可达400km。该车有慢充及快充两种充电方式,快充可使用标准的60kW充电设备,充电电流极大,可达100A以上,充满电只需数十分钟,由于充电较快,故直流快速充电较受市场的重视和欢迎。
从问题中所描述的情况来看,该车能进行正常的慢充,但为什么不能在直流充电桩上进行充电呢?分析应主要查找与直流充电相关的部件,如BMS电池管理器、直流充电接口、高压配电箱等。
直流充电口上有9个插孔,如图4所示。除DC+和DC-是高压充电的正负端口外。另还有CC1、CC2、S+、S-等4线,以及PE安全保护接地线、A+及A-是从充电桩发出的正负辅助控制线,以上共有7条线,起检测、通讯、控制及保护等多项作用。
`
图4 直流充电口有9个插孔
当充电插头已插在车上的接口时,由充电桩先读取接插口CC1孔对搭铁端的电阻,若为1 000Ω,表示充电枪已插妥。此时充电桩发出唤醒信号给车上的电池管理器BMS,再由BMS发送信号至车身控制模块BCM,车身控制模块BCM有监控门锁、车灯及车窗等车身部件,以及CAN网络通信等多项功能,这时车身控制模块BCM控制与车辆充电相对应的继电器吸合。
充电插头已接插上时,充电车辆也会检测CC2对车身有1 000Ω的电阻,正常情况下CC2端的电压为5V,以此可以确认车辆与充电桩连接正常。此时电池管理器控制仪表板上的充电指示灯点亮,并与快充设备进行充电网CAN通讯,在确认CAN通讯正常后,充电桩的直流高压电正式向车辆的动力电池进行充电。
远程指导该车维修过程如下。按上述充电程序,充电灯已亮表示CC1与CC2的确认已完成,充电系统处于允许充电状况,但为什么还不能充电呢?这时自然怀疑到是否缺失CAN的正常通讯呢?
S+和S-是充电网CAN总线的高低线插孔,检测其高线与低线间电阻近60Ω,是符合要求的。检测CAN高线的电压为5.6V,而低线电压却为12.4V,估计这是蓄电池的电源电压值。正常情况CAN的高低两线电压值相差应在0.5~1.2V之间,但此时相差却过大,属于不正常。CAN线正常时高线电压约3.4V,低线电压约1.8V,说明这时CAN总线出现异常,是造成不能正常通讯,导致车辆无法直流充电的原因。因交流充电是不需S+和S-信号的,故不会影响动力电池的慢充电。
沿着总线CAN的走向,在前舱线束到电池管理器BMS线路中,发现在GJB01接线盒中,蓄电池电源与CAN低线有短路情况,原来GJB01的第16针电源脚插歪了,针脚弯后与第20针脚接触,而第20针即为CAN的低线,使之与蓄电池的电源相接,分析认为CAN高线5.6V的电压也是受此影响而提升的。将GJB01接线盒中的针脚复位,再将此接插件插入,检测CAN总线电压恢复为正常的2.6V,该车的直流快充电的功能也完全恢复。
一辆新款福特福克斯C346,行驶里程超过10 000km,该车之前停放了6个月,最近驾驶中出现发动机无法启动,仪表盘上出现“引擎故障请立即检修”的提示。同时,机油压力、防滑、ABS、制动和安全气囊等多个警告灯点亮。该车发动机排量为1.6L,配装有自动变速器,当时想让发动机运转起来检查故障点,但启动机不能工作,发动机无法启动。用IDS诊断仪检测车辆,出现P06G9的故障码,含义是“启动系统故障”。根据故障现象及故障码提示,初步判断为启动机本身或启动控制电路故障。于是拆下启动机检修,给启动机通电做空载试验,其能够正常高速旋转。再检查启动CJB13继电器,其工作也无异常,火线的电源电压为12.7V,正常。为什么将启动机装到发动机上,却不能正常运转呢?向老师请教!
广西读者:阳淆咏
从问题中所描述的故障现象分析,启动机不能带动发动机,但检查启动机本身和启动电路却均是良好的,那可能是什么原因造成此故障呢?此车配装有自动变速器,其中有个“空挡启动开关”,只允许车辆在“P”或“N”挡时启动发动机。如果这个开关出现了故障,启动机也是不能正常运转的。当然,通常情况下,维修技师是不会忘记检查的。
考虑到此车停放了6个月没有驾驶,发动机还可能会出现“搭铁不良”的故障。这种故障在正常行驶的车辆上极少发生,但有可能会在车龄较长,或长时间停驶的车辆上发生,所以此故障十分隐蔽。大家知道,蓄电池是装在发动机舱内的,其负极有较粗的搭铁线与车身可靠连接,而发动机本体与蓄电池的负极应可靠相连,也有专门的搭铁线与车身连接,但发动机搭铁线与蓄电池搭铁线是分开安装的,不是装在同一处。
重新理清思路后,再细致检查发动机的搭铁线,果然在搭铁螺栓上发现有明显的变色现象,拆开此螺栓发现其有烧蚀痕迹,因接触不良形成了搭铁电阻。即使发动机搭铁处有零点几欧的电阻,在启动时通过100A以上的启动电流,就会产生几伏的电压降,就是说,蓄电池的电压基本上在搭铁处消耗了,从而导致启动机无法旋转。对发电机搭铁螺栓进行刮擦处理后,车辆无法启动的故障现象消失。
在检修时因启动机不运转,没有负载电流存在,故检测电压属正常状况。也有的维修技师会以为,发动机是用螺栓牢靠地装在车架上,所以发动机本体就可靠搭铁了,不需要另外再装搭铁线。其实这个观点是不正确的,发动机是通过机脚胶固装在车架上的,机脚胶内有橡胶垫做缓冲,能有效降低发动机运转时的振动,但机脚胶本身却是绝缘不通电的,仍然需要另装专门可靠的搭铁线。