第一篇:《汽车检测与维修》论文
毕业论文
编号
机械分院汽车工程系
毕 业 论 文
课题名称:
传动系的检测与维修
姓
名:
陈世锐
学
号:
580402710137
专
业:
汽车检测与维修
班
级:
07汽修统招01
指导老师:
高加泉老师
二 零 零 九 年
十一月
毕业论文
摘要:汽车传动系是由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥等主要部件组成。若其中某个部件调整不当或严重磨损,都会造成传动系的异响。离合器常见故障有打滑、分离不彻底、发抖、发响。变速器常见故障是跳档、乱档、异响、换档困难和漏油。万向传动装置的常见故障有传动轴振动和噪音声、起动撞击及滑行异响。
关键词:传动系 离合器 变速器 万向传动装置 驱动器 故障 检测 诊断
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目 录
前言……………………………………………………………3
1、离合器的检测与故障诊断…………………………………….3 1.1离合器的组成及部位………………………………………3 1.2.离合器的常见故障及诊断分析…………………….............4
2、变速器的检测与诊断…………………………………………6 2.1 变速器的作用………………………………......................6 2.2 变速器的常见故障及诊断分析……….…………………….6
3、万向转动装置故障诊断……….……………………………….7 3.1万向转动装置结构及安装………………………………….7 3.2万向转动装置的常见故障及诊断分析………………………8
4、驱动桥故障诊断………………………………………………9 4.1驱动桥的组成及安装……………………………………….9 4.2驱动桥的常见故障及诊断分析……………………………...9
5、传动系异响综合诊断………………………………………….11
6、传动系的仪器检测……………………………………………12
7、总结…………………………………….................................14 致谢…………………………………………………….......14 参考文献……………………………………………………14
毕业论文
传动系的检测与故障诊断
前言
汽车底盘包括传动系、行驶系、转向系和制动系。汽车底盘的技术状况,直接关系到整车行驶的操纵稳定性和安全性,同时还影响发动机的动力传递和燃油消耗。
为确保汽车能正常运行和安全行驶,对汽车底盘应及时进行检测、诊断和维修。常用的汽车底盘检测设备有:离合器打滑频闪测定仪、传动系游动角度检测仪、车轮定位仪、四轮定位仪、车轮动平衡仪、悬架和转向系检测仪、悬架装置检测台等。随着科学技术的发展,这些检测设备已大量采用光、机、电一体化技术,并采用微机控制,有些还具有智能化功能或专家诊断系统。正确的使用这些检测设备,可以保证在汽车底盘的维修中获得可靠的技术数据,从而保证汽车底盘有效的工作。
传动系的布置形式主要与发动机的位置和驱动形式有关。除发动机前置、后轮驱动和发动机后置、后轮驱动形式外,目前轿车上采用最多的是发动机前置、前轮驱动的形式,如下图所示为奥迪100型轿车传动系示意图。
图1 奥迪100型轿车传动系
传动系包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器及差速器等部件,在汽车运行过程中,传动系功能会逐渐下降,出现异响、过热、漏油及乱档等故障。为确保汽车能正常运行和安全行驶,对传动系应及时进行检测、诊断和维修。
1、离合器的检测与故障诊断
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1.1离合器的组成及部位
离合器位于发动机与变速器之间,在汽车起步和变速器换档时,暂时切断发动机与变速器的连接,以切断动力传递,变档后逐渐结合,传递发动机动力,从而保证汽车平稳起步以及平顺换档,并且能防止传动系过载。目前以膜片弹簧离合器的应用最为广泛。
如图5.2所示为膜片弹簧离合器的组成,其主要由主动部分(飞轮、压盘、离合器盖)、从动部分(从动盘、从动轴)、压紧机构(膜片弹簧)、分离机构(分离轴承与套筒、分离叉等)、操纵部分(图中未显示)等组成。
图2 膜片弹簧离合器
1.2.离合器的常见故障及诊断分析
离合器常见故障有打滑、分离不彻底、发抖、发响等。1.2.1离合器打滑
(1)故障现象
①汽车用低速档起步时,放松离合器踏板后,汽车不能顺利起步。
②汽车加速行驶时,车速不能随发动机转速的提高而提高,感到行驶无力,严重时产生焦臭味或冒烟等现象。
(2)故障原因
①离合器踏板自由行程过小或没有自由行程,使分离轴承一直压在分离杠杆上。
②从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损严重,离合器盖与飞轮的连接松动,使压紧力减弱。
③从动盘摩擦片油污、烧蚀、表面硬化,铆钉外露或表面不平,使摩擦力下降。压力弹簧疲软或折断,膜片弹簧疲软或开裂,使压紧力下降。
④分离轴承套筒与导管间油污严重,使分离轴承不能回位。
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(3)故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适,不合适应进行调整。
②检查从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损情况,若磨损严重应及时更换。
③检查压力弹簧、膜片弹簧是否疲软、折断或弹性不足,若弹性不足或破坏应及时更换。
④检查从动盘、分离轴承套筒与导管,若有油污应及时清理。1.2.2 离合器分离不彻底
(1)故障现象
发动机怠速运转时,踩下离合器踏板,挂档时有齿轮撞击声,且难以挂入;如果勉强挂上档,则在离合器踏板尚未完全放松时发动机熄火。
(2)故障原因
①离合器踏板自由行程过大。
②新换的摩擦片太厚或从动盘正反面装错。
③从动盘钢片翘曲、摩擦片破裂或铆钉松动。
④液压传动离合器的液压系统漏油造成油量不足,或有空气侵入。
⑤分离杠杆调整不当,其内端不在同一平面内或内端高度太低,或分离杠杆弯曲变形、支座松动、支座轴销脱出,使分离杠杆内端高度难以调整。
(3)故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适,若自由行程过大,应进行调整。
②检查离合器从动盘或摩擦片安装是否正确,若从动盘变形或损坏应及时更换。
③检查液压系统管路、管接头是否漏油。
④检查分离杠杆是否变形,支座是否松动,分离杠杆调整是否合适。
⑤检查变速器第一轴和离合器从动盘配合是否良好,若配合不当应及时调整。1.2.3 离合器发响
(1)故障现象:车辆起步或换挡时操纵离合器,有不正常响声。(2)故障原因。
分离轴承磨损严重或缺油,轴承回位弹簧过软、折断或脱落;从动盘铆钉松动或减振弹簧折断;踏板回位弹簧过软、脱落或折断。(3)故障诊断与排除。
稍稍踩下离合器踏板,膜片弹簧与分离轴承接触,听到有“沙沙”的响声,为分离轴承响。若加油后仍响,为轴承磨损松旷或损坏,应予以更换;踩下、放松离合器踏板时,如出现间断的碰击声,为分离轴承前后滑动响(分离轴支承弹簧失效),应更换支承弹簧;发动机一起动就有响声,将踏板提起后响声消失,为踏板弹簧失效,应更换踏板弹簧;连踩踏板,在离合器刚接触或分开时响,为从动盘铆钉松动和摩擦片铆钉外露,应修复铆钉。1.2.4 车辆起步时离合器发抖
(1)故障现象:车辆起步时,离合器不能平稳结合,使车身产生抖动。(2)故障原因。
离合器压盘或从动盘发生翘曲,或从动盘铆钉松动;变速器与飞轮壳或者离合器盖与飞轮固定螺栓松动;膜片弹簧弹力不均。(3)故障诊断与排除。
让发动机怠速运转,挂上低速挡,缓慢松开离合器踏板并加大油门起步,如车身有明显的抖动,则为离合器发抖;检查变速器与飞轮壳、离合器盖与飞轮固定
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螺钉是否松动,检查膜片弹簧的高度;拆开离合器盖测量膜片弹簧的高度是否一致;若上述各项均符合要求,则拆下离合器,分别检查压盘、从动盘是否变形,铆钉是否松动,膜片弹簧的弹力是否在允许范围内。
2、变速器的检测与诊断 2.1 变速器的作用
变速器是汽车传动系中的主要变速机构,它扩大发动机传至驱动轮的扭矩、转速的变化范围,以适应不同使用条件的要求;在发动机旋转方向不变的前提下,实现汽车倒向行驶;利用空档,切断动力传递,便于发动机起动、怠速或换档。图5.3为桑塔纳2000型轿车变速器变速传动机构剖面图。
2.2 变速器的常见故障及诊断分析
手动变速器常见故障是跳档、乱档、异响、换档困难和漏油。2.2.1 变速器跳档
(1)故障现象
车辆在重载加速或爬坡行驶时,变速杆自动从某档跳回空档。
(2)故障原因
①操纵杆系磨损松旷或变速器内拨叉弯曲变形、止推垫片磨损,使 齿轮不能完全啮合。
②相啮合的齿轮或齿圈磨损严重。
图3 桑塔纳2000型轿车变速器变速传动机构。
③自锁装置的凹槽、钢球磨损严重,自锁弹簧疲劳或折断。
④轴或轴承磨损严重,使相啮合的齿轮或齿圈不同心。
⑤齿轮与轴的花键严重磨损,使配合间隙过大。
(3)故障诊断与排除
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①检查操纵杆系是否松旷或严重磨损,变速器内拨叉是否弯曲变形,止推垫片严重磨损,若松旷或损坏严重,应及时调整或更换零件。
②检查相啮合的齿轮或齿圈的磨损情况,若磨损严重或断齿应更换。
③检查自锁装置的凹槽、钢球是否严重磨损,自锁弹簧是否疲劳或折断,若磨损严重或损坏应及时更换拨叉轴、钢球。
④检查轴或轴承是否磨损严重,必要时应更换。
⑤检查齿轮与轴的花键的磨损情况,若磨损严重应更换。2.2.2 变速器乱档(1)故障现象
汽车在起步挂档或行驶中换档时,挂不上所需档位;挂档后不能退回空档;车辆静止时可能同时挂上两个档。
(2)故障原因
①互锁装置的凹槽、锁销或钢球磨损严重。
②变速杆下端长度不足、下端工作面磨损过大或拨叉导致凹槽磨损过大。
③变速杆球头定位销磨损松旷、折断或球头、球孔磨损过大。
(3)故障诊断与排除
①检查互锁装置的凹槽、锁销和钢球的磨损情况,若磨损严重,应及时更换。②检查变速杆下端长度与下端工作面的配合情况,若磨损严重、间 隙过大应予更换。
③检查变速杆球头定位销,若松旷、折断或球头、球孔磨损严重,应及时更换。2.2.3 变速器异响
(1)故障现象
变速器异响主要有变速器齿轮的啮合声、轴承的运转声等。一般若在各档都有连续响声,为轴承损坏;某档位有连续、较尖细的响声,为该档齿轮响声;挂上某档时有断续、沉闷的冲击声,为该档个别齿轮折断;停车时踩下离合器踏板不响,松开离合器踏板发响,为常啮合齿轮响。应根据响声特点,着重检修相应部位。
(2)故障原因
①变速器第一轴、第二轴或拨叉弯曲变形,轴承、同步器毂磨损、失圆。
②齿轮加工精度或热处理工艺不当等造成齿轮偏磨或齿形发生变化,齿轮啮合间隙或花键配合间隙过大。
③自锁装置的凹槽、钢球磨损过甚或自锁弹簧疲劳、折断。
④齿轮油不足、变质、规格不符合要求或油中有杂物。2.2.4 变速器换挡困难(1)故障现象:
变速器不易挂上挡或挂上挡后不易脱出。(2)故障原因:
离合器分离不彻底;拨叉轴弯曲或叉轴与导向孔严重锈蚀、拨叉固定螺栓松动;同步器磨损或弹簧安装不正确。(3)故障诊断与排除。
检查离合器操纵机构能否灵活移动,离合器能否分离彻底。拆开变速器盖,查看拨叉轴是否弯曲,如弯曲应校直或更换;若离合器轴与导向孔锈蚀应除锈修复;若拨叉固定螺钉松动,应拧紧。若同步器磨损或损坏,应更换。
3、万向转动装置故障诊断
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3.1万向转动装置结构及安装
万向传动装置的作用是在轴间夹角及相互位置经常变化的变速器与驱动桥之间传递动力。对于发动机前置后轮驱动的轿车,由于变速器、离合器等。
发动机等支承在车架上,而驱动桥则通过悬架系统与车架相连,因此,从变速器至驱动桥的动力传递要经过万向传动装置来完成。
万向传动装置上要由万向节和传动轴组成,必要时还加装中间支承。
图4 万向传递转动装置
3.2万向转动装置的常见故障及诊断分析
万向传动装置的常见故障有传动轴振动和噪声、起动撞击及滑行异响等。
3.3.1 传动轴的振动和噪声
(1)故障现象
