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第一节
汽车电路的搭铁及维护

一、汽车电路搭铁的作用及分类

1.电路搭铁

汽车上的电气系统绝大多数采用单线制,利用不长的搭铁线与汽车车架连接,作为系统的回路线,因此搭铁及搭铁线是汽车电气系统的重要组成部分。例如蓄电池的两极分别引出正极线和负极线,正极线接在起动机的电磁开关上,作为电源的火线;负极线连接于车架,作为蓄电池的搭铁线。

为了减小振动,汽车各总成在车架上安装时,通常采用各类垫块或垫片。因为橡胶垫导电不良,所以汽车安装有多条搭铁线。这就是说,在整个汽车电气系统中,只有车身才是真正的搭铁端,发动机、变速器等都要通过搭铁线与车身连接起来,才能形成有效的回路。如果不注意搭铁线的检查和清洁,很容易引起电路搭铁不良。

2.电路搭铁的作用

电路搭铁和采用单线制有以下作用:

1)能够节省材料(铜线、塑料等),简化电路,同时有利于安装和检修。

2)为用电设备和传感器信号的发送提供一条简洁的回路,并且形成与电压测量有关的参考点。

3)良好的搭铁是抑制汽车电磁干扰的主要措施之一。

3.电路搭铁不良的实质

电路搭铁不良的实质,是相当于在电路中串联了一个电阻,产生了或大或小的电压降,造成用电器的输入电压降低,严重时形成断路,从而引发意想不到的故障。许多看起来似乎毫无关联的故障现象,其实就是由于搭铁不良引起的。例如传感器的信号输出值高于正常范围或者一直不变,起动机、前照灯、风扇电动机等大功率负载的性能不良,都可能是电路搭铁不良的征兆。另外,汽车上的电子控制系统传递的是数字信号或高精度的模拟信号,电路搭铁不良可能使信号失真,因此这类故障具有很大的隐蔽性。

4.电路搭铁的类型

电路搭铁有以下类型:

1)电源搭铁:指各用电器或负载工作时完成电流回路的搭铁,根据负载类型可分为感性负载搭铁、阻性负载搭铁。

2)保护搭铁:指用以实现精密用电器过电压保护的搭铁以及静电保护的搭铁。

3)信号搭铁:指各种电子电路的一个基准电位点,其作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差,有时也可以称作基准搭铁。根据信号的类型可分为模拟信号搭铁、数字信号搭铁。

4)屏蔽搭铁:指为防止电磁感应而对视、音频线进行屏蔽的金属外皮,电子设备的金属外壳或屏蔽罩,它是一种防护性措施。在所有搭铁中,屏蔽搭铁最复杂,因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰。

在汽车搭铁设计中,一般又把搭铁广义地分为干净搭铁和干扰搭铁。干净搭铁一般指信号搭铁,以及对干扰敏感、容易受外界干扰的搭铁;干扰搭铁一般指电动机类、电感类、周期变化、大电流的搭铁。通常在进行搭铁设计时要保证把干净搭铁与干扰搭铁分开。

技巧点拨: 搭铁线在汽车电路中起着重要的作用。总体来说,一是要形成良好的电气回路,二是要保证信号传递的完整性。根据其功能和用途不同一般分为电源搭铁、保护搭铁、信号搭铁和屏蔽搭铁。

二、汽车电路搭铁的形式及正确选择

1.搭铁形式

汽车电气系统的搭铁形式可分为以下三种:

1)单点串联搭铁:指多个用电器的搭铁端像鱼骨一样依次接入同一个搭铁回路并最终集成一点搭铁。此形式易使各搭铁点电位产生偏差,并容易产生共阻抗耦合;因为其电阻非常小且布线容易,所以在简单的搭铁系统中应用较多,如图1-1所示。

图1-1 单点串联搭铁示意图

2)单点并联搭铁:指多个用电器的搭铁端同时汇集到一个搭铁点组成一个搭铁回路。此形式中各电路的搭铁电位只与本电路的搭铁电流和搭铁线阻抗有关,各点间的电位差较平衡,可获得较好的低频搭铁,但这种连接方式需要很多根搭铁线,布线较繁杂,如图1-2所示。

