第三节 汽车电器故障诊断方法
一、汽车电器故障类型
汽车电器故障总体上可分为两种类型:一种是电器设备的故障;另一种是控制电路的故障。
1 电器设备的故障
电器设备的故障是指电器设备自身丧失其原有机能,包括电器设备的机械损坏、烧毁、电子元件的击穿、老化、性能减退等。在实际使用和维修中,常常因电路故障而造成电器设备故障。电器设备故障一般是可修复的,但一些不可拆的电子设备出现故障后只能更换。
2 控制电路的故障
电路故障包括断路、短路、接线松脱、接触不良或绝缘不良等。这一类故障有时容易出现一些假象,给故障诊断带来困难。例如,某搭铁线与车身出现接触不良,就有可能造成电器设备开关失控,电器设备工作出现混乱。这是因为有的搭铁线多为几个电器设备共用,一旦该搭铁线出现接触不良,就把多个电器设备的工作电路联系到一起,就有可能通过其他电路找到搭铁途径,造成一个或多个电器设备工作异常。
(1)短路故障
① 搭铁短路故障 搭铁短路是指电路未经过负载提前搭铁的一种故障现象。汽车电路中大部分搭铁短路故障是由于导线或电路元件的绝缘层破裂,并且搭铁造成的,如图1-14所示。图1-14(a)所示为开关和用电设备之间的导线绝缘层破损导致搭铁短路,电流没有通过用电设备而直接返回搭铁端,会导致用电设备不工作,电路中的电流升高,熔丝或其他电路保护装置断开。如果电路没有保护装置,还会引起线路或其他部件烧毁甚至燃烧。
另一种形式的搭铁短路故障如图1-14(b)所示,电路在用电设备和开关之前搭铁,会导致用电设备不工作并且开关无法控制电路,熔丝也会马上烧断。如果没有电路保护装置,还有可能会烧毁电源。若出现这种情况,即使更换了熔丝,接通电路后,仍然会再次烧断熔丝。
图1-14 搭铁短路故障简单示意
② 与电源短路故障 在汽车电路故障中,还有一种短路形式是与电源短路,通常是一个电路的两个独立分支因导线绝缘层破损相互连接,一般会导致电路不能正常工作或者反应异常甚至烧毁。与电源短路故障简单示意如图1-15所示。
图1-15 与电源短路故障简单示意
如图1-15(a)所示,一个电路用电设备前面的导线和一个电路用电设备与开关之间的导线短接,这样会造成左边的电路失效,而右边的电路正常。如图1-15(b)所示,两个独立的支路在开关前面短路,会使两个电路都不能单独控制,任何一个开关都可以同时控制这两个电路。所以遇到短路故障,要具体情况具体分析,不能一概而论,要根据故障的详细情况,参照电路图并利用检测工具正确判断才可以。
(2)断路故障 是一种不连续的、有中断的电路故障。电器部件接触不良就是一种轻微的断路现象。电路中的任一部分出现问题都有可能导致断路,如导线断裂、电路部件烧毁、接头松动等。
① 串联电路中的断路故障 如果一个串联电路中有断路故障,则会导致整个电路都不导通。检测电路中断路的方法是分别测量电路中各个部件两端的电压。如果某一个部件的一端有电压,而另一端没有电压,则这个部件中间肯定有断路存在。举例如下:串联电路断路简单示意如图1-16所示,用万用表测量熔丝后的电路a点处有电压,为12V,再用万用表测量开关后的电路b点处没有电压(电压为0V),说明开关有故障。
图1-16 串联电路断路简单示意
② 并联电路中的断路故障 在并联电路中出现断路故障比较复杂,如图1-17所示。如果在并联电路的主线路或搭铁电路中出现断路,则结果和串联电路中出现断路是一样的,整个电路都会失效。如果在并联电路的某个支路中出现断路,则只有这个出现断路的支路受到影响,其他支路还可以正常导通。
图1-17 并联电路断路简单示意
(3)高电阻(高阻抗) 高电阻现象在汽车电路中经常出现,高电阻会使整个电路或某个器件断断续续导通,或者电路中电流过低。例如,灯泡闪烁或者亮度降低,就有可能是高电阻引起的。电路连接不好,松动或者接头不干净都有可能引起高电阻问题。
由于汽车的工作环境比较恶劣,如高速、高温、寒冷、颠簸、腐蚀等都会引起电路故障。所以在日常行车过程中要经常检查和注意保养汽车电器。如果发现电器部件有异常或导线破裂、扭结、松动等,一定要及时检修。
