Q一輛比亞迪元純電動汽車,因山區(qū)道路不平,車輪突陷深坑,造成車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變形損壞,花了三天時間才修復(fù)。期間,因車輛停駛時間較長,放電過多,維修技師利用修理廠內(nèi)掛壁式充電器給車輛充電,在屏幕上發(fā)現(xiàn)充電功率達(dá)8.4kW(圖1),比額定的7kW充電功率高出很多。該狀況引起大家的關(guān)注,有的維修技師說,這可能是掛壁式充電器損壞的跡象,也有的維修技師分析是車上霍爾電流傳感器失準(zhǔn)造成的。請問老師,霍爾電流傳感器失準(zhǔn)會影響到充電功率嗎?
圖1 充電功率達(dá)8.4kW
福建讀者:易容保
A 與元車配套的掛壁式充電器,可在家里很方便地充電,有較多的維修廠也配有此設(shè)備給車輛充電。但這種充電屬于慢充方式,只能提供最多7kW的充電功率,將動力電池充滿電需約7~8h。為證實是否是此充電器損壞,使用該充電器為其他電動車充電,反映的充電功率在7kW之內(nèi),說明該充電器性能是正常的。
為什么給故障車充電,功率會高達(dá)8.4kW,超過額定功率達(dá)20%呢?詢問車主,此車在沒出現(xiàn)轉(zhuǎn)向故障前,車輛的續(xù)航里程情況,車主稱續(xù)航里程完全夠用,說明該車動力電池的性能是正常的。分析真實的充電功率仍是7kW,超功率充電可能只是假象,推測原因是霍爾電流傳感器失準(zhǔn)造成的。
霍爾電流傳感器是采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件,是按照霍爾效應(yīng)原理制成的,有開環(huán)式和閉環(huán)式兩種,精度高的電流傳感器屬閉環(huán)磁平衡式。如圖2所示,有主電流I主穿過環(huán)狀磁芯時,在磁環(huán)上會形成主磁通。在磁環(huán)上繞有細(xì)補償線圈,通有小電流,也會形成補償磁場,所謂“磁平衡式”是指使磁環(huán)上的磁通為零,即主磁通與補償磁通方向相反互相抵銷。利用霍爾元件通過運算放大器,可測量出補償線圈的電流及霍爾電壓UH的大小,就可以間接檢測主電流I主的大小?;魻栯妷壕哂辛己玫木€性比例關(guān)系,即有UH∝B1∝I主,據(jù)此原理可制成非接觸的電流傳感器。
圖2 平衡式霍爾電流傳感器原理
霍爾傳感器具有很強的抗外磁場干擾能力,根據(jù)UH的形成原理,霍爾電流傳感器可檢測直流、交流和脈沖等電流的數(shù)值。而動力電池的充電功率,可按功率計算公式P=UI計算,其中電流I由霍爾式電流傳感器檢測。若霍爾式電流傳感器元件老化、磁環(huán)退化或檢測放大電路損壞,均會造成電流檢測不準(zhǔn)確,顯然會使充電功率誤差變大,分析這是造成本車充電功率變大的根本原因。
懷疑霍爾傳感器異常,應(yīng)先檢測供電電源的電壓。比亞迪元車的霍爾電流傳感器與動力電池管理器BMS經(jīng)接插件KL45(A)連接(圖3)。涉及的電路僅4條,KL45(A)插頭第27腳為霍爾電流傳感器的正電源,壓力應(yīng)為15V,第18腳為負(fù)電源,壓力應(yīng)為-15V,第26腳為霍爾電壓UH信號輸出,電壓應(yīng)為1V,以此進(jìn)行判斷。另外,還有一個第19腳,為信號屏蔽線,是搭鐵的。檢測結(jié)果均是符合要求的,說明傳感器外部接線并無異常,故障應(yīng)出在霍爾傳感器本身。
圖3 電流傳感器與BMS的接線
該元車的霍爾電流傳感器裝于動力電池包內(nèi)部,一般維修廠在檢修時從安全角度考慮,若涉及電池包內(nèi)部的檢修,多采取更換電池包總成的辦法,但車主需花費很高的維修費用。實際上,在嚴(yán)格遵守安全操作程序,保證安全的前提下,仍是可單獨對霍爾傳感器進(jìn)行拆解更換的。
Q一輛行駛里程超過190 000km的豐田花冠轎車,在最近一次高速上坡時突然車身嚴(yán)重抖動,加速困難。檢修時發(fā)現(xiàn)車身抖動是由發(fā)動機(jī)引起的,車輛啟動后,冷態(tài)振動稍感明顯,熱車后振動變小,但路試時車輛加速困難,且抖動變得劇烈。檢查汽油供油系統(tǒng)壓力和四個缸的噴油信號均正常,點火裝置也能正常跳火,但機(jī)油明顯黏稠變黑。該發(fā)動機(jī)配裝有雙VVT-i系統(tǒng),當(dāng)時懷疑可變氣門裝置損壞,檢修進(jìn)氣與排氣的凸輪軸上的可變氣門液壓執(zhí)行器,沒有發(fā)現(xiàn)VVT-i故障。后檢查汽缸壓力時,發(fā)現(xiàn)第一缸缸壓為0.91MPa、第二缸缸壓為0.94MPa,均明顯偏低,第三缸缸壓為1.44MPa、第四缸缸壓為1.42MPa。請老師幫助分析,此車加速無力、車身抖動故障是何原因造成的?
