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新能源汽車底盤系統(tǒng)檢修CONTENTS目錄項目一新能源汽車傳動系統(tǒng)項目二新能源汽車行駛性項目三新能源汽車轉向系統(tǒng)項目四新能源汽車制動系統(tǒng)減速器總成維護與檢修任務一學習目標01了解減速器總成的功用02理解減速器總成的傳動原理01掌握減速器總成的檢修方法02能運用維修資料及相關設備對減速器總成進行檢修知識目標技能目標素質目標01具有良好的品德、文化修養(yǎng)和職業(yè)道德02具有良好的身體素質和心理素質學習目標學習目標素質目標03具有一定的計劃、組織、實施、評估和溝通、表達、團隊協(xié)作等社會能力04具有良好的自我學習及可持續(xù)發(fā)展能力學習目標任務描述

新能源汽車轎車的電動機產生的動力經傳動系統(tǒng)驅動車輪滾動時,采用對變速桿的操縱產生的信號通過整車控制單元和電動機控制單元對電機的調速實現(xiàn)動力傳遞傳輸變速、反向行駛及中斷傳動等功能,而傳輸過程要求的大轉矩、差速及變角度動力傳遞需另外器件完成,以滿足各工況下動力傳輸需要。本任務將介紹這些器件的結構與工作過程及拆檢過程。問題導入

傳統(tǒng)內燃機汽車是由發(fā)動機提供動力,經離合器、變速器、分動器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器、半軸等裝置把動力傳遞給驅動車輪,從而實現(xiàn)車輛的行駛。新能源純電動汽車則取消了傳統(tǒng)的內燃機,由動力蓄電池、動力電機、驅動控制系統(tǒng)組成的“三電”提供動力,經由減速器總成、萬向傳動裝置把動力傳遞給驅動車輪,實現(xiàn)車輛的運行。

減速器總成具有減速、變速、輪間差速等功能,與車載電機配合工作,能夠保證汽車在各種情況下繼續(xù)進行正常的駕駛,并且具有良好的動力性和續(xù)駛里程。知識學習知識學習一、減速器總成結構原理1.主減速器的功用、類型(1)主減速器的功用

主減速器的功用是將輸入的轉矩增大、轉速降低,并將動力傳遞的方向改變后(有些橫向布置發(fā)動機的除外)傳給差速器。(2)主減速器類型

按參加傳動的齒輪副數(shù)目分類,可分為單級式主減速器和雙級式主減速器。有些重型汽車又將雙級式主減速器的第二級圓柱齒輪傳動設置在兩側驅動輪處,稱為輪邊減速器。

按主減速器傳動速比個數(shù)分類,可分為單速式和雙速式主減速器。單速式的傳動比是一定值,而雙速式則有兩個傳動比(即兩條傳動路線)供駕駛員選擇。知識學習

按齒輪副結構形式分類,可分為圓柱齒輪式(又可分為定軸輪系和行星輪系)主減速器和圓錐齒輪式(又可分為螺旋錐齒輪式和雙曲面錐齒輪式)主減速器。2.差速器的功用、類型

(1)差速器的功用

差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸,并在必要時允許左、右半軸以不同轉速旋轉,以滿足兩側驅動輪差速的需要。

(2)差速器類型

差速器的類型按其工作特性均可分為普通齒輪式差速器和防滑差速器兩大類。知識學習3.新能源汽車動力系統(tǒng)(1)概述1)驅動電動機TZ220XS560驅動電動機是一款液冷的永磁同步驅動電動機。其最大輸出轉矩≥300N·m,其驅動效率、疲勞壽命、噪聲等重要指標均達到國內同等產品領先水平。該系電機結構采用永磁勵磁方式,結構緊湊、可靠性高,易于加工,拆裝方便。TZ220XS560驅動電動機通過整車驅動控制策略,實現(xiàn)電動機模式驅動車輛前進、倒車,以及發(fā)電機模式回饋制動。TZ220XS560驅動電動機適用于北京新能源汽車股份有限公司新能源汽車-R550等前置前驅的車型,主要有以下優(yōu)點:知識學習①

轉速高、輸出轉矩大;②NVH性能好;③

最高效率96.7%;④

可靠性強,工作溫度范圍廣。

驅動電機功能。TZ220XS560為永磁同步電機,采用高性能永磁材料作為勵磁源;輸出轉矩范圍(0~300)N·m,峰值轉速11000r/min,某車型驅動電機參數(shù)見表1-1。

驅動電機工作原理。整車通過檢測電子檔位信號和油門踏板總成深度信號,以控制驅動電動機的正反轉、轉速和扭矩,通過減速器本體輸出轉速和扭矩,進而達到調整整車車速的目的。③電機控制系統(tǒng)。驅動電動機系統(tǒng)的控制中心,又稱智能功率模塊,以IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊為核心,輔以驅動集成電路、主控集成電路。知識學習電機類型永磁同步電機電機型號TZ220XS560額定功率80kW峰值功率160kW額定扭矩150N·m峰值扭矩300N·m基速5100r/min峰值轉速11000r/min電機重量50kg電機最高效率96.7%表1-1驅動電機參數(shù)知識學習

對所有的輸入信號進行處理,并將驅動電動機系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息通過控制器局域網絡(ControllerAreaNetwork,CAN)CAN網絡進行共享發(fā)送。動力電子單元總成內含故障診斷電路。當診斷出異常時,它將會激活一個錯誤代碼,發(fā)送給組合儀表,同時也會把存儲該故障碼和數(shù)據(jù)。

驅動電動機系統(tǒng)是純電動汽車三大核心部件之一,是車輛行駛的主要執(zhí)行機構,其特性決定了車輛的主要性能指標,直接影響車輛動力性、經濟性和用戶駕乘感受。驅動電動機系統(tǒng)是純電動汽車中十分重要的部件。驅動電機系統(tǒng)由驅動電動機(DriveMotor,DM)、動力電子單元總成構成。

動力電子單元總成/鋰離子動力電池系統(tǒng)總成根據(jù)車輛運行的不同情況,包括車速、檔位、電池SOC值(電池SOC即荷電狀態(tài),是用來反映電池的剩余容量的,其數(shù)值上定義知識學習為剩余容量占電池容量的比值,常用百分數(shù)表示,全稱為StateOfCharge)來決定,電機輸出扭矩/功率。

當驅動電機控制器得到PEU(PEU為新能源汽車電力電子集成模塊,其集成了電機驅動系統(tǒng)、直流轉換器、車載充電機、車載加熱器等功能)提供的松開油門踏板總成或踩下制動踏板信號時,將電動機轉變成發(fā)電機,發(fā)電機將發(fā)出的三相交流電轉換為兩相直流電為動力電池充電。知識學習2)減速器總成EF130B01減速器總成是純電轎車行業(yè)中技術含量較高的一款減速器總成,其結構如圖1-1所示。其最大輸入扭矩≥300N·m,其傳動效率、疲勞壽命、噪聲及清潔度等重要指標均達到國內同等產品領先水平。該系減速器總成結構采用左右分箱式,結構緊湊、剛性好,易于加工,拆裝方便。EF130B01減速器總成采用前進擋和倒擋共用結構進行設計,倒擋通過整車驅動電動機反向驅動實現(xiàn)。P檔執(zhí)行機構采用12V直流永磁同步電機進行自動驅動,而P檔電機采用專用的P檔控制器(PowerControlUnit,PCU)進行控制,P檔控制器通過螺母安裝在整車的中通道處。圖1-1減速器及P檔控制器知識學習EF130B01減速器總成適用于北京新能源汽車股份有限公司新能源汽車-R550前置前驅的車型,主要有以下優(yōu)點:

轉速高、輸出轉矩大。

②NVH(Noise、Vibration、Harshness的縮寫,指噪聲、振動和聲學粗糙度)性能好。

傳遞效率高,最高效率97%。

提升整車在坡道下的駐車可靠性。

耐久可靠性強,工作溫度范圍廣。

⑥EF130B01為單擋雙級減速器總成,采用前進擋和倒擋共用結構進行設計,倒擋通過整車驅動電動機反向驅動實現(xiàn)。

知識學習

可適配扭矩在0~300N·m,峰值轉速12000r/min的驅動電動。

采用PCU(PowerControlUnit,指動力控制單元)控制P檔電機,驅動減速器總成本體中的P檔執(zhí)行機構運動,實現(xiàn)駐車。工作原理如圖1-2所示。圖1-2減速器及P檔控制器知識學習

