《新能源汽车底盘检修》课件全套 项目1-5 新能源汽车检修安全操作-电子稳定控制系统检修

项目一新能源汽车底盘检修基础任务一

新能源汽车检修安全操作

中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

【案例导入】一辆帝豪EV450轿车出现无法启动现象，维修技师王师傅交待你对该车辆进行检修，接到任务你应该如何进行检查？中国人民大学出版社

一、新能源汽车高压电路概述（一）高压电路与触电急救措施1.新能源汽车高压电的类型依据国家标准GB/T18384.3—2015《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》要求，考虑到空气的湿度和人体在不同工作环境下的电阻，根据不同电压等级可能对人体产生的伤害和危险程度不同，在新能源汽车中将车辆电压按照类型和数值分为两个安全级别，如表1-1所示。A级是较为安全的电压等级，在直流电路中，最大工作电压应小于或等于60V；在交流电路中，最大工作电压应低于30V，在该电压下进行车辆维修操作时，人员不需要采取特殊的防电保护。B级会对人体会产生较大的伤害，被认为是高压。在该电压下必须采取必要的防护设备对维护人员进行保护。中国人民大学出版社

直流高压主要分布在动力电池到各个驱动部件的位置，如动力电池到逆变器之间连接的是直流高电压；动力电池到高压压缩机之间连接的是直流高电压。交流高压主要分布在逆变器与驱动电机之间，以及充电接口与车载充电器之间。不同的是逆变器与驱动电机之间的交流高电压通常都在300V左右，而充电接口与车载充电器之间的交流高电压即为外部电网的220V的电压，如图1-1所示。中国人民大学出版社

为防止意外触及高压系统，新能源汽车对高压部件均采用特殊的标记或颜色，对维修人员或驾乘人员给予警告。新能源汽车通常采用高压警告标记和高压警告颜色两种形式进行高电压警告。新能源汽车上的高压部件上标有国际标准危险电压警告标记：黄色（警告）或红色（禁止）底色的高压触电警告图标中国人民大学出版社

（二）新能源汽车高压部件与高压线束认知1.高压部件认知与传统汽车相比而言，新能源汽车在原12-48V直流低压蓄电池的基础上增加了动力电池等高压部件，其动力电压一般在250V-650V之间，根据国家标准划分，对地电压1000V以下属于低压范围。但为了与传统汽车低压电源进行区分，在新能源汽车上使用的大于60V以上的直流电和25V以上的交流电都称之为高压。新能源汽车整车电气系统分为高压系统与低压系统。以吉利新能源为例，吉利EV450的高压部件主要包括动力蓄电池、高压控制盒、车载充电机、电机控制器、DC/DC变换器、PTC加热器以及电动压缩机。新款吉利EV450纯电动汽车整车前机舱布置将高压控制盒、车载充电机两个部件合为一个部件，简称为车载充电器分线盒，实际上就是两个部件功能的组合，电机控制器、DC/DC变换器两个部件合为一个部件，简称为电机控制器。吉利EV450前机舱布局如图1-4所示。中国人民大学出版社

（1）动力电池动力电池也被称为电池包，是新能源汽车的主要动力来源，其结构是由单个电池芯组合而成电池模组，再由数个模组通过一定的连接方式组成动力电池包总成，因此动力电池也常指动力电池包整体。简而言之，电池芯（电池单体）是动力电池的最小单元，动力电池包是车辆的动力电池总成。这样的组成形式有利于对电池进行统一管理与监控，同时具有不错的安全性。（2）高压控制盒高压控制盒是新能源汽车实现高压电能的分配以及对支路用电器实施保护与熔断的部件，如图1-6所示。高压控制盒是新能源汽车电能分配的核心，虽然它没有起到新能源汽车电能分配控制策略的实质作用，但新能源汽车动力电池的供电路线、车辆的充电路线以及制动能量回收路线都会途径高压控制盒达到下一个用电或供电部件。中国人民大学出版社

（3）DC/DC转换器DC/DC转换器是将高压直流电转换为低压直流电的变压装置，如图1-7所示。它的作用可以理解为将动力电池的高压直流电转换为14V左右低压直流电向低压蓄电池充电，以保证行车时低压用电设备正常工作。新能源汽车厂商通常将其与其他高压部件集成布置，可以理解为当高压部件连接端有黑色（低压）线束时，DC/DC转换器就与该高压部件进行集成布置。中国人民大学出版社

高压线束结构由于新能源汽车的特性，其车内负载的高压已经大幅度超出人体安全电压承受极限（交流低于36V，直流低于60V），车身不可像传统汽车低压（12V）系统一样作为电源负极的整车搭铁点，因此在高压线束系统的设计上，直流高压电回路必须严格执行双轨制，即正、负极必须是独立的高压线束连接。高压线束在新能源汽车中通常以橙色护套包裹布置，如图1-15所示，橙色高压线束在车内布局中更容易被发现，也更容易起到警示作用，防止工作人员在作业过程中出现安全事故，新能源汽车高压线束布置中国人民大学出版社

维修开关通常情况下，在新能源汽车的驾驶室中间扶手箱内，均存在一个维修开关，如图1-18所示。维修开关也称为手动维修开关（ManualServiceDisconnect，MSD），是一种“为了保护在高压环境下维修电动汽车的技术人员安全或应变某些突发的事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作处于一种较为安全的状态”的应急救援必备的断开装置。与新能源汽车钥匙上下电不同的是，维修开关断开的是动力电池输出的高压线束，就像某些没有维修开关的新能源汽车一样，断开维修开关或连接动力电池的高压线束，就意味着断开了有的甚至高达700V以上的高压连接。但同时，动力电池包在维修开关插座上失效电压为总电压的一般，这一半电压对于人体安全来讲也是属于危险电压范畴。因此，为了保障作业人员的安全，维修开关基座必须采用防触指设计。中国人民大学出版社

二、新能源汽车安全防护装备与工具设备的使用（一）安全防护装备的使用虽然新能源汽车（电动汽车）都设计了完善的防止意外触电功能，但是针对事故车辆、故障车辆以及始终存在高压电的动力电池组总成，维修人员必须做好防止被高压电击伤的安全防护，如图1-23所示。安全防护装备，包括高压安全警告标识及隔离带、绝缘手套、护目镜、绝缘安全鞋、绝缘安全帽以及非化纤工作服等。中国人民大学出版社

绝缘手套使用前先进行外观检查，外表应无磨损、破损、划痕等。检查方法：首先检查绝缘手套的手掌位置是否完好，然后侧位放置手套，卷起手套边缘，然后松开二到三次，折叠一半开口后封住手套，确认无空气泄漏，则证明绝缘手套完好。中国人民大学出版社

（二）绝缘拆装工具使用维护高电压类车辆时，需用到绝缘工具，使用绝缘工具可以有效防止意外触电事故的发生。常用到的绝缘工具包括绝缘工具套装、绝缘胶垫、动力电池安装堵盖、动力电池工作台。1.绝缘工具套装绝缘工具套装包括常用的套筒、开口扳手、螺丝刀、钳子、电工刀等，如图1-30所示。绝缘工具使用前必须进行检查保证其无破损、破洞和裂纹、内外表面清洁、干燥，不能带水进行操作，确保安全。中国人民大学出版社

（三）检测设备使用在新能源汽车维修时，常用到的高压电路测量设备有万用表、电流钳、绝缘测试仪、接地电阻测试仪等。1.万用表汽车电子技术普遍应用以后，如果没有特殊提示，汽车电路的测量几乎都要求使用数字万用表进行测量。数字万用表常用的功能档位主要有：电阻档、电压档和电流档等，如图1-34所示。电阻档可用来测量线路通断，负载的电阻值，传感器的电阻值，线圈、继电器、喷油嘴等器件的电阻值。电压档可用来测量线路电源电压、电压降，测量时要选择交流电压档或直流电压档，如果不知道所测电压的高低时应由高向低选择档位。电流测量通常用来测量异常耗电、漏电、跑电等，这时候都是串联到电路中测量。中国人民大学出版社

