Технологии ремонта и обслуживания гибридных автомобилей. Школа Сергея Гордеева. Урок 13
Прошлый урок мы заканчивали следующими словами: «Напомню, что нужно выполнить пред снятием с ТС высоковольтной батареи: Снимем заднее сиденье. Сначала подушку, которая держится без всяких болтов – только на защелках. Затем спинку, которая снизу крепится к кузову тремя болтами. Отключим два толстых оранжевых силовых провода, которые протянуты к инвертору и проходят с левого бока ВВБ. Открутим три нижних болта, которые крепят ВВБ к полу кузова, и четыре сверху. Снимем воздуховод ВВБ, который держится на трех болтах и одном саморезе.
Переходим к багажному отсеку. Снимем обшивку, которая крепится на пластиковые пистоны. Приступаем непосредственно к демонтажу зарядного штатного устройства ВВБ. Оно крепится двумя болтами. Отключаем три разъема от ВВБ и один от гнезда сервисного размыкателя. Про последний обычно забывают, так как его трудно заметить. В результате при извлечении ВВБ разъем ломается. В левом верхнем углу откручиваем защитную растяжку воздушной заслонки и саму заслонку. Откручиваем четыре болта крепления ВВБ к полу.
Все – высоковольтная батарея полностью готова к снятию».
Теперь продолжим. Снимать (вытаскивать) ВВБ с машины удобнее всего вдвоем через заднюю левую дверь (фото 10). Я неоднократно видел, как ВВБ вытаскивали через багажник – этот путь весьма неудобен и даже травмоопасен. Мы делаем это, как и сказал, только через заднюю левую дверь. Работать с извлеченной батареей начинаем на полу, так как в процессе ремонта ее придется кантовать, а на верстаке это делать крайне неудобно.
Приступаем к разбору самой ВВБ.
1. Для этого кладем ее на заднюю стенку и ключом на «10» откручиваем снизу четыре зеленых болта крепления блоков элементов к корпусу. Многие ремонтники про это забывают и потом по нескольку часов мучаются, пытаясь извлечь блоки с элементами из корпуса батареи (фото 11).
2. Снимаем крышку ВВБ, открутив все болты по кругу и вставив в гнезда сервисный размыкатель. Внимание: два болта этой крышки также имеют защиту от «дурака», реализованную в виде двух болтов TOREX. Для чего? Это не позволит «любителям», не имеющим специнструмента, откручивать эти болты и залезать в ВВБ. Нужно заранее запастись таким инструментом, и тогда вы сделаете работу профессионально (фото 12).
3. Извлекаем вентилятор системы охлаждения ВВБ (фото 13), открутив винты крепления и отсоединив дренажные резиновые трубки. При снятии вентилятора будьте внимательны и не повредите датчик температуры, который встроен в корпус вентилятора (фото 14).
4. Демонтируем пластиковую защитную крышку системы «майн-реле» и откручиваем от нее провода № 1, 3 и 4 (фото 15–17).
5. Снимаем блок управления ВВБ (фото 18).
6. Откручиваем четыре зеленых болта крепления блоков ВВБ к корпусу с передней части блоков.
7. Извлекаем из корпуса батареи блок № 1 (левый). Систему «майн-реле» от него отсоединять необязательно. А вот разъем температурного датчика (сверху) отключить не забудьте. Обращаю внимание на то, что корпус блока плотно закреплен с помощью направляющих к ВВБ. Чтобы снять блок, нужно сначала сдвинуть его с места. Для этого, приложив значительные усилия, блок следует немного приподнять вверх и только потом выдвигать его по направляющим из корпуса батареи.
8. Выдвинув блок № 1, откручиваем болты крепления силовых проводов (фото 19).
9. Так же поступаем и с блоком № 2 (фото 20).
Теперь, когда блоки извлечены из корпуса ВВБ, работать с ними на верстаке или на специальной гидравлической тележке – столе – будет гораздо удобнее (фото 21).
Следующий этап ремонта заключается в «просадке» элементов батареи калиброванной нагрузкой до номинала, с вычислением остаточной емкости элементов по специальной таблице, замером напряжения и выбраковкой неисправных элементов. Для этого нужно нагрузить высоковольтную батарею гибридного автомобиля. Это будем делать с помощью мощной нагрузочной вилки, которая способна «просадить» все элементы высоковольтной батареи одновременно и с одинаковой силой тока.
Тут нам понадобится нагрузочный аппарат, который мы должны изготовить своими руками либо приобрести заводской аналог стоимостью более 300 тыс. руб. Предлагаю пойти первым путем. Что нам для этого понадобится?
1. Воздушный ТЭН на 1,5 кВт.
2. Воздушный ТЭН на 300 Вт (или как у нас: два ТЕНа по 150 Вт). В принципе вы можете использовать ТЭНы любого номинала (мощности), какие только найдете. В этом случае вам просто придется составить свои таблицы определения остаточной емкости элемента в зависимости от времени нагрузки и ее мощности. Можно для разных типов (конструкций) ВВБ сделать свои нагрузочные агрегаты.
