随着汽车行业技术的不断发展,汽车发动机技术也在不断的提高。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助。
汽车发动机技术论文范文篇一:《试谈汽车发动机的可变气门技术》
摘要:汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节,从而使汽车发动机的配气过程得到优化。因为汽车发动机在高转速和低转速状态下,气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响,从而提高进气量以及扫气效率,如今的汽车发动机普遍应用这项技术。
关键词:汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程
在汽车发动机的运行过程中,如果发动机在运行过程中,随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高,气门正时和气门升程不能随之改变,那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下,就很难保证燃油的消耗问题。如果汽车发动机使用的是单个气门,在对燃油供给方进行控制时,对这个问题解决起来就会很难。但是如果换一种方式,如使用“可变性能”对其进行“综合处理”,那么这样的问题就很容易被解决。
1 气门正时技术
气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。其功能是活塞运动到一定位置时,对气门的开启和关闭时间进行控制。一般情况下,发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上,当气门开始排气时,气门打开;当活塞到达气门的上止点时,一个排气运动周期完成,气门关闭。这个过程中,因为运动的空气存在惯性,因此需要一定的时间进行反应。进行排气的过程中,为了让更多的空气进入气缸,更多的废气排出气缸,就要在活塞到达之前打开,并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理,排气门应该在活塞开始向下运动之前打开,在活塞运动到下止点之后再关闭。在活塞运动的过程中,排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开,这叫做气门叠加,在气门叠加现象产生时,曲轴会产生一定角度的转动,这个角度是气门叠加角,图1是汽车发动机气门配气相关结构图。
发动机的转速处于不同状态时,对于气门叠加角的要求也有所不同,在发动机低转速时,其气门叠加角就越小,发送机转速高,所产生的气门叠加角就会越大。如汽车发动机没有运用气门正时技术,这两个要求就很难同时得到满足,传统的汽车发动机工作原理主要是:当汽车发动机处于低速转动状态时,其中凸轮的转速也非常慢,因此气门的进气速度也随之减慢,当气门打开时,需要的时间较长,但是气门的开度很小。如果汽车行驶的速度达到120km/h时,发动机的转速一般为3000~4000rpm,有可能会达到更高水平,此时汽车发动机气门的开启和关闭速度加快,气缸空气进入的速度开始加快,在这一运动过程中,虽然其进气量很大,但是发动机气门的开启时间非常短,这会在一定程度上降低氧气含量,导致燃油燃烧所需氧气不足,从而使燃油燃烧不够充分。因此可以在这样的发动机上引入可变气门技术,这一技术可以有效解决以上提到的问题,从而大大改善发动机的燃油效率。在运行过程中,对凸轮进行改造,并且对相关的传感信号进行充分收集,汽车发动机如果处于转速非常低的情况下,这时发动机中正时技术就可以对其进行很好的控制;当汽车发动机处于高速运转状态时,可以对气门的开度进行较为科学的调整。
2 气门升程技术
气门升程技术指的是对气门开启的开度大小进行控制的技术。当发动机在运行过程中,气门行程较远的情况下,所进气截面的面积就会随之增大,因此对进气产生的阻力会降低,从而使得气缸的进气更加通畅,这样的运行状态比较适合汽车在高速行驶的状态下。如果在汽车行驶速度较慢的情况下,就会导致进气时达不到要求的负压,从而导致汽车处于低速形式的状态下时,产生运转无力或者不够平稳的现象。如果气门很小,汽车发动机在慢速运转过程中,所需的负压会得到满足,保证氧气的充足和燃油的充分燃烧。然而当汽车处于高速行驶的状况下时,空气的流速就会加快,气阻也会增大,这些情况的出现就会导致气门在进气和排气的过程不够畅通。在汽车发动机中运用可变气门技术,就可以对这两方面的问题进行权衡。气门正时技术只能够对汽车发送机中气门开启的时间进行控制,对于气门开启的开度无法控制。因此要在汽车发动机中运用可变气门的升程技术,这样才能进一步提高汽燃油的燃耗效率,提高汽车经济性能。
3 典型的可变气门升程技术控制为主的发动机技术
3.1 本田汽车中的“VTEC”系统应用
“VTEC”可以同时对发动机气门开度和气门开启时间进行控制的系统,对“VTEC”进行控制的系统主要是“ECU”,它通过发动机中各个传感器,其中包括气缸进气压力传感器、发动机转速传感器、车辆行驶速度传感器、水温传感器等,根据其产生的信号,进行相应指令的发送,同时可以控制凸轮在特定的范围内运转,以此对气门的开闭时间和开闭开度进行合理控制。一般的汽车发动机中,每个汽缸只配备一个凸轮对其进行驱动,但是本田汽车中VTEC系统发动机内含有两个凸轮对其进行驱动,即中低速、高度运转两个组合,通过对电子系统的运用,使其自行进行操纵,从而达成自动转换目标。本田汽车发动机中利用的VTEC系统,可以同时对发动机的低速运转和高速运转中气门的开闭进行时间和开度的控制,这样就能同时达成汽车的动力性和经济性。
本田“VTEC”与其他汽车发动机不同的地方主要是凸轮和摇臂的数目和控制 方法 。其是世界上第一个能够对气门的开闭时间以及升程两个性能同时控制的气门控制系统。其系统通过计算机对气门的正时和升程进行控制,可以在很大程度上提高汽车燃油效率,本田公司几乎在所有车档中均运用了“VTEC”系统。
3.2 丰田汽车VVT-i智能可变气门系统
VVT-i系统是丰田汽车中发动机可变气门系统,当前这项技术已经在丰田汽车中普遍使用。VVT-i系统可以对发动机气门运动进行连续的正时调节,但是对气门的开度大小不能控制。这项技术的工作原理主要是:当汽车的运行速度由低到高运行时,“ECU”就会向凸轮控制下小涡轮内挤压机油,从而使小涡轮进行运转,其运转是相对凸轮进行的,这样就使得凸轮在60。范围内前后旋转,这样就会对气门的开启和闭合时间有所控制,从而实现气门的连续这时目标。这项技术的最大特点是,可以根据汽车发动机所处状态对凸轮进行合理控制,对凸轮轴的转角进行合理的调整,从而优化配气时机,保证对燃油的配气达到最佳状态,以此来帮助燃油充分燃烧,并且提高汽车扭矩,提升汽车的各项性能。
4 结语
在汽车发动机可变气门技术中,升程系统主要控制气门的开度,而正时系统是控制气门开闭的时间。它们均决定了发动机进气量的大小,同属于汽车发送机可变气门控制系统。如今可变气门技术发展得越来越快,这项技术在汽车发动机中的使用可以说是汽车领域发展的一个里程碑,可以看出未来的汽车技术将向着越来越先进的方向发展。
参考文献
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[4] 张超.宝马第三代连续可变气门升程技术浅析[J].价值工程,2015,(3).
