汽车维修从入门到精通
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第2节 汽车维修设备

1.2.1 汽车维修工具

维修车辆需要使用多种工具,能否正确使用这些工具,会对作业效率、安全性和精度等产生不小的影响。另外,有些工具因制造商与型号不同,使用方法也不同,如果使用错误,不仅会带来风险,也可能造成重大事故。因此,了解工具的类型、用途并掌握正确的使用方法是十分重要的。

1.2.1.1 手持工具

1.扳手

扳手是拧紧、松开螺栓和螺母时使用最多的工具。两端口径相同的扳手是同口扳手,两端口径不同的扳手是双头扳手,只有一端开口的扳手是单头扳手。在使用扳手前,应查看扳手口径与螺栓头及螺母的尺寸是否合适。无论是旋紧还是回松,都应顺着拉力的方向施力(安全)。注意不要加长扳手柄,这会拧断螺栓或损坏螺纹。当需要加大力矩时,应使用梅花扳手或套筒扳手。当螺栓过紧无法松开时,不要用锤子等敲打柄部。活动扳手的扳手头部与普通扳手相似,但能通过调节螺丝带动活动钳来对口径进行调节,主要用于特殊尺寸的螺栓或螺母。管扳手只用来扳转圆管,其咬合力很强,急速加力时钳齿会损伤工件,因此,为防止圆管被钳伤,应垫入布块。扭力扳手可以在紧固螺栓及螺母的同时测量正在施加的力矩(旋转力),使用时需要装上套筒。维修用扳手类型及实物示意图如图1-15所示。

图1-15 维修用扳手类型及实物示意图

2.手钳

手钳有多种用途,如扭弯开尾销、截断金属线等,主要包括鲤鱼钳、扁嘴钳、尖嘴钳、钢丝钳、剪钳、水泵钳等类型,如图1-16所示。除截线钳(如钢丝钳、剪钳)外,其他手钳只用来钳夹工件,不可用来旋转螺母、横向使用或敲击。

图1-16 手钳类型及实物示意图

图1-16 手钳类型及实物示意图(续)

3.螺钉旋具

为适应不同的螺钉头,螺钉旋具分为十字型和一字型两种,如图1-17(a)所示,需要根据实际情况选用。注意:使用时应保证螺钉旋具的刃部正确嵌入螺钉头部的沟中。螺钉旋具不可随意改变用途。

4.锤子

单手锤是使用最多的一种锤子,其大小以锤头的质量表示,一般为0.1~0.4kg。检查锤用来检查紧固状态等。按照材料不同,锤子又分为塑料锤、铜锤、木锤及橡胶锤等,如图1-17(b)所示,非金属锤常用于敲打容易损伤或不允许损伤的物件。在使用锤子前,应查看锤头是否松动。使用时,若手握在接近锤头处,则会使敲打力减小,也不易落在准确的位置。注意锤头落面应与敲击面平行。若担心敲击面被损伤,则应在敲击面上垫木片。

图1-17 螺钉旋具与锤子

5.锥子

冲锥用来打刻记号(部件的区别、拆装记号),也可在钻孔前打出孔位点。

1.2.1.2 一般工具

1.防护罩布(保护罩、座席罩)

在对客户的车辆进行检修作业时,应先盖上防护罩布,以防车辆被刮伤或弄脏。防护罩布的样式如图1-18所示。

图1-18 防护罩布的样式

2.液压压力机

液压压力机用来压装半轴、差速器轴承等。按液压产生方式的不同,液压压力机分为手动式和电动式两种,如图1-19所示。其中,手动式较为常用。

图1-19 液压压力机

3.钻机

如图1-20(a)所示,电钻是用来在铁板上钻孔的工具,进行作业时应将钻头正确插入卡盘并将卡盘拧紧,否则钻头可能会在中途脱落或迸出。需要注意的是,必须先在工件上用中心冲打出孔位点;不要强行给钻头施加过大的力,导致其停转;不要通过反复切换开关来驱动停转的钻头;移动或更换钻头时应先使电动机完全停止转动;应以正确的姿势进行作业。