二、汽车电器故障诊断流程和检修注意事项
1 汽车电器故障诊断流程
现代汽车是由许多零件组成的复杂系统,当汽车电器出现故障时,不仅故障的种类是多种多样的,而且故障的原因和部位也是多种多样的,既可能是一般的机械故障,又可能是电器控制系统的故障。因此,在对汽车电器进行检修时,要按照一定的基本原则和维修工艺进行。否则,不但会浪费大量的时间,而且还有可能“旧病未除又添新病”。
从原则上讲,要诊断和排除一个汽车电器故障,首先要认真向用户了解故障现象,确认故障症状,然后通过系统或部件的工作原理分析引起故障的各种原因,最后进行具体的故障诊断,直至排除故障。
汽车电器故障诊断一般流程如图1-18所示。
图1-18 汽车电器故障诊断一般流程
另外,利用故障诊断仪读取故障码和数据流进行故障诊断非常快捷,能有效地缩小故障范围,甚至能直接完成故障定位。因此对于微型计算机控制系统故障或相关故障,注意优先采用故障诊断仪。
2 汽车电器故障检修注意事项
小提示
◆拆卸和安装汽车电器时,应切断电源。
◆更换熔丝时,一定要与原规格相同,切勿用导线替代。
◆正确拆卸导线插接器(插头与插座)。为了防止插接器在汽车行驶中脱开,所有的插接器均采用了闭锁装置。要拆开插接器时,首先要解除闭锁,然后把插接器脱开,不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线,这样会损坏闭锁或连接导线。
◆在检修传统汽车电路故障时,往往采用“试火”的办法逐一判断故障部位。在装有电子设备的汽车上,不允许使用这种方法,否则会给某些电路和电子元件造成意想不到的损害。
◆在发动机工作时,不要拆下蓄电池接线。
◆不允许使用欧姆表及万用表的R×100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体管,以免电流过载损坏晶体管。
三、汽车电器故障诊断基本方法
为了能迅速准确地诊断汽车电器的故障,下面介绍几种常用的诊断方法。
1 直观诊断法
汽车电器发生故障时,有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象。这些现象可通过人的眼、耳、鼻、身感觉到,从而可以直接判断出故障所在部位。
例如,在汽车行驶过程中,突然发现转向信号灯与转向指示灯均不亮,用手一摸,发现闪光器发热烫手,说明闪光器已被烧坏。
2 断路法
汽车电器设备发生搭铁(短路)故障时,可用断路法判断。将怀疑有搭铁故障的电路段断路后,根据电器设备中搭铁故障是否还存在,判断电路搭铁的部位和原因。
例如,在汽车行驶时,听到电喇叭长鸣,则可以将继电器“按钮”接线柱上的导线拆开,此时如果喇叭停鸣,则说明喇叭按钮至继电器这段电路中有搭铁现象。
3 短路法
汽车电路中出现断路故障,可以用短路法判断。将怀疑有断路故障的电路短接,观察仪表指针变化或电器设备工作状况,从而判断出该电路中是否存在断路故障。
例如,怀疑汽车电路中的各种开关有故障,可用导线将开关短接来判断开关是好是坏。
4 试灯法
试灯法就是用一只小功率汽车用灯泡作为试灯,检查电路中有无断路故障。
例如,用试灯的一端和交流发电机的“电枢”接线柱连接,另一端搭铁。如果灯不亮,说明蓄电池至交流发电机“电枢”接线柱间有断路现象;若灯亮,说明该段电路良好。
5 仪表法
观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、机油压力表等的指示情况,判断电路中有无故障。
例如,发动机冷态,接通点火开关时,水温表指示满刻度位置不动,说明水温表传感器有故障或该电路有搭铁。
6 高压试火法
对高压电路进行搭铁试火,观察电火花状况,判断点火系统的工作情况。具体方法是:取下点火线圈或火花塞上的高压导线,将其对准火花塞或缸盖等,距离约5mm,然后接通启动开关,转动发动机,看其跳火情况。
