新能源汽車的維修與故障診斷技術(shù)研究

楊秀強(qiáng)

（江蘇省徐州技師學(xué)院，江蘇 徐州 221000）

引言

清潔能源汽車使用電能與機(jī)械能相結(jié)合的技術(shù)，其技術(shù)原理先進(jìn)、技術(shù)新穎、構(gòu)造先進(jìn)。清潔能源汽車相對(duì)污染程度較小，適合于當(dāng)前人們的環(huán)境保護(hù)理念，對(duì)石油資源的需求也較小，更適合于可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)理念。所以，自從清潔能源汽車推出以來(lái)，市場(chǎng)關(guān)注度非常高。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理清潔能源車輛使用中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于清潔能源汽車行業(yè)的發(fā)展起到積極影響。

1 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車較以往的燃油動(dòng)力汽車相比，其具有各種優(yōu)勢(shì)，例如氫動(dòng)力汽車。汽車使用氫氣為動(dòng)力源，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生廢氣，不會(huì)污染空氣。新能源汽車在市場(chǎng)上具有很大的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際投放市場(chǎng)后，還存在很多問(wèn)題。2008年，市場(chǎng)上開始出現(xiàn)新能源汽車，并在首次進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)引起了關(guān)注。

2 不同類型新能源汽車的常見(jiàn)故障

2.1 純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車最常見(jiàn)的故障是電池故障。純電動(dòng)汽車的動(dòng)力主要來(lái)自電池組。首先，將燃油粗化以產(chǎn)生電力，然后向車輛的動(dòng)力電池組供電。配備家用快速充電和低速充電系統(tǒng)，保證電池有足夠的電力，保證車輛正常運(yùn)行。然而，由于技術(shù)限制，純電動(dòng)汽車中的電池組壽命較短，無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行。電池材料主要是鋰電池。這些電池在使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，容易充電過(guò)度，縮短使用壽命，影響純電動(dòng)汽車的使用效率。

2.2 油電混合動(dòng)力車

與純電動(dòng)汽車相比，混合動(dòng)力汽車具有更高的應(yīng)用效率和更廣泛的應(yīng)用范圍?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車主要通過(guò)混合燃料和動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛。在日常運(yùn)行中，利用燃料提供動(dòng)力源，在啟動(dòng)或慢速運(yùn)行時(shí)，利用動(dòng)力提供動(dòng)能，從而減少?gòu)U氣排放，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

3 新能源汽車常見(jiàn)故障

3.1 電池故障

研究證明，電池的故障頻率非常高。而清潔能源車輛和傳統(tǒng)汽車之間最大的差異就在于，清潔能源車輛可以利用電力成為傳統(tǒng)車輛前進(jìn)的主要助力，而傳統(tǒng)車輛則可以利用油氣。同時(shí)改變行駛模式，也對(duì)清潔能源車輛中的動(dòng)力電池提出了更高的需求。因此，動(dòng)力電池的載流量和使用壽命都十分關(guān)鍵。部分的清潔燃料汽車也反映了在新能源技術(shù)下生產(chǎn)的汽車中動(dòng)力電池負(fù)荷比較小，同時(shí)在充滿后的動(dòng)力電池續(xù)航里程縮短了，而頻繁充滿也會(huì)影響動(dòng)力電池壽命[1]。

3.2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)故障

在使用新能源汽車時(shí)，需要轉(zhuǎn)換機(jī)械能和電能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行此過(guò)程。如果發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)失效，則難以保證新能源汽車的行駛安全。故障分析結(jié)果表明，產(chǎn)生誤差的主要原因是電路誤差、磁路系統(tǒng)誤差和機(jī)械系統(tǒng)誤差。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)存在各種問(wèn)題時(shí)，由各種原因引起的電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障是最常見(jiàn)的情況。例如，電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障是由電氣故障、短路或接觸不良引起的。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于機(jī)械故障，轉(zhuǎn)軸、鐵芯等部件受到一定程度的損壞。如果車輛嚴(yán)重?fù)p壞，則無(wú)法保證車輛的運(yùn)行性能和安全性。