如图1-20(b)所示,台钻操作不当可能会伤害操作者,当钻孔即将被打通时,工件有时会因突然被钻头带动旋转而造成意想不到的伤害,因此在打孔前必须先用台虎钳或夹具将工件牢牢固定。不要戴手套,因为手套可能被卷入钻头,非常危险。工件材料是硬钢时,应降低钻头转速并添注切削油。

4.台虎钳

如图1-20(c)所示,台虎钳用来固定工件。当使用台虎钳固定工件时,不应将工件夹在台虎钳的端部,而应将其夹在中央部位。若需夹在端部,则可在另一端夹入相同厚度的木片。在固定工件的过程中,应用手轻稳地拧紧,切勿用锤子等敲打台虎钳的手柄,也不要在手柄上连接管子。若担心工件被夹伤,则可用木片或铜、铝、黄铜等附加件作为隔垫。

图1-20 钻机与台虎钳

5.轮式千斤顶

轮式千斤顶的作用是在放置安全支架时升降车辆。当用轮式千斤顶举升车辆后,将安全支架放置在车下,以便于实施车辆底部的检查及维修。轮式千斤顶与安全支架如图1-21所示。

图1-21 轮式千斤顶与安全支架

1.2.1.3 专用工具

专用工具指汽车主机厂为某款或者某系列车型研发所使用的维修工具,它能够快速、安全地拆装汽车发动机、变速器等总成的内部零件。因为汽车零件多为非标准尺寸,所以每款车型的专用工具也是不同的。宝马汽车发动机正时专用工具见表1-3。

表1-3 宝马汽车发动机正时专用工具

1.2.2 汽车举升设备

1.2.2.1 汽车举升设备类型

汽车举升机是在汽车维修过程中负责举升汽车的设备,可分为单柱式、双柱(两柱)式、四柱式、龙门式、移动超薄剪式及子母大剪式等类型,如图1-22所示。目前,汽车举升机的驱动类型主要分为气动式、液压式、机械式3类,其中以液压式居多,气动式最少。机械式举升机主要包括单电机驱动的螺纹传动举升机和双电机驱动的螺纹传动举升机。液压式举升机包括单缸举升机和双缸举升机。

图1-22 常见的汽车举升机类型

1.2.2.2 汽车举升设备操作要点

汽车举升机的操作要点与注意事项见表1-4。

表1-4 汽车举升机的操作要点与注意事项

1.2.3 汽车检测设备

1.2.3.1 机修检测工具及设备

1.轮胎气压计

轮胎气压计(以下简称胎压计)是测量轮胎气压的工具,它有多种形状。无论是哪一种轮胎气压计,都应该使轮胎气门嘴与气压计嘴压紧。带充(排)气管路的轮胎气压计如图1-23(a)所示。

2.点火正时灯

点火正时灯是测量点火时间的工具,其灯泡能够按照高压线传来的电子信号点亮,以照亮点火时间标记,从而对点火时间进行测量。当将发动机调整至规定怠速后,用点火正时灯照亮点火正时标记,以便于测量点火时间。点火正时灯如图1-23(b)所示。

图1-23 轮胎气压计与点火正时灯

3.火花塞间隙规

火花塞间隙规是检查和调节火花塞间隙的工具,如图1-24(a)所示。

4.气缸压力计

气缸压力计是用来测量气缸内压缩状态的工具。使用时需要先卸下火花塞,再将测量部分连接到火花塞孔内进行测量。缸内压力是否适宜,活塞环是否磨损,火花塞间隙是否正确,以及哪个气缸的压缩力最小,都可以通过气缸压力计指针的位置进行判断。

图1-24 间隙规与气缸压力计

5.真空计

真空计的作用是判断在真空压力作用下被操作的装置能否正常工作。

6.转速表

转速表通过测量高压线圈一次端子的电压,测量发动机的转速及凸轮闭合角(分电器触点闭合的角度)。

7.游标卡尺

游标卡尺由标准刻度和游标刻度(游尺)组成,能够方便、准确地对外径、内径和深度等尺寸进行测量,属于非常实用的工具。游标卡尺的构造如图1-25(a)所示。

8.千分尺

千分尺用于对外径、内径进行精密测量,根据其用途又可分为外径千分尺和内径千分尺。千分尺的精度比游标卡尺高。外径千分尺的构造如图1-25(b)所示,其套管(固定刻度)和旋转套(可动刻度)分别相当于游标卡尺的标准刻度和游标刻度。内径千分尺与外径千分尺的原理相同,只是在构造上将外径千分尺的量规部分独立分开。

