新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修 課件 任務(wù)13 電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障檢修

驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修任務(wù)十三電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障檢修任務(wù)導(dǎo)入場景：新能源汽車售后維修中心人物：維修技師小劉、客戶王先生情節(jié)：王先生的廣汽GE3純電動(dòng)汽車在行駛過程中偶發(fā)性出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)高溫報(bào)警故障，將車輛靜置一段時(shí)間后，故障恢復(fù)，系統(tǒng)故障燈消失。維修技師小劉已經(jīng)對部分故障可能性進(jìn)行排查，本任務(wù)需對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢修。提出問題如何檢測電機(jī)冷卻系統(tǒng)？任務(wù)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)定義、作用驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)類型與結(jié)構(gòu)常見故障分析電動(dòng)水泵檢測任務(wù)目標(biāo)能根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)起動(dòng)方式，使用專用設(shè)備儀器，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)起動(dòng)功能進(jìn)行測試。能根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)方式，使用專用設(shè)備儀器，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)功能進(jìn)行測試。任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等高壓部件在工作時(shí)，總是有一部分損耗轉(zhuǎn)變成熱量，它必須通過外殼和周圍介質(zhì)不斷將熱量散發(fā)出去，這個(gè)散發(fā)熱量的過程，稱之為冷卻。定義及作用

電機(jī)控制器、車載充電機(jī)、DC/DC變換器等高壓部件，在高壓電的轉(zhuǎn)化過程中，也都會(huì)產(chǎn)生熱量，需要有效的散熱。任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

自然冷卻依靠電機(jī)鐵心自身的熱傳遞，散去電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，熱量通過封閉的機(jī)殼表面?zhèn)鬟f給周圍介質(zhì)，其散熱面積為機(jī)殼的表面，為增加散熱面積，機(jī)殼表面可加冷卻筋。

自然冷卻結(jié)構(gòu)簡單，不需要輔助設(shè)施就能實(shí)現(xiàn)，但自然冷卻效率差，僅適用于轉(zhuǎn)速低、負(fù)載轉(zhuǎn)矩小、發(fā)熱量較小的小型電機(jī)。分

類驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷、水冷、油冷等方式。①

自然冷卻任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

電機(jī)自帶同軸風(fēng)扇來形成內(nèi)風(fēng)路循環(huán)或外風(fēng)路循環(huán)，通過風(fēng)扇產(chǎn)生足夠的風(fēng)量，帶走電機(jī)所產(chǎn)生的熱量。介質(zhì)為電機(jī)周圍的空氣、空氣直接送入電機(jī)內(nèi)，吸收熱量后向周圍環(huán)境排出。

風(fēng)冷方式冷卻效果好；可使用風(fēng)冷卻器，采用循環(huán)空氣冷卻器避免腐蝕物和磨粒，有利于提高電機(jī)的使用壽命；結(jié)構(gòu)相對簡單，冷卻成本較低。但受環(huán)境因素的制約，在惡劣的工業(yè)環(huán)境中，例如高溫、粉塵、污垢和惡劣的天氣下無法使用風(fēng)冷。分

類驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷、水冷、油冷等方式。②

風(fēng)冷任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

水冷是將冷卻液通過管道和通路引入定子或轉(zhuǎn)子空心導(dǎo)體內(nèi)部，通過循環(huán)的冷卻液不斷的流動(dòng)，帶走電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子產(chǎn)生的熱量，達(dá)到對電動(dòng)機(jī)的冷卻功能。

水冷方式冷卻效果比風(fēng)冷更顯著。但是，需要良好的機(jī)械密封裝置，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在滲漏隱患，如果發(fā)生冷卻液滲漏，會(huì)造成電機(jī)絕緣破壞，可能燒毀電機(jī)；水質(zhì)需要處理，其電導(dǎo)率、硬度和pH值都有一定的要求。分

類驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷、水冷、油冷等方式。③

水冷任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

和水冷相比，油冷的優(yōu)勢在于絕緣性能良好，油的沸點(diǎn)和凝點(diǎn)比水要高，使冷卻液在低溫下不易結(jié)冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子均浸沒在卻油里進(jìn)行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發(fā)熱處進(jìn)行冷卻。

分

類驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷、水冷、油冷等方式。④

油冷任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)

構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)主要由電動(dòng)水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、膨脹箱、溫度傳感器、冷卻液循環(huán)管路等組成。冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解散熱器安裝位置散熱器主要由進(jìn)水管、出水管和散熱片三部分構(gòu)成，垂直于空氣流動(dòng)的方向安裝在汽車前端。散熱器