3. Цифровой вольтметр с диапазоном измерений от 50 до 500 В.
4. Цифровой вольтметр с диапазоном измерений от 1 до 20 В.
5. Два мощных выключателя. Мы используем в качестве выключателей сервисные размыкатели от ВВБ Prius в 20-м кузове.
6. Несколько хороших толстых медных силовых проводов с наконечниками под винт-гайку. А провода опять используем от неисправных ВВБ.
7. Корпус. Мы изготовили его из обрезков оцинкованного железа. Вот как он выглядит в собранном виде (фото 22).
Принципиальная электрическая схема нашего нагрузочного аппарата будет опубликована в книге по ремонту и обслуживанию гибридных автомобилей, которая готовится к изданию в 2017 году.
Несмотря на малопрезентабельный вид, этот аппарат работает у нас уже более восьми лет. Единственное, что мы в нем поменяли за это время, – вольтметр (цешка) стоимостью 120 руб. Для тех, кому интересна электрическая схема устройства, постараюсь объяснить на словах. Два ТЭНа (один мощный, другой в 5 раз слабее) подключены параллельно друг другу. Каждый имеет свой мощный силовой выключатель. В параллель им подключен цифровой вольтметр на 50–500 В. Почему именно цифровой?
Потому что, работая с ним, не нужно заморачиваться с полярностью диагностируемой ВВБ. Прибор все равно будет показывать необходимое напряжение, даже если мы перепутаем полярности при подключении. Нагрузка в качестве ТЭНов полярности не имеет. На сборку такого прибора у нас уйдет два-три часа. Предостерегу от главных ошибок при комплектации прибора: не используйте тонкие медные провода и маломощные выключатели! Они сгорят (расплавятся) у вас при первом же включении устройства. Когда прибор собран и готов к работе, переходим к самому процессу организации нагрузки ВВБ. Нагружать элементы ВВБ будем поблочно, т. е. в сборке по 20 штук. Как подключить нагрузочный агрегат?
1. Выключатели обоих ТЭНов должны быть разомкнуты.
2. Прикручиваем (именно прикручиваем!) провода (выводы) штатными болтами нагрузочного аппарата к клемме «+» и «–» блока ВВБ.
3. Смотрим на показатели напряжения вольтметра. В данном случае оно ровняется 156,3 В. На практике это напряжение будет соответствовать примерно 150–180 В. Это зависит от многих факторов: состояния элементов ВВБ, количества неисправных элементов в блоке, длительности проведенной эквализации и т. д. (фото 23).
4. Засекаем на секундомере (часах) время и включаем оба выключателя ТЭНов (фото 24).
5. Пока элементы просаживаются, мы готовим ручку с бумагой. Лучше, если это будет не простой листок бумаги, а специально для этого приготовленный лист диагностики ВВБ.
6. Еще нам потребуется помощь двух человек. В качестве одного из помощников используйте специально обученного работника вашего автосервиса. А вот функцию второго лучше всего доверить хозяину (владельцу) автомобиля. Этим мы убьем сразу двух зайцев: не будем отвлекать от работы других специалистов автосервиса и позволим владельцу автомобиля собственными глазами увидеть состояние его ВВБ. После этого у него никогда не возникает вопросов, почему нужно менять, например, четыре элемента в батарее, а не два или один.
Я еще не видел ни одного автовладельца, который отказался бы от участия в диагностике его ВВБ. Когда на глазах хозяина какой-то из элементов «падает» до 4–5 В, его не нужно убеждать в том, что этот элемент следует заменить. Он сам все видит и понимает. Причем владельцу авто мы поручаем «самое ответственное» дело – внесение показаний в диагностический лист. Идем дальше. Ждем пока вольтметр не покажет напряжение (или напряжение не упадет до…) 140 В. Сколько на это уйдет времени? А вот это как раз и зависит от емкости ВВБ и степени ее зарядки. Для этого мы и проводили процесс эквализации батареи перед ее снятием с автомобиля (фото 25).
7. Как только мы увидим, что напряжение на блоке упало до 140 В, сразу начинаем вторым вольтметром измерять напряжение на каждом элементе поштучно. Начинать следует обязательно с элемента № 1. Почему это важно, поймете чуть позже, по ходу процесса. Вы измеряете своим щупом вольтметра напряжение с одной стороны, ваш помощник – с другой, а владелец авто записывает все эти показания в диагностический лист (фото 26).
8. Еще раз обращаю внимание на вольтметр: он должен быть только цифровым и способен работать с напряжением от 1 до 20 В и с точностью до 0,01 В. Когда напряжение на блоке из 20 «бамбуков» упадет до 140 В – на каждом элементе по законам математики должно быть 7,0 В (140 : 20 = 7,0 В). В реальности картинка будет другой. Например, вы начинаете измерение напряжения на элементах и видите, что оно на первом элементе соответствует 7,36 В, на втором – 7,38 В, на третьем – 7,35 В и т. д. Почему? Что за чудеса?