三、新能源汽车高压维修规范认知（一）高压维修操作标准流程1.在维修作业前应预先对工位采取安全隔离措施（如使用警戒栏隔离等），然后管理人员引导新能源汽车进入专用维修工位，维修人员在接受启动钥匙后，立刻在维修工位设置高压警示标识，布置好的工位。2.维修人员必须佩戴必要的安全防护用品，如：绝缘手套、绝缘胶鞋、绝缘胶垫和防护眼镜等，其耐压等级必须大于需要测量的最高电压。需要注意的是：使用前必须检查绝缘用品是否有破损、破洞或裂纹等，应完好无损，确保安全；不能带水进行操作，保证内外表面洁净、干燥，确保安全。3.在维修高压部分之前，请将车身用搭铁线连接到新能源汽车专用维修工位的接地线上，然后对新能源汽车进行断电和验电操作。4.在维修人员对车辆进行检修时，必须设置专职监护人一名，监护人工作职责为监督维修的全过程，主要包括：监督维修人员的工具使用、防护用品佩戴、备件安全保护、维修安全警示牌等是否符合要求；检查紧急维修开关的接通和断开；负责对维修过程中的安全维修操作规程进行检查；当发生触电事故时，监护人应立即采取有效措施执行急救。5.检修完成后，必须依照次序将点火开关置于OFF位置；安装所有诊断时拆下或更换的部件或连接器；在拆下或更换部件或模块时，可能需重新进行程序的设定；将点火开关置于ON档位置；清除故障码；将车辆与启动钥匙一并交还给管理人员。中国人民大学出版社

（二）安全维修操作规范1.检修前，需要确认车型高压部件的位置及整车线束连接。整车橙色线束均为高压线；高压部件包括：动力电池包、高压配电箱、车载充电机、驱动电机、电机控制器、DC/DC转化器、空调压缩机、PTC等；2.维修高压系统前必须进行高电压禁用操作，车辆在上电状态或充电过程中不允许对高压部件进行拆装、维修等工作；3.检修高压系统时，点火开关必须置于OFF档位置（若为智能钥匙系统，则使车辆不在智能钥匙感应范围内，并且车辆处于非充电状态），并拔下维修开关。维修开关拔下后，由专职监护人员保管，并确保在维修过程中不会有人将其插到高压配电箱上。需要注意的是断开维修开关只是切断了从高压配电箱到各个高压用电设备的电源，并不能切断动力电池包到高压配电箱的电源，当需要维修或更换高压配电箱时，应小心地拔出连接动力电池包的电缆正、负极高压接插件，使用绝缘胶带包好裸露出的桩头，避免触电；5.对于车辆维修过程中的高压配件必须立即标识明显的高压勿动警示，并禁止将带有高压电的部件放置在无人看管的环境下；更换高压部件后，需测量搭铁是否良好；高压部件的固定点和电缆接口必须按照标准力矩拧紧；6.调试低压前必须断开紧急维修开关；调试高压时，必须由专职监护人指挥装配紧急维修开关；调试高压必须在低压调试好的前提下调试，便于判断动力电池包是否有漏电的情况，如有漏电情况应及时检查，不能进行高压调试；7.检修或更换高压线束、油管等经过车身钣金孔的部件时，需注意检查与车身钣金的防护是否正常，避免线束、油管磨损；8.整个检修过程中，禁止未取得认证的维修人员进入工位。中国人民大学出版社

（三）安全维修注意事项1.在维修作业前请采用安全隔离措施（使用警戒栏隔离），并树立高压警示牌，以警示相关人员，避免发生安全事故；2.高电压修理与维护过程中，维修人员禁止带有手表、金属笔等金属物品在身上；3.在维修高压部分过程前，请将车身用搭铁线连接到混合动力及纯电动车型专用维修工位的接地线上；4.拆装动力电池包总成时，首先把高压配电箱连接高压线束插接件用绝缘胶带缠好，拆装过程不要损坏线束，以免发生触电危险；5.在检修有电解液泄露的动力电池包时，需佩戴防护眼镜，以防止电解液溅入眼中；6.在车辆上电前，注意确认是否还有人员在进行高压维修操作，避免发生安全隐患；7.检修高压线束时，对拆下的任何高压配线应立刻用绝缘胶带包扎绝缘；高压线束装配时，必须按照车身固定孔位要求将线束固定好；8.不能用手指触摸高压线束插接件里的带电部分以免触电，另外应防止有细小的金属工具或铁条等接触到接插件中的带电部分；9.若发生异常事故和火灾时，操作人员应立即切断高压回路；10.其他未尽事项参考燃油车维修的操作规范，请务必严格遵照规范执行，避免发生安全事故。中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范电动汽车高压断电的操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆（丰田卡罗拉智能电混双擎）维修资料，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好实训车辆及工具等（部分展示），如表1-2所示。（3）准备防触电安全防护用品，如表1-2所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

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3.技术标准确定 （1）高压插接件断开后，使用万用表对其测量，电压在36V以下时才能进行下一步作业。（2）新能源汽车所有橙色线路均为高压系统线路，拆卸时必须佩戴防护用具。（3）不得将喷水软管和高压清洗装置直接对准高压部件作业。（4）高压部件插接口上不能使用润滑油、润滑脂和触电清洗剂等。（5）即使是在高压导电部件附近进行作业，也必须将高压系统断电。（6）所有松开的高压插接头必须严防浸水和污物，损坏的线束必须更换。（7）佩戴有电子、医学生命和健康维持装置的人员不得检修高压系统。（8）测量仪器必须符合高压系统测量规格。中国人民大学出版社

二、新能源汽车断电操作流程作业步骤作业图示1.作业现场环境监察，设立隔离柱，布置警戒线，隔离间距保持在1-1.5m。隔离柱或作业环境内张贴标注“高压危险”、“有电危险”、“禁止合闸”等警示牌，防止他人误碰。

2.检查维修工位绝缘垫是否破损污脏，若破损污脏严重，则停止维修作业，及时清理或更换绝缘垫。

3.检查绝缘手套外观是否龟裂老化，气密性是否良好；检查护目镜镜面是否有划痕裂纹，镜带是否松弛失效。

4.检查维修工具车及工具放置在车辆左前方，检查三件套等防护套是否齐全；检查绝缘万通表测试线束及表笔是否破损折断，功能按钮是否正常显示；检查绝缘工具外观绝缘层是否破损严重，工具数量是否有缺失；检查放电工装测试线束及表笔是否破损折断，功能是否正常。中国人民大学出版社

5.关闭钥匙开关，钥匙安全存放。关闭车辆钥匙开关，将车辆钥匙锁入维修柜或由监督人员保管，保证他人不会误拿。按照对角线方向，分别在前后车轮位置安装车轮挡块。

6.封闭充电口，断开辅助蓄电池负极，快、慢充电口需用醒目胶带封闭，并等待10分钟左右。

7.拆卸维修开关，将维修开关锁入维修柜，防止他人碰触，在拆卸维修开关处放置“有电危险”警示贴。

8.断开动力电池高压插接件或线束，线束接头用醒目绝缘胶带缠绕封闭，等待10分钟，让车辆电容放电完成，使用万用表或断电检查工具进行检查，确定断电后方可开始作业。

9.作业完成后，收集工具设备，整理现场，安全接回车辆线束及维修开关。

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谢谢项目一新能源汽车底盘检修基础任务二

新能源汽车底盘认知

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【案例导入】

一名客户想买一辆纯电动汽车，客户到新能源汽车4S店选车。客户对新能源汽车底盘的稳定性要求较高，你作为一名专业的维修技师人员，是否能给客户进行满意解答。中国人民大学出版社