图1-25 游标卡尺与外径千分尺的构造

9.百分表和千分表

百分表常用于测量形状和位置误差,以及小位移的长度。百分表的圆表盘上制有100个等分刻度,每个分度值相当于量杆移动0.01mm。若在圆表盘上制有1000个等分刻度,则每个分度值对应0.001mm,这种测量工具即为千分表。使用时,百分(千分)表的测量部件需要与被测物表面接触,通过滑移测量部件带动指针转动,从而对轴的弯曲、偏斜及平行度或平面的状态进行测量。此外,可以通过转动外壳使指针对准0刻度。百分表和千分表分别如图1-26(a)和图1-26(b)所示。

10.塞尺

塞尺主要用于检测间隙,如图1-26(c)所示。

图1-26 百分表、千分表与塞尺

1.2.3.2 电工检测工具及设备

1.跨接线

当汽车的蓄电池亏电时,可以通过跨接线连接外部蓄电池,以借用其电源起动,而用跨接线的一端连接蓄电池的正极,也可以为检查的部件提供稳定的12V电源。通过采用跨接线旁路(并联一个通道)电路中的开关、导线和插接器的方法来检查负载部件,跨接线还可以用来将电路要检查的部分搭铁。汽车电路维修用跨接线如图1-27所示。

2.试灯

试灯分为无源和有源两种,所谓有源就是指自身是带有电源的。无源试灯的手柄是透明的,其中装有发光二极管或小灯炮,手柄的一端装有带尖的探头,另一端接有一根带夹子的接地线,如图1-28所示。当使用有源试灯时,需要将电路的电源断开,并将接地线的夹子连接负载的接地端,将探头接触电源线,如果电路是通路,则试灯点亮;如果电路不通(证明电路有断路),则试灯不亮。

图1-27 汽车电路维修用跨接线

图1-28 无源试灯

图1-29 汽车电路维修常用的试电笔

3.试电笔

试电笔在电路检修中的用法如下:将试电笔的接地端接地(或搭铁),用另一端即测杆接触待检测的电路,如果电路没有断路点,则试电笔上的信号灯会点亮;如果信号灯不亮,则证明电路不通,有可能存在断路点。通过依次改变测试点,就可以找出断路点的位置。汽车电路维修常用的试电笔如图1-29所示。

4.万用表

万用表是在汽车电路故障检修中使用最多的一种工具,按结构与测试结果显示的不同,可分为指针式(普通)万用表与数字式万用表两种。现在主要使用数字式万用表(见图1-30),它不仅可以用来检测电路的通断和元器件的阻值、电压值,有的还可以检测频率信号、电流信号等。

图1-30 数字式万用表

5.汽车示波器

许多传感器和执行器的信号是采用电压、频率或其他以数字表示的信号,在发动机实际运转过程中,由于信号变化很快,很难从这些不断变化的信号中发现问题,因而需要利用汽车示波器(见图1-31)的相关检测功能对电控发动机系统中的曲轴传感器信号、凸轮轴传感器信号、氧传感器信号、空气流量计信号、喷油器信号、怠速电机控制信号及点火控制信号等一系列信号,通过示波图形的方式直观呈现。将所测信号波形与标准信号波形进行比较,若有异常之处,则表示该信号的控制电路或元器件本身存在问题,需要进一步详细检查。利用汽车示波器检查电子信号,对维修者提出了较高的汽车维修理论知识要求,需要维修者比较熟悉被测传感器或执行器的工作、控制原理,并具有一定的示波器操作技巧,从而可以正确观察波形(波峰、波幅等)。