工作時(shí)冷卻液攜帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等產(chǎn)生的熱量，由電動(dòng)水泵帶動(dòng)流經(jīng)散熱器，冷卻液在散熱器內(nèi)通過散熱片與外部空氣進(jìn)行熱量交換，再通過空氣流動(dòng)帶走熱量，實(shí)現(xiàn)冷卻液的降溫。任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解散熱器常見故障分析序號故障類型故障現(xiàn)象處理方式1散熱器葉片堵塞冷卻系統(tǒng)水溫過高使用高壓吹塵槍清理2散熱器破損滲漏更換3散熱器出水管變形、老化更換4散熱器進(jìn)水管變形、老化更換5散熱器內(nèi)部循環(huán)管路堵塞疏通管路或更換任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解冷卻風(fēng)扇安裝位置冷卻風(fēng)扇一般與散熱器集成，安裝在前機(jī)艙內(nèi)散熱器的后部。冷卻風(fēng)扇

冷卻風(fēng)扇可增加散熱器和空調(diào)冷凝器的通風(fēng)量，從而有助于加快車輛低速行駛時(shí)的冷卻速度。任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解散熱器主要參數(shù)序號項(xiàng)目參數(shù)單位1額定電壓直流12±0.1V2額定電流（高速擋）A≤203額定電流（低速擋）A≤152300±2304額定轉(zhuǎn)速（高速擋）r/min1900±1905額定轉(zhuǎn)速（低速擋）r/min6額定噪音≤72+2.5dB7額定風(fēng)量2500±100m3/h8單側(cè)風(fēng)扇不平衡量20g.mm任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解冷卻風(fēng)扇控制原理

①冷卻液溫度較高時(shí)，冷卻風(fēng)扇開啟高速運(yùn)行模式。VCU控制高速繼電器閉合，電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇葉片高速旋轉(zhuǎn)。

②冷卻液溫度較低時(shí)，冷卻風(fēng)扇開啟低速運(yùn)行模式。VCU控制低速繼電器閉合，通過串聯(lián)調(diào)速電阻之后，電機(jī)轉(zhuǎn)速變低，風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)速隨之降低。冷卻風(fēng)扇控制原理圖任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解冷卻風(fēng)扇常見故障分析序號故障類型故障現(xiàn)象處理方式1風(fēng)扇故障風(fēng)扇葉片彎曲、損壞短時(shí)間內(nèi)，風(fēng)扇可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，長期使用可能出現(xiàn)飛脫更換風(fēng)扇葉片2電機(jī)損壞冷卻風(fēng)扇不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)更換電機(jī)3線路故障繼電器故障更換繼電器4控制線路斷路、短路、虛接等更換線束5電源線路斷路、短路、虛接等更換線束任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解冷卻液循環(huán)管路定義

冷卻液循環(huán)管路指冷卻系統(tǒng)中，各個(gè)部件之間連接所用管路，冷卻循環(huán)管路一般分為硬管和軟管。冷卻液循環(huán)管路任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查知識講解冷卻液循環(huán)管路常見故障分析序號故障類型故障現(xiàn)象處理方式1冷卻液循環(huán)管路硬管變形冷卻系統(tǒng)水溫過高、冷卻液消耗異常更換變形管路2冷卻液循環(huán)管路軟管老化更換老化管路3冷卻液循環(huán)管路內(nèi)部堵塞疏通管路或更換堵塞管路4冷卻液循環(huán)管路接口破損更換破損管路技能操作操作準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查新能源教學(xué)整車高壓安全防護(hù)用品、絕緣工具、絕緣扭力扳手、舉升機(jī)、冷卻液回收裝置、減速器齒輪油回收裝置、制冷劑回收裝置、LN虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)驗(yàn)卡工具技能操作根據(jù)操作過程及結(jié)果，填寫工作頁冷卻系統(tǒng)部件檢查安全第一操作規(guī)范7S管理40分鐘任務(wù)項(xiàng)目要求安全注意事項(xiàng)時(shí)間技能操作任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)部件檢查任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解定義及作用電動(dòng)水泵是整個(gè)冷卻系統(tǒng)唯一的動(dòng)力元件，負(fù)責(zé)為冷卻液的循環(huán)提供動(dòng)能，其最終目的是把汽車上受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證電機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下正常工作。新能源汽車常用微型循環(huán)水泵作為冷卻系統(tǒng)的電動(dòng)水泵。電動(dòng)水泵任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解結(jié)構(gòu)及工作原理

