汽车维修电工1000问
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1.4 汽车电气设备故障检修概述

▲1-85 如何区分汽车电路、油路和机械故障?

汽车的故障大体可分为电路故障、油路故障和机械故障。导致汽车故障的因素是多方面的,有的故障其原因有几十种,可能涉及点火系统、燃油系统或发动机的机械部分。这些因素,有时是单一的,有时是综合的,因而要做到准确而迅速地诊断出故障,是有一定难度的。因此维修人员在诊断故障时,不仅要熟悉汽车的结构及工作原理,还要掌握一定的操作技能和正确的检修方法。

汽车出现故障时,一般先要搞清楚故障的症状和伴随情况,判明故障所在系统,然后再对该系统进行检验,查明故障所在部位,予以排除。如汽车在正常行驶中,发动机无异常现象,突然熄火,一般为点火系统故障所致;发动机在运转中逐渐熄火,且在熄火前明显感到动力不足,一般为供油系统故障所致;行驶中,发动机有金属摩擦声或不正常敲击声,随后突然熄火,一般为发动机内部机械出现故障。

▲1-86 判断汽车电路、油路和机械故障的顺序是怎样的?

如果无法判明故障所在系统,而发动机又不能启动时,一般先从点火系统入手(因点火系统故障率高)进行检查。若点火系统工作正常,再检查供油系统是否存在故障,最后再考虑发动机内部机械故障的影响。

1-87 正常的汽车电路系统应具备哪些条件?

正常的汽车电路系统,必须具备下列条件。

①点火系统能产生足够能量的正时火花。

②充电系统充电稳定,并能满足用电设备在各种状态下的需要。

③启动机启动有力,分离彻底。

④照明及信号系统设备齐全,性能良好。

⑤全车线路整齐,连接固定可靠。

▲1-88 如何分析电路故障?

产生电路故障的原因是多种多样的,如元件老化、自然磨损、调整不当、环境的腐蚀、机械的擦碰、导线的短路、断路等。电路出现故障时,要善于分析,先对故障的发生范围进行初步诊断。切忌在基本情况不明或不加思考分析的情况下盲目拆卸,乱接乱碰。否则,不仅会影响诊断的速度和质量,而且会造成不必要的损坏。

要善于发现故障前的异常征兆和故障特点,结合整车电路进行综合分析,尽可能把故障缩小到一个较小的范围。如转向灯全不亮,而按下喇叭按钮时喇叭响,根据各用电装置及转向灯电路的串、并联特点,判断故障可能发生在转向灯电路的公用部分,即闪光断电器及其线路上。又如某向的前转向灯亮,而后转向灯不亮,根据同向转向灯电路的并联特点,说明闪光断电器、转向灯开关及某向前转向灯电路均正常,不需检查,只需检查后转向灯电源线有无断线、灯泡是否烧坏及搭铁状况是否良好。

▲1-89 检修电路时应遵循哪些原则?

检修电路故障,应本着“由表及里,由简到繁,逐步深入”的原则。

电路故障不像机械故障那样直观。有些部件的故障可以从外表上进行判断,而有些部件的故障只能通过检测才能确定;有些部件的故障率较高,诊断也比较容易,而有些部件很少发生故障,但故障的诊断比较复杂。因此,在检修故障时,应根据故障的发生范围,先检查故障率较高的,容易检查的,再检查故障率较低的,不容易检查的。只有当该部件的故障已经确诊,必须拆开进行修理时,方可进行拆卸。要尽量做到不拆部件或少拆部件,以减小不必要的麻烦。

检修电路故障时,还应注意采用正确的检查方法和测试手段,具备必要的专用修理工具,以提高检修的工作效率。

▲1-90 电路出现故障时的检查顺序如何?

电路出现故障时,一般是先对电路系统进行检查与测试,判断故障发生在哪个部件上,然后再对故障发生部件的外部性能及内部参数进行测试或检查,找出故障发生点,予以排除。在检修电路故障的同时,还应注意对有关部件及电路进行维护,使之恢复良好的状态。

△1-91 更换电气元件时应注意什么?

如果电气元件损坏无法修复,则应更换。更换的电气元件应与原规格、型号相一致;导线应尽量与原来的颜色一致,在不得已时,也可用别的颜色代替,但应与相邻的导线有区别,以利于以后的检修。

△1-92 汽车电气系统维修注意事项有哪些?

