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第十五章汽车电气系统故障诊断分析第一节汽车电气系统的故障特点第二节汽车电气系统常见故障诊断分析第一节汽车电气系统的故障特点汽车电气系统的故障虽然多种多样，但就产生故障的原因与诊断方法却有许多共同之处，掌握这些共性知识对我们进行电气系统的故障诊断与分析会带来很大帮助。一、汽车电气系统的工作条件可概括为：大范围的温度和湿度变化，波动的电压及较强的脉冲干扰，电器间的相互干扰，剧烈的振动以及尘土的侵蚀等。下一页返回第一节汽车电气系统的故障特点1温度的变化包括两方面：一是外界环境温度。二是使用温度。使用温度与电器设备工作时间的长短、布置位置以及电器元件自身的发热散热条件有密切关系。对于电子元件来讲，较高的使用温度是造成过热损坏的主要原因。在湿度较大的环境下，将会增加水分子对电子元件的浸润作用，使其绝缘性能下降，影响电器设备的工作性能。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点2汽车电气系统的电压波动可分为两种：一种是正常范围内的波动，即从蓄电池的端电压到电压调节器起作用的电压之间；另一种为过电压，过电压将对汽车上的电子设备带来极大危害。过电压从其性质来分，可分为非瞬变性和瞬变性过电压。非瞬变性过电压主要是由于发电机调节器失灵，或其他原因引起发电机励磁电流未经调节器，使发电机电压升高到不正常值。这种故障如不及时排除，则整个充电系统的电压会一直处于不正常的高压，过电压有时可高达100多伏。它会使蓄电池的电解液沸腾，电器设备烧毁。瞬变性过电压对汽车电子元件危害最大，其产生主要有以下几种情况：下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点①当停车关闭点火开关时，由于发电机的磁场绕组与蓄电池之间通路瞬间切断，从而在磁场绕组中感应出按指数规律变化的负电压，其反向峰值可达-50～-100V。该脉冲由于没有蓄电池吸收，极易引起电子元件的损坏。②汽车运行中，发电机与蓄电池之间的导线意外松脱，或者在没有蓄电池的情况下，突然断开其它负载。发电机端电压瞬间可升高很多，极限情况可达100V以上，且可维持0.1s左右的时间。对一些过电压敏感的电子元件，这样的过电压足以造成损坏或误动作。③电感性负载，如喇叭、各种电机、电磁离合器等，在切换时，将在电路中产生高频振荡，振荡的峰值电压可达200多伏，但其持续时间较短（300μs左右），一般不能引起电子元件损坏，但对于具有高频响应的控制系统，如电控汽油喷射系统，往往会引起误动作。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点3电器间的相互干扰由于各个电器设备工作方式不同，它们之间会以不同的方式彼此侵扰。通常将汽车上所有电器能在车上正常工作而不干扰其他电器正常工作的能力称为汽车电器的相容性。在实际中，电器间的相互干扰是不可避免的，因此，对汽车电气系统来说，重要的是相容性。任何因素激发出的振荡都会通过导线等以电磁波的方式发射出去，势必对其他电子系统产生电磁干扰。因此，汽车上应用的计算机等，都应具有良好的屏蔽措施，一旦屏蔽被破坏，。4汽车行驶中不可避免地产生振动和冲击，它将造成电子设备的机械性损坏，如脱线、脱焊、触点抖动、搭铁不良等故障。尘土及有害气体的侵蚀会导致接触不良、绝缘性能下降等故障。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点二、汽车电气系统的故障种类汽车电气系统的故障总体上可分为两大类：一类是电器设备故障；另一类是线路故障。1电器设备故障电器设备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、性能减退等等。在实际使用和维修中，常常因线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，但对于一些不可拆的电子设备出现故障后只能更换。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点2线路故障线路故障包括断路、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，它就把多个电器设备的工作电路联系到一起，就有可能通过其它线路找到搭铁途径，造成一个或多个电器设备工作异常。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点三、汽车电气系统故障诊断时应注意的事项①拆卸和安装电器元件时，应切断电源。②更换熔断器时，一定要与原规格相同，切勿用导线替代。③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，然后把插接器拉开，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。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点④在检修传统汽车电气故障时，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。⑤在发动机工作时，不要拆下蓄电池接线。对于装有电控装置的车辆也不要采用该办法来判断发电机是否发电。⑥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。⑦更换三极管时，应首先接入基极；拆卸时，最后拆下基极。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点四、汽车电气系统故障常用诊断方法汽车电路发生故障主要有：断路、短路、电器设备的损坏等。为了能迅速准确地诊断故障，下面介绍几种常见的诊断方法。1直观诊断法汽车电路发生故障时，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。例如汽车行驶中，突然发现转向灯与转向指示灯均不亮故障，用手一摸，发现闪光器发热烫手，说明闪光器已被烧坏。