整車通過檢測電子檔位信號和油門踏板總成深度信號,以控制驅動電動機的正反轉、轉速和扭矩,通過減速器總成本體輸出轉速和扭矩,進而達到調整整車車速的目的。

②MCU通過檢測換擋器的信號,發(fā)送駐車指令給PCU;PCU將駐車信號發(fā)送給P檔電機,P檔電機驅動減速器總成本體中的駐車機構運動,實現(xiàn)駐車。

駐車的執(zhí)行情況通過角度傳感器反饋給PCU;控制顯示面板將PCU、MCU(MotorControlUnit,電機控制單元)的反饋信號呈現(xiàn)給駕駛員。EF130B01減速器總成與驅動電動機直接通過花鍵剛性連接,減速器總成內部為2軸式,輸入軸、中間軸互相平行。驅動電動機輸出的動力由輸入軸輸入,通過中間軸齒輪及中間軸,傳遞給主減速齒輪,最終經差速器半軸齒輪兩端輸出給整車車輪,進而驅動整車前進或倒退。知識學習

某車型減速器技術參數(shù)見表1-2。

該減速器總成按功用和位置分為5大組件:右箱組件、左箱組件、輸入軸組件、中間軸組件、差速器組件。表1-2減速器技術參數(shù)減速器總成型號最大輸入扭矩(N·m)各擋傳動比一級二級總傳動比倒擋EF130B0130059/2271/238.2798.279知識學習

動力傳遞如圖1-3所示:該減速器總成依靠兩對齒輪副實現(xiàn)動力的傳遞和變換。整車前進和倒退時的動力傳遞路線如下:輸入軸齒輪→中間軸齒輪→中間軸→主減速齒輪→差速器半軸齒輪→傳動軸。圖1-3減速器動力傳遞二、減速器總成檢修1.檢修前準備工作1)施任務前的準備;2)對高壓車輛周圍布置好明顯的警示標識;3)檢測車輛,確保車輛無故障,主要是高壓漏電類故障;4)制作高壓標識,用于在實訓過程中標識高壓部件。2.減速器P檔駐車驅動電機故障件更換作

若由故障碼診斷而確認P檔驅動電機故障,可進行P檔驅動電機的更換。P檔駐車系統(tǒng)故障處理的一般流程如下︰知識學習

第一步:通過P檔驅動電機編碼器處的3顆M6螺栓及電機支架上的1個M6螺栓,可以將P檔驅動電機及其支架整體拆下;

第二步:通過P檔驅動電機尾部與支架連接的2個六角頭螺母拆分電機與支架;

第三步:更換P檔驅動電機后,按以上步驟逆序安裝。

注:螺栓位置見圖1-4所示,緊固件擰緊力矩參考技術文件要求。圖1-4減速器連接螺栓知識學習3.減速器Р擋駐車手動應急解鎖

若車輛發(fā)生故障,導致P檔鎖止,車輛無法行進,需要臨時通過手動應急解鎖時,可按照以下操作進行:

第一步:整車下電,拔開與整車低壓線束連接的P檔驅動電機低壓線束接插件,如圖1-5所示;

第二步:參考圖1-6所示中接插件針腳,將“D”腳連接12V電源正極,“E”腳連接12V電源負極,可以讓P檔驅動電機解鎖。圖1-5P檔電機接插件知識學習圖1-6P檔電機接插件針腳示意三、減速器總成常見故障解析1.減速器總成漏油

某車型減速器總成漏油檢測流程見表1-3。表1-3減速器總成漏油檢測流程知識學習序號檢查步驟檢查結果0初步檢查正常有故障操作方法

減速器總成油是否過多進行第1步減速器總成油過多,由通氣塞冒出按規(guī)定油量排放過多的減速器總成油1檢查輸入軸油封正常有故障操作方法

輸入軸油封是否磨損或損壞進行第2步輸入軸油封磨損或損壞更換輸入軸油封2檢查差速器油封正常有故障操作方法

差速器油封是否磨損或損壞進行第3步差速器油封磨損或損壞更換差速器油封3檢查油位塞/放油塞正常有故障操作方法

油位塞/放油塞處是否漏油進行第4步油位塞/放油塞處漏油更換油位塞/放油塞密封墊或油位塞/放油塞4檢查減速器總成殼體正常有故障操作方法

減速器總成殼體是否出現(xiàn)破裂進行第5步減速器總成殼體出現(xiàn)破裂更換減速器總成總成5檢查操作正常有故障操作方法

正確檢修操作后,檢查故障是否出現(xiàn)診斷結束故障未消失從其他癥狀查找故障2.無動力輸出

某車型無動力輸出故障檢修流程見表1-4。表1-4無動力輸出故障檢修流程知識學習序號檢查步驟檢查結果0初步檢查正常有故障操作方法

輸入軸花鍵是否磨損或斷裂進行第1步輸入軸花鍵磨損或斷裂更換減速器總成1檢查減速器半軸齒輪花鍵正常有故障操作方法

減速器半軸齒輪花鍵是否磨損進行第2步減速器半軸齒輪花鍵磨損更換減速器總成2檢查減速器油正常有故障操作方法

減速器油中是否有碎鐵塊進行第3步減速器油中有碎鐵塊更換減速器總成3檢查減速器殼體正常有故障操作方法

減速器殼體是否出現(xiàn)破裂進行第4步減速器殼體出現(xiàn)破裂更換減速器總成4檢查操作正常有故障操作方法

正確檢修操作后,檢查故障是否出現(xiàn)診斷結束故障未消失從其他癥狀查找故障任務一減速器總成維護圖1-7舉升機實物實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車維修工具車。作業(yè)準備1)檢查舉升機,如圖1-7所示。2)新能源整車和車外防護三件套(轉向盤套、座椅套、變速桿套)等5S操作準備,如圖1-8所示。圖1-8車內防護三件套圖1-9操作工具車3)檢查工位設備及及防護用品,如圖1-9所示。操作步驟1)將實訓車輛正確停車入操作工位,并安全駐車,如圖1-10所示。2)檢查工位車輛支撐狀態(tài),做好舉升前準備,如圖1-11所示。圖1-10車輛停入工位圖1-11舉升前檢查任務一減速器總成維護圖1-9操作工具車3)檢查工位設備及及防護用品,如圖1-9所示。操作步驟1)將實訓車輛正確停車入操作工位,并安全駐車,如圖1-10所示。2)檢查工位車輛支撐狀態(tài),做好舉升前準備,如圖1-11所示。圖1-10車輛停入工位圖1-11舉升前檢查任務一減速器總成維護3)整車舉升到位,并確保舉升機處于落鎖狀態(tài),如圖1-12所示。4)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,拆卸電機底護板總成,如圖1-13所示。5)減速器油位檢測:旋出油位塞及密封墊組件(圖1-14),如有油液流出來則說明油位正常(否則說明油量不足,應在補加油液后,重復以上步驟,直到油從油位檢查螺塞口順利流出)。安裝油塞時注意涂布少量密封膠,以達到良好的密封性。圖1-12車輛舉升狀態(tài)圖1-13拆卸電機底護板圖1-14減速器位塞任務一減速器總成維護6)減速器油的更換:

減速器油的排放:拆卸電機底護板總成;旋出放油塞及密封墊組件(圖1-15),用一個帶有刻度的容器來收集減速器油。

減速器油的添加:旋出加油塞及密封墊組件,如圖1-16所示,按規(guī)定加注量添加減速器油;圖1-15減速器放油塞圖1-16減速器加油塞任務一減速器總成維護

按照技術文件說明,檢查減速器油液位置,要求符合相關技術要求。

安裝加油塞及密封墊組件。7)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,安裝電機底護板總成,如圖1-17所示。8)操作完成后,安全落車。圖1-17電機底護板總成任務一減速器總成維護圖1-18低壓蓄電池位置圖1-17三件套鋪設圖1-19熔絲盒I位置圖1-20熔絲盒II位置2)鋪設車外三件套,防止車的磕碰,如圖1-17所示。3)查找并確認12V低壓蓄電池位置,如圖1-18所示。4)查找并確認熔絲盒I位置,如圖1-19所示。5)查找并確認熔絲盒II位置,如圖1-20所示。任務一減速器總成維護圖1-22高壓安全警示標識圖1-21PEU位置6)查找并確認高壓驅動集成單元(PowerElectronicUnit,PEU)位置,如圖1-21所示。7)查找高壓安全警示標識及確定高壓導線顏色,如圖1-22所示8)能夠確認北汽EU5各高壓線束的名稱。9)關閉EU5整車前機艙蓋。10)查找并確認儀表電器盒的位置,如圖1-23所示。圖1-23儀表電器盒位置任務一減速器總成維護圖1-25整車舉升圖1-24車身控制器位置11)查找并確認車身控制器的位置(安裝在轉向管柱左側車身上),如圖1-24所示。12)將EU5整車舉升到合適位置,如圖1-25所示。13)查找并確認動力蓄電池位置,如圖1-26所示。圖1-26動力蓄電池位置任務一減速器總成維護竣工檢驗

整理、恢復作業(yè)場地。任務一減速器總成維護實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、工作臺。作業(yè)準備

同減速器總成維護準備工作。操作步驟1)停車入位,鋪設防護套件。2)檢查工位車輛支撐狀態(tài),做好舉升前準備。3)確認車輛的啟動停止按鍵處于OFF的位置,關閉所有用電器。4)確保車輛的檔位處于”P”檔,駐車器已經結合。任務一1.2減速器總成拆裝與更換5)斷開蓄電池負極電纜,并確保整車高壓下電,如圖1-18所示。6)拆卸電動真空泵總成,如圖1-19所示:依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,拆卸前機艙側擋板;脫開前艙線束固定卡子;斷開真空泵控制器連接插頭;脫開真空管與真空罐總成的連接;脫開真空管與電動真空泵總成的連接;脫開P檔電機插頭固定卡子;脫開電動真空泵總成連接插頭。任務一1.2減速器總成拆裝與更換圖1-18斷開蓄電池負極圖1-19電動真空泵7)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,拆卸兩側半軸總成,如圖1-20所示。8)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,拆卸電機前部擋板,如圖1-21所示。任務一1.2減速器總成拆裝與更換圖1-20車輛半軸圖1-21電機前部擋板9)將動力總成舉升裝置置于動力總成下部,如圖1-22所示。10)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,旋出后懸置與減速器固定螺栓,如圖1-23所示。任務一1.2減速器總成拆裝與更換圖1-22放置舉升裝置圖1-23拆卸減速器連接螺栓11)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,旋出左懸置軟墊與左懸置支架固定螺栓,如圖1-24所示。12)使用另一個動力總成舉升裝置落下減速器組件。13)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,旋出左懸置支架與減速器固定螺栓,取下左懸置支架,如圖1-25所示。任務一1.2減速器總成拆裝與更換圖1-24拆卸支架螺栓圖1-25拆卸左懸置支架15)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,旋松箭頭A、B所示螺栓,拆下P檔電機總成,如圖1-26所示。

16)以上述相反順序安裝(更換)減速器總成??⒐z驗

整理、恢復作業(yè)場地任務一1.2減速器總成拆裝與更換圖1-26拆卸P檔電機萬向傳動裝置維護與檢修任務二學習目標01了解萬向傳動裝置的功用02理解萬向傳動裝置的傳動原理01掌握萬向傳動裝置的檢修方法02能運用維修資料及相關設備對萬向傳動裝置進行檢修知識目標技能目標素質目標01具有良好的品德、文化修養(yǎng)和職業(yè)道德02具有良好的身體素質和心理素質學習目標學習目標素質目標03具有一定的計劃、組織、實施、評估和溝通、表達、團隊協(xié)作等社會能力04具有良好的自我學習及可持續(xù)發(fā)展能力學習目標任務描述

一輛新能源純電動汽車,已經行駛40000km,按照保養(yǎng)要求,需對車輛動力傳動系統(tǒng)進行檢查保養(yǎng)。技師接到任務后,按照技術文件要求對動力傳動系統(tǒng)進行相關操作,并將檢查結果與技術文件標準數(shù)據(jù)進行比較,判斷車輛保養(yǎng)狀態(tài)。如需要更換部件,則按照要求填寫維修工單,進行相應的技術維修,以滿足車輛維修技術要求。問題導入

電動汽車和傳統(tǒng)內燃機汽車在動力驅動方式上存在不同,主要是由電力驅動及控制系統(tǒng)、驅動力傳動系統(tǒng)、工作裝置等各個部分組成,用車載電源提供行駛的動力,用電機帶動減速器通過萬向傳動裝置來驅動車輪,從而實現(xiàn)車輛的運動。一、萬向傳動裝置結構原理

在動力前置后輪驅動的汽車上,變速器常與發(fā)動機、離合器連在一起安裝在車架上,而驅動橋則通過彈性懸架與車架連接,變速器輸出軸軸線與驅動橋輸入軸軸線很難布置得重合,并且在行駛過程中,彈性懸架受路面沖擊而產生振動,使兩軸相對位置經常發(fā)生變化。因此變速器的輸出軸與驅動橋的輸入軸不能剛性連接,必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置的功用是能在軸間夾角及相互位置經常發(fā)生變化的轉軸之間傳遞動力。知識學習1.萬向傳動裝置的應用

(1)汽車的轉向驅動橋中

汽車的轉向驅動橋的半軸是分段的,轉向時兩段半軸軸線相交且交角變化,因此要用萬向節(jié)。

(2)斷開式驅動橋的半軸中

主減速器殼在車架上是固定的,橋殼是上下擺動的,半軸是分段的,須用萬向節(jié)。

(3)汽車的轉向操縱機構中

某些汽車的轉向軸裝有萬向傳動裝置,有利于轉向機構的總體布置。2.半軸

(1)功用知識學習

半軸的功用是將差速器傳來的動力傳給驅動輪。因其傳遞的轉矩較大,常制成實心軸,如圖1-27所示。(2)構造

半軸的結構因驅動橋結構類型的不同而不同。整體式驅動橋中的半軸為一剛性整軸(圖1-28),而轉向驅動橋和斷開式驅動橋中的半軸則分段并用萬向節(jié)連接(圖1-29)。半軸內端一般制有外花鍵與半軸齒輪連接。半軸外端有的直接在軸端鍛造出凸緣盤,也有的制成花鍵與單獨制成的凸緣盤滑動配合,還有的制成錐形并通過鍵和螺母與輪轂固定連接。知識學習圖1-27傳動半軸圖1-28非斷開式驅動橋半軸圖1-29斷開式驅動橋半軸二、萬向傳動裝置檢修1.萬向節(jié)檢修

當萬向節(jié)分解完成后,需要用汽油清洗各零件,以便暴露出零件的損傷、磨損情況,且應按以下要求檢查和修復:1)檢查滾針軸承,如果滾針斷裂、油封失效,應更換新件。2)檢查十字軸軸頸磨損、壓痕剝落等情況。十字軸軸頸輕微磨損、輕微壓痕或剝落,仍可繼續(xù)使用,如果軸頸磨損過甚、嚴重壓痕(深度超過0.1mm)或嚴重剝落時,應予以更換。3)檢查萬向節(jié)叉不得有裂紋或其他嚴重損傷,否則應更換新件。知識學習4)萬向節(jié)裝配完畢后,可用手扳動十字軸進行檢驗,以轉動自如沒有松曠感覺為合適。若裝配過緊或過松,應查明原因,必要時應拆檢及重新裝配。2.傳動軸檢修1)目視檢查傳動軸軸管,不得有裂紋及嚴重的凹癟。2)檢查傳動軸軸管全長上的徑向圓跳動,應符合相關規(guī)定。3)檢查傳動軸花鍵與滑動叉花鍵、凸緣叉與所配合花鍵的側隙:例如轎車應不大于0.15mm,其他類型的汽車應不大于0.30mm,裝配后應能滑動自如。三、萬向傳動裝置常見故障解析1.萬向節(jié)異響