如果火花强烈,呈天蓝色,且跳火声较大,则表明点火系统工作基本正常;反之,则说明点火系统工作不正常。
7 模拟法
模拟法就是通过模拟电路故障发生时的环境和条件,使暂时消失的故障显现出来,进而确定故障点的诊断方法。
在汽车电路维修实践中,经常会遇到一些不稳定的间歇性故障,故障出现没有规律,时有时无。对于这类故障,可以采用模拟法进行诊断。
常用的模拟诊断方法有振动模拟(图1-19)、热敏感模拟(图1-20)、冷冻模拟(图1-21)、水淋模拟(图1-22)、电负荷模拟等。在汽车电路故障诊断中灵活、熟练地运用这些方法,往往可以事半功倍。
图1-19 振动模拟试验
图1-20 热敏感模拟试验
图1-21 冷冻模拟试验
图1-22 水淋模拟试验
8 专用检测仪器法
随着汽车电器设备的日趋复杂,在维修中,特别是维修装置电子设备较多的车辆,使用一些专用的检测仪器是十分必要的。
四、汽车电器基本检查内容
1 用测试灯检查电路
(1)用测试灯查找短路位置 如果熔丝已熔断,说明已发生过短路,这时可用测试灯进行检查。
如图1-23所示,首先将开关打开,拆下熔断的熔丝,并将测试灯跨接到熔丝端子上,观察测试灯是否点亮。如果测试灯亮,说明熔丝盒与开关之间出现短路,应修理熔丝盒与开关之间的线束。
图1-23 短路位置的检查
1—测试灯;2—熔丝;3—开关;4—前照灯
如果测试灯不亮,再将开关闭合,并断开前照灯插接器,观察测试灯是否亮,如果灯亮,说明开关与插接器之间出现短路,应修理开关与插接器之间的线束。如果灯不亮,说明插接器与前照灯之间出现短路,应修理插接器与前照灯之间的线束。
(2)用自备电源测试灯检查开关导通性 接线方法如图1-24所示。当开关打开时,测试灯应不亮;当开关闭合时,测试灯应亮,否则开关有故障。
图1-24 检查开关导通性
1—自备电源测试灯;2—开关
(3)用测试灯查找断路位置 将测试灯的一根引线搭铁,另一根引线连接到开关插接器电源侧端子上,即图1-25中a点位置,测试灯应点亮;然后将测试灯连接到电动机插接器上,即图1-25中b点位置,若将开关打开,测试灯不应点亮,若将开关闭合,测试灯应点亮。否则开关及开关到电动机插接器之间的线路断路。
图1-25 用测试灯检查断路位置
2 用跨接线检查电路
当怀疑某条线路断路,如图1-26中的开关故障,用跨接线将开关的a、b两端短接,若电动机工作,即可断定开关断路。
图1-26 用跨接线检查断路
3 线束插接器的检测
(1)防水插接器的检测 当对防水插接器的导通性及电压进行测试时,要求使用专用工具,如图1-27所示,以免引起插接器接触不良或防水性能降低。千万不要用背测探针检测防水插接器,否则会引起端子腐蚀,使电路性能下降。
图1-27 防水插接器的检测
检测时注意事项如下。
小提示
◆如果断开插接器检测,面对的部分是插孔一侧,要选用合适的探针,且接触端子时力量不要太大,探针不要同时接触两个或多个端子,否则可能损坏电路,引起电气火灾。
◆如果面对的部分是插针一侧,在检测某一个端子时,不要将探针碰到其他端子。
◆若需要拉动线束时,应小心轻拉,不要让端子脱离插接器。
◆当发现插接器端子结合不良时,可以拆下插接器座上的端子,拔出导电片,再维修插接器端子。
(2)防水型插接器的检测 在检查防水型插接器导线时,应小心取下皮套,如图1-28(a)所示,用万用表测试表笔插入插接器检查时,不可对端子用力过大。要小心不要将导线刺透、刺断,也不要碰到其他端子的导线,如图1-28(b)所示。
图1-28 检查防水型插接器
检测时,测试表笔可以从带有配线的后端插入[图1-29(a)],也可以从没有配线的前端插入[图1-29(b)]。
图1-29 表笔插入插接器
(3)插接器端的拆解
① 压下闭锁装置,将插接器拉开。在未将闭锁装置压下前,千万不要猛拉导线,以免损坏插接器及导线。
② 将1.4mm宽的螺钉旋具插入插接器,用螺钉旋具稍微抬起座内导电片,并拉出端子,如图1-30所示。
图1-30 插接器端的拆解方法