一、认知新能源汽车底盘（一）新能源汽车底盘的组成与作用1.新能源汽车底盘的组成沿用传统燃油汽车结构划分方式，也可将新能源汽车分成动力蓄电池、电动机、底盘、车身和电气四部分。新能源底盘又可以分为传动系统、转向系统、行驶系统、制动系统四部分。2.新能源汽车底盘的作用新能源汽车底盘的主要功能是支撑整车的质量，将发动机/电动机发出的动力传给驱动车轮，同时还要传递和承受路面作用与车轮的各种力和力矩，并缓和冲击、吸收振动，以保证汽车的舒适性并能够比较轻便和灵活地完成整车的转向及制动等操作。因新能源汽车分为纯电动、混合动力、氢燃料等多种类型，其底盘结构大同小异，下面以新能汽车中的纯电动汽车为例，介绍本任务相关内容。中国人民大学出版社

（二）纯电动汽车的传动系统纯电动汽车取消了传统的内燃机，由动力蓄电池、动力电机、驱动控制系统组成的“三电”提供动力，动力经过减速器总成、万向传动装置传递给驱动车轮，驱动车辆运行。电动汽车驱动系统由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、三相感应电动机、固定速比变速器和差速器和车轮，其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为驱动车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。在电力驱动系统中，固定速比变速器和差速器部分属于传动系统的重要组成部分。中国人民大学出版社

1.传动系统的作用传动系统的基本作用是将发动机或电机的动力（转矩）按要求传递到驱动轮上，使地面对驱动轮产生驱动力，汽车能够在起步、变速及爬坡等工况下正常行驶，并具有良好的动力性和经济性2.传动系统的类型纯电动汽车的驱动系统由驱动电机和驱动操纵系统共同组成，其结构形式不同，采用的传动系统及驱动方式也不同。常见纯电动汽车传动系统类型主要分为以下四种。如图1-2所示机械驱动系统：主要由电机、离合器、变速器、驱动桥等组成。它用电机替代发动机，但仍然采用内燃机汽车的传动系统。机电集成化驱动系统：这种平行式电机-传动装置组合式驱动系统结构紧凑、安装、使用和维护都十分方便。机电一体化驱动系统：电机与传动装置组合成一个整体驱动桥，形成机电一体化的驱动桥的传动系统，使纯电动汽车的传动系统更加紧凑。中国人民大学出版社

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3.纯电动汽车驱动电机驱动电机是指将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力或将机械能转化成电能的装置，它具有能作相对运动的部件，是一种依靠电磁感应而运行的电气装置。电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机部件与构成中国人民大学出版社

4.纯电动汽车减速器新能源汽车电动机的速度与转矩特性非常适合汽车驱动的需求，纯电动模式下，汽车的驱动系统不再需要多档位的变速器，驱动系统结构得以大幅简化。减速器介于驱动电机和驱动半轴之间，驱动电机的动力输出轴通过花键直接与减速器输入轴齿轮连接。一方面减速器将驱动电机的动力传给驱动半轴，起到降低转速增大扭矩作用，另一方面满足汽车转弯及在不平路面上行驶时，左右驱动轮以不同的转速旋转，保证车辆的平稳运行。吉利EV450减速器结构如图1-5所示。中国人民大学出版社

（三）纯电动汽车的转向系统转向系统是指由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。本质上转向系统是用来将转向盘上的力矩传递到转向轮，转向轮克服地面转向阻力，在地面侧向力的作用下实现汽车的转弯。1.转向系统的作用转向系统的作用是按照驾驶员的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。2.电动助力转向系统的组成电动助力转向系统一般由方向盘总成、方向管柱总成、电动助力电动机总成、电动助力控制器、方向机总成等部分组成。3.电动助力转向系统的类型电动助力转向系统（ElectricPowerSteering，EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。电动助力转向系统EPS，可以分为转向轴助力式C-EPS（图1-6）、齿轮助力式P-EPS（图1-7）、齿条助力式R-EPS（图1-8）。中国人民大学出版社

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（四）纯电动汽车行驶系统汽车的行驶系统主要由车架、车桥、车轮和轮胎、悬架组成，它将全车各总成及部件连成一个整体，支撑汽车的总质量，承受并传递路面作用于车轮上的各种力及其力矩，缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平稳行驶。1.纯电动汽车的车架结构车架一般由纵梁和横梁组成，通过铆接或焊接的方法将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构，根据装用的车架按其结构形式不同可分为:边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）、综合式车架和无梁式车架中国人民大学出版社

纯电动汽车车架的设计与传统的燃油汽车相比需要考虑到电池及电机的安装位置，为了降低整车整体的重心位置，在设计电动汽车车架的结构时应尽量降低电池的安放位置；而且为了延长动力电池的续航里程，对整个车架的重量有较苛刻的要求，同时还要满足强度要求，综合考虑，纯电动汽车一般采用承载式车身即无梁式车架，纯电动汽车的车身结构如图1-11所示。中国人民大学出版社

2.车桥的类型及结构根据车桥上车轮的作用不同，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。一般汽车多以前轿为转向桥，而目前的许多纯电动汽车的前桥则为转向驱动桥，车桥的类型及结构如图1-12所示。中国人民大学出版社

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3.车轮和轮胎（1）轮胎的结构轮胎的主要成分为橡胶，并有尼龙、纤维、钢丝等加强材料。按其结构不同，分为子午线胎和斜交胎，子午线轮胎性能优良，现在被广泛使用，轮辋一般由钢铁或铝合金制成，轮辐外形多样，轮胎的结构如图中国人民大学出版社

（2）轮胎的作用轮胎支撑汽车自重与负荷，对路面传递驱动力和制动力；轮胎与悬架共同吸收汽车行驶中受到的冲击，以确保汽车具有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性；轮胎与路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。如果轮胎磨损严重，当车辆在湿滑路面行驶时，排水困难，容易方向失控，影响行车安全；还容易发生瘪胎、爆胎，导致轮胎使用寿命缩短。如果轮胎气压异常，会加剧轮胎异常磨损，缩短其使用寿命。中国人民大学出版社

4.悬架汽车悬架系统是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性连接装置的统称，由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力，衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车在行驶过程中保持稳定，提高舒适性及操纵稳定性。常见悬架形式包括独立悬架和非独立悬架，如图中国人民大学出版社

（五）纯电动汽车制动系统1.纯电动汽车制动系统作用制动系统是安全行车的重要保证。制动系统的好坏直接影响到驾驶人、乘客及其他人员的生命和财产安全。制动系统分为行车制动和驻车制动，它的作用是使行驶中的汽车按照驾驶人的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，纯电动汽车制动系统布局如图1-15所示。中国人民大学出版社

2.纯电动汽车制动系统组成纯电动汽车制动系统主要由制动器、制动压力调节装置、ABS（制动防抱死系统）、电动真空助力系统等组成，纯电动汽车制动系统组成如图中国人民大学出版社

3.制动能量回收系统制动能量回收功能是纯电动汽车区别于传统内燃机汽车的典型特征，正是由于驱动系统中电机的存在，使得制动损失能量可以部分转化为电能存储到电池中，可以有效提高能量利用率，延长续驶里程。制动能量回收系统的结构如图中国人民大学出版社

一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范纯电动汽车底盘相关知识。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆（帝豪EV450）维修资料，如表1-7所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行具体实施。（2）准备防触电安全防护用品，如表3-3所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