汽车发动机技术论文范文篇二:《浅谈汽车发动机节能技术》
摘 要:本文通过对发动机的节能原理进行分析,提出了一些节约发动机燃油消耗的 措施 ,对中国汽车节能提出了发展方向。
关键词:节能;原理;措施;发展
一、发动机节能的原理
1 提高充气效率
(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径,选择合适的排气门直径;增加气门的数目,采用小气门;改善进气门处流体动力学性能,减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁,避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力,对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高,保证发动机的动力性能,主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气,以保证降低高温零件的热负荷,使发动机运行可靠,主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度,主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性,主要由进排气门重叠角决定。
2 减小机械损失可从几个方面着手
(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油,使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。
二、发动机节能的措施
1 发动机稀燃技术
也叫发动机稀薄燃烧技术,指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。
实现的技术途径:(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有:使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。
2 发动机的增压技术
对进入气缸的空气提前进行压缩,使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多,增加发动机的充气效率,提高发动机的功率。
3 燃油掺水节油技术
发动机采用掺水形成的乳化燃油,可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染,还能有效降低油耗,节约能源。
4 发动机可变气缸排量技术
发动机在中低负荷情况下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内,从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时,则让全部气缸工作,体现发动机的动力性。
5 发动机可变配气正时技术
根据发动机转速和负荷的变化,适时调整配气相位和气门升程。
6 可变进气歧管技术
ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长,管内空气流动的动能增加,导致进气流速加快,充气效率提高,在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率,增加转矩。
可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。
7 可变压缩比技术
采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机,在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,提高了济性,保证了发动机工作效率的最大化。
改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。
8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术
在汽油机电控燃油喷射系统中,电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器信号对喷油量进行修正,使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气,从而改变发动机的燃烧过程,实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。
9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术
在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时,再根据其他传感器信号进行修正。
10 电子节气门技术
汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构,与发动机节气门之间进行直接的机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。
11 陶瓷发动机
为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失,一般采用取消或部分取消冷却系统的方法,并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失,使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。
12 EccoBoost 发动机技术
一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术,发动机能获得更高的动力性和经济性。
结语
根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看,国家首先应该大力发展柴油机技术,主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车,优先发展混合动力汽车,加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平,汽车发动机节能技术的推广应用,将大力推动我国汽车工业的发展。
参考文献
[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J],科技创新导报,2009(24).
汽车发动机技术论文范文篇三:《浅谈汽车发动机维修技术》
【摘 要】: 作为汽车的心脏部位,发动机在汽车的正常运行和操作中其中至关重要的作用。因此,平时需要加强对发动机的维修和保养。而针对汽车发电机的维修,其需要比较全面的技术知识和实践操作能力。因此,汽车发动机的维修可以说是一个需要技巧和技术的硬活。本文从汽车发动机检查以及汽车发动机的诊断和维修两个方面出发,具体阐述其相关的维修技术,希望对学习汽车发动机维修的人员有所帮助。
【关键词】: 汽车;发动机;维修;技术
1 传统的发动机维修工艺
发动机的内部零部件的检查:
由于汽车发动机内部的曲轴和活塞往往是比较容易出故障的地方,如汽车突然无法启动等,很可能是因为汽车发动机内部活塞不能运作造成的。因此当汽车发动机出现故障需要维修的情况下,可以先对其曲轴和活塞进行检查,其具体步骤如下:
1.1 曲轴的检查
对于曲轴容易出现的故障,主要有轴颈处容易磨损,容易出现扭曲变形或者疲劳裂纹,因此需要进行重点检查。1)裂纹的检查:对于曲轴裂纹的检查,其相应的检查方法有超声波探伤检查,浸油敲击法检查,磁力探伤检测仪进行检查和X光探伤检查。在用浸油敲击法对曲轴进行检查时,需要先将曲轴在煤油中浸泡一段时间, 然后再将曲轴从煤油中取出来,擦干净后在曲轴上撒一些白粉,再对曲轴的不同部位进行轻敲,如有出现了比较明显的油迹,这说明曲轴的这个部位有裂纹。对于磁力探伤仪检查,其磁力线会穿透曲轴被检查的部分,如果在该部分有裂纹的话,那么这个地方的磁力线就会出现偏散,然后将磁力粉撒在该部位,从会显示出裂纹的具体大小和具体位置;2)弯曲变形的检查:针对曲轴弯曲变形的检查,可以先将整个曲轴的两个顶端用V型版块支承住,如图1所示,然后用在主轴中间用百分表的触头抵着。当曲轴转动一周后,在指针上对出角度的最小值和最大值,并且计算两者之差,这个差值就是曲轴弯曲变形的差值了,如果其值大于0.11mm, 那么曲轴弯曲的比较严重了,为了确保发动机的正常运行,需要及时更换曲轴。
