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主持專家:汪學(xué)慧

2017-03-27 04:49:50
汽車維修與保養(yǎng) 2017年12期
關(guān)鍵詞:動力電池蓄電池發(fā)電機(jī)

汽車維修高級技師,堅持在維修一線工作20余年;

深圳市汽車維修行業(yè)特聘專家;

深圳市首屆優(yōu)秀技師;

深圳市消費者委員會特聘汽車專家;

深圳市交通電臺“愛車有道”欄目嘉賓;

一汽豐田“愛車空中大講壇”節(jié)目嘉賓;

2000年獲得全國豐田技能大賽第三名。

Q我們接修的車輛中,特別是香港汽車很多裝有發(fā)動機(jī)“啟?!毖b置,請汪老師介紹一下發(fā)動機(jī)“啟停”技術(shù)的特點。

深圳讀者:郭民展

A發(fā)動機(jī)“啟?!奔夹g(shù)是近幾年來發(fā)展較快的一項汽車環(huán)保技術(shù),特別適合在城市走走停停的狀況下使用。因為城市中車速不快,車輛大多是在怠速狀況下行駛的,這時廢氣排放中有害氣體較多,會對城市環(huán)境造成較大的污染。所謂啟停功能就是在車輛等紅燈或遇堵臨時停車時,發(fā)動機(jī)會自動熄火,當(dāng)綠燈開啟可前行時,啟停技術(shù)又會自動重啟發(fā)動機(jī)使汽車正常行駛。

在我國香港地區(qū),交通法規(guī)已實施了相關(guān)舉措,如果車輛等紅燈或停車開空調(diào)超過3m in,發(fā)動機(jī)不熄火,交警即會開出320港元的罰單,所以港車上基本均裝有自動啟停系統(tǒng)。從2012年開始,歐洲已有50%的車輛配備了自動啟停系統(tǒng),在大大減少城市污染的同時,還能使車輛在城市行駛狀態(tài)下節(jié)油15%。此項技術(shù)如雨后春筍般出現(xiàn),甚至在普通轎車及拉貨小面包車上也已采用,如科魯茲這款經(jīng)濟(jì)型車上也已采用自動啟停技術(shù)。

自動啟停功能的操作方法很簡單,只要直接踩下制動踏板,車輛完全停止大概1秒后發(fā)動機(jī)就會自動熄火;只要腳一松開制動踏板,或轉(zhuǎn)動方向盤,整個過程即可快速激活,啟停過程由“S ta rt/S top”系統(tǒng)自動檢測完成,控制原理如圖1所示。在此功能的實現(xiàn)過程中,發(fā)動機(jī)用0.35秒的時間就能啟動,比傳統(tǒng)啟動機(jī)要快一倍以上。

圖1 發(fā)動機(jī)啟停的控制原理

自動啟停系統(tǒng)工作需要滿足三個條件:發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)沒掛擋;車輪轉(zhuǎn)速為零;蓄電池的電壓傳感器顯示蓄電池有足夠的能量。

自動啟停技術(shù)的優(yōu)點是十分明顯的,能盡量降低發(fā)動機(jī)怠速空轉(zhuǎn)時間,極大降低廢氣污染的排放,且能減少燃油消耗,在一定程度上提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。

但發(fā)動機(jī)啟停技術(shù)也有一定的缺點,頻繁的啟停易加重發(fā)動機(jī)內(nèi)部的磨損和損壞,故要采取耐用加強型的啟動機(jī);加注高品質(zhì)的發(fā)動機(jī)機(jī)油保證潤滑;要求蓄電池的容量更大,需要車主為此多掏一筆費用。

還有一點值得注意,這項技術(shù)應(yīng)在特殊地帶使用,若出小區(qū)門禁排隊或者遇到緊急剎車時,發(fā)動機(jī)總是在熄火-啟動狀態(tài)中就不方便了。這項功能特別適合交通擁堵的道路,在高速公路上當(dāng)然也是沒有用武之地的。

Q我是一名汽車維修電工,在處理某三菱“帕杰羅”不能發(fā)動的故障時,發(fā)現(xiàn)該車的發(fā)動機(jī)電腦燒了,而且前照燈、輪廓燈等也燒了,同時燒毀這么多重要的電器裝置,還是第一次遇到。請汪老師幫助分析一下,這可能是什么原因引起的?今后應(yīng)注意些什么?謝謝!