如果萬向節(jié)松曠,在汽車起步或突然改變車速時,傳動軸會發(fā)出“亢”的響聲;在汽知識學習車緩行時,會發(fā)出“咣當、咣當”的響聲。出現(xiàn)此情況,應進行以下檢查。1)連接螺栓是否松動。2)萬向節(jié)主、從動部分配合間隙是否太大。3)萬向節(jié)十字軸磨損是否嚴重。2.傳動軸異響

在萬向節(jié)技術狀況良好時,如果傳動軸在汽車行駛中發(fā)出周期性的響聲,速度越高響聲越大,甚至伴隨有車身振動,應進行以下檢查:1)傳動軸是否彎曲或傳動軸管凹陷。2)傳動軸管與萬向節(jié)叉是否焊接不正或傳動軸未進行過動平衡試驗和校準。

知識學習3)伸縮叉安裝是否錯位,錯位將造成傳動軸兩端的萬向節(jié)叉不在同一平面內,不能滿足等速傳動的條件。知識學習

實訓任務-2.1萬向傳動裝置維護實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、工作臺。作業(yè)準備

同減速器總成維護準備工作。操作步驟1)同減速器總成維護操作步驟1、2、3。2)檢查傳動軸等速萬向聯(lián)軸器密封情況,如圖1-30所示:如防塵套破損,將使塵土等污染物進入萬向聯(lián)軸器內,導致萬向聯(lián)軸器異常磨損而早期損壞。發(fā)現(xiàn)傳動軸防塵套破損時,應拆檢萬向聯(lián)軸器以確定是否需要更換。

3)檢查傳動軸的技術狀況,如圖1-31所示:專動軸在使用中如果出現(xiàn)異響,通常為萬向聯(lián)軸器缺少潤滑油、萬向聯(lián)軸器內球及球軌道磨損等原因所造成的。應拆檢傳動軸,必要時更換萬向聯(lián)軸器。圖1-30萬向連軸器防塵罩圖1-31傳動半軸實訓任務-2.1萬向傳動裝置維護

4)在萬向聯(lián)軸器、中間支承等有黃油嘴的部位,應按照“用戶手冊”中保養(yǎng)的相關規(guī)定加注潤滑脂,如圖1-33所示。5)傳動部件連接松動檢查,如圖1-34所示。6)操作完成后,安全落車??⒐z驗

整理、恢復作業(yè)場地圖1-33萬向傳動中間支撐圖1-34半軸傳動部件實訓任務-2.1萬向傳動裝置維護

實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、工作臺、球頭拆卸工具。作業(yè)準備

同減速器總成維護準備工作。操作步驟1)同減速器總成維護操作步驟1、2。2)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,旋松右前車輪固定螺栓,拆卸右前側車輪。3)同減速器總成維護操作步驟3。圖1-33萬向傳動中間支撐圖1-34半軸傳動部件實訓任務-2.2萬向傳動裝置拆裝與更換

4)排放減速器潤滑油:拆卸電機底護板總成(圖1-17);旋出放油塞及密封墊組件(圖1-15),排放減速器潤滑油。5)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,旋出右側半軸六角鎖緊螺母,如圖1-35所示。6)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法旋出前懸右側下擺臂總成①與右側前轉向節(jié)總成②的固定螺母,如圖1-36所示。圖1-35半軸連接螺母圖1-36擺臂與轉向節(jié)連接實訓任務-2.2萬向傳動裝置拆裝與更換

7)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,使用球頭拆卸工具脫開前懸右側下擺臂總成①與右側前轉向節(jié)總成②的連接。8)依據(jù)技術文件說明,選擇合適工具,采用正確方法,使用半軸總成拆卸工具撬出右側驅動軸總成①,如圖1-37所示。9)以相同的方法拆卸左側半軸總成。10)采用與拆卸相反的順序安裝(更換)半軸總成。11)操作完成后,安全落車。注意下列事項:

避免損壞球籠上的防塵套。

不允許大力拉扯驅動軸總成,避免內球籠脫落。實訓任務-2.2萬向傳動裝置拆裝與更換圖1-37拆下驅動半軸

將右側半軸總成筆直安裝到減速器中,避免損壞油封。清除外球籠螺紋和花鍵中存在的油漆殘留物或銹蝕。

檢查防塵罩是否損壞,必要時更換??⒐z驗

整理、恢復作業(yè)場地實訓任務-2.2萬向傳動裝置拆裝與更換新能源汽車底盤系統(tǒng)檢修項目二新能源汽車傳動系統(tǒng)車輪拆裝及檢修任務一知識目標:1)了解車輪的類型。2)理解胎壓檢測系統(tǒng)的組成及工作原理。3)掌握胎壓檢測系統(tǒng)的檢測方法。技能目標:1)能運用維修資料及相關設備對車輪進行檢查保養(yǎng)。2)能運用維修資料及相關設備對胎壓傳感器進行標定。3)能對車輪進行動平衡調整。學習目標素質目標:1)具有良好的品德、文化修養(yǎng)和職業(yè)道德。2)具有良好的身體素質和心理素質。3)具有一定的計劃、組織、實施、評估和溝通、表達、團隊協(xié)作等社會能力。4)具有良好的自我學習及可持續(xù)發(fā)展能力。學習目標

一輛新能源純電動汽車,已經行駛10000km,按照保養(yǎng)要求,需對車輛車輪進行檢查保養(yǎng)。技師接到任務后,按照技術文件要求對車輪進行相關操作,并將檢查結果與技術文件標準數(shù)據(jù)進行比較,判斷車輛保養(yǎng)狀態(tài)。如需要更換部件,則按照要求填寫維修工單,進行相應的技術維修,以滿足車輛維修技術要求。問題導入

車輪與輪胎是汽車的行走部件,通過懸架裝置連接在車架上,車輪(轉向車輪)可以繞車軸轉動并沿地面滾動,如圖2-1所示。

車輪屬于底盤行駛系統(tǒng)組成部件,其主要作用一方面和汽車懸架共同緩和汽車行駛時所受到的沖擊,并衰減由此而產生的振動,以保證汽車有良好的乘坐舒適性和行駛平順性;另一方面保證車輪和路面有良好的附著性,以提高汽車的牽引性、制動性和通過性;同時,承受汽車的重力,并傳遞其他方向的力和力矩。知識學習圖2-1車輪與車身的連接關系一、汽車車輪的選配

車輪與輪胎總成是汽車與路面之間的唯一的接觸點,通過與地面的附著作用實現(xiàn)汽車的驅動、制動、轉向等基本動作。隨著輪胎技術的發(fā)展,越來越注重提高汽車的行駛操控性和延長輪胎的使用壽命。輪胎的不均勻磨損和過早的損壞可以反應出汽車轉向系統(tǒng)或懸架系統(tǒng)存在問題,所以汽車輪胎的磨損狀況不僅可以為技師診斷提供幫助,也可以作為車主判斷車輛是否需要維修的依據(jù)。1.車輪的基本結構

車輪是介于輪胎和輪轂軸承總成之間所承受負荷的旋轉組件,通常由兩個主要部件輪輞和輪輻組成。輪輞是在車輪上安裝和支承輪胎的部件,輪輞上設有氣門嘴的伸出孔和方便拆裝輪胎的卸胎槽。知識學習輪輻是在車輪上介于車軸和輪輞之間的支承部件設有與錐形緊固螺母(輪胎螺母)相配錐形固定孔,將車輪與輪轂對中固定,如圖2-2、圖2-3所示。知識學習圖2-2鋼制車輪圖2-3鋁合金車輪2.車輪材質的選擇

現(xiàn)代車輪通常有兩種形式,其一可以用鋼板通過模壓或沖壓后,再經過鉚接或焊接而成,通常稱為鋼圈。其二可以用鋁合金或鎂合金經過壓鑄或鍛造制成,通常稱為鋁合金車輪。(1)鋼制車輪的優(yōu)缺點主要優(yōu)點是制造工藝簡單,成本相對較低,抗金屬疲勞能力強。缺點是重量大,慣性阻力大,散熱性較差等等。