1.2 活塞连杆组的检查。
对应活塞部位的检查,主要是检查其活塞销座的尺寸和裙部直径等是否发生了变化,或者是否在使用过程中发生了堵塞等。其主要的检查方法一般有两种,第一种检查方法是用千分尺进行测量,通过测量裙部直径的大小和活塞汽缸磨损部位值的大小,将这两个测得的数据相减,然后和配缸间隙值进行比较,如果差值大于0.10mm, 则说明活塞磨损比较严重,不能够再使用啦。另一种方法是塞尺进行测量,通过测量配缸间隙来判断其汽车发动机内部活塞是否可以正常使用。首先将塞尺放入安装气环的环槽内,然后以35N的拉力轻轻转动塞尺,当感到轻微的阻力时停止转动,这样就可以用塞尺测量活塞裙部和活塞侧隙差值的大小,当活塞受到磨损越多时,其相应的差值也越大,当该值超过0.12mm时,这该活塞不能再使用啦,需要为汽车发动机配备新的活塞。
2 汽车发电机的诊断和维修
2.1 发动机失速故障
发动机如果出现了失速故障,其一般表现为发动机转速一会低一会高的情况,而这种情况就是常见的发动机失速故障了。出现这种故障的原因主要是因为点火控制系统出现故障,或燃油喷盘系统出现问题,又或者是整个发动机的进气系统出现了问题等。例如,出现了燃油喷盘系统的故障,很有可能是系统线路接触不稳,油管变形或者燃油滤清器灰层太多等。针对不同的原因,可以采取不同的措施进行维修。
其相关的故障排除和维修的方法如下:1)如果是喷油系统出现问题,检查是否是线路接触不良,如果是,则可以调整线路或更换导线的方法进行维修,如果是 机油滤清器盖等太多灰层了,则可以采用清洁滤清器盖的方法进行修复;2)如果是进气管出现了问题,则仔细检查是否有各软管或者其相接的地方出现了漏气,也可以检查PVC阀管子等是否通气正常,如果不是,则可以考虑修复或替换相应的管子;3)针对点火控制系统出现的问题,则需要检查各缸火花塞是否正常工作了。例如,火花塞积累的灰层太多,引起发动机转速不正常,则可以通过彻底清洁火花塞来进行维修。
2.2 发动机怠速不良故障
发动机怠速不良故障的现象主要是发动机怠速不稳,停车易熄火。在故障诊断方面,可以先检测发动机燃油压力。将燃油压力表连接到油压检测孔上,起动发动机,油压表指示正常,压力为265kPa,拨掉油压调节器真空管,油压上升到340kPa。上述结果均在标准范围内,说明燃油管路系统无故障。然后再检查气缸压力。预热发动机,温度到85℃,打开节气门,用缸压表测量各缸压力,当压力值均为l1OOkPa左右,各缸压差小干300kPa时,上述情况表明发动机气缸密封性出现了问题。
针对该故障的维修,其方法如下:清洗怠速电动机、节气门体。将怠速电动机、节气门体拆下,彻底清洗各空气通道,并用压缩空气吹净。用万用表测量一下怠速电动机电阻值,电阻为20Ω,在18~24Ω正常范围内。测量节气门位置传感器,输出阻值呈线性变化,且在正常范围内。若发现进气总管内沉积有异物,用缠有麻布的铁线将其清理干净。为彻底根除故障,还可以对喷油器进行清洗、检测。
2.3自诊断系统可能出现以下几种情况:汽车运行时故障明显,传感器有故障而自诊断系统没有监测到。一是电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号,从而判断传感器的好与坏,记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后,只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查,找到并排除短路、断路的故障即可。但是,若因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等,则自诊断系统就测不出来了。这时就应该依据发动机的故障征兆进行分析判断,继而传感器单体进行针对性检测,以便找到并排除传感器故障。二是由于发动机工况故障现象相似,ECU监测失误,自诊断系统可能显示错误的故障代码。例如,对于装有三元催化转化器的电控汽车,一旦使用过含铅汽油,这类故障特性有时较为明显。在汽车进行检修时,经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障,而发动机故障症状却是:无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好起动,并且拌有怠速不稳和回火现象,发动机的转速绐终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切,在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。
但是,当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现,三元催化转换器内部严重堵塞,因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后,还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较,以得到正确合理的判断,不应该将故障代码当作排除故障的唯一依据。三是电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。在对电控汽车实施维修时,由于维修人员系统输出错误的故障办法。例如,在发动机运转过程中,随意或者无意把传感器插接头拔下,每拔下一次传感器插接头,自诊断系统就会记录一次故障代码。另外,若在上一次汽车维修时,由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码,那么电脑也同样将原来的旧故障代码保存其内,因此在对电控汽车维修时也要加以注意,不应造成不必要的人为故障代码。
利用常规的检查方法如“五油、三液、一媒,的检查不可忽视,即对透平油、机油、自动变速器油、转向助力油、齿轮油、制动液、冷却液,刮水清洗液以及冷媒的检查。绝大部分高级轿车上仪表灯全部用英文显示,如wash fluid灯亮,应检查清洗液和储存器内液面,添加后即可消除该警报灯亮。一辆奥迪A62.8L轿车ABS灯点亮,似乎是一个大的故障,车主急忙赶往奥迪A6维修中心检修,经检查发现就是制动液容器内的液体低于警戒线,补充完制动液后故障排徐,解决起来很简单。
通过车用零件液体的品质,来判断故障。一辆广州本田车雅阁7230轿车的自动变速器油液变紫,而且有少量的混蚀物,此时行车中动力不足,起速过慢。因此,根据油液的颜色可断定故障的原因是自动变速器的故障而不是发动机动力不足,拆油底壳,检查证明判断是正确的。
检查线路也一样重要。一辆雪铁龙轿车左前轮不升也不降,而其他三轮传动正常。检查发现该车左前空气弹簧减振器排气阀线斯开,接通线路后左前轮活动恢复正常。应该仔细看而不是走马观花的浏览,这样才能达到事半功倍的效果。
通过对油液的“闻”可知油液的品质及该系统基本的工作情况,通过对发动机的排放气体的闻,可以感觉发动机的工作情况,从而为故障判断提供指导。如一辆桑塔纳2000GSi轿车,急加速抖动严重。通过对排放气体气味的分析,认为是高压线有时断火,更换后,故障排除“闻”在维修中比其他手段用得相对较少,但并不是说它不重要,运用恰当在故障判断上可以让我们少走许多弯路。
虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要 经验 丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础,电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。
3 结论
从上面的分析可以看出,本文只是简单的介绍了汽车发动机比较常见的故障以及出现故障的原因和解决的方法。其实,整个汽车发动机的维修覆盖面比较广,其相应的维修技术也比较全面复杂,要熟练的掌握汽车发动机的维修技巧和相关技术,还需要学习和实践很多知识,比如电控燃油系统的检查和维修等,本文就不在此一一赘述。
参考文献:
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汽车的底盘作为车辆的重要组成部分,汽车底盘的电控技术是汽车底盘安全的技术保障。下面是我为大家精心推荐的汽车底盘电控技术论文,希望能够对您有所帮助。
汽车底盘电控技术论文篇一:《汽车底盘构造与维修技术》
