电动车自行车柔性故障刚性故障维修浅谈

　　摘   要：电动自行车的故障一般分为柔性故障和刚性故障。无论是柔性故障还是刚性故障都要讲究最小化原则。本文详细介绍了电动自行车车架、后平叉、前叉、把手、立管、仪表、控制器、电机、电池、充电器、助力传感器等的维修方法。
关键词：电动自行车；控制器；电机；电池；充电器；助力传感器

　　做任何事情都有一个程序，一个过程，搞电动自行车维修也有一种思路，一个流程。
故障车辆进您的维修店，第一件事是询问故障现象，如果比较忙，则先记录故障现象待会再修；电动车的故障现象会很多，比如说不会转，不断电，大灯不亮等，但不管故障现象如何多，可把它归纳为两类：
　　一类为柔性故障：所谓柔性故障，指的是有时候出现，有时候不出现，或者说故障发生没有明显的规律可循，如控制器中的康铜丝脱焊，有时接触好，电机正常运行；有时接触不好，电机就会启动无力。此类故障必须先分析相关涉及的方面，测量相关的参数，如一时无头绪，则最简单也最有效的方法就是换零件。
　　一类为刚性故障：所谓刚性故障，指的是此类故障一旦发生便一直不变，故障范围不扩大、不转移，故障现象不更改。如断电刹把损坏，造成无法切断电机电源，换一只新品即可，此类故障比较好修复，一般了解一点理论知识的能先判断后换件，提高维修的速率。
　　维修有一个原则，那就是最小化原则。简单的问题本身已最小化，复杂的问题要抓住问题的关键点，找到解决的突破口。如一辆车转动转把电机不转，显示器的工作也不正常，则先可以断开显示器，只连接电机、电池与控制器即可，测量参数分析原因，等电机正常运行了，再检查显示器。
电动自行车的零部件较多，电动自行车的维修从本质上说是零件的维修与更换，所以下面从关键的零部件阐述可能出现的故障。

　　1、车架
　　车架是整车的安全核心，车架强度或制作精度不良会严重影响使用，如发现整车骑行时总往一边歪，可能是车辆整体有倾斜；如果整车有较严重的内凹，可能是过负载并在路况较差的地方骑行，导致整车有变形，发生变形的可能之处是前立管与前三角焊接处有裂纹或鞍管平叉与车架的结合部有裂纹。如有“嗒嗒”的金属敲击声，可能是某些接片的强度或焊接问题。

　　2、后平叉
　　后平叉一般无多大问题，主要是安装时或使用路况造成的后平叉螺丝松动，一旦后平叉螺丝松动，则就会有后轮的摆动，导致刹车时的严重摆尾，高速(High Speed)骑行时车辆的摇晃，脚蹬用力时的掉链；后平叉上电机接片的强度也很重要，特别

　　是开口的尺寸及刚性，因为在特别场合（如紧急刹车），对刚性是一个考验，所以一般在拧紧电机的螺母后应退回半圈，这样反而不会松动。

　　3、前叉
　　前叉分简易型与带避震型，现一般多用带避震型，前叉比较容易受损，一般的碰撞及强大的俯冲都会使前叉弹簧受损，损伤的结果是前轮泥板与前三角相碰或前轮与塑件相碰，导致转不过弯。此种现象可以用较大的力压前叉看间隙决定是否换前叉，或用另外的方法，增大间隙解决。

　　4、把手与立管
　　把手与立管在新车时一般不用修，只是使用时间较长后会出现生锈，此时不能强拧螺丝，应该先用松绣水处理一段时间，再用铁榔头小心敲打前立管外部，在拧螺丝时最好用梅花板手或套筒扳手，一般不用呆板手或活络扳手。