汽车在中速或高速行驶时,传动轴振动,并引起车身的振动和噪声。
(2)故障原因
①传动轴弯曲或扭转变形。
②传动轴不平衡。
③十字轴万向节的轴承磨损或失效。(3)故障诊断与排除
①首先检查传动轴直线度误差,若超过允许范围,应进行校正或更换。
②检查传动轴是否平衡。若不平衡应检查装配标记是否对正,轴两端万向节叉是否装在同一平面内。
③检查十字轴万向节的轴承是否磨损严重或失效,若磨损严重或失效应及时更换。
④检查支承、花键、缓冲橡胶垫等是否损坏,紧固螺栓是否松动,若有松动或损坏,应予以紧固、检修或更换。
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3.3.2 起动时万向传动装置有撞击声或滑行时异响
(1)故障现象
起动发动机时,传动轴有撞击声,或滑行时传动轴异响。(2)故障原因
①万向节磨损或损伤。
②变速器输出轴花键及传动轴滑动叉花键处磨损或损伤。③传动轴连接部位松动。(3)故障诊断与排除
①首先检查万向节是否磨损严重或损伤,若磨损严重或损伤,应更换零件。②检查变速器输出轴花键及传动轴滑动叉花键处是否磨损严重或损伤,若磨损严重或损伤,应予以修理或更换。
③检查传动轴连接部位是否松动,若松动需拧紧各螺栓或螺母。
4、驱动桥故障诊断 4.1驱动桥的组成及安装
驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴及驱动桥壳组成。驱动桥的功用是将万向传功装置传来的扭矩改变方向后传给驱动车轮,并起到降速增扭的作用,同时,允许左右驱动轮以不同转速旋转。
图为发动机前置后轮驱动轿车的驱动桥示意图,其主要由主减速器、主减速器壳、差速器、半轴、桥壳和轮毂等组成。
图5 驱动桥示意图
4.2驱动桥的常见故障及诊断分析
驱动桥的常见故障有异响、发热和漏油等。4.4.1 驱动桥异响(1)故障现象 汽车起步、转弯或突然改变车速行驶时驱动桥异响。驱动桥的异响可分为驱动时发出的异响、滑行时发出的异响和转弯时发出的异响。当汽车起步、转弯或突然改变车速行驶时,驱动桥发出较大响声,而当直行、滑行或低速行驶时响声减弱或消失。
(2)故障原因
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①后桥壳内润滑不良。
②圆锥滚子轴承预紧度调整不当。
③圆锥或圆柱主、从动齿轮、行星齿轮和半轴齿轮等啮合间隙过大或过小,齿面磨损严重、轮齿折断、变形或啮合印痕不符合要求。
④半轴齿轮与半轴的花键配合松旷,差速器壳与十字轴配合松旷或行星齿轮孔与十字轴配合松旷。
⑤主减速器主动齿轮紧固螺母或从动齿轮连接螺钉松动,或驱动桥壳体、主减速器壳体变形。
(3)故障诊断与排除
1)首先检查后桥壳内润滑情况,若漏油应更换垫圈,油量不足应及时补充。2)停车捡查。
①将驱动桥架起,起动发动机并挂上档,然后急剧改变车速,查听驱动桥响声来源,以判断故障所在部位。
②将发动机熄火,并将变速器放入空档,在传动轴停止转动后,用手转动主动齿轮凸缘,若齿轮啮合间隙过大,则会有松旷的感觉。若感到一点活动量都没有或很小,则说明啮合间隙过小,应分别进行调整;若感到活动量很大或没有,且有不正常的响声,应拆下主减速器进行修理。
3)行车捡查。
①当汽车加速前进或放松油门踏板降速时,听到“咝、咝”的噪声.这可能是齿轮啮合间隙过小或啮合不良,应按规定重新调整。
②当汽车在行驶中连续发响,车速愈高,噪声愈大,而在滑行时,噪声减小或消失。则轮毂轴承、主减速器轴承或差速器轴承磨损松旷,应更换轴承。
③当汽车下坡或速度急剧变化时,发出“咯啦、咯啦”的碰撞声,而正常行驶中消失或减小,则为齿轮啮合间隙过大,应予以调整,如调整后还不能消除,则应更换齿轮。
④当汽车转弯时发响严重,而在直行时响声不明显,则可能是差速器两侧轴承端隙过大、差速器齿轮或止推垫片磨损严重、半轴齿轮及键磨损严重,应分别调整轴承的预紧度,或更换垫片及齿轮等。4.4.2 驱动桥过热(1)故障现象
汽车在行驶一段路程后,用手触摸后桥,有烫手感觉。
(2)故障原因
①齿轮油型号不对或油量不足。
②轴承预紧度过大。
③齿轮磨损严重。
④主、从动锥齿轮啮合间隙过小。
(3)故障诊断与排除
①首先检查齿轮油的量是否充足,若不足应按规定将齿轮油加至规定高度。
②检查齿轮油型号是否正确。若不正确应将原油放净,并冲洗桥壳内部,换上规定型号的齿轮油。
③检查驱动桥轴承的预紧度是否过大,若过大应重新调整。
④检查齿轮的磨损严重,若磨损严重应更换齿轮。
⑤检查主、从动锥齿轮啮合间隙是否过小,若过小应重新调整。
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4.4.3 驱动桥漏油(1)故障现象
驱动桥减速器衬垫或放油螺塞周围漏油。
(2)故障原因
①油面过高。
②通气塞堵塞。
③油型号不对。
④油封磨损或损坏,放油螺塞松动或垫片损坏。
⑤桥壳有裂纹。
(3)故障原因及排除
①首先检查齿轮油的油面高度,若油面过高,应放掉多余的齿轮油,调整至合适位置。
②检查通气塞是否堵塞,若堵塞应予以检修。
③检查放油螺塞是否松动,垫片是否损坏,若损坏应更换垫片,并拧紧放油螺塞。
④检查油封是否磨损或损坏,若磨损或损坏应更换油封。
⑤检查油齿轮油型号是否正确,若不正确应放出所有齿轮油,并加注规定型号的齿轮油。
⑥检查桥壳有无裂纹,若有裂纹应修理或更换。
5、传动系异响综合诊断
汽车传动系是由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥等主要部件组成。若其中某个部件调整不当或严重磨损,都会造成传动系的异响。(1)故障现象
汽车起步或车速突然提高时,传动系发出“吭”的一声;汽车静止,发动机熄火,将变速器挂在某一档位上,抬起离合器踏板,松开驻车制动器,在车下反复转动传动轴时,感到松旷量很大。
(2)故障原因
①传动系游动角度过大。
②离合器从动盘与变速器第一轴花键配合松旷。
③变速器中传动齿轮的啮合间隙太大,或滑动齿轮与花键轴配合松旷。
④万向传动装置的万向节松旷,或传动轴伸缩节松旷。
⑤驱动桥内齿轮的啮合间隙太大、轴承松旷,或半轴齿轮与半轴配合松旷。(3)诊断方法
首先起动发动机,待热车后熄火,根据经验检查传动系游动角度,分段检查传动系各部分的游动角度是否过大,若过大应进行调整。
①离合器与变速器游动角度的检查
变速器挂在要检查的某一档位上,松开驻车制动器,离合器处于接合状态,在车下将变速器的输出轴或其上的驻车制动盘(鼓)从一个极端位置转到另一个极端位置,两极端位置之间的转角即为在该档位下离合器与变速器的游动角度。依次挂入每一档,可获得不同档位的游动角度。②万向传动装置游动角度的检测
支起驱动桥,拉紧驻车制动器,然后在车下将驱动桥凸缘盘从一个极端位置
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转到另一个极端位置,两极端位置之间的转角即为万向传动装置的游动角度。
③驱动桥游动角度的检查
松开驻车制动,变速器置于空档位置,驱动桥着地或处于制动状态,然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置,两极端位置之间的转角即为驱动桥的游动角度。
6、传动系的仪器检测
在汽车不解体的情况下,使用仪器既可以检测传动系的技术参数,如滑行距离、功率消耗和游动角等,还可以对传动系的主要部件进行检测诊断,如离合器是否打滑、各部分游动角、各部分异响和变速器是否跳挡等。
6.1.1离合器打滑的检测
离合器打滑会使发动机的动力不能有效的传递到驱动轮上,并使离合器磨损加剧、过热、烧焦甚至损坏。使用离合器频闪测定仪可检测离合器是否打滑。(1)测定仪的结构和原理
离合器频闪测定仪由电源(车上的蓄电池)、透镜、电容、电阻和闪光灯等组成,如图5.6所示。
该仪器由发动机火花塞的高压电极输入电脉冲信号,火花塞每跳火一次,闪光灯就亮一次,闪光频率与发动机转速成正比。离合器不打滑时,传动轴上设定点会与闪光点同步动作,传动轴似乎处于不转动状态。否则,传动轴上设定点转速会滞后于闪亮点动作,这说明离合器存在打滑现象。
图6 离合器打滑频闪测定仪 1-透镜 2-闪光灯 3-电阻器4-电容器 5-二极管 6-座套 7-变压器 8-开关
9-导线 10-传感接头
(2)测定仪的使用方法
离合器打滑的检测可以在底盘测功试验台上或车速表试验台上进行,无试验台的可支起驱动轮进行。检测时变速器应挂入直接档并加油,使车轮原地运转,毕业论文
必要时可给试验台滚筒增加负荷或使用行车制动器,以增加驱动轮和传动系的负荷。将闪光灯发出的光亮点投射到传动轴的某一点。若离合器不打滑,传动轴上某点与光亮点同步。若离合器打滑,则传动轴上某点与光亮点不同步。6.1.2传动系游动角度的检测
(1)指针式游动角度检测仪及应用
①仪器的结构与原理
指针式游动角度检测仪是由指针、刻度盘、测量扳手等组成。在测量过程中,指针固定在驱动桥主动轴上,刻度盘固定在主减速器壳上,如图所示。测量扳手一端带有U型卡嘴,以便卡在十字万向节上。为了适应多种车型,卡嘴上带有可更换的钳口。测量扳手另一端有指针和刻度盘,可指示转动扳手的转矩值,如图 检测传动系游动角度时,将检测扳手卡在万向节上,用不小于30N·m的转矩转动,使之从一个极端位置转到另一个极端位置,刻度盘上指针转过的角度即为所测游动角度值。
图7 指针式游动角度检测仪
a)指针与刻度盘的安装
b)测量扳手
1-卡嘴 2-指针座 3-指针 4-刻度盘 5-手柄 6-手柄套筒 7-定位销
8-可换钳口
②仪器的应用
检测离合器和变速器的游动角度 放松制动器,离合器处于接合状态,视必要可支起驱动桥。测量扳手仍卡在变速器后端万向节的主动叉上,依次挂入各挡,即可获得不同挡位下从离合器到变速器的游动角度。
检测驱动桥的游动角度 变速器挂空挡,驻车制动器松开,驱动轮制动,将测量扳手卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上,即可测得驱动桥的游动角度。
检测万向传动装置的游动角度 与测驱动桥游动角度的方法基本相同,只是扳手卡在变速器后端万向节的主动叉上。此时获得的游动角度减去游动桥的游动角度,即为万向传动装置的游动角度。
对上述三段游动角度求和,即可获得传动系的游动角度。
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7、总结
这次的论文主要是讨论汽车传动系的故障检测与诊断的分析,汽车常见的故障主要有:离合器、变速器、万向转动装置、驱动桥故障诊断。
致谢:
本论文在选题及研究过程中得到高加泉老师的悉心指导。高老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。高老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人,虽历时三载,却给以终生受益无穷之道。
参考文献
1.蒲永峰、《汽车检测、诊断与维修》
北京:清华大学出版社 2008.9 2.董继明、罗灯明《汽车检测与诊断技术》
北京:机械工业出版社 2008.5 3.吴宝志、《汽车空调维修》 北京:经济日报出版社 1989.6 4.王运朋、《 实用空调技术》 广州:广州科技出版社 1995.3 5.白光林、《汽车故障疑难案例解答》
上海:科学技术文献出版社1996.5
第二篇:汽车检测与维修论文
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论文题目:帕萨特AWL发动机电控系统检测与分析
学 院:工 程 技 术 学 院 专 业
姓 名: 指导教师: 日 期: 年 月 日
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诚 信 声 明
本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业论文作者签名: 指导导师签名:
签字日期: 签字日期:
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毕业论文任务书
班级: 汽车检测与维修一班 学生: 吕兴锋 学号 201025070129
论文题目: 帕萨特AWL发动机电控系统检测与分析
摘要
随着汽车普及,它开始走进我们的生活,相应的技术也变得负杂起来,本文主要讲发动机电控系统的一些概况,详细分析了一个发动机无法启动的故障和发动机电控系统中的两个主要传感器的结构,相应的对它们做了相关检测。
关键字 发动机电控系统 检测 传感器
Abstract