9. На самом деле чудес не бывает! Просто либо один из элементов никудышний, либо несколько таких плохих просели до 5–6 В. Вот тут наша основная задача – не ошибиться с правильностью нагрузки этого блока. Нагрузить блок нужно так, чтобы среднее напряжение на всех его элементах соответствовало бы 7,00 В! Подчеркну еще раз – СРЕДНЕЕ напряжение. Это значит, что если у нас один из элементов будет, например, иметь 7,26 В, второй – 5,41 В, третий – 6,42 В, а остальные от 6,9 до 7,1 В, то это и будет средним напряжением в 7,0 В на элементе.
10. Прошу еще раз перечитать абзац выше и понять его в полной мере. На всякий случай поясню еще раз. Все элементы у нас будут «просаживаться» по-разному, так как одинаковых элементов не бывает. Они отличаются друг от друга по емкости, по внутреннему сопротивлению, по эффекту памяти и т. д. Но нам нужно найти «золотую середину», которая соответствует 7,00 В! И вот когда мы, наконец, увидим эту золотую середину, то отключим от питания большой ТЭН. Только большой (фото 27)!
11. Обращу особое внимание: маленький ТЭН не должен отключаться от нагрузки при этом ни на одну секунду! Нельзя делать так: отключить оба ТЭНа, а потом включить маленький. Если у вас маленький нагреватель отключится хотя бы на секунду, то вся работа пойдет насмарку. Нужно будет снова собирать ВВБ, устанавливать ее на машину, проводить эквализацию, снимать, разбирать, нагружать и т.д.
12. Отключив большой ТЭН, начинаем запись параметров в диагностический лист ВВБ: первый элемент – 7,12 В, второй – 7,18 В, третий – 7,20 В и т. д. Обратите внимание, что среднее напряжение на элементах резко выросло при отключении большей из нагрузок примерно на 0,2 В. Это нормально, и пугаться не стоит. Общее напряжение блока при этом поднимется примерно на 3–5 В. В нашем случае оно стало 142,9 В (фото 28).
13. При записи самое главное для нас – скорость измерения. То есть чем быстрее вы измерите все 20 элементов и запишете, тем точнее и лучше будет ремонт. Запомните, максимальное время измерения – 1 мин. Это время является критическим. Если вы не успели измерить напряжение на 20 элементах за 60 с, то дальнейшие измерения будут уже неверны или некорректны. Потренируйтесь несколько раз измерить напряжение на ВВБ без нагрузки (в качестве тренировки с отсечкой времени), и скоро вы легко будете укладываться в положенный норматив.
14. Наши электрики проводят такие измерения за 20–25 с. Клиент, который записывает, не должен отрываться от листа, а быстро записывать только сотые вольта при напряжении 6 или 7 В. Целый вольт необходимо записывать, только если он равен 5 или меньше. Это сокращает время для измерения и записи на 10–15 с (а они для нас очень важны). Ваша задача только диктовать, а задача вашего помощника – после высвечивания цифры на вольтметре перекидывать щуп со своей стороны блока на следующий элемент согласно нумерации.
Еще раз самое главное: первое – чем быстрее вы произведете запись всех 20 элементов – тем проще и надежнее будет ремонт. Второе: измерение проводим строго согласно нумерации элементов в блоке № 1 (фото 29). Такую же процедуру нагрузки проводим и с блоком № 2 (фото 30). На нем напряжение без нагрузки довольно сильно отличается от показателей нагрузки на блоке № 1 и составляет 164,4 В.
15. Обратите внимание, что, проводя измерения в этом блоке, мы должны идти от элемента № 21 к элементу № 40. А сами элементы расположены в чуть другой последовательности, чем в первом блоке. Чтобы не путаться с нумерацией элементов, можно пользоваться схемой диагностического листа. А можно и запомнить для себя, что с 20-го и 21-го элемента ВВБ длинные провода тянутся на сервисный размыкатель. Это очень помогает в работе.
16. С какими неожиданностями мы можем встретиться при организации нагрузки второго блока и как ее правильно выполнить? Запомните, что время нагрузки блоков, скорее всего, будет разным. Так как разнится и начальное напряжение на блоках. Оно может отличаться на 10 с, а может и на 10 мин. Например, в первом блоке было неисправно два элемента и он просел до 7 В на элементе за 7 мин, а во втором блоке неисправных элементов нет, и он будет просаживаться 15–20 мин.
Главное – это то, что вы должны просадить все элементы в среднем до 7 В. Если вы в одном блоке просадите элементы в среднем до 7,10 В, а во втором – до 6,90 В, то ремонт ВВБ в этом случае вы выполнить не сможете, даже если у вас будет всего один неисправный элемент. Вам просто не удастся «сложить» элементы в одинаковые по емкости и напряжению пары.
17. Закончив все измерения, мы получаем заполненный диагностический лист ВВБ. На листе должны быть указаны госномер ремонтируемого автомобиля и номер ВВБ. Для чего это нам? В первую очередь для того, чтобы защитить себя от потребительского экстремизма. Кто не знаком с этим явлением, тому будет легко это понять на простом, но очень показательном примере из нашей собственной практики. Но об этом – на следующем уроке.