帝豪EV450维修资料

保养手册

维修手册操作所需设备、工具及材料（部分）

诊断仪

常用工具场地及防护用品

场地安全检查

防护用品检查《混合动力汽车发动机构造与维修》中国人民大学出版社

谢谢项目二新能源汽车传动系统检修任务一

减速器总成的维护与检修

中国人民大学出版社

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【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映在行驶过程中异响。维修技师王师傅交待你对减速器总成进行拆装与检修，接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】

一、汽车传动系统概述（一）汽车传动系统的作用、类型与组成1.传动系统的作用传动系统的主要作用是将发动机或电机的动力(转矩)按要求传递到驱动轮上，使地面对驱动轮产生驱动力，保证汽车能够在起步、变速及爬坡等工况下正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。中国人民大学出版社

（二）减速器纯电动汽车由于电机的起动转矩非常大，足以使静止的汽车起步并提速，因此在中小型卡车和轿车上取消了变速器，不再需要采用变速器将起步转矩放大就可以轻松推动汽车起步、加速。只要控制好电机的转速就可以实现电动汽车的变速，目前纯电动汽车大多采用单速变速器，也叫减速器。电机的转速通过变频器来无级调节，然后通过减速器、差速器直接传递到前轴或后轴上，进而将动力传递到驱动轮。倒车时，只要将供给电机的交流电相序方向调反，电机就会反转，从而驱动汽车倒退。在取消变速器的传动系统中，其驱动桥为减速驱动桥，即电机、减速器和差速器成为一体式传动，减速驱动桥结构紧凑，质量较轻，提高了传动效率。中国人民大学出版社

差速器的类型1）差速器按照其安装位置分为轮间差速器和轴间差速器。装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。在多轴驱动汽车的各驱动桥之间，为了适应各驱动桥所处的不同路面情况使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，在各驱动桥之间装设的差速器称为轴间差速器中国人民大学出版社

（一）减速器的作用与类型对于多数前轮驱动的纯电动汽车，其减速器和差速器一般集成在一个壳体内，减速器的作用是将输入的转矩增大并相应降低电机转速，另外当动力源纵向布置时改变转矩的传递方向。1.减速器的安装位置（1）前驱电机减速器当电动汽车采用前驱形式时，减速器通常安装于前机舱下部，通过半轴驱动车辆的前轮行驶，目前大多数新能源汽车均采用这种布置形式，前驱电机减速器安装位置如图中国人民大学出版社

（2）后驱电机减速器当电动汽车采用后驱形式时，减速器通常安装于后驱动桥，通过半轴驱动车辆的后轮行驶。目前只有少数新能源汽车采用此类型驱动形式。后驱电机减速器安装位置如图中国人民大学出版社

（3）四驱双电机减速器当电动汽车采用四轮驱动形式时，前后驱动桥通常都安装有减速器，将来自前后驱动电机的动力输出给各驱动轮。四驱电机减速器安装位置如图中国人民大学出版社

（4）轮毂或轮边电机减速器当电动汽车采用轮毂电机驱动时，减速器整合到轮毂内，减速机构一般由行星齿轮组成，省略了传动轴等结构，当电动汽车采用轮边电机驱动时，减速器同电机安装在各驱动轮旁边，通过传动轴驱动车辆。轮毂、轮边电机减速器安装位置如图中国人民大学出版社

（5）同轴整体式减速器同轴整体式减速器采用了行星齿轮结构，与驱动电动机和差速器集成安装在驱动桥上，通过两根半轴驱动车轮，该布置形式减少了机械传动部件的数量，传动效率进一步提高，同时节省了大量空间。同轴整体式减速器安装位置如图中国人民大学出版社

2.减速器的类型为满足不同的使用要求，减速器的结构形式也是不同的。按照参加减速传动的齿轮副数目分，有单级式减速器和双级式减速器。单级式减速器只有一组齿轮副，具有质量小、成本低和结构简单等特点，单级式减速器如图中国人民大学出版社

3.减速器的结构与工作原理以吉利EV450减速器为例，该减速器机械部分是依靠两级齿轮副实现降速增扭，主要由右箱体、左箱体、中间轴输入齿轮、输入轴齿轮、驻车棘爪、中间轴输出齿轮、输出轴齿轮、差速器、驻车电动机等部分组成。车辆正常行驶过程中，其动力传递路线为：驱动电机→输入轴一输入轴齿轮→中间轴齿轮→差速器半轴齿轮→左右半轴→左右车轮。吉利EV450减速器结构如图中国人民大学出版社

（1）驻车控制过程以吉利帝豪系列新能源汽车驻车控制为例，减速器总成的控制中心为减速器控制器TCU，减速器控制器通过汽车CAN总线接收其它模块发送来的驱动电动机转速、车速、驻车请求等信息，确认满足控制条件后，控制驻车电动机动作实现驻车或解除驻车功能。为确保驻车功能的可靠，驻车或解除驻车后，由驻车电动机位置传感器向减速器控制器发送反馈信号用来确认驻车电动机位置。驻车控制原理如图中国人民大学出版社

当驾驶员操作电子换档器进入驻车档时，电子换档器将驻车请求信号发送到整车控制器（VCU），整车控制器判断符合驻车条件后发送驻车指令到减速器控制器（TCU），减速器控制器再次判断符合驻车条件后控制驻车电动机动作，锁止减速器输出轴实现驻车，驻车完成后减速器控制器将收到减速器发出的驻车反馈信号，并将此信号反馈给整车控制器，从而完成驻车控制过程。当驾驶员操作电子换档器退出驻车档时，电子换挡器向整车控制器（VCU）发送解除驻车请求信号，整车控制器判断满足解除驻车条件后，发送解除驻车指令到减速器控制器TCU，减速器控制器判断符合解锁条件后，控制驻车电动机解除P档锁止减速器。解除驻车完成后TCU将收到减速器发出的档位位置信号，并将此信号反馈给VCU，完成换挡过程。驻车档控制过程如图中国人民大学出版社

（2）减速器控制器电路原理减速器控制器电路由电源电路、搭铁电路、驻车电动机控制电路、驻车电动机位置信号电路和通讯电路组成。减速器控制器电路原理如图2-16所示。减速器控制器电源由前机舱保险丝继电器盒EF26（20A）保险丝经过减速器控制器线束连接器BV15端子23、24实现供电。减速器控制器线束连接器BV15端子7、8为搭铁端子，经车身G18实现搭铁。减速器控制器线束连接器BV15端子14、15与整车控制器线束连接器CA66端子8、7为CAN通讯线路，用于实现各种控制指令和条件信号的传递。减速器控制器线束连接器BV15端子17、18与减速器总成线束连接器BV07端子D相连接，BV15端子1、2与减速器总成线束连接器BV07端子E相连接，该电路为驻车电动机控制电路。减速器控制器线束连接器BV15端子11、12、21、13、22分别与减速器总成线束连接器BV07端子A、B、C、H、G相连接，该电路为驻车电动机位置传感器提供电源及信号电路。中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

三、差速器1.差速器的作用汽车行驶过程中，车轮与路面的运动状态有滚动和滑动两种。汽车在转弯行驶时，内外两侧的车轮中心在运动过程中行驶的距离不相同，外侧车轮走过的距离要大于内侧车轮走过的距离。若两侧车轮是刚性连接，两侧车轮的速度相等，此时外侧车轮肯定边滚动边滑移，内侧车轮边滚动边滑转。2.差速器的类型差速器按照其安装位置分为轮间差速器和轴间差速器。装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。在多轴驱动汽车的各驱动桥之间，为了适应各驱动桥所处的不同路面情况使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，在各驱动桥之间装设的差速器称为轴间差速器。轮间差速器和轴间差速器如图中国人民大学出版社

