汽车原理图与汽车用发电机及汽车动力电池系统解析

俺是元小锂 2024-02-10 11:23:53
汽车原理图

发动机增压方式

涡轮增压主要是通过废气来驱动涡轮从而给进气增压,车辆启动初期,转速及废气压力达不到驱动涡轮的能力。因此,涡轮增压发动机都会有涡轮滞泄现象,涡轮一旦启动动力还是很不错的。

机械增压是利用发动机的动力驱动来进行增压的,因此不存在涡轮滞泄现象,但是受发动机转速及自身增压能力的限制,到后段,还会消耗掉一部分发动机的能量。

变速箱工作原理

手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

离合器的动画

离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

差速器工作原理

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。

齿轮齿条式转向机构

转动转向盘时,可带动小齿轮转动,这个小齿轮与一条齿条相吻合,带动齿条左右直线运动,并推动转向轮左右摆动,从而实现转向功能。齿轮不是简单的平齿轮,而是特殊的螺旋形状,这可改善转向时的柔顺感。

汽车发动机的活塞运动

曲轴运动

曲轴材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。

汽车用发电机

一、发电机产品结构

二、发电机安装规范

1. 更换发电机时,发电机B+线束拧紧螺母拧紧力矩为13-15牛米,力矩过小容易导致线束松动,B+螺栓拉弧烧蚀。

2. 更换C5发电机时, D+端接线螺母拧紧力矩为2-2.5牛米,力矩过大容易导致螺母被拧断。

3. 更换完发电机后,应检查皮带张紧情况,以及皮带表面无油污等,皮带过松或油污容易导致皮带打滑,发电机无法正常被带动工作。

三、发电机保养规范

SEG发电机为免维护产品,不需要进行产品拆卸保养。在整车/发动机进行维护保养的同时,可以对发电机的外部电路连接进行如下检查。

1. 检查发电机B+线束拧紧螺母是否松动,如有松动,用扳手将螺母进行拧紧,拧紧力矩要求13-15牛米。螺母松动会导致发电机B+螺栓拉弧烧蚀。

2. 检查C5发电机D+端接线,是否松动,如有松动,用扳手将螺母进行拧紧,拧紧力矩要求2-2.5牛米。力矩太大,容易导致螺柱被拧断。

在发动机进行维护保养时,如更换机油,机油滤芯,柴油滤芯或者其它油类零部件或者管路拆解, 清洗时,应注意将发电机进行隔离保护,防止油以及清洗液进入到发电机内部,导致发电机内部污染导致电路异常失效。

四、发电机故障检测流程

特别提醒:启动发动机,测量B+端到外壳电压,如果电压大于31V则可判定为发电量过高;如果在28.3-31V之间,针对五针脚调节器,断开第发电机调节器四号针脚对应的线束母接头引线,然后用绝缘胶布分别包好断开线束的两头,重新插好调节器插头,确认发电量是否能恢复正常,如恢复正常,发电机正常,无需更换。

五、发电机误判

为什么产生误判:

1. 没有检测发电机励磁端信号(电压)

• 点火钥匙在ON档时,励磁端应该有24左右的电压,如果没有电压,应检查外部线束,肯定有断路点。检测方法:如果是五插针调节器发电机则连接到五插针发电机的外部线束插头(五插孔)的中间孔与发电机外壳电压应该为24V左右(电瓶电压),如果是非五插针发电机,则量D+线束与外壳的电压是否为24V左右,如果没有电压则应该检查外部线路。

• 通过视频指导服务站检测,发现该类问题占误判的70%以上

2. 错误判断发电机发电电压忽高忽低。

• 发动机正常运转时,发电机电压的波动范围为26V-28.5V都是正常的,因为发电机的调节器就是用来调节这个电压,发动机在不同转速,发电机B+电压会有一定浮动,这属于正常现象。如果某些时候突然没有输出电压,应检查发电机及外部线速以及蓄电池的各连接点。只有长时间超出这个范围才是异常的。