　　5、塑件
　　塑件一般不维修，之所以列这一条主要是塑件的共振问题，在发生共振问题时主要考虑紧固件有否松动，必要时可以在塑件上加粘口，改变共振的频率。

　　6、仪表
　　仪表是电动车显示部位，现在常规在使用的仪表分为LED显示与指针式显示。
LED仪表故障率比较低，但一旦出现故障比较难查，必须了解某些比较器的特性、稳压电路的结构，如果是电压指示不准确，则可以调节基准的可调电阻来实现；在设计LED的仪表时，很有可能把一些辅助功能（如欠压指示、来电显示、巡航等）集中在显示板上，所以必须了解线路板的各项功能，再进行维修。指针式的仪表按速度(Tempo)表可以分为有刷方式和无刷方式，按控制极性可以分为正极控制与负极控制；有刷方式和无刷方式的区别可用图1说明。
　　有刷接法的速度(Tempo)线电压是从大到小变化的；有刷A类接法与有刷B类接法都能达到预期的效果，但有刷B类接法的寿命会更长，因为一般情况下电流表的消耗电流在15mA以上，而R1电位器的压降在45V左右，故电位器的功耗在0.7W左右，这对于较差的电位器来讲寿命较短。电位器一旦损坏，速度(Tempo)表就不会转；有刷B类接法克服如上的缺陷，采用旁路的接法，降低了对电位器的要求。
无刷接法的速度(Tempo)线电压是从小到大变化的，因为无刷速度(Tempo)线的电压可以做的比较低，所以电位器损坏的概率较小。
　　控制极性可以分为正极控制与负极控制。正极控制指的是开关控制电源正、负极公共；负极控制指的是开关控制电源负、正极公共。
　　指针式仪表的电压表一般采用电压仪表在做，也有用电流表做电压指示的，两种原理是不一样的，但显示的效果相差不大，用电压仪表做的可以用图2说明。
　　36V的仪表稳压管一般用30V的，48V的仪表稳压管一般用39V的，这样在快到欠压时，稳压二极管就会崩溃，仪表也就指示在欠压区；限流电阻的目的是给电压表及稳压二极管提供一个适当的工作环境。用电流表做电压指示与速度(Tempo)表原理相差不多，这里不再重述。
　　7、线缆
　　线缆的本质损坏是维修中不太容易碰到的，但一旦碰到查找原因比较费时。一般来讲，在检修时，先根据控制器或显示器的功能查找可能发生问题的区域，再按对应颜色查找线缆的连接。

　　8、控制器
　　控制器是维修中最关注的器件之一，控制器的损坏也较常见。
　　一般控制器引线中包含几个项目：电源线、电机线，无刷一般有五芯霍尔线、转刹把线、速度(Tempo)线、刹车灯线、欠压线、助力线等。从外观上看，线径较粗的（1.5mm以上）为电源线及电机线，五芯捆绑的一般为电机霍尔信号线，转刹把线一般为三芯2个或四芯1个插件，速度(Tempo)线、刹车灯线、欠压线一般为单芯线；当然，不能单凭插件或线径确定其功能，从电器角度可以作如下判断：电源进线较粗，一般是红色线与黑色线，红色与电源正极直通或通过开关与电源正接通，黑色线直通电池的负极，红色与电源正极直通的会有弱电开关线，此线提供控制器内部工作的电源，一般与大功率的电阻相连；转把线是3根，在接通控制器电源后，可以对地（电源黑线）测量3根线的电压，一般把最高电压的为转把供电正，转把的地线与电源黑线通，那剩下便是信号线了，如果想验证判断是否正确，只要转动转把检测信号电压是否是0.8-4.2V（5V供电）变化即可；刹把有2根线（机械开关），也有3根线的（霍尔开关），2根线机械开关的只有合上与断开两种状态，3根线的霍尔刹把与转把一样先判断电源，再判断信号，一般刹把有常高与常低2种，常高刹把动作时，信号对地，常低刹把刚好相反。速度(Tempo)线、刹车灯线、欠压线、助力线一般测量方法是相应动作时对地电压的测量。一般控制器损坏表现为电机不转、转动噪声大、时转时不转、时正转时反转、控制器温升快、电机无力等，对控制器而言，电机不转可能是刹把断电信号的干扰或单片机复位有问题，转动噪声大可能是CMOS管的续流有问题或相位搞错，时转时不转可能是控制器供电电源的接触不良，时正转时反转可能是控制器内控制正反转的引脚有虚焊，控制器温升快可能是控制器本身消耗的电流增加，一般消耗电流在30-40mA，或者是CMOS管工作有问题；电机无力可能是检测过流的康铜丝焊接不良，导致无法通过大电流所致。

