電動車自行車柔性故障剛性故障維修淺談

　　摘   要：電動自行車的故障一般分為柔性故障和剛性故障。無論是柔性故障還是剛性故障都要講究最小化原則。本文詳細介紹了電動自行車車架、后平叉、前叉、把手、立管、儀表、控制器、電機、電池、充電器、助力傳感器等的維修方法。
關鍵詞：電動自行車；控制器；電機；電池；充電器；助力傳感器

　　做任何事情都有一個程序，一個過程，搞電動自行車維修也有一種思路，一個流程。
故障車輛進您的維修店，第一件事是詢問故障現象，如果比較忙，則先記錄故障現象待會再修；電動車的故障現象會很多，比如說不會轉，不斷電，大燈不亮等，但不管故障現象如何多，可把它歸納為兩類：
　　一類為柔性故障：所謂柔性故障，指的是有時候出現，有時候不出現，或者說故障發生沒有明顯的規律可循，如控制器中的康銅絲脫焊，有時接觸好，電機正常運行；有時接觸不好，電機就會啟動無力。此類故障必須先分析相關涉及的方面，測量相關的參數，如一時無頭緒，則最簡單也最有效的方法就是換零件。
　　一類為剛性故障：所謂剛性故障，指的是此類故障一旦發生便一直不變，故障范圍不擴大、不轉移，故障現象不更改。如斷電剎把損壞，造成無法切斷電機電源，換一只新品即可，此類故障比較好修復，一般了解一點理論知識的能先判斷后換件，提高維修的速率。
　　維修有一個原則，那就是最小化原則。簡單的問題本身已最小化，復雜的問題要抓住問題的關鍵點，找到解決的突破口。如一輛車轉動轉把電機不轉，顯示器的工作也不正常，則先可以斷開顯示器，只連接電機、電池與控制器即可，測量參數分析原因，等電機正常運行了，再檢查顯示器。
電動自行車的零部件較多，電動自行車的維修從本質上說是零件的維修與更換，所以下面從關鍵的零部件闡述可能出現的故障。

　　1、車架
　　車架是整車的安全核心，車架強度或制作精度不良會嚴重影響使用，如發現整車騎行時總往一邊歪，可能是車輛整體有傾斜；如果整車有較嚴重的內凹，可能是過負載并在路況較差的地方騎行，導致整車有變形，發生變形的可能之處是前立管與前三角焊接處有裂紋或鞍管平叉與車架的結合部有裂紋。如有“嗒嗒”的金屬敲擊聲，可能是某些接片的強度或焊接問題。

　　2、后平叉
　　后平叉一般無多大問題，主要是安裝時或使用路況造成的后平叉螺絲松動，一旦后平叉螺絲松動，則就會有后輪的擺動，導致剎車時的嚴重擺尾，高速(High Speed)騎行時車輛的搖晃，腳蹬用力時的掉鏈；后平叉上電機接片的強度也很重要，特別

　　是開口的尺寸及剛性，因為在特別場合（如緊急剎車），對剛性是一個考驗，所以一般在擰緊電機的螺母后應退回半圈，這樣反而不會松動。

　　3、前叉
　　前叉分簡易型與帶避震型，現一般多用帶避震型，前叉比較容易受損，一般的碰撞及強大的俯沖都會使前叉彈簧受損，損傷的結果是前輪泥板與前三角相碰或前輪與塑件相碰，導致轉不過彎。此種現象可以用較大的力壓前叉看間隙決定是否換前叉，或用另外的方法，增大間隙解決。

　　4、把手與立管
　　把手與立管在新車時一般不用修，只是使用時間較長后會出現生銹，此時不能強擰螺絲，應該先用松繡水處理一段時間，再用鐵榔頭小心敲打前立管外部，在擰螺絲時最好用梅花板手或套筒扳手，一般不用呆板手或活絡扳手。