①拆装零部件时要正确选用通用维修工具和专用维修工具。在必须使用专用维修工具时,不可使用通用维修工具代替。使用时用力要恰当,避免损坏零件。

②拆卸和装配要按正确的步骤和顺序进行,装配顺序大体上与拆卸时相反。拆下的零部件应摆放整齐,必要时要编号登记,以免弄乱。

③蓄电池电解液是一种腐蚀剂,操作时一定要注意不要让电解液溅到身上。

④修理电线或电气零件时,应先拆下蓄电池负极接线柱的电线,如图1-33所示。在拧紧或拧松大容量蓄电池接线柱螺栓时,不要将扳手与发动机或车身上的其他金属件接触,以免受到电击。

图1-33 蓄电池负极接线柱电线的拆卸

⑤在连接蓄电池导线时,应先连接好蓄电池正极电线,如图1-34所示,再连接负极电线。电线连接好后,在连接柱上涂清洁的润滑脂(黄油),以免生锈后增加电阻。

图1-34 蓄电池正极电线的连接

⑥安装新熔断器(保险丝,熔断器)前,先检查该部位熔断器的负荷量是否正确,尤其是经常烧断的地方要仔细检查。然后装上合适电流值的熔断器,如图1-35所示。

图1-35 检查熔断器和负荷量

⑦电线插接件通常有两种:一种是单头插接件(见图1-36);一种是多头插接件(见图1-37)。

图1-36 单头插接件的连接

图1-37 多头插接件的连接

连接单头插接件之前,先检查接头外壳有无破裂,接头是否牢固,有无破裂现象。在插入接头时要接合牢固,插好后装好塑料外套(图中“〇”表示正确,“×”表示错误,以下同)。

多头插接件一般为塑料连接器,设计有锁定扣(见图1-38)。在拆开插件时,要先拉开锁定扣;重新连接时,先检查各接头是否完好,有无弯曲或扭曲。连接后,要把锁定扣对准并扣好。

图1-38 多头插接件的正确连接方法

⑧紧固螺钉、螺母时要用扭力扳手,按照规定的力矩拧紧。先大后小,先里后外,按要求的顺序分步骤拧紧。

△1-93 汽车电气系统的故障总体上分为哪两种类型?

汽车电气系统的故障总体上可分为两种类型,一种是电气设备的故障;另一种是控制电路的故障。

△1-94 电气设备的故障有哪些特点?

电气设备故障是指电气设备自身丧失其原有机能,包括电气设备的机械损坏、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气设备故障。电气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。

△1-95 控制电路的故障有哪些特点?

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,就有可能造成电气设备开关失控,电气设备工作出现混乱。这是因为有的搭铁线为几个电气设备共用,一旦该搭铁线出现接触不良,它就把多个电气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,造成一个或多个电气设备工作异常。

▲1-96 搭铁短路故障有哪些特点?

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且搭铁造成的。图1-39(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,熔断器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。

图1-39 搭铁短路故障简单示意图

另一种形式的搭铁短路故障见图1-39(b),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,熔断器也会马上烧断。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,即使更换了熔断器,接通电路后,熔断器仍然会再次烧断。

▲1-97 与电源短路故障有哪些特点?

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图如图1-40所示。

图1-40 与电源短路故障简单示意图

图1-40(a)为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。图1-40(b)为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行。

▲1-98 串联电路中的断路故障有哪些特点?

断路故障是一种不连续的、有中断的电路故障。电气部件接触不良就是一种轻微的断路现象。电路中的任何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。

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。串联电路断路简单示意图如图1-41所示,用万用表测量熔断器后的电路a点处[见图1-41(b)]有电压,为12V,再用万用表测量开关后的电路b点处[见图1-41(b)]没有电压(电压为0),说明开关有故障。

图1-41 串联电路断路简单示意图

▲1-99 并联电路中的断路故障有哪些特点?

在并联电路中出现断路故障比较复杂,如图1-42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1-42 并联电路断路简单示意图

▲1-100 高电阻(高阻抗)故障有哪些特点?

高电阻现象在汽车电路中经常出现,高电阻会引起整个电路或某个器件断断续续地导通,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电气系统。如果发现电气部件有异常或导线破裂、扭结、松动等,一定要及时检修。

▲1-101 汽车电气故障诊断流程是什么?