3)多点搭铁:指各用电器各自单独形成搭铁回路并单独与搭铁相连,这样就会存在多个搭铁点。此形式主要是让线束长度尽量短,以使引线电感最小化,减少射频电流返回路径的阻抗,如图1-3所示。

图1-2 单点并联搭铁示意图

图1-3 多点搭铁示意图

2.搭铁形式的选择

信号频率低于1MHz的用电器的搭铁,优先选单点搭铁;信号频率大于10MHz时,搭铁线阻抗变得很大,此时应尽量降低搭铁线阻抗,应就近多点搭铁;信号频率介于1~10MHz,只有最长搭铁引线小于波长的1/20时才可采用单点搭铁,其余均需多点搭铁。

汽车电气系统中,除了遥控器、收音机、TV等部件的晶振等存在高频信号,其余都是低频信号,因此在汽车搭铁设计中主要采用单点搭铁。而根据用电器种类、负载特性、线束的布置需求又将单点串联和单点并联组合起来使用,如图1-4所示。

毕竟车体并非理想的搭铁,因此设计一些敏感电路、敏感信号或有特殊要求的搭铁时常常把搭铁线直接接到蓄电池负极以保证搭铁线的可靠稳定。

此外,双绞线、屏蔽线搭铁如处理不当会造成EMC相关问题。在实际接线过程中一般双绞线不进行二次搭铁,如图1-5、图1-6所示,屏蔽线一般要采用面搭铁而非点搭铁。

图1-4 混合搭铁示意图

图1-5 双绞线搭铁示意图

图1-6 屏蔽线搭铁示意图

技巧点拨: 汽车电器的搭铁可以分为多种形式,可以根据不同的需要在汽车电路中选择不同的搭铁形式。

三、汽车电路中搭铁点布置原则

汽车电路中搭铁点布置原则的简要描述如下:

1)无线电、弱信号传感器、精密器件等为避免干扰,应单独就近搭铁,以保证信号的真实传递。

2)发动机ECU、ABS装置等对整车性能及安全影响大且易受其他用电设备干扰的电子控制信号,必须单独搭铁。

3)对于安全气囊系统,搭铁不仅单设,为确保其安全可靠,最好采用复式搭铁。

4)蓄电池负极、发电机、变速器的电线截面较大,因此一定要控制好线长及走向,减小电压降。为增加安全性,一般发电机、起动机要单独连到蓄电池负极搭铁。

5)搭铁线连接端子最好采用表面镀层的铜件,裸铜端子与铝壳体直接搭接易产生氧化层。

6)根据具体情况布置相互组合共用搭铁点,搭铁点数量不宜过少,一般为6~10个。要就近搭铁便于安装、维护;避免搭铁线过长,造成不必要的电压降;信号搭铁和功率搭铁必须分开对待。某车搭铁布置见图1-7(图中GP表示搭铁点)。

图1-7 某车的搭铁布置

技巧点拨: 搭铁点的布置在汽车线束设计中尤为重要,否则会影响电器正常工作,导致车辆故障。

四、蓄电池搭铁线的正确维护

在机动车单线制电路中,搭铁线是构成回路不可缺少的组成部分,它将蓄电池的一个电极与车架、发动机与车架、驾驶室与车架等连接起来,使全车各用电设备与电源相连,图1-8所示为别克轿车车身搭铁点G200。搭铁线的连接质量直接影响着全车用电设备的使用效果,不少人常常忽视对搭铁线的检查维护。

由于搭铁线裸露在外,容易受到车辆颠簸、泥水侵蚀及外溢的电解液腐蚀的影响,造成搭铁线两端连接松动、氧化、锈蚀、污损,使接触电阻增大,导电不良,影响电气设备正常工作,图1-9所示为生锈的搭铁线。例如,驾驶室与车架之间搭铁不良,会使各类照明灯、信号灯、仪表灯亮度不足,刮水器转速降低或转不动;发动机与车架之间搭铁不良,则在起动时,起动机中的起动电流有可能通过调节器与发电机之间的搭铁线构成回路,将该搭铁线烧毁;蓄电池与车架搭铁不良,则导致起动机工作无力或不能工作,同时全车各电气设备因工作电压下降,导致工作失常或引发其他故障。