微型循環(huán)水泵采用的是直流無刷離心水泵，由泵殼、水泵葉輪、軸承、電機(jī)、水泵控制器構(gòu)成。

微型電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)和其固連葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水泵中的冷卻液被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下被甩向循環(huán)水泵殼體的邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水道或水管流出，進(jìn)入電機(jī)控制器等熱源部件。葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低，水箱中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)水管被吸入葉輪中，實(shí)現(xiàn)冷卻液的往復(fù)循環(huán)。直流無刷離心水泵工作原理圖任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解規(guī)格參數(shù)

電動(dòng)水泵的主要參數(shù)有電壓、揚(yáng)程、流量、功率、工作溫度、噪音、調(diào)速方式等.電動(dòng)水泵性能曲線規(guī)格參數(shù)任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解規(guī)格參數(shù)序號項(xiàng)目參數(shù)單位1工作電壓范圍8~16.5V2流量（10kPa水壓）1100L/H3流量（14kPa水壓）900L/H4流量（20kPa水壓）600℃5調(diào)速方式PWM/LIN信號-任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解常見故障分析序號故障類型故障現(xiàn)象處理方式1散熱器葉片堵塞冷卻系統(tǒng)水溫過高

使用高壓吹塵槍清理2散熱器破損滲漏更換3散熱器出水管變形、老化更換4散熱器進(jìn)水管變形、老化更換5散熱器內(nèi)部循環(huán)管路堵塞疏通管路或更換6水泵搭鐵線路故障更換或維修線路7水泵繼電器故障更換繼電器8水泵控制線路故障更換或維修線路任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測知識講解檢測內(nèi)容及流程

（1）檢查電動(dòng)水泵

檢查電動(dòng)水泵是否有殼體變形或滲漏、葉輪損壞、水道堵塞等情況，如有應(yīng)更換電動(dòng)水泵總成。（2）檢測電動(dòng)水泵的工作條件

檢測電動(dòng)水泵供電電壓是否在正常工作范圍內(nèi)，如不正常，應(yīng)修復(fù)或更換電源線束、繼電器、保險(xiǎn)等。（3）檢測電動(dòng)水泵控制信號

檢測電動(dòng)水泵控制信號電壓是否正常，如不正常，應(yīng)修復(fù)或更換控制線束；進(jìn)一步檢測控制器是否故障。（4）檢查水泵電機(jī)

檢測電機(jī)是否正常工作，如不正常，應(yīng)更換電動(dòng)水泵總成。技能操作操作準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測新能源教學(xué)整車高壓安全防護(hù)用品、絕緣工具、絕緣扭力扳手、舉升機(jī)、冷卻液回收裝置、減速器齒輪油回收裝置、制冷劑回收裝置、工具技能操作根據(jù)操作過程及結(jié)果，填寫工作頁電動(dòng)水泵檢測安全第一操作規(guī)范7S管理40分鐘任務(wù)項(xiàng)目要求安全注意事項(xiàng)時(shí)間技能操作任務(wù)實(shí)施——電動(dòng)水泵檢測任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)故障診斷與檢修知識講解電機(jī)冷卻系統(tǒng)控制原理電機(jī)冷卻系統(tǒng)控制原理圖任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)故障診斷與檢修知識講解電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障分析序號檢查項(xiàng)目可能故障維修意見1膨脹箱的冷卻液儲存量冷卻系統(tǒng)泄漏檢測冷卻系統(tǒng)密封性，并檢修泄漏部位2散熱器內(nèi)外散熱狀況散熱器內(nèi)部污垢清洗電池散熱器內(nèi)部或更換動(dòng)力電池散熱器3冷卻風(fēng)扇工作狀況風(fēng)扇或線路故障更換風(fēng)扇、修復(fù)線束4溫度傳感器電阻性能水溫傳感器有故障更換溫度傳感器5電動(dòng)水泵工作狀況電動(dòng)水泵或線路故障更換電動(dòng)水泵、修復(fù)線束6冷卻管路是否暢通冷卻管路堵塞更換堵塞管路或零件7控制器線路控制器或線路故障更換控制器、修復(fù)線束任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)故障診斷與檢修知識講解電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障分析技能操作操作準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施——冷卻系統(tǒng)故障診斷與檢修新能源教學(xué)整車高壓安全防護(hù)用品、絕緣工具、絕緣扭力扳手、舉升機(jī)、冷卻液回收裝置、減速器齒輪油回收裝置、制冷劑回收裝置、工具