摘要:底盘作为车辆的重要组成部分,是汽车正常、安全行驶的有力保障。它包括了传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,每―音B分都有其特殊的功能。在当前汽车越来越普及同时频频因车辆维修不及时、不到位而出现安全事故的情况下,为了保障驾驶的安全顺利,车主们有必要了解汽车底盘的构造并掌握必要的维修技术。
引言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,汽车的普及率已经越来越高,在社会生产生活中起着越来越突出的作用。但很多车主在使用汽车的过程中却缺乏相应的汽车构造和维修的知识和技能,这导致了一方面很多车主容易出现使用不当而使汽车出现各种故障,一方面却没法进行必要的、力所能及的维修。另外,虽然有部分车主具有一定的维修技能和 经验 ,但主要侧重于汽车的发动机和车本身,对于底盘的维修则知之甚少,连基本的构造也并不清楚。随着应车辆底盘故障而导致道路事故越来越频繁情况的出现,有必要对汽车底盘的构造及相关的维修技术进行必要的介绍和 总结 ,以便为广大车主们提供一些有益的借鉴。
1 汽车底盘的构造
汽车底盘的构造可分为传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,下面对它们进行逐一的详细介绍。
1.1 传动系
汽车传动系指的是从发动机到驱动车轮之间所有的动力传递装置。其种类有机械传动、液压传统等多种,能满足不同种类、不同功能定位的汽车的需要。传动系的结构包括用于切断或传递发动机向变速器输入动力的离合器、改变运转速度和牵引力的变速器以及改变传输力方向的主减速器等多个部分。其基本作用是将发动机的转矩传递给驱动车轮,同时还必须适应形势条件的需要,改变转矩的大小。以普通的机械式传动系统为例,发动机产生的动力依次经过离合器、变速器和由万向节与传动轴组成的万向传动装置,以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴,最后传到驱动车轮。传动系在汽车行驶中的功能很多,包括最常用到的减速、变速、倒车、中断动力等。同时它还可以有效配合发动机进行各项工作,有力地保障了汽车的行驶安全。
1.2 行驶系
行驶系主要由汽车的车架、车桥、车轮和悬架这四大部分组成,它的主要功能是接受传动系传过来的动力,然后再通过驱动轮与路面产生的作用来形成对车辆的牵引力,使汽车有正常行驶的动力。除此之外,行驶系还有承受汽车总重量和地面的反力的作用[2];在路面行驶时,它还可以起到有效缓和路面对车身造成的冲击,减少汽车的震动,保持行驶平稳以及保证汽车操纵稳定等作用。
1.3 转向系
汽车转向系是指汽车上用来调整行驶方向的专设机构。主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。汽车转向一般是由驾驶人通过操纵转向系统的机件改变转向车轮的偏转角来实现的,其功能是保证汽车能够按照驾驶人选定的方向行驶和保持汽车稳定的直线行驶。汽车转向系统包括两大类,一类是完全依靠驾驶员操作的转向系统,即机械转向系统;另一类是借助动力来操纵转向的系统,即动力转向系统,当前越来越多的汽车开始采用动力转向系统了。而其中动力转向系统还可以进一步细分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统和气压动力转向系统这三类。
1.4 制动系
制动系统是汽车上用来使路面在汽车车轮上面施加一定的压力,从而对其进行一定程度的强制制动的专门装置。它的主要作用包括使汽车在以不同的速度行驶时能按照驾驶员的需要进行强制减速以及停车、使己停驶的汽车在包括坡道在内的各种道路条件下能稳定驻车以及使在下坡路段行驶的汽车的速度保持稳定等。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,由于这些外力的大小和出现的时机都是随机的,不是驾驶员可以控制的,因此要想实现上面的功能,车辆就得加装一些专门的装置。现在很多车主都意识到了制动系统对行车安全性的重要作用,因此在他们车辆的行车制动系一般都安装有制动防抱死系统(ABS),它可以有效控制滑移率,始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩,从而为车辆制动时的操纵性和稳定性提供强大的保障。
2 汽车底盘的维修
2.1 离合器踏板的检查与调整
首先是测量离合器踏板自由行程。用手轻压离合器踏板,并在感到有阻力时用直板尺测量踏板的下降距离。其次是调整离合器踏板自由行程。松开锁止螺母并转动推杆,调整后紧固锁止螺母。再次是测量离合器踏板行程。将离合器踏板踩到底,用直板尺测量起止位置之间的距离。最后是调整离合器踏板的行程。松开锁止螺母并转动螺栓。离合器踏板行程调整好后紧固锁止螺母。
2.2 转向横拉杆球节的更换(建议左右同时更换)
首先是转向横拉杆外球节的拆卸。拆卸车轮,标记转向横拉杆后拆卸外球螺母,并用球节拆卸工具KM-507-B从转向节上断开外球节。松开转向横拉杆调整螺母,通过扭动从转向横拉杆上拆下外球节。其次是转向横拉杆的安装。对准转向横拉杆上的标记,将调整螺母重新定位。通过扭动将外球节安装到转向横拉杆上,然后将外球节连接到转向节上。接着是调整前轮前束,紧固转向横拉杆外球节调整螺母。再次是转向横拉杆内球节的拆卸。依次拆卸车轮、转向横拉杆外球节、防尘套固定夹、防尘套和转向横拉杆内球节。最后是转向横拉杆内球节的安装。第一步是安装转向横拉杆内球节并紧固。接着依次安装转向器防尘套、防尘套固定夹、转向横拉杆外球节和车轮。
2.3 空挡起动开关的检查和调整
2.3.1 空挡起动开关的检查
第一步是施加驻车制动并将点火开关置于ON位置。第二步是踩下制动踏板,检查并确认换挡杆在N或P位置时发动机能起动看,而在其他位置时不能起动。最后是检查并确认当换挡杆在R位置时倒车灯点亮,倒挡警告蜂鸣器鸣响,但在其他位置不起作用。如果发现故障,则应检查空挡起动开关的导通性。
2.3.2 空挡起动开关的调整 第一步是松开空挡起动开关的螺栓,并将换挡杆置于N位置。然后将凹槽与空挡基准线对准,将开关固定到位后再拧紧两个螺栓。力矩为5.4N-M。调整完成后进行开关工作情况检查。
2.4 前减震器的更换
前减震器的更换分为四个部分。
2.4.1 前支柱总成的拆卸
拆卸支柱上盖和螺母,举升并妥善支承车辆后拆卸轮胎。在装备防抱死制动系统(ABS)的车辆上从支柱总成上断开ABS传感器线路;在从支柱总成的固定架上拆卸完制动油管后接着拆卸稳定连杆至支柱总成螺母并断开稳定连杆接下去。拆卸转向节至支柱总成螺母和螺栓,以便断开转向节。最后就可以拆卸支柱总成了。
2.4.2 前减震器的分解
拆卸支柱总成后将支柱总成固定到弹簧压缩工具上,确保挂钩正确支撑在支柱弹簧上。接着用弹簧压缩工具压缩前弹簧,并用开口扳手握住螺纹活塞杆,同时用双环扳手拆卸活塞螺母和垫圈,拆卸时速度要快。接下去是拆卸上支柱座、座轴承、上弹簧座、上环减震垫和空心 保险 杠,拆完这些后就松开弹簧和拆卸弹簧及下环减震垫。
2.4.3 前减震器的组装
安装下环减震垫和弹簧。用弹簧压缩工具KM-329-A压缩弹簧。接着是安装空心保险杠、上环减震垫、前弹簧定位器、上弹簧座、上支柱座和座轴承并确保上弹簧座卡在前弹簧定位器上。完成上述步骤后就开始安装活塞杆螺母并紧固,最后是松开弹簧压缩工具。
2.4.4 前支柱总成的安装
第一步是安装支柱总成,然后是安装转向节至支柱总成螺母和螺栓,将支柱总成连接到转向节上。紧固转向节至支柱总成螺母和螺栓。接着连接稳定连杆至支柱总成螺母,将稳定连杆连接到支柱总成并紧固稳定连杆至支柱螺母。完成这些后便将制动器油管安装到支柱总成固定架上,如果车辆上安装有ABS,要将ABS传感器的线路连接到支柱总成上。然后是安装车轮并降下车辆。最后是安装支柱总成至车身的固定螺母,紧固支柱总成至车身螺母。
3 结语
随着汽车在人们生活中的应用越来越广,起的作用越来越大。为了更好地发挥它的作用,有必要掌握一定的汽车维修技术。尤其是号称汽车第二心脏的底盘,更要加强对其构造结构的了解,并掌握一定的维修技术。
参考文献:
[1]小乐.底盘支撑起一片移动的天空[J].汽车与安全,2012(07):13 15.
[2]林晓伟.探究汽车底盘的保养与维修[J].科技致富向导,2013(18):33 37.
[3]马国宸.基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究[D].浙江大学2011:33 39.