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点2断路法汽车电路发生搭铁（短路）故障时，可用断路法判断，即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，汽车行驶时，听到电喇叭长鸣，则可以将继电器按钮接柱上的导线拆开，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。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点3汽车电路中出现断路故障，还可以用短路法判断，即用起子或导线将被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。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点4试灯法就是用一只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柱间有断路现象；若灯亮，说明该段电路良好。5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线路有搭铁。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点6对高压电路进行搭铁试火，观察电火花状况，判断点火系的工作情况。具体方法是：取下点火线圈或火花塞的高压导线，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，表明点火系工作基本正常；反之，则说明点火系工作不正常。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点7即拆下用电设备接线的某一线端对汽车的金属部分（搭铁）碰试而产生火花来判断故障。这种方法比较简单，是广大汽车电工经常使用的方法，搭铁试火法可分为直接搭铁和间接搭铁两种。所谓直接搭铁，是未经过负载而直接搭铁产生强烈的火花。例如，我们要判断点火线圈至蓄电池一段电路是否有故障，可拆下点火线圈上连接点火开关的线头，在汽车车身或车架上刮碰，如果有强烈的火花，说明该电路正常；如果无火花产生，说明该段电路出现了断路。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点间接搭铁是通过汽车电器的某一负载而搭铁产生微弱的火花来判断线路或负载是否有故障。例如，将传统点火系断电器连接线搭铁（回路经过点火线圈初级绕组），如果有火花，说明这段线路正常；如果无火花，则说明电路有断路。特别值得注意的是，试火法不能在电子线路汽车上应用。下一页上一页返回第一节汽车电气系统的故障特点8换件法在实际故障诊断中经常采用，使用一个无故障的元件替换怀疑可能出现故障的元件，观察出现故障系统的工作情况，从而判断故障所在。采用换件法必须注意的是，在换件前要对其线路进行必要的检查，确保线路正常方可使用，否则会造成更大的损失。9随着汽车电气设备的日趋复杂，在维修中，特别是维修装置电子设备较多的车辆，使用一些专用的仪器是十分必要的。上一页返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析一、电源系统常见故障诊断分析1蓄电池亏电故障诊断分析(1)蓄电池经常亏电，启动无力。(2)①蓄电池自身故障；②发电机不发电；③线路有导线擦破搭铁处；④线路连接点锈蚀或污染。下一页返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析(3)故障诊断在使用中出现蓄电池亏电，首先要排除蓄电池自身和发电机不发电故障。发电机不发电可通过仪表板上的充电指示灯判断。在发动机运转时，电源充电指示灯亮，说明发电机不发电。线路连接点，特别是蓄电池接线柱，要定期清洁，且保持连接可靠。这些方面都检修过以后，蓄电池还出现亏电，可怀疑线路中有搭铁短路放电处。在蓄电池正常的条件下，短路放电故障的诊断方法如图15-1所示。下一页上一页返回图15-1返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析2发电机不发电故障诊断分析(1)采用外装调节器的交流发电机的磁场线圈搭铁方式有两种：一种是磁场线圈直接在发电机内部搭铁，如EQ1092，NJ1061、BJ2020汽车；另一种是磁场线圈不在发电机内部搭铁，而是通过调节器搭铁，如解放CA1092汽车。①发电机磁场线圈内搭铁电源系统。图15-2是NJ1061汽车电源系统电路。当点火开关旋至点火挡，发动机未启动，充电指示灯点亮，显示发电机不发电。发电机励磁电路为：蓄电池正极→电源保护开关→点火开关→熔断器5→调节器的“S”接线柱→调节器的“F”接线柱→磁场绕组→发电机磁场“E”接线柱搭铁→蓄电池负极。下一页上一页返回图15-2返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析当发动机运转后，发电机正常发电，发电机中性点电压控制充电指示灯继电器的触点断开，切断充电指示灯电路，充电指示灯熄灭，表明发电机工作正常。当发动机在高于怠速运转时，充电指示灯亮，说明发电机出现不发电故障。可能故障原因有：①V形皮带松动打滑；②线路故障，充电系统电路中连接导线断裂、脱落等；③发电机故障，可能是硅二极管短路、断路，定子绕组或磁场绕组有短路、断路故障，电刷在电刷架内卡住等；④电压调节器有故障。在故障诊断时，首先检查V形皮带是否过松打滑，各部分导线连接是否牢靠，发电机接线是否正确。如正常，[BFQ]在调节器上用导线将“S”和“F”两接线柱短接，并启动发动机，保持怠速（中速以下）状态运转。如果充电指示灯熄灭，说明电压调节器有故障。下一页上一页返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析②磁场线圈外搭铁发电机电源系统。图15-3是CA1092汽车电源系统电路。发电机励磁电路为：蓄电池正极→30A熔断器→电流表→点火开关→5A熔断器→磁场绕组→调节器的“F”接线柱→调节器的“E”接线柱搭铁→蓄电池负极。当发动机运转后，发电机正常发电，发电机中性点电压控制组合继电器的常闭触点断开，切断充电指示灯电路，充电指示灯熄灭，表现发电机工作正常。当发电机出现不发电故障时，可采用在调节器上用导线将“F”和“E”两接线柱短接或将“F”接线柱直接搭铁的方法来判断电压调节器是否有故障。下一页上一页返回图15-3返回第二节汽车电气系统常见故障诊断分析(2)整体式交流发电机电源系统整体式交流发电机电源系统电路，多用充