3.3 空調(diào)系統(tǒng)故障

空調(diào)系統(tǒng)在傳統(tǒng)汽車重中是較為重要的一部分，同時(shí)在新能源汽車中也有重要作用。在新能源汽車中，空調(diào)一樣不可或缺，其在調(diào)節(jié)汽車內(nèi)部方面發(fā)揮著重要作用。好的空調(diào)性能也使汽車使用者更加舒適。調(diào)查表明，空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生的故障頻率也不低，其中，主要問(wèn)題是空調(diào)和冷卻系統(tǒng)冷媒可能產(chǎn)生泄漏[2]。

4 新能源汽車故障診斷維修對(duì)策

4.1 提高新能源汽車故障檢查水平

新能源汽車的整體結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)汽車要簡(jiǎn)單得多。雖然新能源汽車通常沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)或變速箱，但電路系統(tǒng)比傳統(tǒng)汽油車更復(fù)雜。因此，在新能源汽車的故障診斷中，必須保證新能源汽車的運(yùn)行效率。檢查新能源汽車故障時(shí)，必須首先觀察汽車的運(yùn)行狀態(tài)，了解控制系統(tǒng)和真空泵的運(yùn)行狀態(tài)，并確保在車輛熄火時(shí)進(jìn)行檢查。此外，在真空管檢查中，可以檢查是否存在泄漏，并加強(qiáng)所有通道的接線檢查，確保沒(méi)有斷開或斷開。

4.2 強(qiáng)化新能源汽車故障維修水平

在正常情況下，新能源汽車不會(huì)在發(fā)生故障時(shí)崩潰。車輛故障在系統(tǒng)中很常見(jiàn)。這給維護(hù)帶來(lái)了一些困難。而且，對(duì)于一些技術(shù)含量高的新能源汽車來(lái)說(shuō)，維護(hù)非常復(fù)雜。同時(shí)，許多新能源汽車技術(shù)都是最先進(jìn)的技術(shù)。因此，為了提高故障維修質(zhì)量，必須綜合提高新能源汽車的故障維修水平[3]。

4.3 強(qiáng)化汽車制造企業(yè)的合作

為了更好地開發(fā)和診斷新型汽車，我們還與汽車制造商保持密切合作，通過(guò)汽車制造商了解新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)原理，引進(jìn)先進(jìn)的維修設(shè)施和技術(shù)，組織維修人員學(xué)習(xí)相關(guān)技能，提高其工作水平。同時(shí)，我們定期邀請(qǐng)新能源汽車制造商的工程師進(jìn)行指導(dǎo)和講座，指出常見(jiàn)故障，說(shuō)明故障排除的重要性和難度，需要提高維修人員的技能。

4.4 完善維修技術(shù)人員資質(zhì)

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車有很大不同。特別是許多部件具有高電壓。過(guò)去，許多日常維護(hù)工程師在高壓運(yùn)行方面沒(méi)有足夠的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于新能源汽車的車輛結(jié)構(gòu)和維修技術(shù)與傳統(tǒng)汽車不同，如果新能源汽車出現(xiàn)故障，維修技術(shù)人員技術(shù)不滿足條件，則將不能很好地維修新能源汽車[4]。

4.5 更新維修理念、技術(shù)和設(shè)備

對(duì)傳統(tǒng)汽車維修理念進(jìn)行更新升級(jí)，新能源汽車維修理念與汽車維修中常見(jiàn)的傳統(tǒng)汽車維修理念相似。在維修過(guò)程中，新能源汽車是電力系統(tǒng)維修的關(guān)鍵。新能源汽車維修改變了汽車維修的觀念，樹立了成熟的現(xiàn)代汽車維修理念，將新能源汽車的具體問(wèn)題與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，使新能源汽車的維修更加精準(zhǔn)。必須引進(jìn)新能源汽車電子設(shè)備、解碼器、線卡的維護(hù)和設(shè)備配套。