四、减速器总成拆装注意事项1、在减速器总成维护与检修过程中需要用到举升机，使用举升机对车辆进行举升作业前，一定要了解举升机的规格、举升最大高度和质量等参数，避免发生过载而引发安全事故。2、减速器总成半轴油封、输入轴密封圈为一次性零部件，每次拆卸后需更换新的半轴油封。3、对减速器总成进修检修过程中，若涉及到拆装，勿撬减速器壳体密封面。4、组装减速器前清理减速器零部件，清除减速器上下壳体密封面的密封胶，安装O型密封圈时涂抹润滑脂有利于O型圈的安装。5、安装时，应该需要密封的表面涂抹密封胶，要求涂抹均匀，不能断胶，紧固连接螺栓时，需采用对角法按维修手册规定扭矩紧固。6、各电气插头插接时注意“一插、二响、三确认”。中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范减速器总成（驻车电动机）故障检查与拆装操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆维修资料，如表3-2所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好减速器总成检修工具、设备等（部分展示），如表3-3所示。（3）准备防触电安全防护用品，如表3-3所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

作业步骤1.使用故障诊断仪读取故障代码。A操作启动开关使电源模式至ON状态。B连接故障诊断仪，读取系统故障代码。检查减速器控制器供电保险丝EF26是否熔断。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B拔下保险丝EF26检查保险丝是否熔断。保险丝额定容量：20A3.检查减速器控制器线束连接器端子电压。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B断开减速器控制器线束连接器BV15。C操作启动开关使电源模式至ON状态。D测量减速器控制器线束连接器BV15端子23、24对车身接地的电压。电压标准值：11~14V。确认电压是否符合标准值。若不符合标准值，更换额定容量保险丝。4.检查减速器控制器线束连接器接地端子导通性。A操作启动开关使电源模式至OFF档。B测量减速器控制器线束连接器BV15端子7、8与车身接地之间的电阻值。电阻标准值：小于1Ω。确认电阻是否符合标准值。若不符合标准值则修理或更换线束。7.更换驻车电动机。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B断开蓄电池负极电缆。C更换换挡电机。a.断开驻车电机线束连接器1，拆卸驻车电机线束卡扣2。b.拆卸驻车电机4个固定螺栓3，取下驻车电机4。安装以相反顺序进行。中国人民大学出版社

5.检查换挡电机控制线路。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B断开减速器控制器线束连接器BV15。C断开驻车电动机线束连接器BV07。D操作启动开关使电源模式至ON状态。E用万用表按右侧作业图示中的标准进行测量，若不符合标准值则修理或更换线束。6.检查换挡电机位置信号线路。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B断开减速器控制器线束连接器BV15。C断开驻车电动机线束连接器BV07。D操作启动开关使电源模式至ON状态。E用万用表按右侧作业图示中的标准进行测量，若不符合标准值则修理或更换线束。7.更换驻车电动机。A操作启动开关使电源模式至OFF状态。B断开蓄电池负极电缆。C更换换挡电机。a.断开驻车电机线束连接器1，拆卸驻车电机线束卡扣2。b.拆卸驻车电机4个固定螺栓3，取下驻车电机4。安装以相反顺序进行。中国人民大学出版社

谢谢项目二新能源汽车传动系统检修任务二

万向传动装置的维护与检修

中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映他的纯电动汽车已经行驶了100000km，一直状况良好，但最近行驶中出现了异响，要求检查维修。维修技师王师傅经过实车测试初步确定是底盘部件异响,于是对车辆底盘系统进行检修,发现有一侧的半轴防尘套出现了严重的破损,并且有润滑油渗漏现象,于是王师傅交待你对该车辆的半轴进行拆装和检修以排除故障。接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、万向传动装置概述（一）万向传动装置的作用、组成与应用1.万向传动装置的作用对于纯电动汽车，电机和减速器差速器总成连成一体固定在车身上，减速器总成通过传动半轴与驱动车轮相连。在汽车行驶时，车轮的跳动使驱动车轮与减速器总成的相对位置发生变化。因此，减速器总成的输出端与驱动车轮的输人端不能采用刚性连接，必须采用万向传动装置，以适应两者相对位置的变化。万向传动装置的作用就是保证轴线相交且相互位置经常发生变化的转动轴之间传递动力。2.万向传动装置的组成万向传动装置主要包括万向节和传动轴。对于传动距离较远的分段式传动轴为了提高传动轴的刚度，通常设置有中间支承，如图2-25所示。中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

3.万向传动装置的应用（1）在断开式驱动桥的半轴中减速器总成壳体在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，须使用万向传动装置传递动力。（2）在汽车转向驱动桥中汽车转向驱动桥的半轴是分段的，转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要使用万向传动装置。（3）在汽车转向操纵机构中转向轴与转向器输入轴的轴线不是在同一直线上的，它们之间的转矩传递也需要使用万向传动装置，这样有利于转向机构的总体布置。中国人民大学出版社

（二）半轴的作用、类型与组成前置后驱车辆的传动轴一般制成空心的，设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键，以实现传动长度的变化。在采用独立悬架连接的转向驱动桥上，差速器与驱动轮之间的传动轴为驱动半轴。1.作用半轴和万向节组成一个整体，称为半轴总成。半轴的作用是将差速器传来的动力传给驱动轮。故其两端的万向节化键安装在差速器半轴齿轮和驱动轮之间。因其传递的转矩较大，通常制成实心轴。中国人民大学出版社

2.分类半轴与轮毂在桥壳上的支撑形式决定了半轴的受力情况，现代汽车常用的半轴，根据其支承型式不同，分为全浮式和半浮式两种。（1）全浮式半轴工作时仅承受转矩，两端不承受反力和弯矩的半轴称全浮式半轴。半轴的外端凸缘用螺栓紧固到轮毂上，轮毂又通过两个相距较远的轴承装在桥壳上。在结构上，全浮式半轴的内端做有花键，外端做有凸缘，凸缘上有若干孔，这种形式的半轴易于拆装，只需拧下半轴凸缘上的螺栓，即可将半轴从半轴套管中抽出，而车轮与桥壳仍能支承汽车，因其工作可靠，广泛应用在商用车上。全浮式半轴示意图中国人民大学出版社

（2）半浮式半轴半浮式半轴内端设有花键，外端通过凸缘螺栓与轮毂相配合，并且半轴直接通过轴承支撑在桥壳上，作用与车轮上的各种反力都必须通过半轴传递给桥壳。半浮式半轴承受转矩的同时，内端不承受弯矩，外端承受全部弯矩‌。这种形式的半轴结构简单，质量小，造价低，故广泛应用于承受反力和弯矩较小的轿车上。半浮式半轴示意图中国人民大学出版社

3.组成半轴的结构因驱动桥结构类型的不同而不同。半轴内端一般制有外花键与半轴齿轮连接。半轴外端有的直接在轴端锻造出凸缘，也有的制成花键与单独制成的凸缘滑动配合，还有的制成锥形并通过键和螺母与轮毂固定连接。整体式驱动桥(非断开式驱动桥)中的半轴为一刚性整轴，结构如图中国人民大学出版社

（三）万向节的作用、类型与组成1.万向节的作用万向节安装在转轴之间，改变动力传递角度。2.万向节的类型按照其传递扭矩方向上是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万向节和挠性万向节。在扭转方向上无明显弹性的万向节称为刚性万向节。在扭转方向上有明显弹性的万向节称为挠性万向节。挠性万向节依靠其中弹性件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉，弹性件可以是橡胶盘、橡胶金属套筒、六角形橡胶圈等。中国人民大学出版社

