汽車(chē)維修高級(jí)技師，堅(jiān)持在維修一線(xiàn)工作20余年；

深圳市汽車(chē)維修行業(yè)特聘專(zhuān)家；

深圳市首屆優(yōu)秀技師；

深圳市消費(fèi)者委員會(huì)特聘汽車(chē)專(zhuān)家；

深圳市交通電臺(tái)“愛(ài)車(chē)有道”欄目嘉賓；

一汽豐田“愛(ài)車(chē)空中大講壇”節(jié)目嘉賓；

2000年獲得全國(guó)豐田技能大賽第三名。

Q一輛2013年款的豐田銳志，裝配5GR發(fā)動(dòng)機(jī)，已正常行駛超過(guò)180 000km。一次交通事故后，修復(fù)時(shí)更換了發(fā)電機(jī)部件，蓄電池恢復(fù)正常充電。近日偶發(fā)轉(zhuǎn)向沉重的故障現(xiàn)象，儀表盤(pán)上會(huì)突然出現(xiàn)ABS、發(fā)動(dòng)機(jī)故障、防滑VSC等多個(gè)故障警告燈亮起。檢查轉(zhuǎn)向裝置及車(chē)輪制動(dòng)等外部狀況及電路連接，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)儀表盤(pán)上確實(shí)有多個(gè)故障警告燈亮起。隨后用元征診斷儀讀取出故障碼C1201和C1417(圖1)，后者指示 “IG1供電電壓太高”。檢查發(fā)電機(jī)電壓為14V左右，能正常發(fā)電。請(qǐng)問(wèn)為何會(huì)有“電壓太高”的故障碼呢？

江西讀者：楊林料

A 從調(diào)出的兩個(gè)故障碼入手進(jìn)行分析，故障碼C1201的含義是發(fā)動(dòng)機(jī)/EV控制系統(tǒng)故障，但沒(méi)有具體指出是何部件的故障，C1417的含義是IG1供電電壓太高。但在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)檢查，萬(wàn)用表指示發(fā)電機(jī)輸出電壓正常，在14V左右，那么，為什么會(huì)出現(xiàn)提示電壓太高的故障碼呢？

結(jié)合車(chē)主反映的，車(chē)輛偶發(fā)轉(zhuǎn)向沉重的故障這一情況，在讀取車(chē)輛的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注與助力轉(zhuǎn)向相關(guān)的內(nèi)容。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在電子輔助動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及ABS/VSC/TRC系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)失去通訊的故障。進(jìn)一步查找“失去通訊”的現(xiàn)象，相關(guān)故障碼有多個(gè)：U0123-橫擺率傳感器模塊、U0124-橫向加速傳感器模塊、U0126-轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊、U0130-與轉(zhuǎn)向VGRS系統(tǒng)控制模塊、U0131-動(dòng)力轉(zhuǎn)向模塊等(圖2)。

從故障碼的測(cè)試條件中，查到“失去通訊”故障的一個(gè)共同原因，是“端子IG1的電壓在10V和17.4V之間時(shí)，不能接收到相關(guān)數(shù)據(jù)，此狀況持續(xù)1s或更長(zhǎng)時(shí)間”，或“端子IG1的電壓在10V和17.4V之間時(shí)，以下情況連續(xù)發(fā)10次，不能接收到相關(guān)數(shù)據(jù)在5s內(nèi)出現(xiàn)一次或更多次”而造成的。而故障碼C1417指向IG1供電電壓太高，與上述故障原因吻合。

那么造成供電電壓太高的具體原因又是什么呢？據(jù)維修技師介紹，回顧此車(chē)的檢修過(guò)程，半年前此車(chē)因偶發(fā)轉(zhuǎn)向沉重，曾更換過(guò)方向機(jī)總成。后制動(dòng)系統(tǒng)曾有故障又換過(guò)了ABS執(zhí)行器總成。現(xiàn)在同類(lèi)故障又重復(fù)出現(xiàn)，似乎大部件都換了，維修一時(shí)陷入僵局。