(2)鋁合金車輪的優(yōu)缺點主要優(yōu)點是重量輕,制造精度高,強度大,慣性阻力小,散熱能力強,視覺效果好等等,缺點是制作工藝復雜,成本高。知識學習二、胎壓檢測系統(tǒng)的檢修1.概述

輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TirePressureMonitoringSystem,TPMS)用于在汽車行駛時,對輪胎的壓力進行監(jiān)測,在監(jiān)測到輪胎氣壓異常時進行報警,提醒駕駛員采取措施,避免危險情況發(fā)生。

2.系統(tǒng)類型

(1)直接式

利用安裝在輪胎里的胎壓傳感器來直接測量輪胎的氣壓,如圖2-4所示,對各輪胎氣壓、溫度進行監(jiān)測及顯示,當輪胎氣壓、溫度異常時,自動進行報警。知識學習圖2-4直接式胎壓監(jiān)測

(2)間接式

通過車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStabilityProgram,ESP)系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉速差別,來達到監(jiān)測胎壓的目的。3.直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

汽車輪胎壓力檢測器(TPM,TirePressureMonitoring)會以一定的時間間隔檢測輪胎的充氣壓力。TPM傳感器在汽車行駛和停車時都會監(jiān)測輪胎的充氣壓力,當監(jiān)測到任何一個輪胎的充氣壓力發(fā)生變化時,就會將汽車儀表板上的報警燈點亮。知識學習(1)組成

由胎壓監(jiān)測控制器、胎壓監(jiān)測傳感器(4個)、組合儀表組成,具有單獨的控制器、傳感器,如圖2-5所示。知識學習

圖2-5直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)組成(2)胎壓監(jiān)測控制器

胎壓監(jiān)測控制的作用是接收并處理胎壓傳感器信號,通過CAN總線發(fā)出相關信息,故障自診斷,工作電壓范圍:(9~16)V。EU5胎壓監(jiān)測控制器如圖2-6所示,安裝在副儀表板內釘子換擋旋鈕下方。知識學習圖2-6胎壓監(jiān)測控制器(3)胎壓傳感器

每個車輪都裝有一個電子傳感器組件,傳感器組件位于氣門嘴的正后方,如圖2-7所示。傳感器組件由壓力傳感器、發(fā)射器和一塊電池構成。用來監(jiān)測輪胎內壓力、溫度信息,監(jiān)測傳感器自身電量,通過無線電方式發(fā)出相關信息,這些信號由固定在車身上的對應于每個車輪的獨立天線接收,中央處理單元對來自四個車輪的信號進行處理,并向汽車控制監(jiān)測系統(tǒng)報告各個車輪充氣壓力的變化情況。其工作電壓范圍:(2.1~3.0)V。知識學習圖2-7胎壓傳感器

知識學習(4)直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作原理如圖2-8所示,輪胎上的胎壓監(jiān)測傳感器,監(jiān)測輪胎內部壓力、溫度、傳感器電池電量信息,采用無線射頻方式,把傳感器采集到的壓力和溫度等數(shù)據(jù)信息發(fā)送到控制單元,胎壓監(jiān)測控制單元通過CAN線與儀表通訊,儀表對輪胎壓力、溫度等信息進行顯示、報警。如果任何一個輪胎胎壓低于駕駛員手冊上推薦的冷胎胎壓25%時,便會警示駕駛人。其警示信號比較精確,而且如果輪胎被刺破,胎壓快速降低時,直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)也能提供立即的警示。

另外即便是車胎緩慢的慢撒氣,直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)也能透過行車電腦感知到,直接讓駕駛者從駕駛座上檢視目前四只輪胎胎壓數(shù)字,從而實時了解到四個車輪的真實氣壓狀況。

知識學習圖2-8直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作原理4.間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

(1)組成

由輪速傳感器、ESP控制單元、組合儀表組成,如圖2-9所示。無單獨的控制單元,胎壓監(jiān)測控制器集成在ESP控制單元中。

知識學習(2)間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作原理如圖2-10所示,利用ESP系統(tǒng)接收的輪速信號間接監(jiān)控輪胎氣壓。通過監(jiān)測4個車輪的轉速,當某個車輪的胎壓降低時,車輛的重量會使該輪的滾動半徑變小,導致該輪的轉速比其他的3個車輪快,ESP比較輪胎間的轉速差別,達到監(jiān)測車輪胎壓的目的。圖2-9間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

知識學習

由于間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作方式,在以下情況下系統(tǒng)認為胎壓數(shù)據(jù)不可信,此時不進行報警:換擋過程,制動制動過程及ESP介入工作過程。三、車輪動平衡檢查與調整1.輪胎的充氣壓力(1)輪胎的標準氣壓表1-2減速器技術參數(shù)

知識學習

輪胎標簽或安全認證標簽通??梢栽谄囻{駛員一側的車門側面、車門立柱側面、慢充口(油箱蓋)內側或儲物抽屜門內側上找到,標簽內容包括建議的汽車最大載荷、輪胎尺寸(包括備用輪胎)和每個輪胎的冷態(tài)充氣壓力。注意,不能將該標簽上的信息用于其他車輛。(2)輪胎的最大氣壓

輪胎所能承受的最大氣壓標注在輪胎側面。如圖2-11所示該輪胎最大氣壓為300kpa(44psi)。圖2-11輪胎最大氣壓標識

知識學習2.輪胎平衡

合適的車輪定位可以保證車輪沿著直線滾動,并且使胎面不會過度磨損,車輪受到路面凸起或凹陷沖擊會時,車輪定位將會發(fā)生偏離,車輪定位偏離后會導致輪胎不規(guī)則或不均勻磨損。車輪不平衡會導致球節(jié)磨損加劇,還會損壞汽車的減振器和懸架的其他組件。

維修時,必須檢測車輪的不均勻或不規(guī)則磨損、車輪定位和車輪平衡。平衡的車輪將汽車質量沿輪輞均勻分布,避免車輪和輪胎出現(xiàn)偏重,并使車輪無振動地平穩(wěn)滾動。輪胎不平衡分為動不平衡和靜不平衡。圖2-11輪胎最大氣壓標識

知識學習

(1)靜平衡與動平衡

靜平衡是車輪質量沿著車輪均等分布。車輪靜不平衡將會引起車輪上下振動,也稱之為車輪跳振,這種狀態(tài)最終會導致輪胎發(fā)生不均勻的塊狀磨損。

(2)動平衡的檢測與調整

無論動平衡還是靜平衡如果失衡,都是由于車輪的質量分布不均勻造成的,車輪平衡機可以確定失衡的位置和重量,通過調整,確保車輪的平衡符合技術要求,具體操作可參考后續(xù)的實訓環(huán)節(jié)。

3.輪胎修補

充氣輪胎在使用的過程中,出現(xiàn)輪胎被扎破的現(xiàn)象似乎是無法避免的事情,當胎圖2-11輪胎最大氣壓標識

知識學習側出現(xiàn)劃痕或刺穿時,通常建議更換輪胎。

(1)輪胎穿孔位置的確定

輪胎的穿孔位置必須在輪胎拆裝之前確定,如果輪胎的穿刺物仍然在輪胎上,那么保留穿刺物作為穿孔位置的標記。

(2)輪胎的拆卸與安裝

轎車輪胎通常使用螺栓固定在輪轂軸承總成上,即可用帶耳螺栓穿過車輪利用螺紋固定,也可以用從輪轂伸出的雙頭螺栓固定在輪轂上。

拆卸車輪時,如圖2-12所示,在車輛未舉升前,先將車輪的固定螺栓或螺母擰松,然后升起車輛,再將螺栓或螺母完全擰掉,將車輪去掉即可。圖2-11輪胎最大氣壓標識

知識學習

拆卸和組裝輪胎的正確步驟如下。不建議使用手動工具或撬杠拆卸輪胎,這樣可能會造成胎圈和輪輞的損傷,需要使用輪胎裝卸機,輪胎拆裝機類型很多,常見的如圖2-13所示,在輪胎裝卸機上通常有3~4個踏板,分別用來控制中間盤的旋轉、鎖緊和放松輪轂、控制胎鏟。在拆卸和安裝鋁制或鋼制輻條車輪的輪胎時,應該在輪胎裝卸機與車輪間放置襯墊,以保護車輪鍍層。圖2-12拆卸車輪圖2-13輪胎拆卸設備

知識學習四、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)常見故障案例解析1.直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)報警(1)快速漏氣報警

1)報警策略:輪胎1min內輪胎壓力下降值大于30kpa,進行快速漏氣報警。

2)處理方法:檢查輪胎是否被刺穿,修補充氣后,路試車速大于30km/h行駛10min進行自學習。(2)低壓報警

1)報警策略:當汽車輪胎中的一個或多個輪胎氣壓低于制造廠規(guī)定的冷態(tài)輪胎氣壓值的75%,發(fā)出報警。

知識學習

2)處理方法:將輪胎氣壓調整到標準值,路試車速大于30km/h行駛10min進行自學習。(3)高溫報警

1)報警策略:感器檢測到高溫異常,高溫報警閥值80℃。

2)處理方法:停車對輪胎降溫后,路試車速大于30km/h行駛10min進行自學習。(4)傳感器失效

1)報警策略:接收控制器未學習胎壓傳感器,或強制刪除ID信息后報警。

2)處理方法:確認輪胎是否裝有傳感器,是否有干擾設備,路試車速大于30km/h行駛10min進行自學習。

知識學習2.