廣東讀者:莫明炎
A 從問題描述中可知,檢測該車的四個缸,缸壓不均勻,這可能是導(dǎo)致發(fā)動機(jī)抖動和車輛加速無力的原因。為什么相鄰的第一、二兩缸的缸壓均低呢?可能與兩缸“互穿”有關(guān),建議應(yīng)拆下缸蓋來檢查缸墊的狀況。此處介紹我們曾遇到過的,類似的缸墊互穿的情況,供讀者借鑒和參考。
圖4所示為兩缸間的缸墊被擊穿的狀況,缸內(nèi)點火燃燒時最高壓力可超過50個大氣壓,可達(dá)到2 000℃的火焰溫度。而相鄰汽缸在進(jìn)氣時卻僅為負(fù)壓,進(jìn)氣的溫度僅比環(huán)境溫度稍高,這使得兩相鄰汽缸間的壓差和溫差均極大。
圖4 第一、二缸間缸墊被擊穿
圖5所示為拍攝到的缸內(nèi)有嚴(yán)重積炭的狀況,而燃燒室的積炭則更嚴(yán)重。積炭占用了空間,使燃燒室容積變小,這將使缸內(nèi)壓力異常升高,一旦缸墊承受不起如此大的壓差時,就會形成“互穿”現(xiàn)象。相鄰汽缸互通,將使這兩個汽缸無法正常輸出動力,造成發(fā)動機(jī)嚴(yán)重抖動,功率急劇下降,加速能力大幅喪失。
圖5 燃燒室和缸內(nèi)積炭十分嚴(yán)重
現(xiàn)代車輛的缸墊承壓能力很強,不易發(fā)生缸墊互穿的事故。通過與讀者溝通得知,該車平時不太注意按時保養(yǎng),甚至常年只添加機(jī)油而不更換機(jī)油,使得機(jī)油變質(zhì)變稠,燃燒形成的缸內(nèi)積炭變得十分嚴(yán)重,從而造成缸壓升高,最終發(fā)生了缸墊互穿的事故。
Q 一輛老款的寶馬750Li轎車,行駛里程超過320 000km。最近該車在做大保養(yǎng)時,更換了兩后輪制動器,重新加注制動液后,做制動排空作業(yè)時卻遇到了不能排空的困難。檢查制動管道沒有發(fā)現(xiàn)破損泄漏或堵塞現(xiàn)象,兩后輪分泵是新購正規(guī)產(chǎn)品,但就是不能排空。當(dāng)時認(rèn)為可能是制動總泵出了故障,更換總泵后仍然不能排空,先后用了五瓶制動液。請問老師,這種分泵不能排空的故障可能是什么原因造成的?
廣西讀者:史學(xué)理
A 車輛制動系統(tǒng)的排空作業(yè),就是將制動管道中的空氣排出,若空氣留在制動系統(tǒng)中,由于空氣泡會被擠壓變小,這將使車輛制動發(fā)軟不靈,直接影響行車安全。排空是車輛維修中遇到的常規(guī)作業(yè),大多數(shù)維修技師均已熟練掌握。為什么這輛車的排空卻遇到困難呢?這可能與配裝分泵有關(guān)系。該款寶馬車的型號為750Li,是1998年的老產(chǎn)品,搭載V8自然吸氣發(fā)動機(jī),后輪制動器上沒有明顯的左右標(biāo)識,更換分泵時不注意就容易裝錯。后輪的制動分泵有左右區(qū)別,千萬不能左右裝反,否則就會造成不易被排空的現(xiàn)象。
安裝時,左右分泵的排空螺絲應(yīng)朝上方,若不注意朝向下方了,由于制動液比空氣重,容易堵塞在排氣口,使空氣難以排出。注意,這款車的分泵油管是直管,應(yīng)垂直裝配(圖6)。
圖6 分泵排空螺絲裝在下方的錯誤情況
制動分泵的排空螺絲位于分泵的上方,這時制動管道中即便有殘留的制動液,液體比空氣重會儲于分泵的下方,用常規(guī)的辦法,空氣很容易就可被排出管道(圖7)。
圖7 排空螺絲應(yīng)位于分泵上方
為防止左右制動分泵裝錯位置,現(xiàn)在很多車型的車輪分泵上注明有左右,如豐田車型左右車輪的制動分泵,在其上的明顯位置有左“L”和右“R”的標(biāo)識,以提示維修技術(shù)人員(圖8)。
圖8 車輪分泵有左“L”和右“R”的標(biāo)記