along with the popularization of cars, it began to come into our lives, the corresponding technology also becomes negative mixed up, this paper is mainly about some engine electronic control system survey, two main sensor of an engine can not start the engine electronic control system fault and the structure was analyzed, the correlation detection on them.Keyword
Engine electronic control system
Detect
Sensor
指导老师(签字): 年 月 日
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引言.........................................................6 第一章:帕萨特AWL电控发动机系统的组成与控制原理.............7 1.1:电控系统的组成.......................................7 1.1.1燃油供给系统.....................................7 1.1.2 空气供给系统.....................................8 1.1.3 点火控制系统.....................................8 1.1.4 排放控制系统.....................................8 1.1.5 电子控制系统.....................................8 1.2:电控系统原理.........................................9 第二章:帕萨特AWL电控发动机不能启动的检测..................11 2.1 故障现象与分析.......................................11 2.1.1故障现象:......................................11 2.1.2故障分析:......................................11 2.2 故障检测过程.........................................11 2.2.1 分析蓄电池......................................11 2.2.2 蓄电池的充电....................................12 2.2.3 分析点火开关....................................13 第三章:帕萨特AWL电控发动机传感器结构原理与检测............18 3.1传感器的概况.........................................18 3.1.1 传感器的功用....................................18
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3.1.2 传感器的类型....................................18 3.2 曲轴位置传感器G28...................................21 3.3空气流量计G70........................................23 结 论......................................................26 致 谢.......................................................28
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引言
现代汽车采用电子控制技术,汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能。发动机有一个电子控制单元(ECU),用于控制供油,怠速等主要系统,ECU从传感器接受输入信后并迅速驱动执行器。这两种信号的正确和稳定是最基本的要求,同时,汽车的电器设备,系统结构日趋复杂和精密,对汽车各系统和用电设备的控制基本实现了功能组合化,控制电子化和连接标准化,使汽车的性能更加完善。因此,在电子控制发动机的故障诊断与维修方面,不能再延续传统的经验方法进行故障诊断,而是采用科学的知识,运用更多的电路知识去识别故障和做出诊断。
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第一章:帕萨特AWL电控发动机系统的组成与控制原理
1.1:电控系统的组成
为了提高发动机各种工况实现实现全面化运行,提高发动机性能。汽车发动机电控系统由:燃油供给系统,空气供给系统,点火控制系统,排放控制系统以及由传感器,电子控制单元和执行器组成的电子控制系统等子系统组成,如图1-4。
图1-4 1.1.1燃油供给系统
燃油供给系统的功用是供给喷油器一定压力的燃油,喷油器则根据ECU指令喷油。发动机工作时,电动燃油泵将汽油自油箱内吸出,经燃油滤清器过滤后,由燃油压力调节阀调压,通过油管输送给喷油器,喷油器根据ECU指令向进气管喷油燃油泵供给的多与其有经回油管流回油箱。燃油泵一般装在油箱内。有些早期的发动机还装有冷起动喷油器,安装在进气总管上,仅在发动机低温起动时喷油,以改善发动机的低温起动性能。
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1.1.2 空气供给系统
空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的进气量。发动机工作时,空气经空气滤清器过滤后,通过空气流量、节气门体进入进气总管,再通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设有节气门,用以控制进入发动机的空气量,从而控制发动机的输出功率。在节气门体的外部或内部设有与主进气道并联的旁通怠速进气通道,并由怠速控制阀控制怠速时的进气量
1.1.3 点火控制系统
电控汽油发动机采用的点火控制系统又称为电子点火提前(EAS)系统,最基本的功用时控制点火提前角。该系统根据各相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最理想的点火提前角点燃混合气,从而改善发动机的燃烧过程,以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。此外,点火控制系统还具有通电时间控制和爆震控制功能
1.1.4 排放控制系统
排放控制系统功用主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括:废气再循环(EGR)控制,活性炭罐电磁阀控制,氧传感器和空燃闭环控制,二次空气喷射控制,等等。
1.1.5 电子控制系统
发动机电子控制系统由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三部分组成,传感器的功能是将发动机运行时的各种状态信息,由非电量信号转变为点信号输入电子控制单元。它包括各种传感器及一些开关信号。发动机电子控制系统采用的传感器主要有空气流量传感器(或进气歧管绝对压力传感器)、曲轴位置传感器、凸轮轴位
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置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器、开关信号(有制动开关、起动开关、动力转向开关等)。
电子控制单元常用缩写ECU表示。有的制造厂商用缩写ECM(发动机控制模板)和PCM(动力控制模块、同时控制发动机和自动变速器)等表示,它的作用是接收来自各种传感器的信息,经过快速的处理、运算、分析和判断,适时地输出控制指令控制执行器动作,从而控制发动机运行。
执行器的能是执行ECU发出的指令,完成各项控制任务。常见的执行器有喷油器、电动燃油泵、点火控制器、各种继电器、各种电磁阀等,所有执行器的内部基本结构都是线圈。
1.2:电控系统原理
下面以最常见的L型汽油喷射系统为例,说明电控汽油发动机的基本控制原理。如图1-6所示。发动机ECU控制喷油正时(喷油时间)与喷油量,在发动机工作过程中,凸轮轴位置传感器向ECU提供活塞上止点位置的信号,以便确定喷油提前角(提前时间)。发动机ECU控制的喷油量由基本喷油量和修正喷油量两部分组成,曲轴位置传感器向ECU提供发动机曲轴转速和转角的信号,空气传感器(或进气歧管绝对压力传感器)向ECU提供气量多少的信号,ECU根据这两个信号计算基本喷油量(喷油时间),然后根据其他传感器和开关信号计算修正喷油量。节气门位置传感器向ECU提供发动机负荷大小的信号,冷却液温度传感器向ECU提供发动机冷却液温度信号,氧传感器向ECU通发动机可燃混合气浓度的信号,车速传感器向ECU提供汽车车速的信号,以便判断发动机运行在怠速状态(节气门关闭、车速为零)还是在减速状态(节气门关闭、车速急速下降,或接启蒙不关闭、车速缓慢下降),点火起动开关信号包括点火开关接通信号和起动开关接通信号,用于ECU判断发动机工作状态(起动状态或正常工作状态)并运行相应的控制程序。
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图1-6·
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第二章:帕萨特AWL电控发动机不能启动的检测
2.1 故障现象与分析
2.1.1故障现象:
一台帕萨特1.8TAWL发动机无法启动,在此之前该发动机一直能正常启动
2.1.2故障分析:
A.启动系统故障是发动机不能转动或转动太慢:(1)蓄电池存电不足,电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重;(2)电路总保险丝故障;(4)起动机故障;(5)起动线路断路或线路连接器接触不良。
B。点火系统故障:(10)点火线圈工作不良,造成高压火花弱或没有高压火花;(2)点火器故障;(3)点火时间不正确。
C.燃油喷射系统故障:(1)邮箱内没有燃油;(2)燃油泵不工作或泵油压力过低;(3)燃油管泄漏变形;(4)断路继电器断开;(5)燃油压力调节器工作不良;(6)燃油滤清器过脏。
D.进气系统故障:(1)怠速控制阀或其控制线路故障;(2)怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气;(3)空气流量计故障。
E.ECU故障。
2.2 故障检测过程
2.2.1 分析蓄电池
由于我认为蓄电池在汽车中的作用相当大,所以我通过翻阅资料简单的介绍了蓄电池构造和工作原理,和常见的外部故障和排除方法。以及我曾经在课堂上做过的蓄电池充电的实验。
a.蓄电池的构造:汽车上广泛采用的蓄电池由于其极板的成分主要是铅,电解液是稀硫酸,所以又称铅酸蓄电池。汽车上的蓄电池也主要用于启动发动机,又称启
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动型铅酸蓄电池,俗称’电瓶‘。目前汽车上采用的蓄电池可以分普通的铅蓄电池,干荷电池,和免维护蓄电池。
b.蓄电池的工作原理就是化学能和电能的相互转化过程。铅蓄电池由放在电解液中的正极板和负极板组成,点解液是硫酸的水溶液,一般认为,1882年格拉斯顿和特拉普提出的双极硫酸盐化理论。能较确切说明蓄电池中的化学反应过程。该理论认为:蓄电池和负载接通放电时,正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都变成硫酸铅,电解液中的硫酸减少,相反密度下降。充电时按相反的方向变化,正负极上硫酸铅分别恢复原来的二氧化铅和铅,电解液中的硫酸臧佳,相对密度变大。(-)电池常见的外部故障及排除方法