間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)報警(1)輪胎壓力低

1)報警策略:輪胎壓力低時點亮胎壓報警指示燈,儀表蜂鳴器報警3聲。

2)處理方法:對輪胎進行充氣或更換車輪后,對胎壓系統(tǒng)進行“胎壓初始化”操作。(2)胎壓系統(tǒng)故障

1)報警策略:正常情況下鑰匙達到ON檔,TPMS報警燈點亮約幾秒后熄滅;在胎壓系統(tǒng)故障情況下,胎壓系統(tǒng)故障警告燈點亮;

知識學習

2)處理方法:參照維修手冊故障診斷步驟進行排查,故障排除后,對胎壓系統(tǒng)進行“胎壓系統(tǒng)標定”操作。

3.胎壓檢測系統(tǒng)的標定

(1)直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)標定

(2)間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)標定

實訓任務-3.1輪胎磨損檢查實訓場地與器材:

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車。作業(yè)準備:

同減速器總成維護準備工作。操作步驟:

1)停車入位,變速器至于空檔狀態(tài),保持安全駐車。

2)檢查輪胎氣壓,如圖2-14所示。圖2-14檢查輪胎氣壓

3)安全舉升車輛至合適高度。

4)根據(jù)輪胎相關知識,對輪胎外觀進行檢查,如圖2-15所示。

5)利用胎紋尺,對輪胎進行磨損量測量,如圖2-16所示。

6)根據(jù)輪胎磨損情況判斷故障原因。

7)依據(jù)技術文件要求,完成輪胎磨損檢查。

8)正確操作舉升機,安全降下車輛。

9)安全移除車輛。

竣工檢驗

整理、恢復作業(yè)場地圖2-15輪胎外觀檢查圖2-16輪胎花紋深度測量實訓任務-3.1輪胎磨損檢查

實訓任務-3.2輪胎胎壓傳感器的檢查與標定實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、診斷儀。作業(yè)準備1)同減速器總成維護準備工作步驟1、2、3。2)檢查診斷儀,如圖2-17所示。圖2-17診斷儀

操作步驟1)準備好輪胎氣壓表,檢查輪胎氣壓,并記錄所測胎壓。2)查閱維修技術手冊,檢查車輛胎壓監(jiān)測的類型。3)運行車輛,查看車載胎壓監(jiān)測系統(tǒng)測量胎壓值,如圖2-18所示。4)對比兩次胎壓測量值,是否符合技術要求。5)按照維修技術要求,對出現(xiàn)問題的胎壓傳感器進行更換,如圖2-19所示。6)對更換后的胎壓傳感器進行標定,具體可參考文中相關內容??⒐z驗:整理、恢復作業(yè)場地圖2-18查看輪胎氣壓圖2-19胎壓傳感器更換實訓任務-3.2輪胎胎壓傳感器的檢查與標定

實訓任務-3.3車輪動平衡檢查與調整實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、輪胎平衡儀。作業(yè)準備1)同減速器總成維護準備工作步驟1、2、3。2)檢查輪胎平衡儀,如圖2-20所示。圖2-20輪胎平衡儀

實訓任務-3.3車輪動平衡檢查與調整操作步驟1)選擇合適的工具,按照技術說明要求,拆卸需要進行平衡的車輪,如圖2-21所示。2)輪胎充氣達到正常氣壓,選擇合適的定心件,使用夾緊件將輪胎夾在平衡機軸上,注意夾緊件不得有機械損傷,接觸面不得有灰塵,如圖2-22所示。3)通過AUX鍵,如圖2-23所示,選擇平衡塊的安裝位置。

圖2-21拆卸車輪圖2-22固定輪胎

實訓任務-3.車輪動平衡檢查與調整4)測量平衡機到輪胎的內緣和外緣距離,如圖2-24所示黃色標記位置,不同偏距和寬度的車輪會導致這個距離不同。輪輞寬度和輪輞直徑,如圖2-25所示。圖2-23選擇平衡塊安裝位置圖2-24測量輪胎的內外緣距離圖2-25輪胎參數(shù)尺寸

實訓任務-3.車輪動平衡檢查與調整5)合上護罩并轉動車輪,平衡機會測出車輪的失衡量,如圖2-26所示內緣有5克的重量失衡,外緣有35克的重量失衡。用手轉動車輪,直至出現(xiàn)如圖2-27所示情況停止。圖2-26平衡測量結果圖2-27手動調整輪胎轉動位置

實訓任務-3.車輪動平衡檢查與調整6)在外側輪緣的最上端位置,清潔并粘貼35克的平衡重,如圖2-28所示。7)安裝完成后繼續(xù)轉動輪胎,直至找到內緣的頂點位置,并安裝內緣平衡重,如圖2-29所示。8)再次合上護罩,運行平衡機,檢測車輪平衡數(shù)據(jù)。圖2-28安裝外緣平衡塊圖2-29安裝內緣平衡塊

實訓任務-3.車輪動平衡檢查與調整9)如圖2-30所示,所測數(shù)據(jù)如果在5克以內,者認為平衡完成,如果仍然大于5克,則需要重復以上步驟。10)按照技術要求安裝車輪至車輛??⒐z驗整理、恢復作業(yè)場地圖2-30平衡檢測懸架系統(tǒng)維護與檢修任務二知識目標:1)了解懸架系統(tǒng)的功用。2)理解減振器的工作原理。3)掌握懸架系統(tǒng)的檢修方法。技能目標:1)能運用維修資料及相關設備對懸架系統(tǒng)進行檢查保養(yǎng)。2)能運用維修資料及相關設備對前懸架進行檢測維修。3)能運用維修資料及相關設備對后懸架及其他附件進行檢測維修。學習目標素質目標:1)具有良好的品德、文化修養(yǎng)和職業(yè)道德。2)具有良好的身體素質和心理素質。3)具有一定的計劃、組織、實施、評估和溝通、表達、團隊協(xié)作等社會能力。4)具有良好的自我學習及可持續(xù)發(fā)展能力。學習目標

一輛新能源純電動汽車,已經行駛10000km,按照保養(yǎng)要求,需對車輛車輪進行檢查保養(yǎng)。技師接到任務后,按照技術文件要求對懸架系統(tǒng)進行相關操作,并將檢查結果與技術文件標準數(shù)據(jù)進行比較,判斷車輛保養(yǎng)狀態(tài)。如需要更換部件,則按照要求填寫維修工單,進行相應的技術維修,以滿足車輛維修技術要求。問題導入一、懸架的結構與類型1.懸架功用及組成

懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(驅動力和制動力)和側向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上,并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力,衰減由此引起的振動,以保證汽車能平順地行駛。

知識學習

在汽車行駛的過程中,懸架既能抵消、減弱路面不平帶來的生硬沖擊,又能確保車身的橫向和縱向穩(wěn)定性,使車輛在懸架設計的自由行程內時刻都可以保持一個較大范圍的動態(tài)可控姿態(tài)。通俗來講,懸架就是將車輪與車架(或車身)連接在一起并保證當汽車通過凹凸不平的路面時提供緩沖作用,從而保持乘坐舒適性;保證車輛在固定的角度內活動,使轉向穩(wěn)定的支持系統(tǒng)。因此,汽車的懸架系統(tǒng)是關系到車輛操控和舒適性的重要組成部件之一。它一般具備以下功能:

