新能源汽車發(fā)動機(jī)的維修技術(shù)淺析

文森淼

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

新能源汽車發(fā)動機(jī)的維修技術(shù)淺析

文森淼

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

隨著汽車保有量的持續(xù)增加，也帶來了不可忽視的負(fù)面影響，如環(huán)境污染、能源危機(jī)、交通堵塞等，為了有效地解決這些問題，新能源汽車應(yīng)運而生，新能源汽車具備零排放零污染且噪聲小，不耗費石油資源等優(yōu)勢，是現(xiàn)代人們出行便利、環(huán)保的交通工具。新能源汽車具有節(jié)能、低排放、高效等優(yōu)勢，符合綠色環(huán)保革命的需求。文章就新能源汽車發(fā)動機(jī)在檢測和維修中的技術(shù)問題作以分析和歸納。

新能源汽車；發(fā)動機(jī)；維修與檢測；技術(shù)分析

CLC NO.:U469.7Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-51-03

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大氣污染、能源危機(jī)、交通擁擠、人口老齡化問題越來越嚴(yán)重，這些問題引起了我國政府的高度重視，政府也做出了相應(yīng)的解決對策。從此，新能源汽車應(yīng)運而生。新能源汽車消耗電能，實現(xiàn)了零排放、噪聲小和減少消耗化石燃料的目標(biāo)；同時，新能源汽車由于占地面積小，能緩解交通擁擠；另外，新能源汽車可以作為老年人出行的代步工具；還有，新能源汽車也可以廣泛運用于快遞、機(jī)場、車站等短途運輸領(lǐng)域。

1、新能源汽車及發(fā)動機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r

國外一些國家已經(jīng)設(shè)計、制造出新能源汽車。例如法國雷諾Twizy Z.E.。這款新能源汽車既不是輕型車，也不是摩托車，而是一種新型的交通工具。四個輪子、有車頂、操作感和穩(wěn)定感都跟汽車一樣，不過前后乘坐兩人的方式好似摩托車。這種新能源汽車盡管不能上高速，但能發(fā)揮其體形小、節(jié)能、靈活的特點，有希望成為周邊范圍的日常代步工具。緊隨其后，日產(chǎn)開始仿造并成功開發(fā)出雙座超小型純新能源汽車（EV）New Mobility Concept。在豐田、本田等眾多企業(yè)紛紛著手開發(fā)“雙座超小型交通工具”中，日產(chǎn)的 NewMobility Concept率先投入量產(chǎn)。日產(chǎn)公司于2013年3月在日本橫濱市多摩廣場站周邊進(jìn)行實證試驗。邀請以主婦為中心的測試者，連續(xù)兩周使用New Mobility Concept。

國內(nèi)一些企業(yè)也已經(jīng)起步，我國電動車輛發(fā)動機(jī)的研制，經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)在已經(jīng)處于推廣階段。湖北、廣東、山西、貴州等省市都紛紛在研制成功，有的企業(yè)還與國外廠家合作開發(fā)。這表明我國對電動車輛發(fā)動機(jī)的研究開發(fā)已邁出了實質(zhì)性的步伐。

對于發(fā)動機(jī)發(fā)展，國內(nèi)一些科研單位和一些大學(xué)經(jīng)過幾年探究，紛紛出來成果。相關(guān)文獻(xiàn)中，武漢理工大學(xué)副教授袁曉紅闡述了油泥模型在發(fā)動機(jī)設(shè)計中的作用、發(fā)展歷史、特點、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，還比較了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)設(shè)計流程和現(xiàn)代發(fā)動機(jī)設(shè)計流程；在相關(guān)文獻(xiàn)中，合肥工業(yè)大學(xué)教授張代勝用有限元法對客車發(fā)動機(jī)的強度、剛度進(jìn)行了分析，用電測量技術(shù)對有限元；除此之外，還有相關(guān)文獻(xiàn)。在相關(guān)文獻(xiàn)中，張明新用Ls-dyna軟件計算仿真白發(fā)動機(jī)碰撞過程，得到碰撞過程中結(jié)構(gòu)變形圖和應(yīng)力云圖。還有很多文章提到“靈敏度分析方法”。