3. 错误判断发电机电压偏低

• 在蓄电池电压亏电(电压偏低<24V),或者用电设备开启过多的情况下,发动机发动后,发电机虽然正常发电,但是电压被外部用电设备拉低,等发电机运行一段时间后,发电机逐步回升至26V以上。

4. 错误判断发电机怠速不发电

• 发电机发电的前提是,超过基准转速才能发电。这个时候可以踩一下油门,提高转速到1000转以上,是否恢复发电。

5. 错误判断发电机B+接线柱烧蚀(B+烧蚀, 这种目前不会判定为误判,但是需要避免)

• 由于发电机B+接线柱与外部线束连接不好,导致B+与线束接触不可靠,导致B+烧蚀或者线束接头烧蚀。

六、发电机EOS定义

七、发电机正品识别

CAN总线常见的8种故障与排除方法

最为常见的故障症状是仪表板的显示异常,如下图所示。

在检修过程中,首先应查看具体的故障症状,根据故障症状和网络结构图来初步分析有可能是哪些原因造成的,然后使用相关的诊断仪器进行诊断,根据诊断结果制订相关检修方案,做到心中有数,目标明确。接着查找具体的故障部位和原因,同时结合相应的检测方法和测量结果找到故障点,从而彻底排除故障。

由于CAN网络采用多种协议,每个控制模块的端口在正常的情况下都有标准电压,因此电压测量法可用于判断线路是否有对地或电源短路、相线间短路等问题。

为了确定CAN H 或CAN L 导线是否损坏或信号是否正常,可以测量其对地电压(平均电压)。测量点通常在OBD诊断接口处,如下图所示。

诊断接口的6号针脚连接CAN H 导线,14号针脚连接CAN L 导线。如果诊断接口上连接有两组CAN总线,那么动力CAN总线使用6号和14号针脚,舒适总线使用3号和11号针脚。诊断接口的针脚含义如下图所示。