　　5、塑件
　　塑件一般不維修，之所以列這一條主要是塑件的共振問題，在發生共振問題時主要考慮緊固件有否松動，必要時可以在塑件上加粘口，改變共振的頻率。

　　6、儀表
　　儀表是電動車顯示部位，現在常規在使用的儀表分為LED顯示與指針式顯示。
LED儀表故障率比較低，但一旦出現故障比較難查，必須了解某些比較器的特性、穩壓電路的結構，如果是電壓指示不準確，則可以調節基準的可調電阻來實現；在設計LED的儀表時，很有可能把一些輔助功能（如欠壓指示、來電顯示、巡航等）集中在顯示板上，所以必須了解線路板的各項功能，再進行維修。指針式的儀表按速度(Tempo)表可以分為有刷方式和無刷方式，按控制極性可以分為正極控制與負極控制；有刷方式和無刷方式的區別可用圖1說明。
　　有刷接法的速度(Tempo)線電壓是從大到小變化的；有刷A類接法與有刷B類接法都能達到預期的效果，但有刷B類接法的壽命會更長，因為一般情況下電流表的消耗電流在15mA以上，而R1電位器的壓降在45V左右，故電位器的功耗在0.7W左右，這對于較差的電位器來講壽命較短。電位器一旦損壞，速度(Tempo)表就不會轉；有刷B類接法克服如上的缺陷，采用旁路的接法，降低了對電位器的要求。
無刷接法的速度(Tempo)線電壓是從小到大變化的，因為無刷速度(Tempo)線的電壓可以做的比較低，所以電位器損壞的概率較小。
　　控制極性可以分為正極控制與負極控制。正極控制指的是開關控制電源正、負極公共；負極控制指的是開關控制電源負、正極公共。
　　指針式儀表的電壓表一般采用電壓儀表在做，也有用電流表做電壓指示的，兩種原理是不一樣的，但顯示的效果相差不大，用電壓儀表做的可以用圖2說明。
　　36V的儀表穩壓管一般用30V的，48V的儀表穩壓管一般用39V的，這樣在快到欠壓時，穩壓二極管就會崩潰，儀表也就指示在欠壓區；限流電阻的目的是給電壓表及穩壓二極管提供一個適當的工作環境。用電流表做電壓指示與速度(Tempo)表原理相差不多，這里不再重述。
　　7、線纜
　　線纜的本質損壞是維修中不太容易碰到的，但一旦碰到查找原因比較費時。一般來講，在檢修時，先根據控制器或顯示器的功能查找可能發生問題的區域，再按對應顏色查找線纜的連接。

　　8、控制器
　　控制器是維修中最關注的器件之一，控制器的損壞也較常見。
　　一般控制器引線中包含幾個項目：電源線、電機線，無刷一般有五芯霍爾線、轉剎把線、速度(Tempo)線、剎車燈線、欠壓線、助力線等。從外觀上看，線徑較粗的（1.5mm以上）為電源線及電機線，五芯捆綁的一般為電機霍爾信號線，轉剎把線一般為三芯2個或四芯1個插件，速度(Tempo)線、剎車燈線、欠壓線一般為單芯線；當然，不能單憑插件或線徑確定其功能，從電器角度可以作如下判斷：電源進線較粗，一般是紅色線與黑色線，紅色與電源正極直通或通過開關與電源正接通，黑色線直通電池的負極，紅色與電源正極直通的會有弱電開關線，此線提供控制器內部工作的電源，一般與大功率的電阻相連；轉把線是3根，在接通控制器電源后，可以對地（電源黑線）測量3根線的電壓，一般把最高電壓的為轉把供電正，轉把的地線與電源黑線通，那剩下便是信號線了，如果想驗證判斷是否正確，只要轉動轉把檢測信號電壓是否是0.8-4.2V（5V供電）變化即可；剎把有2根線（機械開關），也有3根線的（霍爾開關），2根線機械開關的只有合上與斷開兩種狀態，3根線的霍爾剎把與轉把一樣先判斷電源，再判斷信號，一般剎把有常高與常低2種，常高剎把動作時，信號對地，常低剎把剛好相反。速度(Tempo)線、剎車燈線、欠壓線、助力線一般測量方法是相應動作時對地電壓的測量。一般控制器損壞表現為電機不轉、轉動噪聲大、時轉時不轉、時正轉時反轉、控制器溫升快、電機無力等，對控制器而言，電機不轉可能是剎把斷電信號的干擾或單片機復位有問題，轉動噪聲大可能是CMOS管的續流有問題或相位搞錯，時轉時不轉可能是控制器供電電源的接觸不良，時正轉時反轉可能是控制器內控制正反轉的引腳有虛焊，控制器溫升快可能是控制器本身消耗的電流增加，一般消耗電流在30-40mA，或者是CMOS管工作有問題；電機無力可能是檢測過流的康銅絲焊接不良，導致無法通過大電流所致。