3.刚性万向节刚性万向节根据其运动特点可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。（1）不等速万向节1）结构最常见的不等速万向节是十字轴式万向节，它由一个十字轴、两个万向节叉(传动轴叉、套筒叉)和四个滚针轴承等组成。十字轴的四个轴颈别采用滚针轴承支承在万向节叉孔中，其轴向定位由螺栓和轴承盖完成，并用锁片锁止螺钉。十字轴式万向节具有结构简单、传动可靠，传递效率高等优点。它允许相邻两轴的最大夹角为15°~20°。十字轴式万向节如图中国人民大学出版社

2）速度特性在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下，使用单个万向节会出现两轴在同一圆周运动中角速度不相等，即单个万向节的不等速性。这种不等速性会使从动轴及与其相连的传动部件产生严重的扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。因此，在汽车上，采用满足下列条件的双十字轴万向节来实现等速传动。双十字轴万向节如图2-29所示。十字轴式万向节等速传动的排列安装条件：①第一节万向节两轴间夹角与第二节万向节两轴间夹角相等；②传动轴两端的两个万向节叉(即第一节万向节从动叉与第二节万向节主动叉)在同一平面内。中国人民大学出版社

（3）等速万向节在前置前驱的减速驱动桥，内、外半轴之间采用等速万向节。等速万向节的基本原理是，从结构上保证万向节在工作过程中的传力点始终位于主、从动轴交角的平分面上。球笼式万向节是一种典型的等速万向节，由保持架、星形套、球形壳、传力钢球和外罩等组成，星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有6条凹槽，形成内滚道，球形壳的内表面有相应的6条凹槽，形成外滚道，6个传力钢球分别装在各凹槽中，并通过保持架使之保持在一个平面内，动力由主动轴经传力钢球、球形壳输出。球笼式万向节结构如图2-36所示。球笼式万向节工作时，动力由主动轴、钢球、球形壳输出，六个钢球都参与传力，故承载能力强、磨损小、寿命长，因此被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。球笼式万向节按主、从动在传递转矩过程中轴向是否产生位移分为固定型球笼式万向节(RF节)和伸缩型球式万向节(VL节)。中国人民大学出版社

二、半轴拆装注意事项1、严格按规程正确使用举升机，避免过载，避免垫块触及制动油管或者高压线，门槛板等。举升机支臂与车辆之间要使用橡胶垫块，确保车辆的重心与举升机支撑臂的重心相近。2、高电压车辆周围布置好明显的警示标识。3、检查车辆，确保车辆无高压漏电类故障。4、未经允许，不得随意触碰车辆！举升车辆期间，禁止车辆周围站立人员。中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范拆装操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆维修资料，如表2-2所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好万向传动装置的维护与检修工具、设备等（3）准备防触电安全防护用品，如表2-2所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

谢谢项目三新能源汽车行驶系统检修任务一

车轮与轮胎的拆装与检修

中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映在行驶过程中紧急停靠，由于车轮与马路台阶剐蹭导致轮胎损坏，造成安全隐患，维修技师王师傅交待你对车轮与轮胎进行拆装与检修，接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、汽车行驶系统概述（一）汽车行驶系统的类型、组成与作用1.行驶系统的类型为适应不同的道路条件和使用条件，汽车行驶系统的结构形式多样，有轮式、全履带式、半履带式、车轮-履带式、螺旋桶式等几种。其中具备轮式结构汽车行驶系统最为常见，因其直接与路面接触的部分是车轮，所以称之为轮式行驶系统。半履带是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮，履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履带还能加强履带与土壤间的相互作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于在雪地或沼泽地带行驶的汽车；前后桥都用履带称为全履带式；前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式；螺旋桶式最早出现在上世纪七十年代，比较少见。中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

2.行驶系统的组成轮式行驶系统由车架、车桥、悬架、车轮组成，车轮安装在车桥上，车桥又通过悬架与车架相连接，车架形成汽车的基体，它将汽车上各总成连接成一个整体，构成汽车的安装基础。中国人民大学出版社

（四）车架1.车架的作用车架又称大梁，由粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架，然后在这个钢架上安装发动机、变速器、悬架、前桥、后桥、车身等总成和部件，车架是整个汽车的基础。其作用是使各总成和部件固定在上面，保持它们之间的相对位置；车架还承受着各种载荷，包括汽车自身零部件质量和工作时承受的外部载荷，如各种冲击、扭曲、惯性力等。汽车静止时，车架承受着垂直载荷，汽车行驶时，车架会受到比静止时更大的载荷和应力，若路面不够平顺，还将是车架受到扭转变形的作用，因此车架要求较高，应具有较高的强度和刚度，结构简单，重量较轻，同时应该尽量降低汽车的重心，结构上应获得较大的前轮转向角，从而提高汽车行驶的稳定性和转向灵活性。（1）边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，一般设置前横梁、发动机安装梁、悬架安装梁、驾驶室安装梁、后横梁等。中国人民大学出版社

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（2）中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，中梁式车架是将中间一根大断面（圆形或矩形）的纵向脊梁作为主承载件，传动轴装在管内，因此亦称为脊梁式车架。中国人民大学出版社

承载式车身大多数小型乘用车和部分大型客车取消了车架，以车身代替车架的作用，将所有总成、部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身，承载式车身由于无实体车架，可以减轻整车质量，可以使地板高度降低，使上、下车更方便。中国人民大学出版社

（五）车轮和轮胎1.车轮总成的作用车轮和轮胎统称为车轮总成，车轮总成的功用是：支承整车质量；缓冲来自路面的冲击力；与路面相互作用产生牵引力、制动力；在汽车转弯行驶时与地面相互作用产生平衡离心力的侧抗力；在保证汽车正常转向行驶的同时，通过正确的车轮定位产生的自动回正力矩使汽车保证直线行驶；承担越障和提高通过性的作用等。2.车轮总成的组成轿车的轮胎和车轮主要由轮辋、轮辐、子午线轮胎、车轮螺栓和螺栓孔、车轮饰板、气门嘴、胎压监测传感器等组成，中国人民大学出版社

1）轮胎的作用与类型轮胎的主要作用是支承汽车及货物的总质量，提供支承力和反作用力；保证车轮和路面的附着性，以提高汽车的牵引性能、制动性能和通过性能；与汽车悬架一同减少汽车行驶中所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和平顺性。轮胎的类型众多，按轮胎用途分为载货汽车轮胎和轿车轮胎，载货汽车轮胎和轿车轮胎外观中国人民大学出版社

按轮胎构成可分为有有内胎轮胎和无内胎轮胎，内胎是一个环形橡胶管，应具有良好的弹性，并能耐热和不漏气。乘用车多采用无内胎轮胎，其优点是：轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，能安全地继续行驶；无内胎轮胎中不存在因内外胎之间摩擦和卡住而引起损坏；气密性较好，可以直接通过轮辋散热，所以工作温度低，使用寿命长；结构简单，质量较小。中国人民大学出版社

按胎体结构的不同可分为充气轮胎和实心轮胎，充气轮胎和实心轮胎如图中国人民大学出版社

普通斜交胎和子午线轮胎如图中国人民大学出版社

按轮胎花纹的不同可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎、混合花纹轮胎、单导向花纹轮胎、块状花纹轮胎、不对称花纹轮胎等，各种花纹的轮胎如图中国人民大学出版社

3）轿车轮胎规格表示方法轿车轮胎一般多采用子午线轮胎，子午线轮胎一般标注有“Z”字母，也有的用英文缩写字母“R表示”，根据GB9743-2007，轮胎的断面宽度用毫米表示，车轮轮辋直径用英寸表示，轮胎的强度用字母或数字表示，扁平轮胎还用高宽比或扁平率来表示（轮胎断面高度与宽度之比以百分比表示称为轮胎的扁平率）。轿车轮胎规格表示方法如图中国人民大学出版社