與“IG1電源過(guò)高”有關(guān)聯(lián)的是何部件呢？進(jìn)一步用診斷儀查找車(chē)輛的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，利用診斷儀的錄屏功能，觀察發(fā)現(xiàn)IG1端子的電壓，有時(shí)確實(shí)瞬間會(huì)竄升到17.4V以上(圖3)，符合觸及故障碼的檢測(cè)條件，推斷這是造成出現(xiàn)上述多個(gè)故障碼的原因。按國(guó)標(biāo)規(guī)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓應(yīng)在14V±0.5V間變化，與蓄電池一道起穩(wěn)定充電電壓的作用。但此車(chē)發(fā)電瞬間電壓升到17.4V以上的現(xiàn)象，說(shuō)明發(fā)電機(jī)輸出的尖峰電壓，沒(méi)有被有效抑制，可判斷該發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)裝置工作不良，平穩(wěn)電壓波動(dòng)的效果較差。

分析該車(chē)曾在山區(qū)更換過(guò)發(fā)電機(jī)，可能使用的不是原廠(chǎng)配件。重購(gòu)原廠(chǎng)的發(fā)電機(jī)總成更換，經(jīng)過(guò)近4個(gè)月的使用跟蹤，原車(chē)之前出現(xiàn)的，多種故障及多個(gè)警告燈點(diǎn)亮的現(xiàn)象再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。由此推斷之前更換的方向機(jī)總成及ABS執(zhí)行器總成，只是治標(biāo)而沒(méi)有治本，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有找到故障的根本原因。該案例說(shuō)明，細(xì)致觀察和分析動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流是很重要的。

Q在維修一輛交通事故車(chē)，大眾寶來(lái)的手動(dòng)擋轎車(chē)時(shí)，在拆解發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)該車(chē)采用了“雙質(zhì)量飛輪”的結(jié)構(gòu)。我不明白這種雙質(zhì)量飛輪有何優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)教了身旁的幾位維修技師，也沒(méi)有得到理想的答案。我只知道高中檔轎車(chē)裝用雙質(zhì)量飛輪結(jié)構(gòu)的較多，如豪華版的奔馳轎車(chē)，大眾的寶來(lái)、速騰、朗逸等多款車(chē)型都裝配了雙質(zhì)量飛輪。請(qǐng)問(wèn)老師這種雙質(zhì)量飛輪的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？謝謝！

廣東讀者：安逸

A 發(fā)動(dòng)機(jī)上裝用雙質(zhì)量飛輪，是上世紀(jì)90年代發(fā)展的一項(xiàng)在高中檔轎車(chē)上裝用的技術(shù)，很多維修技師對(duì)這項(xiàng)技術(shù)還是比較陌生。所謂雙質(zhì)量飛輪，其最大的特點(diǎn)是使發(fā)動(dòng)機(jī)的隔振和減振效果十分明顯，車(chē)輛的乘坐舒適性可得到大幅提高，該技術(shù)已逐步在中級(jí)轎車(chē)上推廣使用。圖4所示為雙質(zhì)量飛輪的實(shí)物。

發(fā)動(dòng)機(jī)只在作功行程才產(chǎn)生動(dòng)力，而進(jìn)氣、壓縮和排氣行程是消耗動(dòng)力的。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)間隔性輪流作功，輸出的轉(zhuǎn)矩有脈動(dòng)的特點(diǎn)，給曲軸施加了一個(gè)周期變化的扭轉(zhuǎn)力，這會(huì)使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)忽慢忽快。飛輪固裝在曲軸后端突緣面上，是帶有齒圈的大質(zhì)量鑄鋼圓盤(pán)，具有很大的慣性。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速增快時(shí)能吸收部分能量阻礙其增速，當(dāng)降速時(shí)又能釋放部分能量使其減速受阻，這樣一增一減，提高了曲軸旋轉(zhuǎn)的均勻性。飛輪的另一作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞給離合器，當(dāng)汽車(chē)起步時(shí)扭力突然急劇增大，也因飛輪的儲(chǔ)能作用，可避免發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急降而使車(chē)輛熄火。