正常情况下,当CAN总线唤醒后,CAN H 对地电压约为2.656V,CAN L 对地电压约为2.319V,而且两者相加为4.975V ▼

正常的CAN H 电压

正常的CAN L 电压

CAN故障通常的原因有CAN线短路、对电源短路、对地短路、相互接反。

1. CAN H 与CAN L 短路

当CAN H 与CAN L 短路时,CAN网络会关闭,无法再进行通信。会有相应的网络故障码。CAN H 与CAN L 短路的总线波形如下图所示。

当两者相互短路之后,CAN电压电位置于隐性电压值(约2.5V)。实际测量两条CAN导线的电压,会发现始终在2.5V左右,基本不变化,如下所示。

故障排除方法:通过插拔CAN总线上的控制模块(节点),可以判断是由节点引起的短路还是导线连接引起的短路。

逐个断开节点,若电压恢复正常,则说明该节点有问题。若断开所有节点后电压还没有变化,则说明线路短路。

2. CAN H 对电源(正极)短路

当出现CAN H 对电源(正极)短路这种故障时,根据CAN总线的容错特性,可能出现整个CAN网络无法通信的情况或产生相关故障码。

以对12V电源短路为例,此时CAN H 电压电位被置于12V,CAN L 线的隐性电压被置于大约12V。CAN H 对电源短路的总线波形如下图所示。

实际测量电压,若CAN H 电压为12V,CAN L 电压被置于约为11V,则说明出现此类故障。CAN H 对电源短路的CAN H 电压如下图所示。

CAN H 对电源短路的CAN L 电压如下图所示。

故障原因:如果不是CAN H 导线对外部电源短路引起的,那么这种故障就有可能是控制模块内部的CAN收发器损坏造成的。故障查找方法同上。

3. CAN H 对地短路

当出现CAN H 对地短路这种故障时,根据CAN总线的容错特性,可能出现整个CAN网络无法通信的情况或产生相关故障码。

CAN H 的电压位于0V,CAN L 电压也位于0V,可是在CAN L 导线上还能够看到一小部分的电压变化。CAN H 对地短路的总线波形如下图所示。

实际测量电压,若CAN H 和CAN L 电压均约为0V,且无断路问题,则说明出现此类故障。CAN H 对地短路的CAN H 电压如下图所示。

CAN H 对地短路的CAN L 电压如下图所示。

故障原因:如果不是CAN H 导线对外部地线短路引起的,那么这种故障就可能是控制模块内部的CAN收发器损坏造成的。故障查找方法同上。

4. CAN L 对地短路

当出现CAN L 对地短路这种故障时,根据CAN总线的容错特性,可能出现整个CAN网络无法通信的情况或产生相关故障码。

但是对于某些车系,如海马车系,其CAN L 对地短路的容错特性较好,车辆基本能够正常使用,即在客户体验层面上没有明显的异常现象,但从诊断方面来讲,会影响网络传输速度。

此时CAN L 电压约为0V。CAN H 线的隐性电压被降至0V,但显性电压基本不变,因此波形被拉长,依然可以传输数据,由此可说明CAN L 对地短路的容错特性较好原因。CAN L 对地短路的总线波形如下图所示。

实际测量CAN导线电压,若CAN L 电压为0V,CAN H 为1V左右,则说明出现此类故障。CAN L 对地短路的CAN L 电压如下图所示。

CAN L 对地短路的CAN H 电压如下图所示。

故障原因:如果不是CAN-L导线对外部地线短路引起的,那么这种故障是控制模块内部的CAN收发器损坏造成的。故障查找方法同上。

5. CAN L 对电源(正极)短路

当出现CAN L 对电源(正极)短路这种故障时,根据CAN总线的容错特性,可能出现整个CAN网络无法通信的情况或产生相关故障码。

由于CAN L 对电源短路,因此CAN H 电压也被置于12V。CAN L 对电源短路的总线波形如下图所示。

实际测量CAN导线的电压,若CAN L 和CAN H 导线电压都约为12V,则说明出现此类故障。CAN L 对电源短路的CAN L 电压如下图所示。

CAN L 对电源短路的CAN H 电压如下图所示。

故障原因:如果不是CAN L 导线对外部电源短路引起的,那么这种故障就有可能是控制模块内部的CAN收发器损坏造成的。故障查找方法同上。

6. CAN H 断路

当某个控制模块CAN H 导线断路时,会导致该控制模块无法实现通信,但其他控制模块的通信还是有的。在其他的控制模块可能读到此故障模块的故障码。如果多个控制模块的CAN H 导线出现断路。那么这些控制模块的通信功能都会受到影响。CAN H 断路的总线波形如下图所示。

如果出现故障的控制模块带有终端电阻,可以用电阻测量法来判断。测量诊断接口的CAN H 与CAN L 之间的电阻,若变为120Ω,则说明有一个终端电阻断路。如果出现故障的控制模块不带终端电阻,那么需要测量该控制模块的CAN导线的导通性。

替换有故障码内容涉及的控制模块,可以快速判断故障是否由该控制模块本身造成的。此外,要结合网络图来查找断点,因为在整个网络中会设置相应的总线集线器,断点部位不同,受影响的部件也不同,同时也会决定诊断仪能够进行诊断的控制模块。CAN网络与集线器分布如下图所示。

7. CAN L 断路

当某个控制模块CAN L 导线断路时,会导致该控制模块无法实现通信,但其他控制模块的通信还是有的。在其他控制模块可能读到此故障模块的故障码。如果多个控制模块的CAN L 导线出现断路,那么这些控制模块的通信功能都会受到影响。

如果出现故障的控制模块带有终端电阻,可以用电阻测量法来判断。测量诊断接口的CAN H 与CAN L 之间的电阻,若变为120Ω,则说明有一个终端电阻断路。如果出现故障的控制模块不带终端电阻,那么需要测量该控制模块的CAN导线的导通性。CAN L 断路的总线波形如下图所示。