汽车底盘电控技术论文篇二:《试谈汽车底盘新控制技术》
摘要 :随着汽车技术的发展,出现了各种针对汽车不同的功能而设计的控制器,汽车底盘新控制的发展突飞猛进,很大程度上从整体改善了车辆的性能,保证汽车的稳定性和耐耗性。本文通过对汽车底盘不断发展的新控制技术的分析,指出了这些新控制技术对汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面的重要作用,希望这些汽车底盘新控制技术的应用可以进一步促进汽车性能的加强和提高。
关键词: 汽车底盘;控制技术;线控技术;电子化技术
随着汽车行业的飞速发展,越来越多的新技术应用到了汽车上,汽车底盘控制技术不断翻新,使汽车的使用性能不断提高。目前汽车底盘的新技术主要包括线控制动系统、主动悬架控制系统等,这些最新的研究和发展趋势是利用高速网络将各种控制系统连为一个整体,形成了总体的控制系统,大大提高了汽车的安全主动性、机动性和舒适感。
1 汽车底盘的电子化技术
1.1 电子稳定控制系统(ESP)
车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP)主要由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、转向盘、制动踏板传感器等组成。
ESP系统属于汽车主动安全性控制系统,其中的各种传感器用来监控汽车的形式状态和司机的操控动作,使电脑对汽车失稳的程度进行精确计算,并得到恢复稳定行驶的调节参数,当汽车由于路面附着力发生异常变化,出现失稳状态,或者是由于司机操控不当,出现失稳状态时,可以通过ESP系统进行调控,有效的抑制前后轮的侧滑,解决由于转向不足和转向过度造成的失稳问题。ESP系统实际上使智能主动防滑稳定系统的最高形式,它可以使汽车始终在惯性力和行驶方向一致的状态下进行操控和行驶,及时抑制汽车侧滑失控,降低侧向碰撞机率,避免发生意外事故。
1.2 全电路制动系统(BBW)
BBW系统是一种全新的制动模式,它的系统结构包括电能制动器、控制单元、电子制动踏板、连接电线等等。全电路制动系统是一种新型的智能化制动系统,它采用嵌入式总线技术,可以与防抱死制动系统、牵引力控制系统等汽车主动安全系统进行协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,精确的调整制动系统的工作过程,从而提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。BBW系统是一个新生事物,有着传统制动系统无可比拟的诸多优势,能够较大幅度的提高汽车的安全形势性能,虽然目前BBW系统的投入使用还很有限,但是,随着汽车界对BBW系统的兴趣日渐高涨,BBW系统必将迅速在汽车上推广,最终取代中小型车辆上的传统液压制动系统。
1.3 汽车悬架控制系统
洗车悬架控制系统主要包括主动悬架阻尼器控制系统(ADC)和主动横向稳定器(ARC)。ADC由电子控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器等组成,可以对阻尼器比例阀进行相应的调节,自动调节车高,抑制车辆的变化等,使汽车的悬架系统能更好的保证汽车的舒适性、安全性和稳定性。ARC主要是主动然稳定杆的左右两端作垂直方向的相对位移,使车身的侧倾角接近零,以提高汽车的舒适性,由于汽车前后的两个主动稳定杆可以调节车声的侧倾力矩的分配比例,从而可以有效调节汽车的动力特性,提高了汽车的安全性和机动性。
2 汽车底盘线控技术
所谓线控就是指用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分,如换档连杆、转向器传动机构等,它不仅是取代连接,而且包括操纵机构和操纵方式也发生了变化,这种技术的应用,将改变汽车的传统结构。线控技术的结构简单,不仅减少了制造成本,同时也减少了底盘所需的空间,增加了乘坐空间,而且可以进行灵敏的控制。由于线控技术是通过电动机驱动的,在电动机反转的时候则变成了发电机,那么在制动过程中,就会有一部分能量转化为电能储存起来,可以通过GPS的处理,由卫星直接提供控制信号,这样,既为汽车的防盗提供了保障,又为实现无人驾驶提供了技术支持。当前,线控技术的应用还不是十分的广泛,但是其发展空间却是非常广阔,随着电子设备可靠性的提高和相应技术的发展,将来对线控技术的应用一定会更广泛。
3 汽车底盘集成化技术
3.1 ABS/ASR/ESP的集成化
ABS/ASR装置的集成成功的解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但是,对于汽车转向行驶时的方向稳定性问题还是没有保障。而ESP的传感器看可以用来监控汽车的形式状态和驾驶者的操控动作,从而刹住车轮,为汽车校正行驶方向,保证率汽车转向时可以维持稳定。所以ABS/ASR/ESP集成系统的应用,在制动、加速和转向方面都极大的满足了驾驶员的稳定性要求,对汽车的主动行驶安全有着较大的贡献。
3.2 ABS/ASP/ACC的集成化
在ABS/ASR电子控制装置硬件的基础上,可以有效的增加接受车距传感器信号的电子电路和ACC常闭式及常开式进油电磁阀电子驱动电路,在已有的ABS控制模块和ASR控制模块的基础上增加一个ACC控制模块,与ABS/ASR电子控制模块进行相应的融合,可以实时的处理、计算和确定汽车的形式状态和车轮的转动状态。三者的集成化具有优先支持驾驶员操作的功能和优先工作的功能。
4 汽车底盘网络化技术
在目前的汽车发展过程中,几乎每辆汽车上都是机械、电子和信息一体化装置,而且在系统中电子和信息部分所起的作用也越来越重要。随着汽车电子装置的不断增加,减少线束是一个关键问题,线路的重量和所占的空间都会降低效率,所以基于串行通信传输的网络结构必然成为一种趋势选择。目前汽车底盘的网络化找那个应用比较成熟的有CAN总线等,而无线局域网络在汽车底盘上的应用也在进一步的探索中,蓝牙技术作为一种新的短距离无线通信技术标准,在汽车底盘控制系统的应用中有着巨大的市场潜力,又由于其相对低廉的成本和简便的使用,得到了汽车业界的一致认可,在未来汽车业发展中的应用不可限量。
5 结束语
随着汽车底盘新控制技术在汽车上的应用,汽车业的发展越来越繁荣,汽车的性能也不断的提高,其安全性和稳定性更是得到了巨大的改进,汽车底盘新技术的应用,极大的促进了汽车业的发展,带来了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]陈祯福.汽车底盘控制技术的现状和发展趋势[J].汽车工程,2007,02.
[2]宗长富,刘凯.汽车线控驱动技术的发展[J].汽车技术,2007,03.
[3]邱官升,刘茜.汽车安全的底盘新技术[J].硅谷,2010,17.
汽车底盘电控技术论文篇三:《汽车底盘电控系统集成控制策略》
摘 要:汽车底盘电控系统对于汽车运行安全和稳定具有极其重要的作用,实现集成控制有利于提高其性能。本文针对汽车底盘电控系统,从防抱死系统、电子稳定程序和主动悬架系统三个方面对其进行了介绍,然后从分布式集成控制、总判决机制和控制模型三个方面阐述了汽车底盘电控系统集成控制的具体策略,希望可以对相关研究工作起到一定参考。
关键词:汽车底盘;电控系统;集成控制
0 引言
近些年,屡屡见诸报端的汽车安全事故给社会造成了较大影响,其中一部分原因是人为因素导致,另一部分原因则是汽车自身质量问题引起的。所以,必须对汽车自身质量予以提升,同时还需在底盘系统的设计上加强其集成化和智能化,以此避免人为因素造成的扰动。
1 汽车底盘电控系统
1.1 ABS防抱死系统
在汽车的运行过程中,对车轮传动状态的控制是非常关键的,一旦出现紧急情况,若是对车轮传动无法形成及时控制,就可能导致安全问题产生。ABS防抱死系统可以在车轮传动控制上发挥出非常重要的作用,其通过在车轮上设置的传感器对车轮抱死信号进行及时传递,对应的控制器在收到信号之后就可以及时对车轮制动缸的油压进行降低,以此实现制动力矩的减小。在一段时间之后,信号操作完成,制动力矩就可以逐渐恢复。利用这样的方式对汽车车轮进行控制,能够有效避免汽车出现无法控制或是侧滑的问题,保证汽车的安全。
1.2 ESP电子稳定程序
就电子稳定程序的基本组成说来,主要是由加速防滑控制、制动辅助和防抱死制动这三个系统组成的,其表现出了明显的综合性特征。该系统主要是通过传感器将各部分的信息进行传递分析,再凭借内部系统,计算并且发出正确的指令,实现对汽车状态的调整,确保车辆能够保持平衡的运动状态。一般说来,车轮传感器、转向传感器、横向加速器以及侧滑传感器等共同组成了ESP,对车辆各部分状态可以实现全面监测,并且根据相应的信息对汽车实现控制。如此,可以在最大程度上确保汽车的运行过程能够保持稳定,不会出现侧翻、甩尾或是跑偏的问题。
1.3 ASS主动悬架系统
悬架系统的存在,最为主要的目的就是实现减震,确保汽车运行的平稳。一般,主动悬架作为直接里发生器,能够对输入和输出的信息形成有效反馈和控制,实现高质量的减震。其基本要求是将动作器形成的力与其他力的控制信号保持一致状态,以便能够实现更好的信息收集和跟踪,为汽车平稳运行提供保障。ASS主动悬架系统存在一定的控制复杂性,需要综合判断多方面的情况,主要涉及到弹簧刚度、轮胎刚度、悬架动力、悬下质量以及路面平整度等。对这些信息进行收集分析,再得出合理的控制指令,根据计算结果,控制指令可以分为最优控制、预测控制以及自适应控制等多个部分。