(1)容器破裂 蓄电池容器多用硬橡胶或塑料制成,其质地硬脆。造成破裂的原因有蓄电池固定螺母旋得过紧、行车剧烈振动、外物击伤和电解液结冰等。检查判断时,可根据电池电解液液面高度以及电池底部的潮湿情况来判断容器是否有裂纹存在,容器的裂纹一般在接近上沿四角出。蓄电池容器裂纹轻者可修补,重者应替换。(2)封口胶破裂 封口胶因质量低劣或受到撞击容易造成破裂。封口胶破裂后,电解液从裂缝中渗出,与杂质或者脏物混合,会使蓄电池外表面导通形成短路,引起自行放电。封口胶轻微裂缝,可在清洁干燥后,用喷灯喷裂纹处烤热熔封面=。严重者可把封口胶清除干净,重新封口。
(3)极桩松动和腐蚀 蓄电池极桩接线端已腐蚀产生无物的,可用竹片将污物刮去,用抹布蘸有5%的碱溶液擦去残余的污物和酸液,再用水清洗干净,然后在极桩接线端表面涂以凡士林油层保护。严重腐蚀和松动的应更换极桩和拆开重铸。
(4)蓄电池爆炸 蓄电池充电后期,电解液中的水分解为氢气和氧气。由于氢气可以燃烧,氧气可以助燃,如果气体不及时逸出,且于明火接触会迅速燃烧,从而引起爆炸。所以为了防止蓄电池产生爆炸事故,必须使蓄电池加液孔螺塞上通气保持通畅,严禁蓄电池周围有明火。蓄电池内部连接处的焊接要可靠,一面松动引起火花。
2.2.2 蓄电池的充电
分析完了蓄电池的外部常见的故障以后我开始了对蓄电池的充电在这里分了几步,然后分析了注意事项。
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(1)蓄电池的初充电 现在汽车普遍采用干荷蓄电池,因其出厂时极板已经带电,所以初次使用只需按规定加足电解液后,静置20~30min即可装车使用。
(2)蓄电池的补充充电 首先清除蓄电池外部的脏污和极柱上的氧化物,拧下加液孔盖,疏通通气孔。
(3)蓄电池充电的连接 按串联或并联充电的连接要求将待充蓄电池连接好,将充电机的正、负极分别与蓄电池的正、负极相连。
(4)选择合适的电压和电流 补充充电可采用恒压充电法或者恒流充电法。
(二),注意事项(1),严格遵守各种充电方法的操作规范。(2),处于寒冷天气的蓄电池在需检查电解液是否结冰,不可对结冰的蓄电池进行充电,否则会引起爆炸。(3),补充充电前需检查电解液的液面高度,电解液不足时应补充蒸馏水。(4),充电过程中应注意测量电解液的温度,当温度超过40℃时应将电流减半,如温度继续升高达45℃时应停止充电,待冷却至35℃以下时再充电。也可采用风冷或水冷的方法来降温。(5),初充电应连接进行,不可长时间间断。
(6),室内充电时,应旋下加液孔盖,是氢气和氧气能顺利排出。(7),充电室要安装通风设备,在充电过程中通风设备应不停地工作,以排出有害气体,避免爆炸危险及损害操作人员的健康。
分析过后,我用万用表检查了一个蓄电池,这个蓄电池的电压在10v~11v之间,按道理是可以启动发动机了。我就把蓄电池放在了发动机框架上,然后把蓄电池和发动机连在一起,当起动机时,仪表盘亮起,但启动机没有一丝的反应。我就开始了对起动机做了分析和启动系统的检查。
2.2.3 分析点火开关
起动机在发动机上的位置如图2——1
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图2——1(1)起动机的结构如下图:
车用起动机一般由串励直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成,a,串励直流电动机
电动机的的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能并产生电磁转矩。串励直流电动机由电枢、磁极、电刷、壳体等主要部件构成。b,传机结构
传机结构的作用是在发动机起动时,将直流电动机的转矩传递给发动机曲轴;在发动机起动后而与飞轮啮合的小齿轮没有及时回位的情况下,保护起动机不被飞轮反拖。传动机构主要由单向离合器、减速机构(有些起动机不具有减速机构)等组成。c,操纵结构
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操纵机构的作用是通过控制起动电磁开关及杠杆机构,来实现起动机传动结构与飞轮齿圈的啮合与分离,并接通和断开电动机与蓄电池之间的电路,同时还能接入和切断点火线圈附加电阻(传统点火装置)。2.2.3分析启动系电路的构成:
由于此发动机上的起动机是无起动继电器的,我通过参考书查到了它的启动电路如下图
我们可以将启动电路分为两地部分:一部分是主电路,另一部分为控制电路。
主电路是在起动机工作时为发动机励磁线圈和电枢绕组提供电流的电路。其电路连接路线是蓄电池→主触点1→起动机电磁开关内部的接触盘→主触点2→起动机励磁绕组→电枢绕组→起动机外壳→搭铁→蓄电池负极。
控制电路的作用是控制起动机电磁开关动作,一方面使起动主电路接通,另一方面使起动小齿轮与飞轮接合达到使起动机带动发动机飞轮齿圈转动的目的。不带动继电器的起动控制是通过点火开关直接控制起动机电磁开关工作,由于起动机电磁开关在工作时电流较大,容易使点火开关损坏,所以现在的汽车已很少采用。
2.2.4分析起动电路
我检查了起动机的外形之后,发现并没有发现损坏。就开始了对起动机工作电路进行了分析电路图如下图
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该起动电路属于无起动继电器的直接控制式起动电路。上图中起动机B的30端子通过25mm²的导线与蓄电池的正极相连,起动机的控制端子50连接到一个方框内的“9”,表示连接最底下长横线(元器件位置横线)中,与标有“9”号位置相对应的点火开关d上方框内有“2”的方框相连,因为起动机的位置,在下端位置横线中对应的是“2”号位置。也就是连到了点火开关的50b端子,说明起动机的电磁开关直接受点火开关的控制。点火开关的30端子是常电源,与蓄电池的正极相连。当点火开关旋到起动位置时,点火开关的50b端子有电,接通电磁开关回路,电磁开关再接通起动机主电路,起动机工作。
这有点火开关的实物图如图2-3和下图点火开关与线路相连接插座
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图2-3
通过系列的分析检查故障出现在点火开关和起动机50端子之间的电路上。由于时间关系我无法继续做下去,最终没有把故障解决。这就是我做的的起动机无法起动的实验。
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第三章:帕萨特AWL电控发动机传感器结构原理与检测
3.1传感器的概况
3.1.1 传感器的功用
传感器的功用是进行信号交换,把被测的非电量信号转换为电信号输入电子控制单元(ECU)(或发动机电控模块ECM),电子控制单元按照设定的程序对这些信号进行分析计算,用于在在发动机整个工作范围内控制最优燃油喷射量、喷射时间及点火时间、怠速控制、废气排放等以减少废气排放并提高发动机功率和燃油经济性。传感器进行数据采集并输入到ECU、ECU进行数据处理后,发出控制指令控制执行器工作;同时,ECU也能对传感器进行功能诊断。
3.1.2 传感器的类型
(1)、热敏电阻式传感器
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。热敏电阻由半导体材料组成,利用的原理是根据温度变化而引起内部电阻产生相应的变化。
热敏电阻一般包括正温度系数(PTC)热敏电阻、负温度系数(NTC)热敏电阻以及临界温度热敏电阻(CTR)
正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增大;温度越高,电阻越大。
而负温度系数热敏电阻器其电阻值随着NTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小,温度越高电阻越小。NTC热敏电阻广泛应用于温度测量、温度补偿等场合。如用于测量汽车发动机冷却液温度的冷却液温度传感器、测量汽车进气温度传感器等。
临界温度热敏传感器CTR具有负电阻突变特性,再某一温度下,电阻值 随温度的增加而减小,具有很大的负温度系数。
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(2),电位计式传感器
电位计是一种典型的接触式绝对型角传感器,一般为滑动变阻器,通过可调电阻改变输出电压,即电位计的电阻值、信号电压随着元件的度数发生变化。汽车中节气门位置传感器和减速踏板位置传感器(电子节气门的发动机)均为此种类型的传感器。(3),电桥电路式传感器
电桥是用比较法测量物理量的电磁学基本测量仪器。电桥准确度高、稳定性好,所以被广泛用于电磁测量、自动调节和自动控制中。电桥的种类很多,通常测量阻值较小的电阻,一般采用双臂电(开尔文电桥),一测量中等阻值(10~106 欧姆)的电阻采用惠斯登单臂电桥进行测量;测量更大阻值的电阻,一般采用高电阻电桥或兆欧表;其中,惠斯登单臂电桥是最基本的直流单臂电桥。
汽车中热线、热模式空气流量传感器(也称空气流量计)即采用惠斯登电桥原理,采集信号电压的频率与进气量的变化。
(4),卡门涡流式传感器
所谓卡门涡流,是指在流体中放置一个圆柱状或者三角状物体时,在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反并交替出现的涡流,根据卡门涡流列是紊乱的依次沿气流流动方向移动,其移动的速度与空气流速成正比,即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的涡流数量与空气流速成正比。因此,通过测量单位时间内我留的数量就可以计算出空气流速和流量,如三菱汽车采用的超声波涡流式空气流量传感器,丰田汽车雷克萨斯早期车型采用的光学涡流式空气流量传感器
(5),压敏电阻式传感器
压敏电阻是电压灵敏电阻器的简称,它是一种新型电压保护元件。压敏电阻的主要特征是,当两端所加电压在标定额定值以内是、时,其电阻值几乎无穷大,处于高阻状况;但它两端的电压稍微超过额定电压时,其电阻值急剧下降,立即处于导通状况。利用这一特性,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免收电压的损害。汽车中的压力传感器即为种类型传感器。
(6),压电晶体式传感器
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当挤压或拉伸某种晶体时,它的两端就会产生不同的电荷,这种效应被称为压电效应。能产生压电效应的晶体被称为压电晶体。汽车中的爆震传感器即为此种类型的传感器。
(7),石英振荡晶体式传感器
如福特汽车早起车型采用的进气歧管绝对压力传感器,频率信号随着压力(真空度)的变化而变化这种类型的传感器现在已不在使用。
(8),热化学效应式传感器
如氧化传感器,信号电压随着尾气中氧浓度的变化而变化。
(9),磁感应式传感器
所谓磁感应,就是当转子旋转时,轮齿和感应线圈凸缘部(磁头)的空气间隙发生变化,导致通过感应线圈的磁场发生变化而产生感应电动势。汽车中的曲轴位置传感器、车轮转速传感器等均为此类型的传感器。
(10),霍尔效应式传感器
所谓霍尔效应,就是当电流通过放在磁场的半导体基片(即霍尔元件),且电流方向和磁场方向垂直时,垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上会产生一个电压的现象。霍尔效应式传感器就是根据霍尔效应原理制成,如凸轮轴位置传感器。
(11),光电效应式传感器
光照射到某些物质上,引起物质的电性发生变化,光能量被转化成电能。这类光至电变的现象被人们称为光电效应。早期日产、三菱汽车中的光电式曲轴位置传感器即为此类型的传感器
(12),开光式传感器
开关量信号是通过开关的导通和断开所引起的信号,即跳跃变化,通常称为最简单的脉冲信号,广泛应用于现代电子技术信号处理中。汽车中怠速开光信号、空调开关信号、档位开关信号、温控开关信号、压力开关信号灯均为开关量信号。
3.1.3 传感器接脚的类型
(1),电源
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传感器的电源有12V(如热线式空气流量计的加热电源,通常来自继电器、熔断丝.),也有5V(如电位计、温度传感器的参考电源等,来自控制模块.)还有8V或9V(如霍尔传感器的参考电源.)。
(2),搭铁
传感器的接地(搭铁)有两种,一种是直接到车身的搭铁,另一种是通过控制模块的搭铁(传感器的搭铁线.)