替换有故障码内容涉及的控制模块,可以快速判断故障是否是由该控制模块本身造成的。此外,要结合网络图来查找断点,从而准确找到原因,排除故障。

8. CAN L 与CAN H 导线互相接反

当出现CAN L 与CAN H 导线互相接反这种故障时,一般情况下,接错的那个控制模块将无法通信,其他控制模块的通信则正常。CAN L 与CAN H 导线互相接反的示意图如下图所示。

在怀疑有问题的控制模块的CAN导线针脚处测量其电压,验证电压是否正常。结合CAN网络图核对线路连接情况进行检查,判断是否存在这种故障。若存在,则对CAN网络进行修复。替换有故障码内容涉及的控制模块,判断故障是否是由该控制模块造成的。

起动机工作原理

一、起动机结构和原理

二、起动机的安装规范

1、起动机更换前需要检查哪些项目

1、油路问题(如:油箱是否有油,滤清器是否漏油,油管是否有弯折导致油路不通?)

2、起动机30端至电瓶正极线路断路(如:电瓶接线柱螺母松动,起动机30端螺母松动)

3、车辆点火开关接触不良, 点火控制线路断路(50接线柱或继电器插口松动/接触不良)

4、电瓶电压太低(电瓶需充电)

5、更换油路中任何一个零件后,需要重新手动排空油路中的气体后再启动起动机,避免由于用起动机泵油造成的起动机长时间工作烧损。(如:更换柴油滤清器,油管后)

2、起动机装配工艺、注意事项以及装配工具

3、起动机30, 50连接线线阻要求

1.起动机主回路电阻(从蓄电池正极到起动机主接线柱{30 端}加上从起动机驱动外壳到蓄电池负极的电阻之和): <=1毫欧;

2.起动机控制回路线阻(从蓄电池正极到起动机控制端加上从外壳到蓄电池负极的电阻之和) <= 500 毫欧;

3.蓄电池使用24V 大容量的蓄电池,并保证其常温下充满电时内阻范围为 5.8 ~9.8 毫欧 (相当于国产180Ah 蓄电池)。

三、起动机使用规范要求:

1、起动机为短时工作制, 正常情况下每次起动时间约2s,起动机一般启动时间控制在5秒之内,单次最长不要超过15秒,冬季温度低于零下5℃时,起动前应预热发动机。

2、两次起动间隔时间至少为30秒。

3、起动机起动前应保证连接可靠,蓄电池电量充足。

4、起动机自己带了一个起动保护继电器,建议取消整车所带的起动继电器。

5、发动机一经起动,应立即松开起动开关,使起动机的驱动齿轮与飞轮齿圈脱。开。

6、发动机飞轮停止转动之前,不得给起动机通电;以防止飞轮和起动机齿轮发生撞击而导致损坏。

四、起动机诊断方法

为什么产生误判:

1. 没有检测起动机T30端信号(电压)

• T30端如果没有电压,应检查外部线束,肯定有断路点或者接触不好的地方。检测方法:用万用表连接到起动机30端与起动机外壳电压应该为24V左右(电瓶电压)

2. 错误判断起动机T50接触信号(电压)。

• 针对插针类型起动机, 点火钥匙到STARTER 档,与起动机继电器插口对应的线束插头(该插头有两个插孔),一个插孔与起动机外壳为24V电压。另一个插针与起动机外壳电压是一个低电压(大约为1-4V),起动过程中两孔电流应为2A左右

3. 错判起动机功率不足或者功能失效(起动机能工作,但是发动机难以发动起来)

• 起动机能带动发动机转动,功能没有失效,不能轻易判定起动机功率不足,等起动机冷却30秒,再次起动。

• 在冬天,冷启动困难时,一定注意保证电瓶充满电,而且短时间内多次起动时,一定保证间隔时间大于30秒以上,避免起动机烧坏。

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