5 純電動(dòng)汽車的維修技術(shù)

5.1 禁止在電池組虧電情況下進(jìn)行電池存放

當(dāng)電池在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生功率損失時(shí)，電池變得更容易硫酸化，更多的硫酸晶體粘附在電極上，關(guān)閉電離子通道，縮短電池的使用壽命。因此，當(dāng)純電動(dòng)汽車長(zhǎng)時(shí)間停放時(shí)，有必要定期給電池充電，以避免功率損失問(wèn)題。

5.2 定期檢測(cè)電池

對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池不僅是故障的核心部分，也是最需要謹(jǐn)慎的部分。因此，維修人員需要做好蓄電池的定期檢測(cè)工作。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須送到蓄電池維修站進(jìn)行專業(yè)的發(fā)現(xiàn)和維修，以免影響純電動(dòng)汽車的安全使用。

5.3 做好控制器檢修

控制器的維護(hù)周期一般為三個(gè)月，在維護(hù)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)注意，確保控制器各接線的合理性，并及時(shí)清理存在的雜質(zhì)和泥土[5]。

6 油電混合動(dòng)力車檢修與維護(hù)

如果混合動(dòng)力新能源汽車無(wú)法正常啟動(dòng)，其故障的主要原因是油道和點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題。若新能源汽車在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)該問(wèn)題時(shí)，可能是以因?yàn)橥ㄟ^(guò)陡峭的道路，引起強(qiáng)烈的內(nèi)部振動(dòng)，從而影響點(diǎn)火系統(tǒng)。如果火災(zāi)或工作性能不足，故障主要是由于油道。因此，油路和點(diǎn)火系統(tǒng)是維修人員首先檢查新能源汽車的部分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，必須及時(shí)排查并解決。如果不是發(fā)生故障，則必須確認(rèn)起動(dòng)機(jī)的狀況。如果車速不符合起動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)檢查蓄電池連接和電源。如果起動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行，則可能是內(nèi)部存儲(chǔ)器出現(xiàn)問(wèn)題。消除缺油現(xiàn)象，需要檢查點(diǎn)火裝置是否有問(wèn)題。

6.1 動(dòng)力電池的維修與故障診斷技術(shù)

電池是新能源汽車最重要的部件之一。為盡量確保鎳氫電池的有效工作，還需要對(duì)鎳氫電池進(jìn)行合理的保護(hù)與故障排查工作。該電源主要包括了各種類型的鎳氫電池。在汽車鋰電池長(zhǎng)期放電過(guò)程中，鎳氫電池的正常運(yùn)行對(duì)防止新能源車鋰電池的長(zhǎng)期放電也十分關(guān)鍵。因?yàn)橐坏╂嚉潆姵卦陂L(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了電能損失，鎳氫電池就會(huì)被硫酸鈥化，而大量的硫酸鎂結(jié)晶就會(huì)纏繞到汽車鋰電池的陰極上。鎳氫電池內(nèi)的離子通道嚴(yán)重阻塞，鎳氫電池的存儲(chǔ)容量得到了很大影響。

6.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)

起動(dòng)磁阻電機(jī)和永磁同步電機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。永磁電機(jī)沒(méi)有傳感器控制，新型替代材料、更高效的運(yùn)轉(zhuǎn)效能以及更廣泛的矢量操控方式，在新能源電動(dòng)汽車中獲得了更普遍的運(yùn)用。在需要對(duì)新能源車輛進(jìn)行維修時(shí)，工作的重復(fù)性和難度往往需要長(zhǎng)時(shí)間地加以分析、評(píng)估和操作。所以，除了為了減少維護(hù)工作時(shí)間，通過(guò)選擇更合理的電子檢測(cè)技術(shù)來(lái)維持修理效率，以達(dá)到維護(hù)要求外。它還可以獲取更客觀的電子維修數(shù)據(jù)，從而能夠在不降低汽車性能的狀況下進(jìn)行更合理地實(shí)施修理工作，并更快地出現(xiàn)電子故障。

