《新能源汽车构造与检修（第2版）》（张弘韬） 项目六 辅助系统的构造与检修

新能源汽车构造与检修ENERGY项目六辅助系统的构造与检修/

ProjectGuide项目导读纯电动汽车的辅助系统与传统燃油汽车的辅助系统基本相同，包括制动系统、转向系统、空调系统等。同时，为满足构造合理、节约能源、提高性能的需要，辅助系统全部由电力驱动。本项目将介绍制动系统、转向系统、空调系统的构造与检修，使学生认识各辅助系统的构造，并初步掌握各辅助系统的常见故障和检修方法。掌握制动系统、转向系统、空调系统的构造。掌握制动系统、转向系统、空调系统的常见故障和检修方法。知识目标能正确检修制动系统的常见故障。能正确检修转向系统的常见故障。能正确检修空调系统的常见故障。技能目标目录1认识与检修制动系统2认识与检修转向系统2认识与检修空调系统01认识与检修制动系统任务引入某天，小张驾驶某品牌纯电动汽车带家人外出，车辆开了5

min后，遇到了红灯，于是她松开加速踏板，踩下制动踏板，但这时她发现制动失灵了。慌忙中，她控制车辆连续躲避了两辆车后，撞到路边的水泥防护栏才停下来。幸运的是，小张没有受伤。她从车里出来后，便报了警。经鉴定，小张车辆的制动系统故障导致了这起事故的发生。快让开刹车跑偏了！本任务的知识与技能要求如表6-1所示。任务引入表6-1知识与技能要求任务引入表6-1知识与技能要求（续）1.1认识制动系统制动系统是纯电动汽车的安全系统，它能使车辆按照驾驶员的意图强制减速甚至停车，在各种道路条件下稳定驻车，在下坡路上以稳定速度行驶。制动系统主要由制动器、电动真空助力系统、ABS系统（包括ABS控制单元、ABS泵、ABS传感器）、制动踏板等组成，如图所示。1.1认识制动系统1．制动器1）盘式制动器制动器又称刹车、闸，是能使运动部件（

或运动机械）减速、停止或保持停止状态的装置。纯电动汽车中制动器的个数通常与车轮个数一致，共有4

个。纯电动汽车常采用盘式制动器和鼓式制动器，一般前轮为盘式制动器，后轮为鼓式制动器。盘式制动器由制动钳、制动盘、制动钳活塞、制动钳安装支架、摩擦片、制动衬块等组成，如图所示。盘式制动器的效率比鼓式制动器高，但价格比较贵。1.1认识制动系统1．制动器2）鼓式制动器鼓式制动器由制动鼓、制动蹄、制动缸等组成，如图所示。鼓式制动器由于价格便宜，且具备驻车制动的功能，因此被广泛使用。1.1认识制动系统2．电动真空助力系统1）电动真空助力系统的组成电动真空助力系统用来进行制动助力，包括电动真空泵、真空罐、真空助力器、单向阀、电子控制单元、压力报警器等，如图所示。1.1认识制动系统2．电动真空助力系统2）电动真空助力系统的控制过程当驾驶员打开启动开关时，电源接通，电子控制单元开始自检。若真空罐内的真空度小于设定值，真空压力传感器输出相应的电压值至整车控制器。整车控制器控制电动真空泵开始工作。当真空度达到设定值时，真空压力传感器输出相应的电压值至整车控制器，此时整车控制器控制电动真空泵停止工作。当真空罐内的真空度因制动消耗小于设定值时，电动真空泵再次开始工作。循环步骤（2）至步骤（5）。1.2检修制动系统表

6-7

制动系统常见故障原因与排除方法1.2检修制动系统表

6-7

制动系统常见故障原因与排除方法（续）实践操作——认识纯电动汽车的主要部件检修制动踏板信号故障02认识与检修转向系统任务引入小红考下了驾照，为响应绿色出行的号召，她打算买一辆纯电动汽车。某天，她来到4S店看车。小红想要一辆转向轻松的车，销售人员介绍说：“现在的纯电动汽车普遍采用电动助力转向系统，与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统的转向跟随性更好、转向回正更快、操纵稳定性更好。所以纯电动汽车的转向都很轻松。”小红听后开心地看起了纯电动汽车。本任务的知识与技能要求如表6-8所示。任务引入表6-8知识与技能要求任务引入表6-8知识与技能要求（续）2.1认识转向系统传统燃油汽车的转向系统包括机械转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统等。纯电动汽车的转向系统多采用电动助力转向系统。2.1认识转向系统电动助力转向系统由机械转向系统发展而来，主要由转矩传感器、车速传感器、电磁离合器、电子控制单元、助力电机、减速机构等组成，如图所示。1．电动助力转向系统的构造与工作原理2.1认识转向系统1．电动助力转向系统的构造与工作原理电动助力转向系统的工作原理为：①当驾驶员操纵转向盘时，转矩传感器会根据输入力的大小和方向，产生相应的转矩信号，同时车速传感器会产生相应的车速信号；②转矩信号和车速信号输入电子控制单元后，电子控制单元会根据输入的信号计算助力电机的转矩，并向助力电机发出动作指令；③助力电机的转矩经减速机构和转向器后，形成与行驶状况相适应的转向助力，使汽车实现转向。2.1认识转向系统2．电动助力转向系统的分类按助力电机位置的不同，电动助力转向系统可分为转向轴助力式、齿轮助力式和齿条助力式三种，如图所示。转向轴助力式。助力电机固定在转向轴一侧，通过减速机构与转向轴相连，直接驱动转向轴转向。齿轮助力式。助力电机、减速机构与转向齿轮相连，直接驱动转向齿轮转向。齿条助力式。助力电机、减速机构与转向齿条相连，直接驱动转向齿条转向。（a）转向轴助力式（c）齿条助力式（b）齿轮助力式图6-19电动助力转向系统2.2检修转向系统表