2 汽车底盘电控系统集成控制
2.1 分布式集成控制
分布式集成控制,通过情况下说来就是实现分层递进控制,把高层先进 方法 和不精确的方法统一结合起来,形成一种递进式的控制方式,可以对多个子系统实现分别控制和统一管理。一方面,分布式集成控制能够在最大程度上实现资源整合的合理性以及全面性。另一方面,分布式集成控制也可以实现不同子系统之间的相互交流,避免不同子系统之间出现矛盾或是冲突,对汽车整体运行控制造成影响。对于汽车底盘电控系统的集成控制而言,制动与转向的集成控制是比较关键的,也是直接关系到汽车操作的核心控制。通过对车辆制动和转向的深入研究发现,通过最优控制技术实现控制,会导致系统的线形复杂度上升,不利于系统运行的稳定和高效率。对此,笔者认为可以通过预测模型控制手段,在MPC的基础上设计对应的集成控制器,将AFS系统和ESC系统集成起来,实现集成控制的目的。预测模型控制能够对不确定环境的干扰和模型自身误差实现有效克服,并且能够表现出非常良好的线性。
2.2 总判决机制
对于车辆本身而言,其存在多个不同的系统,而且各个系统之间存在一定的差别。这一差别的存在,就使得对不同子系统进行控制时,可能出现一定的控制矛盾,会对整个系统的控制产生较为严重的影响。因此,需要对总体控制构建总判决机制,以此对不同系统的控制关系进行理顺,避免出现控制冲突的问题。在总判决机制的构建上,需要结合汽车各个控制系统的实际情况,对各个控制系统进行协调,使其能够高效实现相互配合,确保汽车整体控制,实现稳定安全的运行控制。
2.3 构建汽车底盘电控系统集成模型
要实现集成控制,首先需要设立集成控制模型。在进行模型设立的过程中,一般可以分为三步进行。第一,对模型参数进行合理选择和设置。由于汽车系统存在比较大的复杂性,各个微小系统包含了诸多元件。要想集成控制模型发挥出切实高效的控制作用,就必须对各个子系统的参数进行合理设置,保证其合理可靠,以便集成控制模型能够满足控制需求。第二,依照确定的系统参数进行模型仿真,这可以通过对汽车系统不同部分的相关运行数据进行采集和传递,将其输入到模型之中进行仿真。通过计算可以得出对应的结果,然后对计算结果进行判定。如果结果超出允许范围,就需要对控制 措施 进行调整,使其回归到正常区间。若是结构处在允许范围内,则说明控制措施合理,可以对其进行进一步优化。最后,需要对一些实际场景进行仿真。汽车底盘电控系统的集成化就是要是汽车在遭遇实际情况时能够表现出良好的控制性能。因此,可以预设一些实际场景,将其转化为相关的参数,输入到模型之中进行仿真,从而得出具体的结果,以此判断集成系统的实际控制性能。
3 结束语
对汽车底盘电控系统进行集成控制构建,需要在明确底盘电控系统的基础上,针对性的通过分布式集成控制、设立总判决机制和模型仿真这些环节,逐一落实集成控制在底盘电控系统中的具体应用,以此实现底盘电控系统的集成化,使其能够确保汽车控制的稳定和安全。
参考文献:
[1]陈林,别玉娟.面向主动安全的汽车底盘集成控制策略研究[J].河北农机,2015(01):52-53.
[2]张进生.浅谈汽车底盘电控系统集成控制策略研究[J].南方农机,2015(08):37-38.
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随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,离合器难免出现这样、那样的故障,直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺,具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨,正确认识离合器故障,更好的使用和维护离合器。
2 离合器概述
在汽车上,离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成,是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。
2.1 离合器的功用及发展概况
2.1.1 离合器的功用
离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是:1)使汽车平稳起步;
2)中断给传动系的动力,配合换挡
3)防止传动系过载
2.1.2 离合器的发展概况
现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷,随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更有效地降低传动系的噪声。
2.2 离合器工作原理种类以及要求
2.2.1 离合器的种类
汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。
电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。
目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
离合器的工作原理
2.2.2 离合器工作原理
离合器的工作原理:离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。
2.2.2.1 摩擦式离合器工作原理:发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴(变速器主动轴)相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘,再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。
2.2.3 摩擦离合器应满足的基本要求
(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。
(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。
(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
(4)具有缓和转动方向冲击,衰减该方向振动的能力,且噪音小。
(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小,工作稳定。
(6)操纵省力,维修保养方便。
2.3 汽车常用典型离合器的结构与特点
2.3.1 膜片弹
资料来源:
黔东南民族职业技术学院毕业论文
汽车检测与维修专业
轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨
所 在 系:生物与环境工程系
学生姓名: 蒲 春 林
学 号: 200603063014
指导教师: 李 民 和
班 级: 06 汽 检
轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨
黔东南民族职业技术学院,556000,贵州凯里,蒲春林
摘要:变速器是汽车传动系中最主要的部件之一,它的好坏关系着汽车能否顺利改变汽车行驶速度,以及能否顺利倒车和实现空挡。本文主要研究自动变速器的构造原理与常见故障,对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。
关键词:自动变速器;雷诺风景自动变速器;故障分析
一、 引言
随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车变速器故障分析及维修方法。变速器是汽车必备的一个重要组成。没有变速器汽车将不能正常运行,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,变速器难免出现这样、那样的故障,直接影响着人们的生命安全。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因、探索变速器故障的排除方法和变速器的维修工艺,具有重大而现实的意义。
二、 汽车自动变速器概述
众所周知,由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小,而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化,所以,需要在汽车的动力传动系统中设置变速器。
汽车变速器一般有两种形式,一种是普通的手动变速器,一种是自动变速器。
借助于普通的手动变速器,汽车驾驶员虽然也可以根据需要进行换挡操作,即选择最合适的齿轮组合,以适应具体的行驶条件,但每次换挡,都不可避免地要伴之以操纵离合器。统计资料表明,在城市行驶工况下,载货汽车每行驶100km,需起步和停车80~100次,而公共汽车则需400~500次。考虑到换挡时的离合器操纵,那么,在城市工况下每行驶100km,公共汽车的离合器工作次数可达800~1000次。在城市交通日益繁忙,道路阻塞日趋加剧的情况下,频繁的换挡对汽车驾驶员来说,无论在精神上,还是体力上,都是一个很大的负担;同时,对道路交通安全也是一个不利的因素。