二、车轮与轮胎拆装注意事项在车轮与轮胎拆卸过程中需要用到举升机，使用举升机对车辆进行举升作业前，一定要了解举升机的规格、举升最大高度和质量等参数，避免举升机发生过载而引发安全事故，确保车辆位于清洁、坚硬、水平的表面上，举升机支臂与车辆之间要使用橡胶垫块，确保足够的摩擦力，确保车辆负载平均分布并且固定不动。车辆在设计制造时均考虑了维修和保养作业时的顶起位置，当车辆顶起时，即使将动力电池、电机等总成件拆下，也能确保车辆的重心与举升机支撑臂的重心相近或重合。为了让维修人员能快速找到车辆的支撑点，在底盘的下部或侧面标识了车辆顶起位置。常见车辆举升位置如图中国人民大学出版社

在车架边梁或者其它指定的举升位置举升车辆时，要确保垫块未碰到制动油管或者高压线，如果碰到了上述部位，会造成车辆制动性能下降或失效损坏、车辆绝缘性能下降等故障。举升机的垫块在车辆前部、后部分别安装支撑在前、后部车架纵梁和侧车架纵梁之间连接处的下面，不能碰到门槛板至车架纵梁外侧或地板，以防止举升过程中造成门框或地板变形等事故。前部与后部举升机垫块支撑位置如图中国人民大学出版社

（二）车轮与轮胎的检修车轮常见故障是轮毂轴承过松或过紧、轮辋和轮辐损坏、腐蚀和变形、平衡块脱落等几种情况。将车轮支起，通过用手横向摇晃车轮如果存在明显旷量，说明车轮轴承松旷；将车轮支起，转动车轮时明显感到费力沉重，说明轮毂轴承过紧；轮辋和轮辐损坏、腐蚀和变形及平衡块脱落均可直接观察到损伤情况。汽车轮胎使用过程中，既有正常磨损也有非正常磨损。不论哪种磨损一般应先对轮胎进行外观检查，主要包括胎面和胎侧两部分。轮胎胎面检查：用手电筒辅助照明，检查轮胎胎面是否有老化、异常磨损、花纹处是否异物嵌入、胎面扎钉等损伤。轮胎侧面检查：仔细观察轮胎侧面是否有老化、刮伤、鼓包等损伤。针对轮胎的非正常磨损，应观察轮胎不正常磨损情况，根据轮胎异常磨损的类型判断故障部件，进行调整或更换。轮胎常见不正常磨损如图中国人民大学出版社

轮胎的正常磨损一般采用轮胎沟槽深度来衡量。观察轮胎沟槽内部磨损量极限点，当胎面磨损至接近极限位置时，沟槽深度仅剩约1.6mm左右，此时应及时更换轮胎，否则会影响到行车安全性。轮胎磨损标记如图中国人民大学出版社

车轮在使用过程中，由于轮毂受力变形、胎面异常磨损和平衡块脱落等原因，会造成车轮产生周期性的震动和噪音，影响车辆行驶的舒适性和安全性，需定期进行车轮动平衡作业。下面介绍车轮动平衡的检查及调整操作。1.车轮动平衡前的准备工作拆下车轮，清除轮胎表面的泥土和镶嵌在轮胎沟槽内的异物，仔细检查轮胎表面是否有扎钉等异物损伤，并拆除平衡块；检查轮胎气压，并将轮胎气压调整至标准值。2.车轮动平衡操作开启轮胎平衡机电源开关，预热主机并检查轮胎平衡机上的显示屏幕工作状态是否正常。选择适当的锥型垫块，放在平衡机主轴上，将车轮紧固在上面，将车轮安装在轮胎平衡机上；根据车轮的型号输入轮辋直径信息；测量轮毂的宽度，输入该宽度信息；测量轮胎平衡机距车轮内侧轮辋间的距离，并将此信息输入；按下运行键，进行车轮动平衡测量；当车轮缓慢停转后，从屏幕上读出内、外两侧的动不平衡量，再缓慢转动车轮，找到内、外两侧车轮上的不平衡位置；在相应位置处，按照屏幕显示的不平衡量施加相应的平衡块。重新做动平衡测试，直到车轮两边的动不平衡量小于5g，轮胎平衡机上显示动平衡合格为止。车轮动平衡流程如图中国人民大学出版社

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谢谢项目三新能源汽车行驶系统检修任务二

悬架的拆装与检修

中国人民大学出版社

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【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映在行驶过程中通过减速带时，车轮附近出现异响，经维修技师检查发现该车悬架存在故障，维修技师王师傅交待你对悬架进行拆装与检修，接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、悬架的作用、组成与类型（一）悬架的作用悬架是车架或承载式车身与车桥之间的所有传力连接装置的总称。汽车悬架系统的作用是最大限度地增加轮胎与路面之间的摩擦力，能够提供良好的转向操纵性和稳定性，以及确保乘客的舒适度。它能够吸收垂直加速车轮的能量，使车轮顺着路面上下颠簸的同时车架和车身不受干扰。具体来说悬架的作用包括将路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架或承载式车身上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用；利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。（二）悬架的组成汽车悬架的结构具有多种形式，一般来讲均由弹性元件、减振元件、传力构件或称导向机构、横向稳定器四部分组成。它们的作用分别是缓冲作用、减振作用、传力和导向作用、防止车身产生过大侧倾。中国人民大学出版社

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（三）悬架的类型汽车悬架按其性能是否可控可以分为被动悬架（刚度、阻尼不可调）、主动悬架（刚度、阻尼均可调）和半主动悬架（刚度或阻尼可调）三类。按汽车悬架的结构不同，可以将悬架分为独立悬架和非独立悬架两大类。非独立悬架的特点是两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。非独立悬架的非簧载质量大，悬架响应慢，如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。独立悬架的特点是车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动，独立悬架的非簧载质量小，悬架响应快，可以减少来自路面的冲击和振动，提高了行驶的平顺性。非独立悬架与独立悬架如图中国人民大学出版社

横臂式独立悬架单横臂式独立悬架只有一个横臂，其内端铰接在车架、车身或桥壳上，外端与车轮相连，车身与横臂之间装有弹性元件。单横臂式独立悬架的缺点是当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改变车轮轮距，使轮胎磨损严重；单横臂式独立悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾角发生较大的变化。其优点是结构简单、紧凑、布置方便。单横臂式独立悬架如图中国人民大学出版社

纵臂式独立悬架单纵臂式独立悬架由一根纵臂、减振器、弹性元件和横向稳定杆等组成，其工作原理是当车轮上、下跳动时，纵臂以套管的轴线为中心摆动，弹性元件将产生扭转形变以缓和不平路面产生的冲击。单纵臂式独立悬架结构如图中国人民大学出版社

车轮沿主销移动的独立悬架烛式独立悬架的主销与车架刚性连接，螺旋弹簧安装在主销上，汽车行驶过程中，车轮连同主销套筒沿着车架上的主销轴线上下移动。烛式独立悬架的优点是当悬架变形时，主销的定位角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化。其缺点是汽车行驶过程中，套筒与主销要承受全部的侧向力，致使套筒与主销间的摩擦阻力加大，加速主销磨损。烛式独立悬架如图中国人民大学出版社

麦弗逊式悬架也称滑柱连杆式悬架，是比较常见且应用普遍的一种悬架，它主要由螺旋弹簧、减振器、下摆臂、横向稳定杆等组成。麦弗逊式悬架没有传统的主销实体，当车辆在行驶中受到冲击，车轮上下跳动时，减振器的下支点随横摆臂摆动，主销轴线发生变化，车轮沿着摆动的主销轴线运动。麦弗逊式悬架的优点是增大了两前轮内侧的空间，便于发动机和其一些部件的布置，车辆转向侧倾以及刹车点头现象明显，增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题，其缺点是耐用性不高、结构复杂，制造成本高，保养维修不便。麦弗逊式悬架如图中国人民大学出版社