6-14

转向系统常见故障原因与排除方法2.2检修转向系统表

6-14

转向系统常见故障原因与排除方法（续）实践操作——检查电子控制单元检查电子控制单元03认识与检修空调系统任务引入某天，小刚坐朋友的纯电动汽车去自驾游。因为天气炎热，小刚想让朋友打开车内的空调，但被朋友拒绝了。朋友说：“空调耗电太大了，严重影响纯电动汽车的续驶里程，如果开空调的话，车可能就开不回来了。”小刚无奈地说：“那好吧，看来还需要加大纯电动汽车的研发力度呀！”本任务的知识与技能要求如表6-15所示。任务引入表

6-15

知识与技能要求任务引入表

6-15

知识与技能要求（续）3.1认识空调系统1．空调系统的构造纯电动汽车的空调系统与传统燃油汽车的基本相同，包括制冷系统和制热系统。制冷系统由空调压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等组成；制热系统由PTC

加热器、加热器水泵、加热芯体、鼓风机、PTC

温度传感器等组成。3.1认识空调系统1．空调系统的构造纯电动汽车的空调压缩机为电动压缩机，其使用动力电池作为动力来源。纯电动汽车将驱动电机、空调压缩机及空调控制单元结合为一体，其最常用的是涡旋式压缩机，涡旋式压缩机具有振动小、噪声低、使用寿命长、重量轻、转速高等优点。1）空调压缩机视野拓展涡旋式压缩机不需要进气阀，只有排气阀，这样可简化构造，消除打开气阀所产生的压力损失，提高压缩效率。3.1认识空调系统1．空调系统的构造PTC加热器（见图）采用PTC热敏电阻作为发热源，具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。PTC加热器分为黏接式陶瓷PTC

加热器和金属管状PTC

加热器。黏接式陶瓷PTC

加热器由多个陶瓷PTC

芯片和铝波纹散热片组成，采用耐高温树脂胶，将多个陶瓷PTC

芯片黏接在一起。此PTC

加热器散热性好，电气性能稳定。金属管状PTC

加热器由镍铁合金丝和铝散热片组成，采用镍铁合金丝作为发热管，外部镶铝散热片，散热效果好。为了使用时更加安全可靠，此PTC

加热器通常与温度控制器、热熔断器配套使用。2）PTC加热器3.1认识空调系统1．空调系统的构造2）PTC加热器视野拓展按所用材料、结构和制造工艺的不同，PTC热敏电阻可分为以下两大类。一类是由硅化物组成的PTC热敏电阻，其通常使用硅作为半导体材料，用于PTC温度传感器，其电阻与温度呈线性关系。另一类是开关型PTC热敏电阻，其半导体材料通常为陶瓷或有机高分子聚合物。其中，陶瓷材料的PTC热敏电阻广泛用于PTC加热器、PTC温度传感器等；有机高分子聚合物材料的PTC热敏电阻，通常由特殊塑料制成，用作可复位熔断器。开关型PTC热敏电阻的电阻与温度呈非线性关系。3.1认识空调系统2．空调系统的工作原理1）制冷原理空调系统的制冷原理如图6-26所示。制冷剂是空调系统借以完成能量转化的媒介物质，它在蒸发器内通过吸收车内空气的热量变为低温低压的气态制冷剂，并进入空调压缩机。空调压缩机受高压电驱动工作时，低温低压的气态制冷剂变为高温高压的气态制冷剂，并被送入冷凝器。在冷凝器内，高温高压的气态制冷剂将热量传给车外空气，变为液态制冷剂。进而，液态制冷剂经储液干燥瓶干燥过滤后进入膨胀阀，此时其温度和压力将降低，变为气液混合制冷剂。气液混合制冷剂又进入蒸发器进行下一轮循环。这样，制冷剂在空调系统内往复循环，不断吸收车内空气的热量并将其排到车外空气中，使车内空气的温度逐渐下降。3.1认识空调系统2．空调系统的工作原理1）制冷原理图

6-26

空调系统的制冷原理3.1认识空调系统2．空调系统的工作原理2）制热原理空调系统的制热原理如图6-27所示。当空调系统处于加热模式时，PTC加热器在高压电的作用下对冷却液进行加热，使其变为高温冷却液。高温冷却液被加热器水泵抽入加热芯体。同时，空气在鼓风机的作用下流过加