廣東讀者:李裴宦

A從來電中了解到,該輛“帕杰羅”是在夜間開往汕頭的山區(qū)里出的事故,在嶇崎不平路面一個急上坡時,車輛突然熄火。當(dāng)時啟動機(jī)再也不能旋轉(zhuǎn),甚至連前照燈也不亮了。拖回車輛一檢查,是發(fā)生了“三無”故障,發(fā)動機(jī)“無油”、“無火”、“無電”(也就是蓄電池?zé)o電),此時發(fā)動機(jī)沒有點火的高壓電,也沒有噴油信號。更換蓄電池后,啟動機(jī)能旋轉(zhuǎn),但發(fā)動機(jī)仍然不能啟動。再進(jìn)一步檢查,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)電腦都燒壞了,為什么會發(fā)生如此嚴(yán)重的事故呢?

汽車發(fā)電機(jī)是將機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其發(fā)出的電壓會隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速而變化,轉(zhuǎn)速越高電壓也越高。發(fā)動機(jī)怠速750 r/m in時,發(fā)電機(jī)皮帶盤轉(zhuǎn)速能達(dá)1500 r/m in以上,就能正常發(fā)電達(dá)14V左右。但當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到五六千轉(zhuǎn)以上,那么發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓就會成數(shù)倍增高。

發(fā)電機(jī)裝有電壓調(diào)節(jié)器,起著調(diào)節(jié)電壓為14V±0.5V的作用,其調(diào)壓原理是通斷發(fā)電機(jī)勵磁線圈的電流,或用改變“占空比”的原理來控制勵磁線圈的電流,以限制發(fā)電機(jī)輸出電壓。但調(diào)壓器的工作有前提條件,就是必須與蓄電池配合。蓄電池客觀上就是個極大的負(fù)載和穩(wěn)壓源,能將充電的電壓穩(wěn)定在14V左右。

帕杰羅當(dāng)前使用的12V鉛酸蓄電池,內(nèi)部是由正、負(fù)鉛“極板”組成的,共分成六個小格,每格能產(chǎn)生2.1V的電壓,六小格是串聯(lián)的,故有12.6V的直流電壓。其中每格使用鉛條串聯(lián),其上需要承受達(dá)數(shù)百安倍的啟動電流,故要求鉛條機(jī)械強度和過電流能力強。

一旦蓄電池內(nèi)部或外部的電路斷裂,則發(fā)電機(jī)失去“穩(wěn)定電壓”的基礎(chǔ),如在山區(qū)坡道油門突然踩大,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速快速上升,發(fā)電機(jī)會產(chǎn)生急劇升高的電壓。只單純依靠電壓調(diào)節(jié)器是無法控制發(fā)電機(jī)輸出電壓的。這時發(fā)電機(jī)發(fā)出極高的尖峰電壓,極可能瞬間燒毀正在工作的電器,包括燈光、儀表、電動泵,甚至電腦。這種破壞是極其嚴(yán)重的,這就是發(fā)電機(jī)到蓄電池的充電連線上絕對不允許裝接保險或開關(guān)的原因。

我們曾發(fā)表過網(wǎng)文:“警惕劣質(zhì)蓄電池,燒損“途安”電腦的教訓(xùn)”,受到廣大網(wǎng)友的熱議。通過此文很多網(wǎng)友都明白了蓄電池的突然斷路,會造成車上電器設(shè)備瞬間損壞的危險。所以車主們應(yīng)吸取教訓(xùn),重視蓄電池的質(zhì)量和外部接線問題。更換蓄電池絕對不要貪圖便宜,一旦購買劣質(zhì)蓄電池,其危害將是巨大的。