由于自动变速器能根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度,自动地实现换挡操纵,从而把汽车驾驶员从选择变速器挡位、操纵离合器,以及实施换挡等一系列繁重的驾驶操作中解放出来,并因此而保证了汽车的动力性,提高了行车的安全性,增加了驾驶和乘车的舒适性
三、 自动变速器的结构与优缺点
汽车自动变速器常见的有三种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前应用最广泛的是AT,AT几乎成为自动变速器的代名词。
AT是由液力变矩和离扭器、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实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭合的作用。
与AT相比,CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,而是两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动,因此其传动比可以随意变化,变速更加平顺,没有换挡的突跳感。
AMT和液力自动变速器(AT)一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上,通过加装微电脑控制的电动装置,取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作,实现自动换挡。
(一) 汽车自动变速的优点:
1. 能根据行驶速度和加速踏板位置,自动地选择最合适的挡位;
2. 消除了离合器操作和频繁的换挡,使驾驶操作变得简单而省力,同时,也提高了行车的安全性;
3. 大大降低了汽车传动系统的动载荷,使发动机和传动系相关零部件以及轮胎等的使用寿命大为提高;
4. 在外载荷突然增大的情况下,可防止发动机过载或熄火,从而保护发动机,并减少排气污染;
5. 有效地、平稳地、持续地传递发动机所产生的扭矩,起步平稳,振动和噪声减少,提高乘坐舒适性。
与普通的手动变速器相比,自动变速器存在着结构较为复杂,工艺要求及制造成本较高,以及传动效率略低等缺点,从而使整车的制造成本和车辆在某些下况及场合下的运行油耗略有增高,维修难度加大。但由于其优点远远超过了缺点,所以自动变速器在汽车上得到了越来越广泛的应用。
(二) 自动变速的缺点
1. 对速度变化反应较慢,没有手动档灵敏;
2. 比较费油,传动效率较低,变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;
3. 结构复杂,修理困难。在液力变矩器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。
4. 如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。拖运故障车时还必须使驱动轮脱离地面,否则会损坏。
四、 自动变速器常见故障分析
(一) 汽车不能行驶
故障现象:无论换档操纵手柄位于倒档、前进档或前进低,汽车都不能行驶;汽车启动后能行驶一小段路程,但稍一热车就不能行驶。
故障原因:
1. 自动变速器油底壳被撞坏,自动变速器油全部漏光;
2. 换档操纵手柄及手动阀摇臂之间的连杆或拉锁松脱,手动阀保持在空档或停车挡位置;
3. 油泵进油滤网堵塞;
4. 主油路严重泄露;
5. 油泵损坏。
(二) 自动变速器打滑故障排除
故障现象:汽车起步时踩下加速踏板,发动机转速很快增高,但车速升高缓慢。汽车行驶中踩下加速踏板加速时,发动机转速升高但车速没有很快升提高;汽车平路行驶基本正常,但上坡无力,且发动机转速异常高。
故障原因:
1. 自动变速器油面太低;
2. 自动变速器油面太高,运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡;
3. 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦;
4. 油泵磨损过甚或主油路泄露,造成油路油压过低;
5. 单向超越离合器打滑;
6. 离合器或制动器活塞密封圈损坏,导致漏油。
(三) 自动变速器换档冲击大故障排除
故障现象:汽车起步时,由停车档(P位)或空档(N位)挂入倒档(R位)或前进档(D位)时汽车振动较严重;在行驶过程中,在自动变速器升档或瞬间汽车有明显的闯动。
故障原因:
1. 发动机怠速过高;
2. 节气门拉锁或节气门位置传感器调整不当,使主油路油压过高;
3. 升挡过迟;
4. 主油路调压有故障,使主油路又压过高;
5. 单向阀钢球漏装,换挡执行元件(离合器或制动器)结合过快;
6. 换挡执行元件打滑;
7. 油压电磁阀不工作;
8. 电脑有故障。
(四) 自动变速器升挡过迟故障排除
故障现象:汽车行驶时,升挡车速明显高于标准值,升挡前发动机转速翩高,必须采用加速踏板提前升挡的操作方法(即松开加速踏板几秒后再踩下)才能使自动变速器升入高或超速挡。
故障原因:
1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;
2. 节气门位置传感器损坏;
3. 主油路油压或节气门阀调节油压太高;
4. 强制降挡开关短路;
5. 电脑或传感器有故障。
(五) 自动变速器不能升档的故障排除
故障现象:汽车行驶中自动变速器始终保持在1挡,不能升入2挡或高速挡;行驶中自动变速器可以升入2挡,但不能升入3挡或超速挡。
故障原因:
1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;
2. 车速传感器有故障;
3. 相应的制动器或离合器有故障;
4. 换挡阀卡滞;
5. 挡位开关有故障。
(六) 频繁跳挡故障的排除
故障现象:汽车以前进挡行驶时,即使加速踏板保持不动,自动变速器仍然会经常出现突然降挡现象,降挡后发动机转速异常升高,并产生换挡冲击。
故障原因:
1. 节气门位置传感器有故障;
2. 车速传感器有故障;
3. 控制系统电路接地不良;
4. 换档电磁阀接触不良;
5. 电脑有故障。
(七) 自动变速器不能强制降挡故障排除
故障现象:当车以3挡或超速挡行驶时,突然将加速踏板踩到底,自动变速器不能立即降低一个挡位,致使汽车加速无力。
故障原因:
1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;
2. 强制降挡开关损坏或安装不当;
3. 强制降挡电磁阀损坏或线路短路、断路;
4. 阀板中的强制降挡控制阀卡滞。
(八) 挂挡后发动机怠速易熄火故障排除
故障现象:发动机怠速运转时将换挡操纵手柄由P位或N位换入R位、D位、3位、2位、1位时发动机熄火;在前进挡或倒挡行驶中,踩下制动踏板停车时发动机熄火。
故障原因:
1. 发动机怠速过低;
2. 阀板中的锁止控制阀卡滞;
3. 挡位开关有故障;
4. 输入轴转速传感器有故障。
(九) 自动变速器无锁止故障排除
故障现象:汽车行驶中车速、挡位已满足锁止离合器起作用的条件,但锁止离合器仍没有产生锁止作用,并且汽车油耗较大。
故障原因:
1. 自动变速器油温度传感器有故障;
2. 节气门位置传感器有故障;
3. 锁止电磁阀有故障或线路短路、断路;
4. 锁止控制阀有故障;
5. 液力变矩器中的锁止离合器损坏。
(十) 自动变速器汽车无发动机制动故障排除
故障现象:汽车行驶时,当换挡操纵手柄位于前进低(3或2、1)位置时,松开加速踏板,发动机转速降至怠速,但汽车没有明显减速;汽车下坡时,换档操纵手柄位于前进挡,但不能产生发动机制动作用。
故障原因:
1. 挡位开关调整不当;
2. 换档操纵手柄调整不当;
3. 2挡强制制动器打滑或低及倒挡制动器打滑;
4. 控制发动机制动的电磁阀有故障;
5. 阀板有故障;
6. 自动变速器打滑;
7. 电脑有故障。
(十一) 自动变速器异响故障排除
故障现象:在汽车运转过程中,自动变速器内始终有异响声;汽车行驶中自动变速器有异响,停车挂空挡后异响消失。
故障原因:
1. 油泵因磨损过甚或自动变速器油面高度过低、过高而产生异响;
2. 液离变矩器因锁止离合器、导轮单向离合器等损坏而产生异响;
3. 行星齿轮机构异响;
4. 换档执行元件异响;
(十二) 自动变速器油易变质故障排除
故障现象:更换后的新自动变速器油使用不久变变质;自动变速器温度太高,从加油口处向外冒烟。
故障原因:
1. 汽车使用不当,经常超负荷行驶,如经常用于拖车或经常急加速、超速挡行驶等;
2. 自动变速器油散热器管路堵塞;
3. 通往自动变速器油散热器的限压阀卡滞;
4. 离合器或制动器自由间隙太大;
5. 主油路油压太低,离合器或制动器工作中打滑
五、 雷诺风景自动变速器故障维修实例
一辆雷诺风景汽车当换挡杆置于1位时,油门超过中负荷后变速器马上进入故障保护模式锁在3挡,如果是小油门持续下去变速器就不会进入安全保护模式;当换挡杆置于2位时,中负荷以上的油门会出现1挡升2挡冲击,继续加油门后不会升入3挡而且马上进入故障保护模式;当换挡杆置于D位时,以中负荷以上的油门试车,故障现象为1挡升2挡冲击、继续加油门后便会进入安全保护模式的3挡.