1)把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架或承載式車身上,保證汽車正常行駛,即起傳遞力和力矩的作用。

知識學習2)利用彈性元件和減振器盡可能的緩沖和吸收地面對車輪造成的各種振動,保持行駛中的汽車車身具有良好的姿態(tài),以改善乘坐舒適性。

3)利用懸架的某些傳導構件保持車身和車輪之間正確的運動關系,確保車輪與地面良好的接觸。

4)利用懸架中的輔助彈性元件、橫向穩(wěn)定器,防止車身在轉向等行駛情況下發(fā)生過大的側向傾斜。

現(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結構形式,但是一般由彈性元件、減振器、導向機構、橫向穩(wěn)定裝置等幾部分組成(圖2-31)。此外,還輔設有緩沖塊和橫向穩(wěn)定器。

彈性元件:起緩沖作用,使車架與車橋之間作彈性聯(lián)系,承受和傳遞垂直載荷、緩和不平路面所引起的沖擊。知識學習

減振元件:起減振作用,用來加快振動的衰減,限制車身和車輪的振動。

傳力機構或導向機構:在懸架系統(tǒng)中能夠傳遞各種力和力矩,引導車輪按一定規(guī)律相對于車架(身)運動的機構。其作用是用來決定車輪相對車架(或車身)的運動關系,并傳遞縱向力、側向力及其引起的力矩,并保證車輪相對于車架或車身有一定的運動規(guī)律。

知識學習圖2-31汽車懸架裝置

導向機構橫向穩(wěn)定裝置:主要是防止車身側傾,保持車身平衡。穩(wěn)定桿的兩端分別固定在左右懸架上,當汽車轉彎時,外側懸掛會壓向穩(wěn)定桿,穩(wěn)定桿發(fā)生彎曲,由于變形產生的彈力可防止車輪抬起,從而使車身盡量保持平衡。使汽車具有不足轉向特性,改善操縱性和平順性。2.懸架分類

汽車懸架可分為非獨立懸架(圖2-32)和獨立懸架(圖2-33)兩大類。非獨立懸架的結構特點是兩側的車輪由一根整體式車橋相連。知識學習圖2-32典型非獨立懸架圖2-33獨立懸架而獨立懸架的結構特點是車橋做成斷開的,兩側車輪可以單獨地通過彈性懸架與車架(或車身)連接,單獨跳動,互不影響,故稱為獨立懸架。3.麥弗遜式獨立懸架

麥弗遜懸架(圖3-34)是最為常見的一種懸架,主要有A型叉臂和減振機構組成。叉臂與車輪相連,主要承受車輪下端的橫向力和縱向力。減振機構的上部與車身相連,下部與叉臂相連,承擔減振和支持車身的任務,同時還要承受車輪上端的橫向力。知識學習圖2-34麥弗遜滑柱懸架懸架裝置4.雙叉臂式懸架

雙叉臂式懸架(雙A臂、雙橫臂式懸架),如圖2-35所示,其結構可以理解為在麥弗遜式懸架基礎上多加一支叉臂。車輪上部叉臂,與車身相連,車輪的橫向力和縱向力都是由叉臂承受,而這時的減振機構只負責支撐車體和減振的任務。知識學習圖2-35雙叉臂式懸架5.長短臂獨立懸架

多年以來不等長控制臂或長短臂(SIA)懸架系統(tǒng)在汽車上很常見(圖2-36)。每個車輪通過轉向節(jié)、球節(jié)總成、較短的上控制臂和較長的下控制臂獨立地與車架連接。由于上控制臂繞餃接點擺動的圓弧較短,車輪跳動時,車輪的上部會略微向內或向外偏移,但輪胎與道路的接觸部位仍然保持不變。知識學習圖2-36長短臂獨立懸架6.扭轉梁式懸架

扭轉梁式懸架的結構中,兩個車輪之間沒有硬軸直接相連,而是通過一根扭轉梁進行連接,扭轉梁可以在一定范圍內扭轉,如圖2-37所示。但如果一個車輪遇到非平整路面時,之間的扭轉梁仍然會對另一側車輪產生一定的干涉的,嚴格上說,扭轉梁式懸架屬于半獨立式懸架。扭力梁式懸架相對于獨立式懸架來說舒適性要差一些,不過結構簡單可靠,也不占空間,而且維修費用也比獨立懸架低,所以扭力梁懸架多用在小型車和緊湊型車的后橋上。知識學習圖2-37扭力梁式懸架7.多連桿懸架

多連桿懸架,就是通過各種連桿配置把車輪與車身相連的一套懸架機構,其連桿數(shù)比普通的懸架要多一些,一般把連桿數(shù)為三或以上的懸架稱為多連桿懸架。多連桿懸架主要由多跟連桿,減振器和減振彈簧組成。導向裝置采用桿件來承受和傳遞側向力、垂直力、縱向力,多連桿式獨立懸架的主銷軸線從下球鉸延伸到上面的軸承,如圖2-38所示。知識學習圖2-38多連桿前懸架空氣懸架

空氣懸架是指采用空氣減振器的懸架,如圖2-39所示,主要是通過空氣泵來調整空氣減振器的空氣量和壓力,可改變空氣減振器的硬度和彈性系數(shù)。通過調節(jié)泵入的空氣量,可以調節(jié)空氣減振器的行程和長度,可以實現(xiàn)底盤的升高或降低。知識學習圖2-39空氣懸架系統(tǒng)二、減振器的原理及檢修

在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內部都裝有減振器,它和彈性元件是并聯(lián)安裝的。它的作用是加速車架和車身振動的衰減,以改善汽車的行駛平順性。目前,汽車中廣泛使用液壓減振器。當車架與車橋做往復相對運動時,減振器中的油液反復經過活塞上的閥孔,由于閥孔的節(jié)流作用及油液分子間的內摩擦力便形成了衰減振動的阻尼力,使振動的能量轉變?yōu)闊崮?,并由油液和減振器殼體吸收,然后散到大氣中。閥門越大,阻尼力越小,反之亦然。相對運動速度越大,阻尼力越大,反之亦然,如圖2-40所示。知識學習圖2-40套筒式減振器

減振器既可以垂直安裝,也可以傾斜安裝。傾斜安裝的減振器可以改善汽車的穩(wěn)定性,并能夠緩沖加速轉矩和制動轉矩。1.套筒式減振器

與單筒式減振器相比,套筒式減振器略重而且工作時散熱不易,會導致溫度稍高,但易于制造。三、彈性元件的原理及檢修

汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等幾種結構形式。彈簧與其他部件部件之間通過橡膠固定,以減少道路沖擊和噪聲。

知識學習

汽車彈簧一般按其在單位載荷下所產生的變形量進行分類,這被稱為彈簧剛度。根據(jù)力學原理,當外力(重量)作用在彈簧上時,彈簧的壓縮變形量與其所受壓力成正比。如果彈簧沒有過載,在去掉載荷后,彈簧將恢復到初始狀態(tài)。

由懸架系統(tǒng)支撐的汽車所有質量稱為簧載質量,不由彈簧支撐的元件質量稱為非簧載質量。車身、車架、動力控制及傳動系統(tǒng)及其他部件都是簧載質量,車下部件都是非簧載質量,包括轉向節(jié)和后橋(但差速器不一定)。一般來講,非簧載質量與簧載質量的比值越小,汽車的行駛平順質性越好。1.螺旋彈簧

螺旋彈簧廣泛地應用于獨立懸架,特別是前輪獨立懸架中,如圖2-41所示。其優(yōu)點是無需潤滑,不忌泥污;安置它所需的縱向空間不大;彈簧本身質量小。知識學習2.鋼板彈簧

鋼板彈簧由一片或多片彈簧鋼板組成,所以又被稱為片彈簧,片彈簧是汽車最早使用的一類彈簧,片彈簧有多片、單片兩種基本類型。多片彈簧由一系列扁平鋼片綁扎在一起構成,或者由彈簧夾綁扎,或者由在彈簧中央略微靠前的螺栓連接(圖2-42)。知識學習圖2-42鋼板彈簧懸架3.空氣彈簧

