在第43届世界技能大赛中,“汽车技术”赛项共有41个国家或地区的代表队参赛,是我国参加的赛项中参赛队最多的赛项。每个代表队3名成员:选手、裁判和技术翻译,选手年龄不能超过22周岁。我国选手取得了第四名的良好成绩,获得该赛项的优胜奖。
一、汽车技术赛项介绍
汽车技术赛项一般包含6大系统(模块),分别为“发动机管理系统”、“车身电子电气系统”、“发动机机械系统”、“传动系统”、“转向和悬架系统”、“制动和稳定性系统”等。本文主要从“车身电子电气系统”模块和“发动机管理系统”模块来介绍。
每个模块竞赛时间为3小时。汽车技术赛项最大的特别之处,是在竞赛期间选手必须将发现的故障和测量数据向裁判报告,并在电器电路图或控制线路图上指出故障部位等。只有这样,选手才能在故障诊断检测路径的各个环节上得分。历届大赛中,汽车技术赛项6个模块设置的得分点或得分环节超过了300多个,平均每个得分点的分值约为0.3。
二、“车身电子电气系统”模块
第43届世赛汽车技术赛项“车身电子电气系统”模块的竞赛用车为2015年款大众途观,设置的得分点分布在下列5大操作单元内。
(1)正确应用安全健康防护设备,检测蓄电池电压、接地状况;按照德国工业标准,绘制停车灯电路图、接地开关喇叭电路图、车门电动窗电路图等;检测仪表板上所有仪表的功能,设置的故障包括组合仪表控制单元J285指示灯不亮(保险片SB11熔断),显示的车外温度过高(车外温度传感器G17输出端植入了一个100Ω的电阻,导致显示的室外温度高达58度),数据总线诊断接口指示灯不亮(保险片SB15熔断,没有电源供应,CAN线故障),接线端153#线的电源继电器J681保险片故障等。
(2)检测所有不工作的车外灯,左前近光灯不亮(保险盒C针脚T1 0h/8的保险片SC23缺失导致前照灯开关E1没有电源供应,灯座T14e上的11线未连接),右前照灯闪烁(前照灯接地线缺失),右后尾灯(组合开关插头未接开关故障),左后转向灯不亮(灯泡短路),右后转向灯M8不亮、右后制动灯(右后尾灯)M22不亮(在开关插座T4b处2个灯的插头2和3之间交叉插错了),牌照灯不亮(左侧LED牌照灯插头在针脚T2k1上插反了)等。
(3)前雨刷器不工作(雨刷电机控制单元J400的保险片SB22故障,雨刷器插头没有插上),发动机舱盖锁失效(接触开关F266接地断路),后行李箱盖锁失效无法打开(要在10分钟内人工手动安全地拨动打开,保险片F256断路,电源线T17L没电,行李箱盖锁控制单元开关没有电源供应),后窗玻璃雨刷器不工作(接触继电器J59缺失保险片SB27导致后雨刷器保险片SC29没有电,接触继电器J59的2#端子未连接,保险片SB29的额定值小了因而熔断,向裁判索要正确的保险片)等。
(4)检测车门中控锁和车窗自动升降功能,驾驶员侧车门不能锁止,左后门中控锁不工作(锁住后不能打开),副驾驶座侧车窗调节开关故障(开关E1 07针脚插反了),后排门窗玻璃自动升降系统不工作(车门控制单元J386插头针脚丁32a/14与T32a/19不正常),右后车门儿童安全锁始终处于“ON”状态(开关E318针脚1和4跨接)等。
(5)测量并向裁判展示舒适系统CAN-high信号和雨刷系统LIN信号等;检测并清除所有故障码。
上述设置的故障点,竞赛前选手是不知道的,需要选手逐个进行诊断、检测和维修,恢复车身电子电气系统的正常功能。选手在每一个故障源上得到的诊断结论和测量结果,都要借助于技术翻译的协助,向裁判报告。图1为借助技术翻译的协助,我国选手在大众途观车身控制模块电路图中向裁判说明车外温度传感器G17的位置以及设置了100Ω电阻的导线区段。从设置的故障的数量和难度及集成程度上看,如果选手不经艰苦的训练,没有达到一定的熟练程度的话,是很难获得好成绩的。