近些年以來，隨著計算機(jī)輔助設(shè)計的迅速發(fā)展，汽車發(fā)動機(jī)設(shè)計中越來越多的引入了CAD/CAM的設(shè)計手段。計算機(jī)三維建模具有快速、精確等優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)設(shè)計方法開發(fā)周期長、設(shè)計累計誤差大等問題。尤其是CATIA軟件強大的曲面造型系統(tǒng)改變了以往只能借助油泥模型近似表達(dá)曲面的工作方式?，F(xiàn)在發(fā)動機(jī)設(shè)計廣泛應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計，但由于計算機(jī)模擬仿真的結(jié)果與實際存在差異，所以油泥模型依舊在用。所以現(xiàn)在國內(nèi)外廣泛采用的發(fā)動機(jī)設(shè)計方法是介于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)設(shè)計和計算機(jī)輔助發(fā)動機(jī)設(shè)計之間的方法，就是所謂的“仿形法”。

2、新能源汽車發(fā)動機(jī)維修與測試方法

新能源汽車在我國屬于新型產(chǎn)業(yè)，很多情況下還需要參考傳統(tǒng)動力汽車的維修檢測方法。本文就基于傳統(tǒng)動力汽車的發(fā)動機(jī)及其部件的檢測維修測試方法，來系統(tǒng)的以測試樣本為對象，提出新能源汽車發(fā)動機(jī)的維修檢測方法。

2.1 發(fā)動機(jī)檢測維修的準(zhǔn)備工作

1）清洗車輛發(fā)動機(jī)。檢查車輛發(fā)動機(jī)的外觀、發(fā)動機(jī)艙，確認(rèn)車輛發(fā)動機(jī)的狀態(tài)。用高壓水槍清洗車輛發(fā)動機(jī)，去除車輛發(fā)動機(jī)外殼、輪胎及地盤處的灰塵。清洗完畢之后，晾干水，放置備用。

2）檢查車輛發(fā)動機(jī)傳感器的安裝位置，通過估計應(yīng)力危險截面，確定傳感器布置位置及方向，將傳感器安裝在試驗車發(fā)動機(jī)指定的位置上。安裝傳感器時候要注意必須安裝規(guī)范，粘貼牢固，走線規(guī)范，避免在工作震動中傳感器脫離，造成實驗終止，影響實驗進(jìn)程。

3）檢測并補充胎壓，要分別檢測前軸胎壓與后軸胎壓。

4）對車輛發(fā)動機(jī)進(jìn)行配重，使每個車輪的輪荷與采集時相差＜10kg，總重差＜20kg。需要配重的位置分別為：腳部前座椅、腳部后座椅及行李箱，目的是完全模擬信號采集時的車重和標(biāo)準(zhǔn)車重。

5）對關(guān)注點進(jìn)行劃線，做出明顯的記號，方便實驗結(jié)果的觀測。

2.2 粘貼傳感器

下圖展示了幾個傳感器的種類，即加速度傳感器、位移傳感器、應(yīng)變片。

圖1 加速度傳感器、位移傳感器、應(yīng)變片

通過估計應(yīng)力危險截面，確定傳感器布置位置及方向，本次試驗的對象是長安福特福睿斯，下面具體展示發(fā)動機(jī)上加速度傳感器和拉線位移傳感器的具體安裝位置。

圖2 加速度傳感器（空氣過濾后方）

圖3 拉線位移傳感器

2.6 發(fā)動機(jī)的拆除與更換

將發(fā)動機(jī)從汽車上拆下來有很多種不同的順序，這里只說本次發(fā)動機(jī)拆卸的順序。

首先先拆下電噴發(fā)動機(jī)控制單元 ECU與各傳感器及執(zhí)行元件之間的連接線路，然后拆下空氣濾清器，從蓄電池上拆下接地線，并將暖風(fēng)開關(guān)撥到“暖氣”開關(guān)位置，打開散熱氣蓋。

下一步是拆除冷卻液的連接口，放出冷卻液，并用容器收集好。拆卸節(jié)氣門操縱拉索及相關(guān)附件，拆卸進(jìn)氣歧管電預(yù)熱塞接線、熱敏開關(guān)接線、電源接線柱的接線、冷卻液溫度表傳感器上的接線，并從機(jī)油壓力開關(guān)上拔下連接電線。拆卸發(fā)動機(jī)前支承架固定螺栓，排氣管夾頭的連接螺栓，起動電動機(jī)的固定螺栓，拆卸起動電動機(jī)的接線，拆卸下面離合器操縱鋼絲繩。