(3),信号
传感器的信号线有两种,一种是单号线,即一个传感器只有一条信号线,另一种是双信号,即一个传感器有两条信号线,两条信号可能相同也可能不相同。
(4),屏蔽
为了避免信号受到干扰,传感器信号线外通常会有屏蔽线,屏蔽线可能占用传感器接头的接脚,也可能不占用.3.2 曲轴位置传感器G28 转速传感器又称曲轴传感器,它在实验架上的图形如图3———1
图3--1 大众车一般采用磁感应式曲轴位置传感器,安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体获得发动机转速信号和曲轴转角位置信号,作为发动机点火和喷油的判缸信号之一。
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信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上,由永久磁铁,传感线圈和线束插头组成。传感线圈又称为信号线圈,永久磁铁上带有一个磁头,磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子,磁头与磁轭(导磁板)连接而构成导磁回路。
信号转子为齿盘式,在其圆周上间隔均匀地制作有58个凸齿、57个小齿缺和1个大齿缺。大齿缺输出基准信号,对应于发动机1缸或4缸压缩上支点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于2个凸齿和3个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转,曲轴旋转一圈,信号转子也旋转一圈,所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角也为360°。因此,每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3°,大齿缺所占的曲轴转角位15°。
当曲轴位置传感器随曲轴旋转时,信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势(即电动势出现一次最大值和一次最小值),传感线圈相应地输出一个交变电压信号。因为信号转子上有一个基准信号的大齿缺,所以当大齿缺转过磁头时,其输出信号所占时间较长,即输出信号为一 宽脉冲信号,该信号对于1缸或4缸压缩上止点前一定角度。传感器产生的新号电压将通过线束直接输入电控单元ECU。
当ECU接收到大齿缺信号(即宽脉冲)时,只能知道是1缸或者是4缸活塞即将到达上止点位置,至于即将到达上止点的是1缸活塞还是4缸活塞,还要根据凸轮轴位置传感器输入的气缸识别信号进行判定。
在信号转子上有58个凸齿,信号转子每转一转(即发动机曲轴每转一圈),传感线圈就会输出58个交变电压信号。因此ECU内部计数电路每接收到58个信号,即可判定发动机曲轴旋转了一转。ECU根据接受曲轴位置传感器脉冲信号的数量,便能计算出发动机曲轴旋转的转速。
发动机转速和进气量信号时燃油喷射控制系统最重要、最基本的控制信号,ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角(喷油时间)、基本点火提前角(时间)和点火导通角(点火线圈初级电流接通时间)三个基本控制参数。
曲轴位置传感器G28信号中断将出现发动机不能发动、发动熄火、转速表不显示转速等故障现象。
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经过分析以后,我在实验架上做了信号电压。由于此传感器是磁感应式的,所以电压必须示波仪测出波形才能读出电压。由于不能很好的掌握示波仪的用法,而没有测出具体的波形,我参考了一些资料。可以认为电压为5v左右。
3.3空气流量计G70 空气流量计的实图如图3--2
图3--2 大众发动机一般采用热式空气流量计,常见的有热模式、热线式两种。热线式欲热模式空气流量计都是直接检测发动机吸入空气的质量流量,两种传感器的检测原理完全相同,但结构有所不同,热式空气流量计的检测元件是铂金属丝,热模式空气流量计的检测元件是铂金属膜。铂金属检测元件的响应速度很快,能在几毫秒内反映空气流量的变化,因此测量精度不受进气气流脉动的影响(气流脉动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显)。此外还具有进气阻力小、无磨损部件等优点,但易受腐蚀污染而损坏,热模式空气流量计的检测元件用热膜代替热线,从而大大延长了使用寿命。
大众车型插入型热式空气流量计如图3--2
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图3--2 热线式与热模式空气流量计主要由热线或热膜、温度补偿电阻和控制电路等组成。
空气流量计工作过程中保持热膜的温度恒定。由于流经G70的空气流对热膜冷却作用不同,因此保持热膜温度恒定所需的电流不同。所以,保持热膜温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外,由于冷空气的冷却作用较强,需要空气温度作为修正系数。
当空气流量计信号中断时,控制单元从发动机转速传感器G28、节气门位置传感器G69、进气温度传感器G72信号中计算一个替代值。
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空气流量计在实验架上如图3--3 介绍完了空气流量计的工作原理及内部结构后,在实验架上如图3-3这个流量计是有四个接脚分别是;TP1电源电压0~24v,TP2信号接脚,TP3搭铁接脚,TP4为传感器电源结脚。我在实验架上用万用表测了信号接脚,当在怠速时信号电压为1.46v~1.5v,在接通电源时信号电压为1v.第 25 页
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结
论
本文主要阐述了电控发动机中的一个常见故障,和两个主要的传感器。通过在地下室的实验,使我明白了做事的认真,有耐心的去分析使故障产生的原因。在汽车维修的过程中,必须要弄清其中的内涵,只有这样,才能最大限度的少走弯路。
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参考文献
(1)胡光辉,汽车电器设备构造与维修:机械工业出版社,2010。(2)吴喜骊,吴荣辉。汽车发动机电控技术:同济大学出版社,2010(3)上海大众汽车SCEP班专用教材发动机:华汽教育.2011(4)曹红兵,汽车发动机电控技术原理与维修:机械工业出版社,2008(5)张学义,史立伟,汽车电器:国防工业出版社,2011
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致 谢
写完这篇论文我第一个感谢的是我的指导老师郑路。非常感谢郑老师的亲切关怀与精心指导,郑老师平时也很忙。但是仍然抽出时间给予我实践中的指导,特别是给与我提供了一个非常好的实验环境,和实验所需要的设备,使我从中受益匪浅。郑老师对学生的认真负责的态度,勇于开拓的敬业精神永远是我的学习榜样。在此,我向郑老师致以深深的敬意和由衷的感谢。我还要感谢我的其他任课老师,谢谢他们对我支持,感谢同学给予我的帮助。最后我要感谢父母,他们在生活上给予我很大的支持和鼓励。正是你们的全力支持,才能使我顺利完成学业。
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第三篇:汽车检测与维修论文
汽车柴油机气缸盖故障分析
学 生 姓 名:周宪录
专 业 班 级:汽车检测与维修2010级一班
指 导 教 师:、王可洲
完 成 日 期:2013年4月28日
目录
摘要...............................................................1
1.绪论.................................................................................................................................................1 1.1课题背景..............................................................................................................................1 2.气缸盖的工作环境及结构特征....................................................................................................2 2.1气缸盖的工作环境...............................................2 2.2气缸盖的结构特征...............................................2 3.气缸盖裂纹与腐蚀的原因分析...........................................4
3.1气缸盖裂纹及原因分析............................................4 3.2气缸盖腐蚀及原因分析............................................4 4.柴油机气缸盖裂纹与腐蚀的处理方法......................................5
4.1气缸盖裂纹的处理方法............................................5 4.2气缸盖腐蚀的处理方法............................................5 5.柴油机气缸盖的结构改进的若干意见......................................6 6.实例分析与总结......................................................7 7.结论.................................................................................................................................................9 8.参考文献.........................................................................................................................................10
摘要
近些年来,汽车柴油机上的气缸盖故障越来越令人关注。在气缸盖故障中,又以裂纹和腐蚀最容易发生也最为常见。作为气缸盖故障之一的裂纹直接影响着主机的整体性能。因此,对出现裂纹的原因进行分析了解,以便能在故障发生时迅速做出正确处理,避免不必要的损失。根据汽车柴油机的工作原理,有必要提出了一套专门用于分析裂纹原因的方法,以减少盲目查找所带来的不必要的工作,从而迅速解决故障。气缸盖是发动机系统中工作条件最恶劣的零部件之一,为了准确判断气缸盖的故障,需要获得气缸盖的强度、刚度、耐磨性和抗腐蚀性,以及是否有良好的润滑与冷却。
关键词:气缸盖故障;裂纹;腐蚀
1.绪论
1.1课题背景
气缸是柴油机的主要固定部件之一,是燃烧室部件中的主体。柴油机的工作循环是在气缸的工作空间里进行的,活塞在气缸内部往复运动。气缸盖是发动机系统中工作条件最恶劣的零部件之一,为了准确判断气缸盖的故障,需要获得气缸盖的强度、刚度、耐磨性和抗腐蚀性,以及是否有良好的润滑与冷却。
现代汽车柴油机一般采用整体式气缸盖,随着技术的不断改进,柴油机的强化指标不断提高,柴油机气缸盖的问题日益显露出来。
近些年来,汽车柴油机上的气缸盖故障越来越令人关注。在气缸盖故障中,又以裂纹和腐蚀最容易发生也最为常见。作为气缸盖故障之一的裂纹直接影响着主机的整体性能。因此,对出现裂纹的原因进行分析了解,以便能在故障发生时迅速做出正确处理,避免不必要的损失。根据汽车柴油机的工作原理,有必要提出了一套专门用于分析裂纹原因的方法,以减少盲目查找所带来的不必要的工作,从而迅速解决故障。
2.气缸盖的工作环境及结构特征
2.1气缸盖的工作环境
工作中,气缸盖的底面就是燃烧室的顶壁,承受高温高压燃气所施加的机械负荷和热负荷。同时受到紧固联接螺栓的安装预紧力以及冷却水和高温燃气的腐蚀作用。
气缸盖触火底面的工作温度随着柴油机的负荷增大和冷却条件变差而会升高。工作温度在喷油器孔与气阀座孔之间的鼻梁区最高。缸盖底的触火面与触水面之间以及缸盖中央与四周之间都存在着很大温差。据测量某柴油机在运行时排气阀座孔处温度达430℃,最大温差超过200℃。又由于各部分厚度不均、形状复杂以及螺栓紧固的束缚,使热胀冷缩受牵制严重而造成很大的热应力。热应力往往是缸盖裂纹的主要原因。
燃气向上对缸盖的总作用力的中心在气缸盖中央。缸盖螺栓从四周压紧缸盖,故使缸盖中央上拱弯曲。对缸盖底面板壁来讲,上拱变形使触火面受压、而触水面受拉。其作用效应与热应力一样。
缸盖螺栓施于气缸盖的预紧力约为缸盖底面气体最高爆发力的数倍,以确保紧固密封可靠。在预紧力及支承力作用下缸盖也有中央上拱弯曲的趋势,也使缸盖底壁触火侧受压应力,而冷却水侧受拉应力。
由上分析可见,气缸盖的工作条件是十分恶劣的。
2.2气缸盖的结构特征
大型低速柴油机气缸盖的构造:
(1)冷却水孔离燃烧室却很近,构成“薄壁强背”,可降低热负荷和机械负荷。(2)气缸盖底面为倒锥形,利于换气和燃烧。
(3)两只喷油器对称布置,有利于油雾形状和燃烧室形状的配合,确保油、气良好混合。
(4)缸盖底最下部的内圆柱形壁面,使缸盖和缸套的接合面下移,以便接合处不受火焰的直接冲击,对接合面起到保护作用。
(5)冷却水由接合面的外部进入气缸盖,消除了冷却水通过接合面漏入气缸内部的可能。
(6)缸盖螺栓在圆周上均匀分布,保证缸盖、缸套受力均布。
3.气缸盖裂纹与腐蚀的原因分析
3.1气缸盖裂纹及原因分析
缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的热疲劳; ①操作不当:起动、加速太快或超负荷运行;冷却、润滑液不足或中断;突加冷却水等。
②维护保养不当:未按规定上紧螺栓或各螺栓受力不均。
3.2气缸盖腐蚀及原因分析
气缸盖底面会受到高温腐蚀的作用,尤其是阀座附近较为严重。气缸盖的冷却水侧会受到冷却水的电化学腐蚀,腐蚀严重时缸盖会漏穿。
4.柴油机气缸盖裂纹与腐蚀的处理方法
4.1气缸盖裂纹的处理方法
① 检验气缸体、气缸盖是否有裂纹,或某个水堵盖的漏水部位,可用290~390kPa的水压,对冷却系进行加压试验,查出裂纹的部位。针对不同部位采取不同的修复方法。
② 裂纹处于温度较高、受力较大部位,如燃烧室及气门座附近时,可采用焊补修复。
③ 当裂纹处于温度不高、受力不大部位时,均可采用环氧树脂胶粘结修复。
④ 对于受力不大的部位,如果有很多细小裂纹集中在一起,或出现了小漏洞,可采用补板法修复。