另外,是否拥有竞赛用车和相应的专用工具,对训练效果是有着显著影响的。因此,为了尽可能也确保竞赛的公正、公平,不让没有条件购置竞赛用车辆和专用工具的绝大部分国家或地区的代表队处于“先天”的劣势,从下届大赛开始,汽车技术赛项将提前公布竞赛用车信息的时间从6个月缩短为1个月。
“车身电子电气系统”模块一直被认为是汽车技术赛项6个模块中最难的,往年各国选手的平均分都在50分以下,很多选手的得分低于20分。在这届大赛中,我国选手获得了该模块的最高分(61分),得到了裁判(挪威专家)以及该模块裁判组长(瑞典专家)和该赛项首席专家的赞赏,期间针对选手的训练工作等做了广泛的交流。我国汽车技术赛项技术团队负责电子电气系统训练工作的专家,是中汽西南汽车(集团)有限公司钻石级全国技术专家杨宪福。
图2为借助技术翻译的协助,我国选手向裁判和裁判长报告发动机舱盖锁止机构失效的原因(接触开关F266对地断路)。参与编写“车身电子电气”竞赛试题的挪威专家十分赞赏我国选手“不但干得好而且操作动作还很好看”,并询问和了解我国汽车技术队的技术团队的训练工作,对我们的训练方案和实施细则表示了极大的兴趣和尊重(图3)。
三、“发动机管理系统”模块
“发动机管理系统”模块的竞赛用车为福特2015年款北美版蒙迪欧,设置的得分点分布在下列3大工作单元内。
(1)正确地应用安全健康环保防护设备,加装排气软管;检测机油和蓄电池状况,诊断并维修智能钥匙(智能钥匙电池无电),主电源熔丝断路,发动机管理系统动力控制模块PCM主继电器30-87针脚断路,按键式启动键内部故障(开关针脚1-4,3-6之间内部触点断路,保险片F18断路),车身控制模块BCM保险片F13断路,启动电机继电器针脚85-86断路,燃油泵继电器针脚30-87断路,燃油泵保险片F58断路,动力CAN总线线路短路,制动踏板开关电路断路(针脚1-4以及2-3之间的触点断路),制动踏板开关电源电路保险片F47-BJ B断路等;
②点火线圈接地故障,燃油压力传感器与空气质量流量传感器插头插错(互换),排气凸轮轴位置传感器12信号故障(传感器针脚3折断),油门踏板位置传感器(针脚1-5之间)电源电路断路,1缸火花塞故障,1缸点火线圈故障(针脚断),1缸喷油器断路(修复喷油器线束和接头),起动发动机,消除所有故障码DTC,所有故障指示灯熄灭。
(3)检测并调试2 000 r/min和怠速时废气中CO、 C0 2、 HC、O2含量及过量空气系数等参数,利用发动机分析仪FSA740测量与喷油器同步的汽缸相对压力变化曲线,测量2号点火线圈在怠速时的指令信号和初级电流的波形图,测量怠速时4号喷油器的电流和电压波形图,测量在2 000 r/min转速时4号喷油器的电流和电压波形图,测量在节气门全开时4号燃油喷射器的电流和电压波形图,测量在快速怠速((2 000 r/min转速)时、怠速时、然后在节气门全开时、再回到怠速时一个预催化剂宽带氧传感器的输出电压信号波形图等。
与“车身电子电器系统”的情形一样,上述故障设置,选手在该模块竞赛前是不知道的,需要选手根据观察或检测到的诊断线索,在每个故障源上逐个进行诊断、检测和维修,并借助技术翻译的协助,将发现的所有故障向裁判报告,并根据裁判的询问,向裁判解释故障原因,展示测量数据和波形图,在发动机管理系统控制线路图上说明故障部位等。