松開支架上的緊固螺栓，發(fā)動機(jī)左、右支承腳橡膠緩沖塊上的固定螺栓，發(fā)動機(jī)與變速器的連接螺栓。將吊帶上的螺栓擰緊在發(fā)動機(jī)上，用天車上的吊鉤將發(fā)動機(jī)吊起，并緩慢的升起。升到比試驗平臺高些的時候，緩慢的將發(fā)動機(jī)平移到臺架上空，然后緩慢落下。需要注意的是，在移動過程中一定要緩慢，盡量的減少發(fā)動機(jī)在移動過程中的搖擺幅度。

試驗所用的發(fā)動機(jī)固定工裝是在試驗前就做好的，通過對試驗所用汽車的發(fā)動機(jī)支架的測量，測量出發(fā)動機(jī)固定所用支架的高度，位置方位以及支架的強度，將具體數(shù)據(jù)交給專門制作卡具的制作商，生產(chǎn)出相應(yīng)的支架，供試驗使用。根據(jù)發(fā)動機(jī)支架在汽車上的位置，將發(fā)動機(jī)支架安裝到臺架上，盡量的使發(fā)動機(jī)布置在臺架的中間，這樣可以使發(fā)動機(jī)在試驗過程中運行的更加完美。發(fā)動機(jī)支架安裝完成后，將發(fā)動機(jī)吊起緩慢的放到支架上，擰緊螺栓，將發(fā)動機(jī)固定好。

下一步是安裝跟發(fā)動機(jī)相連的兩個半軸，先將半軸伸出端的支架固定好，本次使用的支架不是自己制作的，而是有MTS公司設(shè)計生產(chǎn)的，將支架中間的圓孔與發(fā)動機(jī)兩端的孔對齊，用一個螺栓輕輕旋上，目的是為了根據(jù)半軸的長度來調(diào)換支架的位置。將支架固定好，并將半軸插在兩個圓孔之間，固定好半軸兩端支架的搖動擺臂，將所有螺栓、螺母擰緊，并采用“V”型的方式，使用三個螺栓將支架固定住。

試驗總共用到了三種傳感器，分別為拉線位移傳感器，加速度傳感器，應(yīng)變片。關(guān)于傳感器的介紹上文中已經(jīng)提到了，上一步已經(jīng)把發(fā)動機(jī)安裝在工裝上了，分別在發(fā)動機(jī)工裝的左前、左后、右前以及發(fā)動機(jī)底殼的下部，發(fā)動機(jī)電機(jī)對面和發(fā)動機(jī)正面，汽車在實際道路上采集路譜時傳感器的安裝位置。注意安裝時傳感器的坐標(biāo)方向，以發(fā)動機(jī)前段為X的正方向，發(fā)動機(jī)正前方的右端為Y的正方向，發(fā)動機(jī)的上方為Z的正方向。利用塑鋼膠將傳感器安裝在指定位置，傳感器的另一端連接在數(shù)據(jù)采集儀上，傳感器的連接線盡量的不要懸浮在空中，盡量的使接線通過發(fā)動機(jī)的下方，減少對試驗的干擾，減少誤差的產(chǎn)生，如果傳感器的連接線長度不夠，可以使用延長線，一端連接數(shù)據(jù)采集儀，另一端連接在傳感器的輸出端。數(shù)據(jù)采集儀與PC連接，它的功能實現(xiàn)了傳感器的數(shù)據(jù)采集及反饋。

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New energy automobile engine maintenance technology is analysed

Wen Senmiao
( Shanxi traffic vocational and technical college, shanxi Taiyuan 030031 )

with the continuous increase of car ownership, also has brought the noticeable negative influence, such as environmental pollution, energy crisis, traffic jam, etc., in order to effectively solve these problems, new energy vehicles, new energy vehicles have zero emissions zero pollution and low noise, no oil resource advantages, is the modern people travel convenience, environmental protection of transportation. New energy vehicles, such as energy saving, low emissions, high efficiency advantages, meeting the needs of the green revolution. Articles on new energy automobile engine in the test and repair the technical problems in the analysis and induction.

new energy vehicles; The engine; Maintenance and inspection; Technical analysis

U469.7

A

1671-7988 (2017)06-51-03

文森淼，（1986.10-），男，碩士研究生，就職于山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.015