故障检修:
利用故障诊断仪对变速器电控系统进行检测,没有发现任何故障码。再继续反复试车,发现当油门很小的时候1挡升2挡还是冲击,2挡升3挡正常,3挡升4挡打滑800r/min后冲击。因没有专用诊断仪,只能根据经验对此故障进行大致分析。大小负荷的变化会直接影响变速器的换挡和液压系统的工作压力。小负荷时由于发动机负荷较小,换挡和工作油压在200kPa左右即可完成换挡过程;大负荷时由于发动机负荷加大,此时换挡和工作油压无法得到满足,变速器控制单元通过油压传感器监测后即会进入安全保护模式。
因为此款变速器有一些常见故障,如变速器滤网很容易脏,尤其是质量不太好的滤网更易脏污,2个脉冲控制式油压电磁阀通常容易发生磨损。于是我们决定先从这两点进行维修,遂更换了新滤网和电磁阀并对变速器内部进行了细致的检查,装后故障依旧。
因为该车先前在别处维修时已经更换过阀体,所以决定先对输入、输出传感器,流量电磁阀,以及油压传感器进行了电阻检测,检测结果都很正常。接下来替换了一块带电磁阀的阀体,故障现象仍然存在。之后又对节气门进行了调整,但故障症状依然没有改观。
虽然变速器控制单元也存在出故障的可能性,但因经诊断仪初步检测没有发现控制单元存在相关故障,同时该车控制单元与控制单元之间均是利用CAN数据总线进行通讯,也未在其他系统发现变速器控制单元的相关故障,所以我们又把注意力集中在变速器外围的部件上。一般情况下,油压传感器工作失常会给控制单元一个错误信号,从而使得变速器进入安全保护模式状态,流量电磁阀调节失常也会造成系统工作油压偏低进入安全保护模式。为此我们先对油压传感器进行了检测,并未发现异常。之后在对阻值为1.8的流量电磁阀进行测试时,偶尔发现通断电过程中电磁阀有卡滞的现象。找来1个2.5的灯泡代替电磁阀阻值,并向电磁阀直接供给蓄电池电压进行试车,试车时发现除了1挡升2挡偶尔出现冲击外,其他换挡状况良好。反复试车,发现变速器偶尔会进入安全保护模式。因为此电磁阀的控制方式是占空比控制,所以用蓄电池电压代替很不合理,于是拆下仔细清洗了流量电磁阀。恢复线路后再次试车,1挡升2挡时还是偶尔冲击,其他一切正常。此时离竣工的距离越来越近了,如果冲击感觉再小一些就可以交车了。
维修到此阶段已经没有什么可进行的方案了,于是我们冷静下来总结了一下1挡升2挡偶尔冲击的问题。变速器外部元件出故障的可能性都相继被排除了,而此时变速器机械、液压及电控的可能性极小,因此应该找一个良好路面仔细试车找到1挡升2挡偶尔冲击的根源。当我们在车辆较少且路面状况良好道路上试车时,发现当车辆出现敲缸声后,紧接着才会出现变速器1挡升2挡冲击的现象;当发动机无敲缸声音时,变速器1挡升2挡反应良好。此时问题已经豁然明朗,发动机把错误的工况信息通过CAN总线传递给了变速器控制单元,变速器控制单元为此给出了错误的换挡油压,同时发动机工作的异常也影响了换挡时发动机降低扭矩的功能。
经与用户一起进行了2.5h路试确认如此没有其他问题后,发动机进行了全面检查。发现冷却液温度比正常温度高少许,考虑到发动机曾经进行过维修且存在敲缸声,怀疑发动机的配气正时存在问题,为此重点检查了配气机构。经仔细观察正时标记,发现配气正时齿带在装配时较正确装配相差1个齿,至此,可以肯定导致该车出现故障的原因正在于此。
重新对配气机构进行正确装配后,我们又对水箱进行了拆解清洗,试车发现故障彻底排除。
任何车型在维修之前要彻底地把车试好,因为诊断和维修当今新款自动变速器故障时“路试”这个环节是最重要的。对于搭载电控程度高的自动变速器及无级变速器的车型,一定要到良好的路上试车,还要把修理车型的常见故障了解清楚,因为有时用原理去分析很难能找到故障点,但故障排除后用原理去解释就并非难事了。
六、 变速器检修注意事项
我们在检修任何一台自动变速器时,都应从初步检查开始,这样往往能解决很多潜在的问题。只有初步检查结果表明自动变速器正常工作应具备的所有前提条件都合格了,才能进行手动换挡测试。对于自动变速器而言,进行这一步可以确定故障是在电控系统还是机械机构。只有外部的所有条件都符合了,才能对自动变速器的故障作出正确的判断。这其中发动机的性能对自动变速器的运转有很大影响,所以我们在进行自动变速器的检修之前,应确保发动机的性能良好。最好能用专业诊断仪检测发动机,如发现故障码,应按故障码提示进行诊断,并彻底排除发动机的故障。
在对变速器具体的故障进行诊断前应先对变速器进行外观检查,如车辆有无损坏,变速器油底壳是否损坏及有无漏油现象,变速器油冷却器或冷却器油管是否损坏等。若发现上述情况,应先排除。之后,还要对自动变速器油位和油质进行检查。正确的检查步骤是:首先起动发动机并运转15min或变速器油到82~93℃工作温度。然后将车辆停放于水平地面并拉紧驻车制动,在发动机怠速运转状态下踩住制动踏板,将变速器换挡杆在每个挡位挂一遍并停于P挡。之后检查变速器的油面和颜色状况,要注意油液颜色是否为不透明的粉红色。变速器不正常使用时油液会变黑,这种现象通常不是氧化就是污染所造成的。在确认油质时,应放干油液以确定油液是否被污染。发现油底壳中存在很多小的颗粒材料是正常的,若有大片的金属或其他材料在里面就需要解体变速器进行检查了,必要时还应更换变速器油和滤清器。
在完成了油位和油质的检查之后,就可以测量变速器的油压了。在测量油压时,应将油压表正确安装到相应的变速器油压测试孔上,并按照正确的测量步骤进行操作,测量的具体数据应参照维修手册
七、 结束语
本文介绍了轿车自动变速器的功能、作用、结构、常见故障,并通过以典型变速器为例,分析了轿车变速器的原理与故障原因、解决办法,维修方式,以及如何正确使用、维护轿车变速器,尽量避免变速器的故障发生,延长使用寿命。
对于未来,无级变速器是汽车变速系统的发展趋势,虽然我国乘用车还以手动变速器居多,但就近年来的发展行情看,在轿车领域自动变速器也占了相当一部分市场,而其他部分发达国家或地区自动变速器早已是其主流产品。但无论怎样发展,变速器作为汽车部件中的一个重要地位是不会改变的。
参考文献
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致谢
衷心感谢导师对本人的精心指导。他的言传身教将使我终生受益。
对于他的热心指导与帮助,本人不胜感激。感谢黔东南州民族职业学院的老师和同窗们的关心和支持!
感谢所有帮助过我的人们!