空氣彈簧是另一類彈簧,在電控氣動懸架系統(tǒng)中,空氣彈簧取代了傳統(tǒng)的螺旋彈簧,能夠提供更好的乘坐舒適性和前后自動調平功能??諝鈴椈晒潭ㄔ谕ǔ0惭b螺旋彈簧的位置,在每個空氣彈簧內的底部都固定活塞裝置,以減小彈簧在回彈期間的內部容積(圖2-43),增大彈簧受壓時內部的壓力,使其剛度逐漸增大。裝用電控空氣懸架的汽車能夠提供優(yōu)異的乘坐舒適性,空氣彈簧比螺旋彈簧要軟1/3,同時,變彈簧剛度有助于吸收沖擊,并能避免汽車發(fā)生觸底。知識學習圖2-43空氣彈簧懸架扭桿彈簧

扭桿彈簧與螺旋彈簧具有相同作用,扭桿的扭轉和回彈,即通過扭桿扭轉,抑制車輪的上、下運動。由經過熱處理的合金彈簧鋼制成的扭桿一端固定在車架上,而另一端固定在下控制臂上(圖2-44)。當車輪上升和下落時,下控制臂將提升和降低,從而扭轉扭桿,使扭桿吸收路面沖擊。扭桿本身的扭轉阻力能夠使扭桿迅速恢復到原始位置,使車輪與路面接觸。知識學習圖2-44扭桿彈簧原理示意圖四、懸架系統(tǒng)常見故障案例解析1.懸架檢查前注意事項

為保證懸架系統(tǒng)部件檢查的準確性,應提前注意以下幾點檢查:1)檢查所有輪胎的充氣壓力是否合適。

2)檢查輪胎是否存在由于車輪定位不準確、車輪變形及車輪不平衡引起的輪胎非正常磨損。

3)檢查汽車是否加裝選擇性懸架裝備。

4)檢查汽車姿勢是否存在下沉的現(xiàn)象。若出現(xiàn)上述現(xiàn)象,需先行診斷、維修,以確保后續(xù)檢查的準確性。知識學習2.減振器檢查

減振器的作用是衰減彈簧的振動,保證車身的穩(wěn)定性、操控性和平順性,大多數(shù)駕車者都不會注意到其汽車由于減振器磨損引起性能的逐漸變化。減振器失效的一些常見癥狀如下:1)轉向和操控變得更困難。2)制動變得不平穩(wěn)。

3)停車后的回彈量過大。

4)彈簧降至最低。

知識學習

由于減振器磨損會加劇振動,從而導致汽車的許多下部系統(tǒng)發(fā)生永久磨損,還會導致前、后懸架系統(tǒng)部件磨損、轉向系統(tǒng)連接部件磨損、動力傳動系統(tǒng)中萬向節(jié)和車輛其他固定裝置磨損,振動還會導致輪胎的異常磨損。目視檢查

舉升車輛至合適高度并安全落鎖,目視檢查減振器外部筒體是否變形或銹蝕,是否存在漏油,上下端襯套是否磨損、老化或損壞,如圖2-45所示。知識學習圖2-45減震器泄露檢查(2)就車按壓檢查

在需檢查的減振器一側按壓車輛,使車體上下連續(xù)回跳(3~4)次。每次按壓時所用的力應相等,同時還應注意在松手之后車體上下連續(xù)回跳多少次才能夠停下來,用同樣的方法檢查另一側的減振器。比較左右兩側減振器的阻力和回跳次數(shù),左右兩側減振器的阻力和回跳次數(shù)必須相等。如果減振器功能正常,則一松手車體就應停止回跳,或者回跳(1~2)次后便會停下來,否則應更換新減振器。(3)工作臺檢查

按照維修技術手冊,拆下車輛上的減振器,在工作臺上對減振器進行檢測。首先,將減振器按照在汽車上的安裝方向固定,然后,使減振器完全伸張,接下來,將減振器上下顛倒,使其完全壓縮,多次重復這些過程。知識學習3.彈簧檢查

螺旋彈簧不斷地壓縮和釋放不可避免地彈性喪失而下沉。螺旋彈簧下沉后會使汽車的車輛高度降低,會影響到車輪定位、轉向角、大燈光束、制動力分配、平順性、輪胎壽命、減振器壽命和萬向節(jié)壽命。4.球節(jié)及防塵套檢查

(1)球節(jié)檢查方法

用干斤頂在下控制臂下面盡可能接近球節(jié)的位置,將車輪頂起至規(guī)定高度(約為2.5cm~5cm),保證球頭處于空負荷狀態(tài)。用手或撬棍上下、左右方向晃動輪胎,觀察球節(jié)產生移動間隙,如圖2-46所示。知識學習圖2-46懸架球節(jié)檢查(2)球節(jié)引發(fā)故障現(xiàn)象

當車輛行駛過程中發(fā)出吱吱聲或者爆裂聲;手握轉向盤有擺振現(xiàn)象;車輛行駛不穩(wěn)定,有偏擺的感覺;轉向盤間隙過大。(3)防塵套檢查

檢查球節(jié)防塵套是否有裂紋、撕裂或者其他損傷,如圖2-47所示。5.橫向穩(wěn)定桿檢查

舉升車輛至合適高度并安全落鎖,用手晃動穩(wěn)定桿,檢查其與左右兩端懸架的連接情況,是否出現(xiàn)松動及其他問題,如圖2-48所示。知識學習圖2-47球節(jié)防塵套檢查圖2-48檢查橫向穩(wěn)定桿6.螺栓緊固狀態(tài)檢查

舉升車輛至合適高度并安全落鎖,檢查懸架各部件連接螺栓的緊固狀態(tài),如圖2-49所示。7.輪轂軸承檢查1)舉升待檢查車輛,升至輪胎中心與維修人員胸口平齊的位置,鎖止舉升機。2)兩手分別放在輪胎的上下側,用力晃動,以檢查軸承有無松動,如圖2-50所示。

3)如果感覺到輪胎出現(xiàn)松動,踩下制動踏板并保持,然后再次重復步驟2)的操作。知識學習圖2-49懸架連接螺栓檢查圖2-50輪轂軸承檢查8.懸架系統(tǒng)常見故障及排除

(1)懸架異響

(2)前輪擺動或跑偏

(3)懸架異響

(4)萬向節(jié)傳動軸有噪聲

(5)車身側傾過大

(6)轉向沉重或轉向盤回位不良知識學習

實訓任務-4.1汽車懸架的識別實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈。作業(yè)準備

同減速器總成維護準備工作步驟1、2。操作步驟1)同減速器總成維護準備工作步驟1、2。2)正確操作舉升機,將整車舉升到位,并確保舉升機處于落鎖狀態(tài)。3)對車輛前懸架進行觀察,識別車輛前懸架,如圖2-51所示。圖2-51前懸架結構

實訓任務-4.1汽車懸架的識別4)對車輛后懸架進行觀察,識別車輛后懸架,如圖2-52所示。5)識別完成后,安全落車。竣工檢驗

整理、恢復作業(yè)場地圖2-52后懸架結構

實訓任務-4.2前懸架的更換實訓場地與器材

新能源汽車作業(yè)工位和舉升機、新能源汽車、工作燈、汽車拆裝工具車、工作臺。作業(yè)準備

同減速器總成維護準備工作步驟1、2、3。操作步驟(以左前懸架為例)

1)同減速器總成維護操作步驟1、2。2)選擇合適的工具,按照正確的方法旋松左前車輪固定螺栓,如圖2-53所示。3)整車舉升至合適高度,并確保舉升機處于落鎖狀態(tài)。圖2-53旋松輪胎螺栓

實訓任務-4.2前懸架的更換4)按照維修技術文件,拆卸通風飾板組件①,如圖2-54所示。5)按照操作規(guī)范,選擇合適的工具,拆卸左側前車輪,如圖2-55所示。6)查看左前車輪傳感器連線接頭,采用正確的方法脫開左側前輪速傳感器總成③與左側前減振器總成

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