⑤ 发现有一只水堵盖锈蚀漏水,最好将所有的水堵盖都更换。更换时应注意检查冲压的水堵盖折角处有无裂痕,若有裂痕不应装用。
进行以上任何一种修复后,应再次进行检验,确认不渗漏方可装机。倘若不具备修理条件和技术水平,应更换新件。
4.2气缸盖腐蚀的处理方法
①装配时应检查各冷却水孔是否畅通。定期用碱性溶液清洗冷却系,及时清除水垢油污。
②发动机正在工作而水箱偶尔缺水 ③水箱内应加软水,并尽可能少换水。④柴油机应避免长期在超负荷下工作。
⑤气缸盖螺栓要均匀上紧,并正确调整供油时间。
5.柴油机气缸盖的结构改进的若干意见
有关汽车柴油机气缸盖的结构改进众说纷纭,但改进的方向主要有几种: 1.应具有足够的强度和刚度,保证承受机械应力和热应力时能可靠工作,并保证良好的密封。
2.保证高温部分能得到较强的冷却,使气缸盖的温度分布均匀,尽可能减少热应力,避免出现热疲劳裂纹。
3.气道型式与布置,力求空气流动损失小,并根据需要设计适当的进气涡流。4.清砂孔及工艺孔要合理布置,使整个气缸盖有良好的加工工艺性。
5.结构简单、对称,在拐弯处圆角过渡要平滑,而且要便于生产;对装在气缸盖上的机件要便于拆装和维修。
6.消除气缸盖的应力集中。
6.实例分析与总结
通常,气缸盖裂纹都有一个产生和发展的过程,因此,平时认真检查、仔细观察、及早发现,就能避免机损事故的发生。气缸盖裂纹检查主要有3种方法:直接观察法、着色探伤法、液压实验法。
1.直接观察法
可根据冷却水压力表指针的摆动和膨胀水箱中水位的上下波动及有无气泄、油渍等来判断气缸盖是否有裂纹,还可通过示功阀检查排气是否冒白烟或有然烧不良现象来判断裂纹发生在哪一缸。经常检查曲轴箱中滑油油位的变化,若油位升高,油中水分明显增加,则应怀疑内有裂纹。
2.着色探伤法
着色探伤法渗透液是含有红色颜料、溶剂和渗透剂等成分。具有渗透力强,渗透速度快,显像时清晰醒目,洗涤性好,化学稳定性好及无腐蚀,低毒等特点。显像剂为氧化锌、氧化镁或二氧化钛等白色粉末和有机溶剂组成。显像剂具有悬浮力好,与渗透液有明显的对比,显示缺陷清晰,易于辨别,无腐蚀性等特点。
3.液压实验法
对于内部微小的裂纹,如冷却水腔的微小裂纹,用着色法很难检查,通常做液压实现才能检验出来。
液压试验法实质上是在模拟使用条件下对轴承零件材料内部有无缺陷进行检验的一种无损检验发放。他不需要任何先进的仪器,只用一半的专用夹具和具有压力的气体或液体。
液压试验前,将待检验的零件上的孔、洞等全部堵塞,用专用夹具密封零件形成包括检验部位的密封空腔,注满液体或气体后完全封闭,按要求加压至规定的试验压力,保持一定时间后观察零件外表上有无液体渗出或气体溢出,从而判断零件有无裂纹。
实验用液体可用水和油,也可用空气,以有关要求而定。试验压力以零件工作条件而定。柴油机气缸盖冷却水腔试验压力为0.7MPa,保持5分钟。另外,运转中根据下列现象判断燃烧空气零件有无穿透性裂纹:
柴油机运转中,检测员可根据气缸盖或活塞冷却水表压力指针波动或膨胀水箱水位上下波动判断零件有穿透性裂纹。因为当气缸盖或汽缸套有穿透性裂纹时,燃烧室
结论
气缸盖对于汽车柴油机是一个十分重要的部件,由于气缸盖的工作条件十分恶劣,在正常条件下气缸盖出现裂纹是不可避免的。气缸盖产生裂纹也是多方面的,只有认真对故障进行统计分析,在实际工作中遇到问题应从多方面因素进行综合考虑与判断。此文在分析探讨裂纹的原因的基础上,提出了在使用和保养中减少汽车柴油机气缸盖产生裂纹故障的处理及预防措施,有利于减少气缸盖的故障,保持柴油机良好的性能,对于提高汽车柴油机的整机寿命和机械设备的使用有十分重要的意义。而车辆在行驶期间,柴油机气缸盖产生裂纹主要是驾驶员管理不善所导致。因此,在减少气缸盖故障的工作中,提高驾驶人员的操作水平,科学的驾驶与维护是也是关键,严格按照柴油机的保养程序和使用注意事项执行,定期检查,及时维护,保障车辆的正常使用。
第四篇:汽车检测与维修 论文
汽车检测与维修
论文摘要:汽车保有量的快速增长和汽车技术的飞速发展,现阶段的维修企业人才结构及高职汽车检测与维修专业人才培养方案已经不能适应现代汽车维修业的发展需求,为了改变这种现状,高职汽车检测与维修专业人才培养方案应该走模块教学道路。
随着我国经济的飞速发展,作为我国国民经济支柱产业的汽车工业发展也十分迅猛。继 2006 年全国汽车产销量突破 700 万辆大关后,2007 年超过 870 万辆,2008 年达到 930 余万辆,今年 1 至 5 月,汽车产销 483.77 万辆和 495.68 万辆,汽车产销量有望突破 1000 万辆大关。截至 2009 年 6 月底,全国汽车保有量为 6962.6 万辆。同时,汽车技术也日新月异、飞速发展,大量高新技术产品和电子装置在汽车上的应用越来越普及,特别是微机控制技术在汽车上的广泛应用。现代汽车已发展成为集计算机技术、光电传输技术、新工艺和新材料为一体的高科技载体,其动力性、经济性、排放净化性、安全性和舒适性等各方面,正逐步进入智能化高级控制阶段。这给高职汽车维修专业的人才培养目标提出了新的要求。现代汽车维修对技术人才的要求
作为第三产业的汽车维修业,其技术发展虽滞后于新车开发,但也紧随汽车技术现代化的步伐迈入了高科技领域,传统的维修设备和检测手段将被现代汽车新技术、新设备、新工艺所替代,各种现代化检测诊断仪器、设备和新的维修技术应运而生。面对现代汽车的高技术含量和维修工艺规程化,以及维修、检测诊断设备的智能化和自动化,决定了直接参与汽车维修人员,必须以技术型为主,既需要掌握机电一体化技术的专业人员,熟悉现代汽车结构原理、传感技术、液压控制及自动控制技术,掌握计算机应用知识且操作熟练,能判断并解决现代汽车出现的各种疑难杂症;当然,同时也需要有实践经验,会利用各种工具及设备检修或更换各零部件的技术工人,要求技术工人逐步向“一专多能,机电合一”的方向发展。我国维修企业人才结构及高职教育现状
2.1 我国维修企业的人才现状
从我国汽修行业的人才结构来看 , 远远不能适应现代汽车维修技术发展的需要:从业人员文化基础落后 , 技术素质不高 , 大量未经任何培训或学习的人员从事汽修技术岗位。调查数据显示 : 汽修行业人员中 , 初中及以下为 38.5% , 高中阶段 51.5% , 专科及以上 10%,并且目前我国现有的技术工人中 , 有 22.4% 无任何技术证书 , 且技师和高级技工比例偏低 , 仅为 8% , 这就导致我国汽修人才还是以初级人才占多数,中、高级人才紧缺,复合型优秀人才稀缺的局面!
2.2 现行教育体制滞后
高等职业技术学院汽车检测与维修专业承担着培养“汽车医生”的艰巨任务 , 但由于受普通高等教育的影响和高等职业教育各种因素的局限 , 现行高职汽车检测与维修专业的教学计划和教学大纲与实际需求差距较大 , 不仅教材因编写出版周期过长而远远跟不上技术发展 , 而且存在专业课程设置不合理、知识面狭窄、重 机轻电 与重理论轻实践等通病。3 高职汽车检测与维修专业的教学改革设想
为了培养适应现代维修企业,适合市场需求的高素质实用型技术人才,高职汽车检测与维修专业必须根据自己的专业特点和实际情况,在教学改革上大胆尝试,积极探索模块教学新模式。
在划分模块时,从学生应该掌握的基础理论和基本技能入手,把最重要的、基础的、必须的内容提出来,打通各种知识,将学生应该掌握的理论知识和实践技能分成多个模块,模块与模块之间形成一定的梯度,改革目前的教学模式,不求多而全,只求精而专。真正让学生学有所成,成有所专,专有所用。
3.1 实施模块教学的意义
从现实和长远两个角度来看,实施“模块教学模式”改革,打破了传统教学模式在时间、空间、思想、行为等四个方面的限制,对于提高学生的基本素质、专业技能,对于提高教师的教学能力,倡导“双师型”教师都具有重要的意义。第一,通过整合课程和教学内容的知识点,形成知识集团,将每一知识集团的前期教学与后期专业技能实训、实操紧密结合,有助于提高课堂教学与学生实际技能培养之间的针对性、实效性。第二,通过精简整合课程,缩减了课堂教学时数,让学生拥有更多的学习时间和条件开展实践教学、专业实训、技能实操、专业实习等学习活动,有助于学生的专业动手技能和创造能力的培养和提高,使得学生在就业过程中能够尽快地找到工作、适应工作要求。第三,这种模式可以一定程度克服现行单向性课堂教学中学生的学习被动性,给了学生更多的时间和条件进行自主学习、自行组织实操活动,既有利于在现阶段提高学生学习的积极性和效率,又有利于培养学生自己分析问题、解决问题的长远自我发展的方法、能力。
3.2 推行模块教学改革的指导思想及基本原则
采用模块教学方法,以学生的基本素质和专业技能切实提高为中心,着力培养适应生产、建设、管理、服务等行业第一线的高素质应用型人才。第一、深刻领悟“模块教学”的本质内涵。“模块教学”不能仅理解为一种教学方法,它是对我国传统教育观念、教学内容、教学方法、教学手段的全面改革与创新后产生的教学模式。第二、结合专业特点,扎实稳步推进。我们应当联系院内外实际,结合专业特点、年级具体情况,分头实施,制定培养目标、教学计划、课程整合方案。第三、教学计划的制定、课程知识模块的整合以专业培养目标为中心,着眼于学生的基本素质和专业技能,适应社会发展的需要;基础理论知识强调“必需够用”,实践能力越强越好。
模块教学是一种理论和实践有机结合且用在教育教学中的系统化教学模式,其中不仅包括传统的理论、实践教学的内容和方法,也结合了当今具有高科技含量的仿真模拟教学技术,使得整个模块 教学既 能很好的完成教学任务,又能提升教学质量,教学相长。通过模块教学,使学生应用能力得到提升,学生走入社会所具备的素质得到提高,使学生能成为汽车维修企业所需要的技能型人才,真正做到学以致用。
第五篇:汽车检测与维修论文
目录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.汽车防抱死制动系统的概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.1防抱死制动系统的功用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.2防抱死制动系统的组成及类型„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2.1 ABS的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2.2 ABS的分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1.3防抱死制动系统的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.3.1常规制动阶段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.3.2制动压力保持阶段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.3.3制动压力减小阶段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.3.4制动压力增大阶段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.汽车防抱死制动系统的使用与维修„„„„„„„„„„„„„„„11 2.1 防抱死制动系统的使用与检修中的注意事项„„„„„„„„„„12 2.2故障诊断和检查的方法和步骤„„„„„„„„„„„„„„„„13 3.ABS在轿车上的使用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.1丰田雷克萨斯(LEXUS)LS400型轿车的ABS„„„„„„„„„„„14 3.2长丰猎豹越野车的ABS„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 3.3神龙富康轿车的ABS„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 4.汽车防抱死制动系统的故障案例分析„„„„„„„„„„„„„„21 4.1凯越ABS报警灯故障排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 4.2车轮抱死故障排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 4.3捷达轿车ABS故障灯偶尔亮„„„„„„„„„„„„„„„„„23 5.总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23
汽车ABS系统的检测与维修
前言
随着世界汽车工业的迅猛发展,安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统(ABS)使人们对安全性要求得以充分的满足。汽车制动防抱系统,简称为ABS,是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动安全性的又一重大进步。ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死〔锁死〕车轮相比,能提供更高的制动力量。
1.汽车的防抱死制动系统
防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充斥到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时,刹车油的压力使得气囊重复作用,如此在一秒钟内可作用60~120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹’。因此,ABS防抑死系统,能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,使车轮在刹车时不被锁死,不让轮胎在一个点上与地面摩擦,从而加大摩擦力,使刹车效率达到90%以上,同时还能减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%—90%、30%—10%、15%—20%。普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。1.1防抱死制动系的功用
制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。
制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将会出 现甩尾或调头(跑偏、侧滑)尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。
汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率
δ=(V-v)/V×100%
式中:δ--滑移率;
V--汽车的理论速度;
v--汽车的实际速度。
据试验证实,当车轮滑移率δ=15%一20%时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在15%~20%范围内。