现代汽车是由许多零件组成的复杂系统,当汽车电气出现故障时,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,又可能是电气控制系统的故障。因此,在对汽车电气进行检修时,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气故障,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。

汽车电气故障诊断一般流程如图1-43所示。

图1-43 汽车电气故障诊断一般流程

另外,现代汽车上微型计算机控制系统越来越多,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,注意故障诊断仪的优先采用。

1-102 常用汽车电气故障诊断方法有哪些?

为了能迅速准确地诊断汽车电气的故障,常用的汽车电气故障诊断方法包括直观诊断法、断路法、短路法、试灯法、仪表法、高压试火法、低压搭铁试火法、模拟法、专用检测仪器法等。

1-103 什么是直观诊断法?

汽车电气发生故障时,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。

1-104 什么是断路法?

汽车电路设备发生搭铁(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,根据电气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,听到汽车电喇叭长鸣,则可以将继电器“按钮”接线柱上的导线拆开,此时如果电喇叭停鸣,则说明电喇叭按钮至继电器这段电路中有搭铁现象。

1-105 什么是短路法?

汽车电路中出现断路故障,还可以用短路法判断。将怀疑有断路故障的电路短接,观察仪表指针变化或电气设备工作状况,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。

1-106 什么是试灯法?

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。

1-107 什么是仪表法?

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。

1-108 什么是高压试火法?

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。

1-109 什么是低压搭铁试火法?

低压搭铁试火法是指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,根据产生的火花来判断故障。这种方法比较简单,是汽车电工经常使用的方法。低压搭铁试火法可分为直接搭铁和间接搭铁两种。

直接搭铁是指未经过负载而直接搭铁产生强烈的火花。例如,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。

间接搭铁是将汽车电气的某一负载搭铁,根据产生的微弱火花来判断电路或负载是否有故障。例如,将传统点火系统断电气连接线搭铁(回路经过点火线圈初级绕组),如果有火花,说明这段电路正常;如果无火花,则说明电路有断路。特别值得注意的是,试火法不能在装有电子控制装置(ECU)的汽车上应用。

1-110 什么是模拟法?

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(见图1-44)、热敏感模拟(见图1-45)、冷冻模拟(见图1-46)、水淋模拟(见图1-47)、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1-44 振动模拟试验

图1-45 热敏感模拟试验

图1-46 冷冻模拟试验

图1-47 水淋模拟试验

1-111 什么是专用检测仪器法?

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,使用一些专用的检测仪器是十分必要的。

△1-112 如何使用跨接线检查电路?

当怀疑某条线路断路,如图1-48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1-48 跨接线法检查断路

△1-113 如何使用测试灯查找短路位置?

如果熔断器已熔断,说明已发生过短路,这时可用测试灯进行检查。

如图1-49所示,首先将开关打开,拆下熔断的熔断器,并将测试灯跨接到熔断器端子上,观察测试灯是否点亮。如果测试灯亮,说明熔断器盒与开关之间出现短路,应修理熔断器盒与开关之间的线束。

图1-49 短路位置的检查

1—测试灯;2—熔断器;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,说明插接器与照明灯之间出现短路。修理照明灯与插接器之间的线束。

▲1-114 如何使用自备电源测试灯检查开关导通性?

用自备电源测试灯检查开关导通性时,接线方法如图1-50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1-50 检查开关导通性1—自备电源测试灯;2—开关

▲1-115 如何使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1-51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1-51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1-51 测试灯检查断路位置

▲1-116 怎样检测防水插接器?

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1-52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1-52 防水插接器的检测

▲1-117 检测防水插接器注意事项有哪些?

①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。

②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。

③若需要拉动线束时,应小心轻拉,不要让端子脱离插接器。

④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,拔出导片,再维修插接器端子。

▲1-118 怎样检测普通型式插接器?

对普通型式插接器的导通性及电压进行测试时,可以用背测探针的方法直接检测,但检测时,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1-53所示。

图1-53 普通型式插接器的检测

▲1-119 如何对插接器端进行拆解?

①压下闭锁装置,将插接器拉开。在没将闭锁装置压下以前,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1-54所示。

图1-54 插接器端的拆解方法