Q最近遇到一輛2006年產(chǎn)的“普銳斯”混合電動汽車,行駛途中突然出現(xiàn)失去動力的故障現(xiàn)象,車輛被迫停在路邊,當(dāng)時儀表盤上出現(xiàn)一條“高壓絕緣不良”的提示。停車約數(shù)分鐘后,試著再擰點火開關(guān),儀表盤上又恢復(fù)了正常,車輛又可以行駛。這種現(xiàn)象約七個多月前就已經(jīng)遇到過兩次,在檢修時多方檢查卻沒有查到任何絕緣不良的部件。請汪老師指教該如何修理此類故障。

廣東讀者:林立

A已行駛十年以上的電動汽車,除普銳斯外還有皇冠、雷克薩斯及凱美瑞等混電車型,少數(shù)會出現(xiàn)行駛中突然失去動力的故障現(xiàn)象,停車修理時又往往找不到任何異常,這是個令人捉摸不透的“軟故障”,會讓維修人員感到十分困惑。根據(jù)失去動力時會出現(xiàn)“高壓絕緣不良”提示的情況,顯然應(yīng)查找與高壓電相關(guān)的部件及其電路。

普銳斯使用鎳氫電池作為動力電池。高壓電池供電系統(tǒng)包括的部件較多,涉及的電路也較復(fù)雜,部件包括驅(qū)動電機(jī)與發(fā)電機(jī)及其變頻器、空調(diào)壓縮電機(jī)及三相逆變器、電動轉(zhuǎn)向電機(jī)及控制器、給低壓蓄電池充電的轉(zhuǎn)換器,還有動力電池本身等。

根據(jù)“高壓絕緣不良”的提示,應(yīng)用專門的“絕緣表”進(jìn)行檢測,但可能找遍整車的高壓電路,拆除上述電路查找絕緣值,也沒有發(fā)現(xiàn)任何絕緣故障。

出于安全考慮,高壓動力電池的正、負(fù)極均不接車殼搭鐵,但它們卻都裝在車架上,又確實存在絕緣漏電的問題,如果電池漏電或絕緣不良,便會導(dǎo)致“高壓絕緣不良”。動力電池組是由多塊單體鎳氫電池串聯(lián)而成的,每塊單體電池內(nèi)有六節(jié),提供7.2V電壓。當(dāng)車輛在行駛中突然報“高壓絕緣不良”故障,應(yīng)立即用高壓“絕緣表”即兆歐表,重點對動力電池進(jìn)行絕緣檢測。如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低于幾兆歐,就可能存在動力電池存在漏電的故障,此時電腦即會命令車輛停止運行。正常狀況下實測的絕緣電阻值應(yīng)為數(shù)百兆歐以上。

動力電池由眾多單體鎳氫電池組合而成,每塊單體電池的外殼都裝在車架上,均是接車身搭鐵的,技術(shù)上對每塊單體電池均有絕緣性能的要求。在車輛正常行駛時電池溫度會升高,這除了會直接導(dǎo)致動力電池的容量下降,同時也會使電池內(nèi)部的絕緣電阻降低。如果電池使用較久品質(zhì)變差,或散熱風(fēng)扇不良、通道堵塞,使電池溫升超限,電池內(nèi)部絕緣變化到低限值時,就會發(fā)生絕緣不良的報警,車輛即會停駛。

之所以說這是“軟故障”,是指絕緣電阻本身是變化的,電池冷態(tài)時可能不出現(xiàn)絕緣不良的故障,但行駛中充放電電池溫度升高后,絕緣電阻就會變小,所以令人難以捉摸。普銳斯鎳氫電池的箱體位于尾箱前部即后座下部,上面有專門的散熱通風(fēng)管道(圖2),由風(fēng)扇驅(qū)動氣流,使電池組良好散熱。但我國的比亞迪電動轎車,由于使用的是磷酸亞鐵鋰電池,就沒有專門設(shè)置散熱通風(fēng)的管道,主要是依靠行駛時的空氣流動來散熱。

圖2 鎳氫電池箱有專門散熱風(fēng)扇和通道

此類故障維修時除更換絕緣電阻不合格的單體電池外,還應(yīng)檢查電池組上溫度傳感器的性能,并特別注意清理電池箱通風(fēng)管道,檢查風(fēng)機(jī)的運轉(zhuǎn)是否正常,保證散熱良好,這點往往是維修人員容易忽視的。

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