6.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障診斷維修技術(shù)

在新能源汽車中，駕駛發(fā)揮著更大的作用，并且涉及到它能否安全使用。傳感器診斷和設(shè)備診斷在各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障診斷和維護(hù)技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。

該設(shè)備的診斷方法相對(duì)準(zhǔn)確。一輛新能源汽車的儀表布置被反復(fù)確認(rèn)。該裝置的內(nèi)容能更準(zhǔn)確地反映電機(jī)驅(qū)動(dòng)的實(shí)際狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)不同設(shè)備的內(nèi)容與正常電機(jī)不同，請(qǐng)注意不同設(shè)備的內(nèi)容。它是指設(shè)備反映的內(nèi)容，診斷發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)錯(cuò)誤，識(shí)別故障原因，考慮改進(jìn)維修技術(shù)。為了延長(zhǎng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，必須定期對(duì)軸承、鐵芯等部件進(jìn)行檢查和加油。

6.4 空調(diào)系統(tǒng)診斷維修技術(shù)

當(dāng)使用新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，如果駕駛員和乘務(wù)員都感到空調(diào)的冷卻效應(yīng)并不明顯時(shí)，就代表著空調(diào)的問(wèn)題。在這個(gè)狀況下，就必須檢查一下空調(diào)制冷劑管道，并檢測(cè)密封膠是否老化或破裂。一旦密封件破裂或破損，請(qǐng)及時(shí)調(diào)換。同時(shí)，冷凍油的用量也應(yīng)該保證在規(guī)定范圍內(nèi)。如果冷凍用油用量較少時(shí)，則應(yīng)該及時(shí)加注制冷劑，然后再抽真空重新添加制冷劑。

7 新能源汽車維修技術(shù)的優(yōu)化建議

7.1 強(qiáng)化同企業(yè)的合作力度

在新能源汽車的管理中，應(yīng)注意車輛的維護(hù)和跟蹤。通過(guò)講座，加強(qiáng)維修人員與專家之間的溝通，以加強(qiáng)大學(xué)與常規(guī)人員、新能源汽車維修人員之間的合作與交流，從而擴(kuò)大知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，對(duì)維修中的故障問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討，并嘗試通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用提高新能源汽車的故障解決效率和維修質(zhì)量。

7.2 做好維修前的檢查工作

在新能源汽車維修之前，測(cè)試是必不可少的，也是汽車故障的重要部分。檢查的主要內(nèi)容有：

1）真空泵檢查。當(dāng)汽車停下來(lái)時(shí)，打開踏板，觀察真空泵的工作情況。指示如果與控制器的連接正常，則沒(méi)有問(wèn)題。另一方面，有必要詳細(xì)說(shuō)明問(wèn)題的原因。

2）密封檢查。主要檢查軟管的質(zhì)量和連接，確保連接的緊密性和管道質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化。此外，還可以觀察軟管和汽車零件之間的距離，使其不會(huì)直接接觸。

8 結(jié)語(yǔ)

清潔能源車成為未來(lái)汽車行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展，需要重視清潔能源車輛的常見(jiàn)故障以及最新的修理技術(shù)，以有效緩解消費(fèi)者對(duì)修理難度的顧慮。增加電池故障恢復(fù)、故障維修以及電混合動(dòng)力車輛故障恢復(fù)的研發(fā)成本；進(jìn)一步優(yōu)化清潔能源車輛維護(hù)技術(shù)，提升維護(hù)服務(wù)質(zhì)量，保障清潔能源車輛的安全穩(wěn)定，促進(jìn)我國(guó)新能源汽車和汽車維修行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。