　　9、電機
　　市面上正在用的電機一般是有刷低速、有刷高速(High Speed)、無刷低速等，無刷高速(High Speed)一般不常用。高速(High Speed)與低速的區別主要在于有否齒輪減速，齒輪減速的目的是為了提高電機的轉速，進而提高電機在低速時的效率，增加低速時的輸出扭矩；一般高速(High Speed)電機都加有離合器，目的是在電機不出力時使外輪轂脫開電機負載，使滑行的距離加長，但高速(High Speed)電機結構復雜，成本較低速的高，而且隨著齒輪的磨損，噪聲加大，效率也相應的降低。我們在判斷電機的性能時主要有如下幾個指標：
　　（1）電機噪聲。噪聲每個電機均有，但不能有金屬等碰撞、彈珠擠壓、摩擦的噪聲，允許有均勻電磁噪聲，這些噪聲可以通過空心的金屬聽棒在電機軸上監聽。
　　（2）電機空載電流。檢測電機的空載電流主要反映電機的退磁，機械的磨損損耗，如果電流加大，電機空載轉速提高，一般情況下說明退磁現象較明顯。
　　（3）電機負載電流。檢測電機的負載電流主要反映電機的實際運行效率，如果負載電流加大，　　　　　　　　但實際力矩較小，說明電機效率很低，有必要檢查磁鋼的磁能積，另外線圈內部的焊接牢固也要引起重視；如果為有刷電機，需要檢驗換向器是否有短路的現象。
　　無刷電機霍爾常用開關型，在線檢測時主要檢驗霍爾信號的變化是否正確，一般為高低電壓輪流變化，變化次數為磁鋼數目的一半。如果仔細查看各線電壓的變化，可以發現它是有規律的6次重復循環，對于120度的電機變化應是100、110、010、011、001、101，對于60度的電機變化應是100、110、111、011、001、000。
　　另外，在修理無刷電機的霍爾時需注意霍爾的型號，在焊接時必須戴防靜電的手套或護腕，電烙鐵最好離線焊，并注意霍爾的正反面。
在修理有刷電機裝碳刷時，先把碳刷放入刷握，把碳刷的軟銅引線拉緊并固定在引線槽中，待內定子完全放入外傳子后放松碳刷并檢查碳刷的靈活度。

　　10、電池
　　現在一般使用的是鉛酸電池，鉛酸電池的正規檢測必須檢測實際容量，一般以0.5C為標準放電，Ｃ為２h率的容量值，如果沒有達到廠家規定的容量值，在包修期內可以調換。
　　在檢修時可以通過如下方式簡單檢測：
　　（1）測量電池的端電壓，試驗電池的短路電流；如果電池的端電壓較高，但在短路時火花很小，說明電池有開路等情況發生，一般內部極板焊接斷裂的情況比較少，注意檢查外露端子的虛焊及極片的嚴重腐蝕。
　　（2）充滿電后立即測量電池端電壓，然后放置５h以上，再次檢測端電壓，如果電壓下降幅度很大，而且再測量過程中仍以較大的幅度下降，說明電池自放電很嚴重，一般需更換。
　　（3）在充電過程中，電池發熱嚴重，但電池還沒有變形情況下，需檢查充電器的充電電流，一般10-14Ah電池充電電流是1.6-1.8A左右，17Ah-20Ah以上充電電流在2.5-3.0A左右。對于電池，因發熱嚴重而散失水分，所以需補充水分。簡易操作如下：打開電池的面蓋(Guy)，旋下電池6個安全閥，給每單格加純凈水或蒸餾水6mL左右，加液結束，采用脈沖式充電器深充一次，0.5C放電，再循環一次，應該有較大改善。

　　11、充電器
　　三段式充電器主要檢測以下幾個項目：
　　（1）輸出的空載電壓。這個值一般能說明開關電源是否正常工作，單體鉛酸電池的浮充電壓在14.0±0.1V，所以此值與電池個數的乘積為充電器的空載電壓。
　　（2）充電器的指示是否正確。一般紅色充電，綠色充滿，但不同的充電器有所不同，按說明書為準。
　　（3）充電器的充電電流是否正確。充電器的充電電流在電池中已說明，這里不再重述。
　　（4）充電時間在6-8h后的充電電流。一般三段式充電器在6-8h后將轉浮充，如不能轉為浮充，則充電電流仍然較大，使得電池發熱，所以必須檢查電池在充電電流小于450mA（10-14Ah）或小于650mA（17-22Ah）情況下，檢測電池的電壓是否在浮充電壓下。
　　（5）如果是脈沖式充電器，尚需檢查脈沖電流，較簡單的方法是看串入電池的電流表是否有規律的抖動。
　　12、燈泡
　　燈泡檢修應該很簡單，之所以放這一條，是因為現有的雙絲燈泡的公共極不一樣，如果與線纜未匹配好會導致燈泡的工作不正常，甚至會引起其他故障，如一開大燈整車不動等。雙絲燈泡的圖紙如圖3。

　　13、助力傳感器
　　現有助力傳感器一般多數是開關霍爾傳感器，開關霍爾傳感器的檢測方法如下：
　　（1）測試傳感器的工作電壓，一般用5V、15V等。
　　（2）測試傳感器的信號電壓在磁鋼動作時的變化，一般為傳感器工作電壓與地電位的跳變。
　　（3）注意傳感器的工作面與磁鋼的磁極配合。
以上介紹是關于電動車主要部件或容易發生問題的部件，希望對廣大的維修人員有所幫助。