　　9、电机
　　市面上正在用的电机一般是有刷低速、有刷高速(High Speed)、无刷低速等，无刷高速(High Speed)一般不常用。高速(High Speed)与低速的区别主要在于有否齿轮减速，齿轮减速的目的是为了提高电机的转速，进而提高电机在低速时的效率，增加低速时的输出扭矩；一般高速(High Speed)电机都加有离合器，目的是在电机不出力时使外轮毂脱开电机负载，使滑行的距离加长，但高速(High Speed)电机结构复杂，成本较低速的高，而且随着齿轮的磨损，噪声加大，效率也相应的降低。我们在判断电机的性能时主要有如下几个指标：
　　（1）电机噪声。噪声每个电机均有，但不能有金属等碰撞、弹珠挤压、摩擦的噪声，允许有均匀电磁噪声，这些噪声可以通过空心的金属听棒在电机轴上监听。
　　（2）电机空载电流。检测电机的空载电流主要反映电机的退磁，机械的磨损损耗，如果电流加大，电机空载转速提高，一般情况下说明退磁现象较明显。
　　（3）电机负载电流。检测电机的负载电流主要反映电机的实际运行效率，如果负载电流加大，　　　　　　　　但实际力矩较小，说明电机效率很低，有必要检查磁钢的磁能积，另外线圈内部的焊接牢固也要引起重视；如果为有刷电机，需要检验换向器是否有短路的现象。
　　无刷电机霍尔常用开关型，在线检测时主要检验霍尔信号的变化是否正确，一般为高低电压轮流变化，变化次数为磁钢数目的一半。如果仔细查看各线电压的变化，可以发现它是有规律的6次重复循环，对于120度的电机变化应是100、110、010、011、001、101，对于60度的电机变化应是100、110、111、011、001、000。
　　另外，在修理无刷电机的霍尔时需注意霍尔的型号，在焊接时必须戴防静电的手套或护腕，电烙铁最好离线焊，并注意霍尔的正反面。
在修理有刷电机装碳刷时，先把碳刷放入刷握，把碳刷的软铜引线拉紧并固定在引线槽中，待内定子完全放入外传子后放松碳刷并检查碳刷的灵活度。

　　10、电池
　　现在一般使用的是铅酸电池，铅酸电池的正规检测必须检测实际容量，一般以0.5C为标准放电，Ｃ为２h率的容量值，如果没有达到厂家规定的容量值，在包修期内可以调换。
　　在检修时可以通过如下方式简单检测：
　　（1）测量电池的端电压，试验电池的短路电流；如果电池的端电压较高，但在短路时火花很小，说明电池有开路等情况发生，一般内部极板焊接断裂的情况比较少，注意检查外露端子的虚焊及极片的严重腐蚀。
　　（2）充满电后立即测量电池端电压，然后放置５h以上，再次检测端电压，如果电压下降幅度很大，而且再测量过程中仍以较大的幅度下降，说明电池自放电很严重，一般需更换。
　　（3）在充电过程中，电池发热严重，但电池还没有变形情况下，需检查充电器的充电电流，一般10-14Ah电池充电电流是1.6-1.8A左右，17Ah-20Ah以上充电电流在2.5-3.0A左右。对于电池，因发热严重而散失水分，所以需补充水分。简易操作如下：打开电池的面盖(Guy)，旋下电池6个安全阀，给每单格加纯净水或蒸馏水6mL左右，加液结束，采用脉冲式充电器深充一次，0.5C放电，再循环一次，应该有较大改善。

　　11、充电器
　　三段式充电器主要检测以下几个项目：
　　（1）输出的空载电压。这个值一般能说明开关电源是否正常工作，单体铅酸电池的浮充电压在14.0±0.1V，所以此值与电池个数的乘积为充电器的空载电压。
　　（2）充电器的指示是否正确。一般红色充电，绿色充满，但不同的充电器有所不同，按说明书为准。
　　（3）充电器的充电电流是否正确。充电器的充电电流在电池中已说明，这里不再重述。
　　（4）充电时间在6-8h后的充电电流。一般三段式充电器在6-8h后将转浮充，如不能转为浮充，则充电电流仍然较大，使得电池发热，所以必须检查电池在充电电流小于450mA（10-14Ah）或小于650mA（17-22Ah）情况下，检测电池的电压是否在浮充电压下。
　　（5）如果是脉冲式充电器，尚需检查脉冲电流，较简单的方法是看串入电池的电流表是否有规律的抖动。
　　12、灯泡
　　灯泡检修应该很简单，之所以放这一条，是因为现有的双丝灯泡的公共极不一样，如果与线缆未匹配好会导致灯泡的工作不正常，甚至会引起其他故障，如一开大灯整车不动等。双丝灯泡的图纸如图3。

　　13、助力传感器
　　现有助力传感器一般多数是开关霍尔传感器，开关霍尔传感器的检测方法如下：
　　（1）测试传感器的工作电压，一般用5V、15V等。
　　（2）测试传感器的信号电压在磁钢动作时的变化，一般为传感器工作电压与地电位的跳变。
　　（3）注意传感器的工作面与磁钢的磁极配合。
以上介绍是关于电动车主要部件或容易发生问题的部件，希望对广大的维修人员有所帮助。