单斜臂式独立悬架单斜臂式独立悬架是介于单横臂和单纵臂之间的悬架结构形式，单斜臂绕与汽车纵轴线成一定夹角θ（0°<θ<90°）的轴线摆动，为了调节前束，单斜臂上设置有前束调整杆。单斜臂式独立悬架如图中国人民大学出版社

多连杆式独立悬架多连杆式独立悬架是由连杆、减振器和减振弹簧组成，其由多根杆件（一般四到五根）组合在一起控制车轮位置变化。多连杆式独立悬架的优点是能较好地消除外倾角的变化，并能抑制车轮跳动时车轮前束和轮距的变化，提高悬架系统的刚性，并能实现主销后倾角的最佳位置。多连杆式独立悬架的缺点是结构复杂，横向空间占用大，材料成本、研发成本以及制造成本远高于其他悬架。多连杆独立悬架如图中国人民大学出版社

双叉臂式独立悬架双叉臂式独立悬架拥有上下两个叉臂，通常上叉臂短于下叉臂，其优点是可调参数多、侧倾小、轮胎接地面积大、抓地性能优异，双叉臂式悬架运动性较好，在跑车中应用较为普遍。双叉臂式独立悬架如图中国人民大学出版社

二、悬架的主要零部件（一）弹性元件弹性元件是悬架的重要组成部分之一，其作用是承受并传递垂直方向载荷，缓和来自不平路面的冲击。汽车悬架的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧等几种类型。1.钢板弹簧钢板弹簧是由若干片等宽但不等长，厚度可以相等，也可以不相等的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，钢板弹簧既有弹性元件的作用，又可起到导向、传力和减振作用。中国人民大学出版社

2.螺旋弹簧螺旋弹簧与钢板弹簧相比，具有无需润滑，不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小等优点。螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。螺旋弹簧常用于各种独立悬架，在应用中可以套在减振器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机。螺旋弹簧常用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距的，前者刚度不变，后者刚度是可变的。等螺距和变螺距螺旋弹簧如图

中国人民大学出版社

3.扭杆弹簧扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件，其断面一般为圆形，少数为矩形或管形。它的两端可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等，以便将一端固定在车架上，另一端通过摆臂固定在车轮上。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，从而保证车轮与车架的弹性联系。扭杆弹簧有纵向和横向两种安装形式，其单位质量的储能量是钢板弹簧的3倍。若将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可调节车架与车轮间的距离，从而调节车身高度。中国人民大学出版社

气体弹簧气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧的特点是，作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。中国人民大学出版社

（二）减振器减振器按用途不同可以分为悬架用、转向用、驾驶室用、座椅用等类型；按结构不同分为单向作用筒式、双向作用筒式两种；按工作介质分为充气式和不充气式；按阻尼是否可调分为可调与不可调两种。近些年又新研发了一类磁流变减振器。汽车悬架当中最常用的是双向作用筒式减振器与充气式减振器。1.双向作用筒式减振器双向作用筒式减振器的原理是：当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中。中国人民大学出版社

2.充气式减振器充气式减振器由一个缸筒、两个活塞、一个密封圈，两个阀组成，其通过工作活塞在油液中作往复运动所产生的油压差工作。其结构特点是：在缸筒的下部装有一个浮动活塞，浮动活塞与缸筒形成的密闭气室中，充有高压氮气。浮动活塞之上是减振器油液。浮动活塞上装有大断面的O形密封圈，把油和气完全分开，此活塞亦称封气活塞。由于活塞杆进出而引起的缸筒容积的变化由浮动活塞的上下运动来补偿，因此这种减振器不需储液缸筒，所以亦称单筒式减振器。充气式减振器如图中国人民大学出版社

（三）传力构件悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。传力构件主要包括各种控制臂（纵臂、横臂和斜臂）和推力杆（横向推力杆和纵向推力杆）。常见传力构件如图中国人民大学出版社

（四）横向稳定器横向稳定器主要由U形横向稳定杆、连接杆和支座组成，支座固定在车身上，稳定杆两端通过连杆与减震器下支座相连。当车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在支座的套筒内自由转动，横向稳定杆不起作用。当两侧悬架变形不等而车身相对于路面横向倾斜时，稳定杆一端向上运动，另一端向下运动，从而被扭转。弹性稳定杆所产生的扭转内力矩妨碍了悬架弹簧的变形，减小了车身的横向倾斜和横向角振动，从而减小了侧倾和侧向角振动，提高了车辆行驶的平顺性、舒适性和操纵稳定性。横向稳定杆如图中国人民大学出版社

二、悬架拆装注意事项在悬架拆卸过程中需要用到举升机，使用举升机对车辆进行举升作业前，一定要了解举升机的规格、举升最大高度和质量等参数，避免举升机发生过载而引发安全事故，确保车辆位于清洁、坚硬、水平的表面上，举升机支臂与车辆之间要使用橡胶垫块，确保足够的摩擦力，确保车辆负载平均分布并且固定不动。在检查报修的故障部位时，应由助手驾驶车辆，否则，可能会导致人身伤害。悬架拆装过程中如果涉及到任何电气部件，启动开关电源模式必须处于OFF状态，并且所有电气负载必须为“OFF（关闭）”，除非维修手册操作程序中另有说明。如果工具或设备容易接触裸露的带电电气端子，还要断开蓄电池负极电缆。违反这些安全须知，可能导致人身伤害和或损坏车辆或车辆部件。在保证安全的前提下路试车辆并遵守所有交通法规。不要尝试任何可能危及车辆控制的操作。违反上述安全须知，会导致严重人身伤害并损坏车辆。无论因何种原因举升或支撑动力合成箱时，不要将千斤顶支撑在任何钣金件下方，以不正确的方式举升动力合成箱会导致部件损坏。在进行悬架的拆卸程序之前，必须先关闭启动开关，转动转向盘使转向盘锁死。悬架系统零部件的拆卸与安装必须保证半载轮眉间隙的前提下进行紧固件的松脱与打紧。中国人民大学出版社

磁流变阻尼减振器简介磁流变阻尼减振器是利用电磁感应原理，通过ECU收集来自车身和车轮运动传感器的输入信号，ECU对路况和驾驶环境做出实时响应，通过控制减震器内部的电磁线圈使磁流变液体中的磁悬浮微粒重新排列，从而改变阻尼力。磁流变液体是一种磁性软粒悬浮液，当液体被注入减振器活塞内的电磁线圈后，线圈的磁场将使磁流变液体产生流体阻力，从而在没有控制阀门、且机械装置简单的情形下，产生反应迅速、可控性强的阻尼力。磁流变阻尼减振器有阻尼力可调范围宽、易于实现ECU实时控制、结构紧凑以及能耗小等特点，日益受到工程界的高度重视。磁流变阻尼减振器如图中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范车轮与轮胎的拆装操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆（帝豪EV450）维修资料，，如教材表3-3所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好车轮与轮胎的拆装与检修工具、设备等，如教材表3-3所示。（3）准备防触电安全防护用品，如表3-3所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查中国人民大学出版社

帝豪EV450维修资料

保养手册

维修手册操作所需设备、工具及材料（部分）

诊断仪

常用工具

专用工具

专用工具场地及防护用品

场地安全检查

防护用品检查中国人民大学出版社

二、悬架拆装注意事项在悬架拆卸过程中需要用到举升机，使用举升机对车辆进行举升作业前，一定要了解举升机的规格、举升最大高度和质量等参数，避免举升机发生过载而引发安全事故，确保车辆位于清洁、坚硬、水平的表面上，举升机支臂与车辆之间要使用橡胶垫块，确保足够的摩擦力，确保车辆负载平均分布并且固定不动。在