ABS的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。1.2防抱死制动系的组成及类型 1.2.1 ABS的组成
无论是气压制动系统还是液压制动系统,ABS均是在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑(即ABS、ECU)3部分,其基本构成如图1。其结构形式和控制方法因车而异。
图1 制动防抱死系统(ABS)的基本组成
1、传感器 ABS采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速度传感器,典型轮速传感器外形与基本结构如图2。
图2 轮速传感器的外形与基本结构
在各种控制方式的ABS中均有轮速传感器,它利用电磁感应原理检测车轮速度,并把轮带转换成脉冲信号送至ABS电脑。一般轮速传感器都安装在车轮上,有些后轮驱动的车辆,检测后轮速度的传感器安装在差速器内,通过后轴转来检测,故又称为轴速传感器。
车速传感器用在以车轮滑移率为控制参数的ABS中,用来检测车速并向ABS电脑输送车速信号,此信号还同时用于速度表、里程表及自动变速器控制.汽车减速度传感器仅用在四轮驱动的控制系统中,它用来检测汽车制动时的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面。
2、执行机构
ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS警报灯组成。
制动压力调节器根据ABS电脑指令来调节各车轮制动器的制动压力。不同制动系统的ABS所采用的制动压力调节器也不同,可分为液压式、气压式和空气液压加力式。在目前应用广泛的液压制动系统中,制动压力调节器的主要
元件是电动泵和液压控制阀。如图3分离式液压调节器为例
图3 分离式液压调节器组件
ABS警报灯的功用是在ABS出现的故障时,由ABS电脑控制使其点亮,驾驶员发出警报信号,并可由ABS电脑控制闪烁显示故障码。
3、ABS电脑(ECU)ECU控制原理如图4。
图4 ABS控制电脑原理图
ABS电脑接收传感器信号,比较各轮转速和汽车行驶速度,判断各车轮的滑移情况后,向ABS执行机构下达指令来调节各车轮制动器的制动压力。当ABS出现故障时,ABS电脑使ABS电脑使ABS警报灯点亮,同时切断通往执行机构的电源,使ABS停止工作。1.2.2 ABS的分类
1)按控制方式分可分为单参数控制和双参数控制(ABS)
(1)单参数控制(ABS)
它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制 动,其结构主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。
(2)双参数控制(ABS)
双参数控制的ABS,由车速传感器(测速雷达)、轮速传感器、控制装置(电脑)和执行机构组成。其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率15%—20%作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。
2)控制通道
对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。独立控制是指某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独进行调节;一同控制是指两个车轮的制动压力是一同进行调节的。高选原则一同控制是指保证附着力较大的车轮不发生制动抱死或驱动防滑为原则进行制动压力调节;反之,称为低选原则一同控制。
按控制通道数分可以分为:四通道ABS系统、三通道ABS系统、双通道ABS系统与单通道ABS系统。
(1)四通道ABS系统(如图5)
图5 四通道四传感器ABS(a)双制动管路前后布置(b)双制动管路对角布置
①组成:四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节分装置,分别对各个车轮进行独立控制。
②优点:附着系数利用率高,制动时可以最大限度地利用每个车轮的最大附着力。③适用:汽车左右两侧车轮附着系数相近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向操纵能力,而且可以得到最短的制动距离。
④缺点:如果汽车左右轮附着力相差较大,如:行驶在附着系数对分的路面上或汽车两侧垂直载荷相差较大时,制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,会影响汽车的方向稳定性,一般驾驶员修正有些困难。
⑤结论:在具有驱动防滑转(ASR)功能时采用四通道式。(2)三通道ABS系统(如图6)
图6 三通道ABS(a)三通道四传感器ABS(对角布置)(b)三通道四传感器ABS(前后布置)(c)
三通道三传感器ABS
①结构:四个轮速传感器或三个轮速传感器。一般三通道ABS是对两前轮进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制,也称它为混合控制。
②图2-(a)所示适用前轮驱动汽车及按对角布置的双管路制动系统。该系统中虽然在通往四个车轮制动分泵(轮缸)的制动管路中,各设置一制动压力调节分装置,但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制器按低选原则一同控制的,因此,实际上仍然是三通道ABS。
③图2-(b)(c)所示适用后轮驱动汽车及按前后布置的双管路制动系统。在通往两后轮制动分泵(轮缸)的制动总管路中,只设置一个制动压力调节分装置,以便对两后轮制动分泵的制动压力进行一同控制。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱动的汽车,也可以在传动系统中(如主减速器或变速器中)只设置一个轮速传感器,感测两后轮的平均转速,实现近似低选原则的一同控制。
④两后轮按低选原则进行一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左 右两后轮的制动力相等,即使两侧车轮的附着力相差较大,两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平,使两个后轮的制动力始终保持平衡,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。但也可能出现附着系数大的一侧后轮的附着力不能充分利用的问题,使汽车的总制动力有所减小。应该看到,在紧急制动时,由于发生轴荷前移,在汽车的总制动力中,后轮的制动力所占的比重较小,尤其是小轿车,使前轮的附着力比后轮的附着力大得多,通常后轮制动力只占总制动力的30%左右,因此,后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。
⑤对两前轮进行独立控制,主要考虑到小轿车,特别是前轮驱动的汽车,前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可达70%左右),可以充分利用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大的总制动力,利于缩短制动距离,另一方面更重要的能在制动中使两前轮始终保持较大的横向附着力,使汽车保持良好转向控制能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡,但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此造成的影响进行修正。因此,三通道ABS在小轿车上被普遍采用。(3)双通道ABS系统(如图7)
图7 双通道ABS(a)二通道三传感器ABS(b)二通道四传感器ABS(c)二通道二传感器ABS(d)二通
道二传感器ABS
①(a)图中,前轮附着力相差较大时,高选。
②(d)图中,在后制动管路中设置比例阀或低选择阀。③双通道式:难以在方向稳定性、转向操纵性和制动距离各方面得到兼顾,目前采用很少。
(4)单通道ABS系统(如图8)
图8 一通道一传感器ABS 由于前轮无控制,故易抱死,转向操纵性差,制动距离较长。1.3防抱死制动系的工作原理
ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等阶段。1.3.1常规制动阶段
在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调节电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于畅通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动制动轮缸的压力将随制动主缸的输出压力而变化。此时的制动过程与一般制动系统的制动过程完全相同。1.3.2制动压力保持阶段
在制动过程中,电控单元根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车 轮抱死时,ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如,电控单元发现右前轮趋于抱死时,电控单元就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电,使右前轮进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动主缸。此时,右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的制动压力就保持一定,而其他未抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大,如图9所示。
图9 制动时维持制动压力
1.3.3制动压力减小阶段
如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电控单元判定右前轮仍趋于抱 死,电控单元又使右前出液电磁阀也转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动液就会经过出液电磁阀流出储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小,右前轮的抱死趋势将开始消。
图10 制动时制动压力降低过程 1.3.4制动压力增大阶段
随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速,当电控单元根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势以已经完全消除时,电控单元就使右前进液和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵送制动液,由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的压力迅速增大,右前轮又开始减速运动,如图11所示。
图11 制动时制动压力增大过程
ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复的经历保持-减小-增大过程,而将趋于抱死车轮的滑移率控制在峰值附着力系数滑移率的范围内,直至汽车速度减小到很低或者制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止,一般制动压力调节循环的频率可达3~20Hz。在四通道ABS系统中对应于每个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电控单元分别进行控制。因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立的调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。
虽然各种ABS系统的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死的车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生抱死现象。而且各种ABS在以下几方面都是相同的。
(1)ABS只是在汽车的速度超过一定数值后(如10km/h),才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到该数值时,ABS就会自动地中止防抱死制动压力的调节,此后装备有ABS系统的汽车的制动过程与常规制动系统的制动过程相同,车轮仍然可能被制动抱死。这是因为当汽车速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,就必须使车轮制动抱死。
(2)在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS系统才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节,在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。
(3)所有ABS系统都有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监控,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时,会自动关闭ABS系统,并点亮ABS报警灯,向驾驶员发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。
2.汽车防抱死制动系统的使用与维修 2.1 ABS使用与检修中的一般注意事项
1).ABS与常规制动系统是不可分割的,常规制动系统一旦出现问题,ABS就不能正常工作,因此要将二者视为一个整体进行维修。当制动系统发生故障,一般应首先判断是常规制动系统故障还是ABS的故障,不能只把注意力集中到传感器、电子控制器和压力调节器上。
2).由于ABS ECU对过电压、静电压非常敏感,为防止损坏,应注意:在点火开关处于接通位置时,不要拆装系统中的电器元件和线束接头,如要拆装,则应将点火开关断开;用充电机给汽车上的蓄电池充电时,要从车上拆下蓄电池电缆线后再进行充电,切记不可用充电机启动发动机;在车上进行电焊时,要戴好静电器再拔下ECU连接器后再进行电焊。
3).高温环境容易损坏ECU。一般ECU只能在短时间承受90℃温度,有的要求ECU受温不能超过82℃。在对汽车进行烤漆作业时,应视情况将ECU从车上拆下。
4).在很多ABS或ASR系统中有蓄能器,在对这类制动液压系统进行维修之前,切记首先泄压,以免高压制动液喷出伤人。释放蓄能器中的高压制动液的方法是,先将点火开关断开,然后反复踩、放制动踏板(至少25次以上),直到制动踏板变的很硬为止;另外,在制动液系统没有完全装好之前,不能接通点火开关,以免电动泵通电运转泵油。