图1-31 汽车示波器

6.信号模拟器

元器件模拟式测量是通过信号模拟器替代传感器向控制单元输送模拟的传感器信号,并对控制单元的响应参数进行分析比较的测量方式。

信号模拟器分为两种,一种是单路信号模拟器,另一种是同步信号模拟器。

单路信号模拟器是单一通道信号发生器,如图1-32所示。它只能输出一路信号,模拟一个传感器的动态变化信号。该模拟器的主要信号有可变电压信号0~15V、可变交直流频率信号0~10Hz,以及可变电阻信号,此外,单路信号模拟器还能用可变模拟信号去动态分析控制系统的响应,进而分析控制单元及系统的工作情况。

图1-32 单路信号模拟器

同步信号模拟器是两通道以上的信号发生器。它主要用于产生有相关逻辑关系的信号,如曲轴转角和凸轮轴传感器同步信号,用于模拟发动机运转工况,完成在发动机未转动的情况下对控制单元进行动态响应数据分析的试验。同步信号模拟器的功用包括:①用对比方式比较传感器的品质;②分析控制系统的响应数据参数。

以图1-33所示的汽车信号模拟器MST-9000为例,同路信号模拟器具备以下功能:

(1)提供全车系的曲轴信号模拟,可设定任意波形输出,并产生包含当前所有车型发动机的曲轴、凸轮轴信号,波形数据由电控单元(ECU)长期保存。

(2)磁电式曲轴信号全部由变压器隔离,以保证信号间不产生相互干扰。

(3)模拟全车系传感器信号,包括转速信号、车速信号(霍尔/磁电/光电信号)、轮速信号、氧传感器信号、节气门信号、空气流量计信号、进气压力传感器(模拟/数字)信号及爆燃传感器信号等。

(4)驱动全车系执行器,包括转速表、里程表、鼓风机控制模块、喷油器、点火线圈、点火模块、频率及脉宽控制电磁阀、步进电机(四线/六线)和汽车音响等。

(5)模拟全车系执行器,包括点火线圈、喷油器、怠速步进电动机及超声波发生器等。

图1-33 汽车信号模拟器MST-9000

1.2.4 汽车故障诊断仪

汽车故障诊断仪俗称解码器,它是利用配套连接线和汽车ECU数据输出DLC(检测接头)相连,从而达到与各种电控系统ECU进行数据交流的专用仪器。

汽车故障诊断仪最基本的功能是读取和清除电控系统故障码,具有综合功能的故障诊断仪,一般还具有系统传感器与执行器的静态及动态数据流分析功能,以及部分执行器的作动测试功能,有的还带有示波器显示功能、万用表功能和打印功能,有的则带有控制系统电路图、技术检测参数和维修指引以供参考,有的可以通过专用数据线直接和ECU相连进行资料的更新与升级,有些功能强大的原厂故障诊断仪还能对车上的ECU进行数据资料的重新写入和更改等。

汽车故障诊断仪通常分为原厂和非原厂两种。所谓原厂汽车解码器,指的是由汽车制造商提供或指定的解码器,如奔驰汽车的STAR、宝马汽车的GT1、大众(奥迪)汽车的VAS5054a和VAS6154、雪铁龙汽车的PPS2000及沃尔沃汽车的VIDA等,如图1-34所示。通常每个汽车制造商都有针对自己所生产的各种车系的原厂解码器,以便能为自己生产的汽车提供更好的售后检测服务。

图1-34 原厂汽车解码器

图1-34 原厂汽车解码器(续)

非原厂汽车解码器则是由汽车专业维修检测仪器设备厂商生产的汽车解码器,它不需由汽车制造商提供或指定,如德国博世(Bosch)公司的KTS570、美国的红盒子SCANNER MT2500、瑞典的AUTODGAGNOS,以及国内公司生产的电眼睛、修车王、车博士及车灵通等,如图1-35所示。

图1-35 非原厂汽车解码器

原厂汽车解码器一般只能诊断某单一品牌汽车制造商开发的车系,不能检测其他汽车公司生产的汽车,就像Intelligent Tester只能检测丰田汽车公司生产的车型,却不能用来诊断宝马、奔驰、福特、日产等车系。与原厂汽车解码器相比,非原厂汽车解码器一般可以检测多种不同汽车制造商所生产的汽车,如KTS570就可以诊断奔驰、宝马、大众(奥迪)、保时捷、通用等多家不同系列品牌车系。