即便發(fā)動(dòng)機(jī)作等速旋轉(zhuǎn)，各缸作用在曲軸上的扭轉(zhuǎn)力仍是周期變化的，飛輪會(huì)發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)。同時(shí)由于曲軸本身的拐狀特點(diǎn)，以及曲軸上平衡塊、活塞連桿等運(yùn)動(dòng)件的慣性，曲軸也會(huì)發(fā)生自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。上述兩種振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生共振，為此有的發(fā)動(dòng)機(jī)在振幅最大的曲軸前端，加裝了用橡膠或硅油做的減振器，以吸收這種衰減性的振動(dòng)。

另外車(chē)輛傳動(dòng)系的固有頻率一旦與曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的頻率重合，也會(huì)產(chǎn)生共振，使其振幅和噪聲變得很大。故在離合器的從動(dòng)盤(pán)上串裝彈性元件，即在兩塊摩擦片之間夾一個(gè)減振盤(pán)，其上均布臥式螺旋彈簧，通過(guò)摩擦使扭轉(zhuǎn)振動(dòng)迅速衰減，降低對(duì)傳動(dòng)系零部件的振動(dòng)，以減緩車(chē)輛起步或換擋時(shí)的沖擊。

傳動(dòng)系共振的大小取決于旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，臨界轉(zhuǎn)速越低或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，共振也越大。在離合器上裝扭轉(zhuǎn)減振器，同時(shí)受兩方面的局限，一是不能使發(fā)動(dòng)機(jī)到變速器間的固有振動(dòng)頻率，降低到怠速轉(zhuǎn)速以下；二是受從動(dòng)盤(pán)尺寸限制，彈簧剛度無(wú)法降低，減振效果較差。

為了使發(fā)動(dòng)機(jī)有效地隔振和減振，就產(chǎn)生了雙質(zhì)量飛輪。所謂雙質(zhì)量飛輪，是將原飛輪分成兩部分，一部分稱(chēng)為初級(jí)質(zhì)量，仍留在發(fā)動(dòng)機(jī)原位置，與曲軸輸出端突緣盤(pán)相連，用于啟動(dòng)和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，起到原飛輪的作用。另一部分質(zhì)量則放置在傳動(dòng)系變速器一側(cè)，通過(guò)軸承安裝在初級(jí)飛輪上，上面裝有離合器，可提高變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這一部分稱(chēng)為次級(jí)質(zhì)量。初、次飛輪之間由彈簧減振器連接為一個(gè)整體。圖5為雙質(zhì)量飛輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

雙質(zhì)量飛輪利用次級(jí)質(zhì)量增大了傳動(dòng)系的慣性轉(zhuǎn)矩，使共振轉(zhuǎn)速降到怠速轉(zhuǎn)速以下。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速一般在800r/min左右，共振轉(zhuǎn)速不在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍。只在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)和停機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，才會(huì)通過(guò)共振轉(zhuǎn)速范圍，這就是發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)和熄火時(shí)振動(dòng)才特別厲害的原因。飛輪的次級(jí)質(zhì)量與變速器的離合，是一個(gè)不帶減振器的剛性離合器盤(pán)，質(zhì)量明顯減小(圖6)。減振彈簧組裝在雙質(zhì)量飛輪中，并能在盤(pán)中滑動(dòng)，使換擋更平順容易。圖7所示為“雙質(zhì)量”飛輪的工作原理。

現(xiàn)在的高檔轎車(chē)中，裝配雙質(zhì)量飛輪的逐步增多，隔振和減振的效果十分明顯，乘坐的舒適性得到大幅提高，受到市場(chǎng)的歡迎。尤其是性?xún)r(jià)比較高的柴油版轎車(chē)，為減少柴油機(jī)的振動(dòng)，更多的采用雙質(zhì)量飛輪，舒適性可媲美汽油轎車(chē)。

雙質(zhì)量飛輪的常見(jiàn)故障，是連接初次級(jí)飛輪間減振螺旋彈簧的疲勞變形。正常情況初次級(jí)質(zhì)量“相角”位置差很小，一旦減振彈簧變形使相角差超過(guò)12°以上時(shí)，在怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)較明顯，會(huì)有明顯的“嗒嗒”金屬敲擊聲，一擋升二擋會(huì)發(fā)出金屬摩擦聲，出現(xiàn)此類(lèi)癥狀，應(yīng)是雙質(zhì)量飛輪的故障，更換新的飛輪即可消除故障。