5).要求制动液每年更换一次。对制动液要做到及时检查、补充,一般制动液液面过低时ABS会自动关闭;在存储和更换制动液时,要注意保持器皿清洁。
6).维修轮速传感器要十分细心。拆卸时不要碰撞和敲击传感头,不要用传感器齿环当作撬面;防止上面粘有油污或其他脏物,必要时可涂上一层薄防锈油;传感器间隙有的是不可调的,有的可调,调整时应用非磁性塞尺或纸片。
7).在对制动系统进行维修后,或者使用过程中感觉制动踏板变软时应对制动液压系统中的空气进行排除。装备ABS的制动系统与常规制动系统的空气排除方法一般都有所不同,且不同形式的ABS,其放气的程序和顺序也可能不同。在进行空气排除时,应按照相应的维修手册所要求的方法和顺序进行,否则浪费工时,制动系统内的空气还放不干净。
8).应尽量采用汽车生产厂商推荐的轮胎,不能混用不同规格的轮胎,否则 会影响ABS的制动效果。
9).大多数ABS中的轮速传感器、电控单元和压力调节器都是不可修复的,如发生损坏,应进行整体更换。
10).装备ABS的汽车,其制动操作方法和没ABS的普通制动系统方法是一样的。但在紧急制动时,不要重复的踩放制动踏板,而只要把脚持续的踩在制动踏板上,ABS就会进入制动状态,不需人工干预。多踩几脚制动踏板,反而会使ABS ECU得不到正确信号,导致制动效果不良。对液压制动系统而言,ABS工作时制动踏板工作时会有些轻微抖动,或听到一些噪声,这些都是正常现象,表明ABS正在工作,并非故障。
2.2故障诊断和检查的一般方法和步骤
对于ABS来说,不同车型,甚至同一系列不同年代生产的车型,装用的ABS型号也可能不一样,因而故障诊断和检查方法以及程序都可能会有所不同。1.直观检查
具体常检查以下内容: 1)检查手制动是否完全释放。
2)制动液是否渗漏,制动液面是否在规定的范围内。
3)检查所有ABS的保险丝、继电器是否完好,插接是否牢固。4)检查ABS ECU连接器连接是否良好。
5)检查有关器件(轮速传感器、电磁阀体、电动泵、压力警示开关和压力控制开关等)的连接器和导线是否连接良好。
6)检查ABS ECU、压力调节器等的接地线是否接触可靠。
7)检查蓄电池电压是否在规定范围内,正、负极柱的导线是否连接可靠。2.读取故障代码
ABS故障代码的读取纷纷大致可归纳下述三种:
1)跨接自诊断启动电路读取法 2)借助专用诊断测试仪读取法
3)利用汽车仪表板上的信息显示系统读取法 3.快速检查
快速检查一般是在自诊断基础上进行的,它是利用专用仪器或万用表等,对 系统的电路和元器件进行连续测试,以查找故障的方法。
常用的几种方法有:利用ABS诊断测试仪进行测试、利用“接线端子盒”进行测试、直接用万用表进行测试等方法。4.利用故障警示灯诊断
通过上述方法,一般都能准确的诊断出故障部位及性质。在实际应用中,还经常利用故障警示灯进行诊断。所谓故障灯诊断是通过仪表板上的ABS警示灯和红色制动警示灯的闪亮规律,进行诊断的一种快速简易方法。实用中,驾驶员经常通过这种方法对ABS的故障进行粗略判断 3.ABS在轿车上的应用
3.1丰田雷克萨斯(LEXUS)LS400型轿车的ABS 丰田雷克萨斯(LEXUS)LS400型轿车的ABS有带防滑转控制系统(TRC)和不带防滑转控制系统两种形式,带防滑转控制系统的ABS/TRC工作原理见图12,控制系统电路见图13。
系统除ECU和HCU外(图12下部虚框为HECU组成),还有TRC执行器(关断电磁阀总成和制动液供给总成,即图12上部虚框的TRC)、副节气门步进电动机、主和副节气门位置传感器等零部件。
(2)ABS/TRC的工作过程
由于ABS与TRC控制系统共用一个ECU及轮速传感器、开关信号和一些电磁阀,因此ABS与TRC的工作过程不能截然分开。1)开机自检和等待
ABS/TRC未工作时,HCU和TRC电磁阀5、10、11和17的电磁线圈均不通电,制动总泵8与各制动轮缸2的管路畅通。蓄压器3内的制动液有一定压力,副节气门步进电动机20不通电,副节气门2l全开。此时踩下制动踏板时,制动轮缸2内制动液压力随制动总泵8的输出压力增大而增大。点火开关接通后,蓄电池电压加在ABS/TRC的ECU上,ABS自检。此时,三位三通电磁阀继电器处于非工作状态,ABS报警灯点亮。自检如发现ABS 有故障,则故障以代码的形式存人ECU存储器内,并将ABS关闭。如自检未发现故障,则三位三通电磁阀继电器通电工作,其常开触点闭合、常闭触点打开,ABS报警灯电流截断而熄灭,说明ABS自检过程完成。蓄电池电压通过三位三通电磁阀继电器的闭合触点,加在4个三位三通电磁阀的电磁线圈一端和ABS/TRC的ECU电磁阀继电器监控器端子上,ABS进入等待工作状态。同时TRC自检,此时,仪表板上的TRC关断指示灯会点亮3s后熄灭。如果TRC关断指示灯不亮或点亮3s后仍不熄灭,则说明TRC需要进行故障检查。如TRC控制系统有故障,则仪表板上的TRC报警灯也会点亮,同时储存故障代码。但如果TRC关断开关是断开的,则TRC关断指示灯也不亮。如自检未发现故障,关断指示灯亮3s后熄灭,TRC报警灯也不亮,说明TRC自检过程完成,此时TRC制动主继电器工作,触点闭合,蓄电池电压通过闭合触点加到3个隔离电磁阀电磁线圈的一端及TRC油泵电动机继电器上。TRC副节气门继电器也工作,触点闭合,蓄电池电压加到副节气门步进电动机电源端子内部,TRC也进入等待工作状态。TRC制动主继电器接通后,当发动机超过一定转速,如T蓄压器中的制动液压力不够高,则压力开关闭合,TRC油泵电动机继电器工作,油泵运转使T蓄压器中制动液压力升高。2)制动力调节
防抱死制动控制的制动压力调节器使用三位三通电磁阀
5、前油泵6和后油泵7起回液泵的作用。汽车行驶过程中,主、副节气门位置传感器向发动机和变速器ECU输入关于主、副节气门开度的电压信号,4个车轮上的轮速传感器向ABS/TRC的ECU输入各车轮的转速信号。发动机和变速器ECU也将发动机是否处于怠速状态等信号输入给ABS/TRC的ECU。发动机系统如有故障,则发动机系统的故障报警灯点亮,此时ABS/TRC的ECU得不到发动机系统传递过来的信号,于是驱动防滑转控制系统不工作。ABS/TRC的ECU还可适时监测停车制动开关和制动液位开关的状态,监测变速器所处的挡位。
踩下制动踏板时,制动灯开关接通,ABS/TRC的ECU判定汽车进入制动过程。然后根据各轮速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监控,指令4个三位三通阀电磁线圈中通入较大、较小电流或截断电流,使相应制动轮缸的制动压力降低、保持或增大。同时,前、后油泵电动机继电器工作,油泵运转,令制动液回流,使各车轮的制动滑移率保持在设定的理想范围内。3)驱动防滑转控制
在驱动过程中,如果ABS/TRC的ECU根据轮速传感器输入的信号,判定驱动车轮(后轮)的滑动率超过控制门限值,则ABS/TRC控制系统开始进行驱动防滑转控制。其控制过程使副节气门继电器工作,副节气门步进电动机20通电转动,副节气门21开度减小,减少发动机进气量从而减小发动机输出转矩。当ABS/TRC的ECU判定同时需要制动时,则TRC中的3个隔离电磁阀10、11和17都通电。于是制动总泵隔离电磁阀10截断制动液的流动,而T蓄压器隔离电磁阀11和17使制动液处于可流通状态,T蓄压器中的压力制动液就通过T蓄压器隔离电磁阀、后油泵旁的两只三位三通电磁阀进入两后轮制动轮缸,对后轮实施制动并进行制动压力凋节。对于后轮驱动的汽车,防滑转控制时ECU一般根据两个前轮的轮速估算汽车速度,并与后轮的轮速比较,最后设定目标控制速度值。若驱动轮(后轮)开始滑转,则后轮轮速将超过目标控制速度值,此时通过制动和制动压力调节,ECU就可把后轮轮速控制在目标速度值附近,避免滑转发生。驱动防滑转控制期间,TRC报警灯点亮。
如果驾驶员不希望进人驱动防滑转控制,可以将TRC关断开关接通,TRC关断指示灯点亮。于是TRC制动主继电器、副节气门继电器和TRC油泵电动机继电器都处于非工作状态,驱动防滑转控制系统不工作。
在驱动防滑转制动过程中,ABS/TRC的ECU与防抱死制动控制一样,可以通过独立地控制两个驱动后轮的三位三通电磁阀电磁线圈的通电电流值,对两个后轮制动轮缸的制动压力进行增压、保压和降压的循环调节,来防止驱动轮滑转并保持制动滑移率在理想的范围内。
在防滑转制动压力调节的过程中,增压时进入制动轮缸的压力制动液来自蓄压器中,而不是制动总泵8。降压时从制动轮缸流出的制动液不流回蓄压器3,而是经三位三通阀、蓄压器隔离电磁阀17流回制动总泵8,此时 ABS的后油泵7并不工作。另外,在TRC工作过程中,如压力开关13检测到T蓄压器中的制动液下降到一定值时,压力开关13接通,ECU令油泵15运转,将T蓄压器中制动液的压力提升到正常值。4)故障诊断
自诊断插座与故障诊断通信插座(TDCL)相应的端子相连,若ABS/TRC出现故障,ABS报警灯或TRC关断指示灯就会闪烁,同时显示存储的故障代码。丰田雷克萨斯LS400型轿车ABS/TRC控制系统的故障代码及所指示的故障见表1。
TRC报警灯常亮,ECU故障。
要清除ECU中储存的故障码,在自诊断插座和故障诊断通信插座(TDCL)相应的端子相连的情况下,3s内连续踩制动踏板8次以上即可。3.2长丰猎豹越野车的ABS 长丰猎豹CFA 2030系列车型的ABS可以选择三通道或二通道控制模式,多数情况下是三通道控制模式,其零部件构成及工作原理见图14,控 制系统电路见图15。安装在发动机舱内的制动压力调节装置(HCU)由6个二位二通电磁阀、2个蓄压器、2个回流油泵等组成。两前轮独立控制通道各用两只二位二通电磁阀,以低选原则一同控制的后轮通道共用两只二位二通阀,ECU确定“优先选择”4轮驱动状态的自由轮啮合开关位于前驱动桥上。此外该车ABS使用中央差速器锁定探测器开关来检测中央差速器的锁定状况,并安装在分动器的上部。
ABS工作时,自检可能会听到来自发动机室的响声,制动踏板可能振动或踏板踩不下去。在雨雪或砂石等路面实施制动,其制动距离可能比未装ABS的汽车制动距离更长,这些都是正常的。汽车高速转向行驶、在摩擦力小的路面上转向行驶或绕过障碍物转向行驶时进行制动,即使不紧急制动,ABS也会工作。3.3神龙富康轿车的ABS 神龙富康轿车的ABS采用博世(BOSCH)5.3系统,其制动压力调节是在每个车轮上使用一个三位三通电磁阀。其控制系统电路见图16。轮速传感器感应线圈与信号转子齿圈的间隙为0.3~1.2mm。
神龙富康轿车ABS工作时,有时会感到制动踏板轻微下沉或轻微的振动,高速行驶中急转弯或冰滑路面上行驶时有时ABS报警灯会先亮后熄,车速小于ABS起作用时的车速时可能会出现制动抱死,在地面上拖出淡淡的痕迹,这些现象都是正常的。若接通点火开关后ABS报警灯亮3s仍不熄灭,或汽车行驶过程中ABS灯点亮后不熄灭,说明ABS有故障,用故障诊断仪读取故障代码可获取故障部位信息。
4.汽车防抱死制动系统的故障案例分析
4.1凯越ABS报警灯故障排除
故障现象:一辆别克凯越行驶里程:6000km ABS灯报警 故障检修流程:
1)首先使用通用专用诊断仪TECH2调取故障码,故障码为:左前轮车轮转速传感器电路短路或断路。
2)由于是新车,首先检测各导线,并未发现有磨损现象,进而对各端子进行检查,发现接触良好,没有松动。
3)对左前车轮转速传感器电路进行测量,断开左前轮转速传感器插头,量取车轮转速传感器电阻为1048欧,在规定的800-1600欧的范围内,故认定车速传感器应无故障。
4)由于电子制动控制模块(EBCM)价格较贵,且故障率极低,故进一步对线路进行检测:用万用表测量EBCM中的A10端子(浅蓝色)与左前车轮转速传感器 A端子(白色)导线电阻;EBCM中的A9端子(黄色)与左前车轮转速传感器B端子(黑色)导线电阻。经检查确认线路良好。
5)鉴于上述部件均无故障,故借一新的电子制动控制模块(EBCM)试更换,固定好搭铁线路,再次接通点火装置,ABS灯熄灭。4.2车轮抱死故障排除 故障现象:
一辆凯越在行驶中发生严重撞车事故,使车辆右前轮侧的ABS压力调节器总成及管路严重损坏。经更换压力调节器和管路总成,将该车修复。试车,发现有的车轮有制动抱死现象,有的车轮没有。故障检修流程:
1)根据上面的现象,怀疑是ABS系统出了问题,首先检查车内仪表板上设置的ABS故障指示灯,显示正常(即启动发动机后2S左右熄灭)。
2)用TECH2进行诊断,未发现有故障码出现,试车且在进行制动时,制动踏板也有上抬得脉动感觉,说明ABS在工作。
3)而后将ECU的插头拔出,以常规方式试车,结果显示四个车轮均正常。
4)根据上面的检查情况,最后确定仍为ABS系统的故障,只不过ECU的自诊断系统不能检测到故障而已,因此仍对ABS系统进行分析。
5)从凯越的制动系统结构原理来看,该车采用ABS电控独立控制,由电控系统、液压系统和常规制动装置组成。ABS的电液控制装置的电控部分(ECU)通过ABS线束由布置在每个车轮内的车轮转速传感器得到该车的转速信号,以判断车轮的运转状态。当制动时,施加足够大的制动踏板力使车轮趋于抱死时,ECU即向液压控制单元发出液压调节的指令,HECU通过电磁阀根据制动液压调节指令对车轮的制动压力进行调节(即建压、保压、降压)。
6)根据上面的结构原理分析,该车是四轮独立控制,ECU接收到某一车轮的车轮转速信号以判断对该车轮如何进行压力调节,即某车轮转速信号和该轮的压力调节一一对应。如果出现接收了某一车轮的转速信号,而去控制另一车轮的压力调节情况,即当某一车轮发出有抱死趋势的转速信号时,由ECU接收而去控制稍迟抱死的另一车轮的液压,使之减压而不被抱死;与此同时,没有抱死的车轮转速信号却被ECU接收而去控制有抱死趋势的车轮,使之加压、抱死。结果导致有的车轮完全被抱死,有的车轮则完全没有制动。
7)由以上分析,又对各管路一一检查。在此过程中发现,虽然管路接头有区别,但由于维修过程中没有注意而把管路接错,从而出现了上述的故障。调整管路,故障排除。4.3捷达轿车ABS故障灯偶尔点亮 故障检修流程:
此车采用MK20-1型ABS系统,ABS控制单元、ABS液压控制单元和ABS泵是一个整体。
1)用诊断仪读取故障码,故障码为”00287,右后轮转速传感器信号不良。2)做了常规保养,清洗了一下车轮转速传感器。试车,故障灯依旧偶尔点亮。3)检查传感器自身电阻,测得1K欧左右,符合标准数据。顶起车轮,转动时传感器有交流信号输出。再拔下ABS控制单元插头,此插头有25个针脚,1号、17号是右后轮转速传感器信号线,测量电阻1K欧左右,符合标准值,说明传感器线路正常。4)查看动态数据流
5)在不同的车速时查看4个转速显示值,发现右后轮转速信号数据与其他3个数值偶尔不同步。把左边的转速信号接到右边试车,正常,说明右后轮转速传感器信号不良。更换一个车轮转速传感器,试车,一切正常。
5.总结
综上所述,提高汽车的制动性能越来越重要,而且控制系统越来越复杂,越来越人性化,正向综合系统化方向发展。汽车的制动性能与汽车的本身的设计要求和使用条件有着紧密的联系,我相信随着科学技术不断的发展和广大的汽车技术人员不断的挖掘,把提高汽车的安全性作为更长期的目标。我们相信随着科学和社会的不断进步,我们的汽车技术一定会飞黄腾达,成为带领社会发展的领头羊,必将有一个更远更好更高的发展。
参考文献
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