因此,在使用保养中应经常检查搭铁线有无松动,接头和搭铁处有无锈蚀、污物,并及时清除。对于搭铁线接头处的白色、黄色或绿色的糊状物(主要是硫酸铝、硫酸铁、硫酸铜等物),可先用开水冲洗,擦干后用细砂纸打磨,并重新接好、拧紧,最后在接头处涂一层凡士林或润滑脂进行保护;接头腐蚀严重、搭铁线长度不够时,应及时予以更换。

图1-8 别克轿车车身搭铁点G200

图1-9 生锈的搭铁线

技巧点拨: 汽车搭铁线维护的原则是检查、清理、打磨、防锈、紧固、更换。

五、汽车搭铁线的故障诊断

导线将蓄电池、熔断器、开关、用电设备、汽车金属壳体等部件连接成闭合回路,使得用电设备能够正常工作。但由于各种原因导致的不正常搭铁,要么用电设备不能构成闭合回路,要么引发火灾,危害极大。

由于汽车上有大量的金属壳体,理论上不需要专用搭铁线,采用单火线就能形成工作回路。但是,为了使重要系统工作更加可靠,在汽车电子控制单元(ECU)等装置上均设置了专用搭铁线。

搭铁有正常搭铁和非正常搭铁两种,在日常维修工作中,查找搭铁不良故障一般都要耗费大量时间。

1.搭铁线的分类

(1)主搭铁线

从理论上讲,汽车金属外壳是汽车电路总的负极线,即由蓄电池正极、熔断器、开关、工作装置、汽车金属外壳、蓄电池负极构成闭合回路,因而无须设置专用的负极搭铁线,即汽车上采用负极搭铁的单火线制。

但是,对于电子线路来说,很多是数字信号电路及高精度的模拟信号电路,如果搭铁线有接触不良的现象,就相当于在电路中串联了一个接触电阻,从而可能使高精度的信号值失真。因此,只有非常良好的搭铁线才能达到使用要求。在很多含有电子设备的线路中,人们有意识地加装了少量非常好的搭铁线(即主搭铁线),并且在搭铁线的两端还使用了特殊形状的搭铁线连接端子、垫片和紧固螺钉,对部件的线路也给予特殊的考虑。

汽车上的主搭铁线是构成电路回路的一部分,而且绝大部分电器元件就靠仅有的一两根主搭铁线来传递电流(图1-10)。如果主搭铁线出现故障,将影响很多线路,而不只是一条线路工作不正常。因此,维修人员在进行故障诊断时必须考虑主搭铁线故障,以免瞎猜乱测,或者无谓地更换一些价格昂贵的电器元件。

(2)备用搭铁线

备用搭铁线是指在已有主搭铁线的电路中设置的第二甚至第三条搭铁线。备用搭铁线是基于安全性能方面的考虑而设置的,最简单的例子是ECU控制电路(图1-11)。其附加搭铁线不仅是备用搭铁线,而且还可以改善某些具有复杂电子电路部件的搭铁状况。也就是说,如果没有这条看似多余的备用搭铁线,系统虽然能勉强工作,但电路的性能会退化或者不稳定。

图1-10 汽车上的主搭铁线

图1-11 汽车发动机ECU上的搭铁线

(3)防静电搭铁线

汽车静电既危害汽车上较精细的电子及无线电设备,也会危害乘员的安全。因此,为了减小汽车静电的危害,人们在汽车上加装了很多防静电搭铁导线来解决这一问题。常见的防静电搭铁导线主要安装在以下部位:

1)车轮会产生大量静电,有些汽车在燃料系统的周围加装了防静电搭铁线。这个部位的防静电搭铁线不易被发现,而一旦脱落很容易造成火灾,应特别注意。

2)乘员袖口附近、衣物及座椅等处都会产生静电,因此在底座内安装有防静电搭铁线。

3)由于加油时在燃油箱加油口处有大量的燃油蒸气,为了消散加油时积聚的电荷,在加油口处安装有防静电搭铁线。如果加油口处的防静电搭铁线损坏,应先装一条跨接线作为临时防静电搭铁线,且在防静电搭铁线装上之前不要将跨接线拆下。

2.搭铁线故障的类型

断路就是电流的通路受阻,不能形成电流回路。根据实际工作中的情况,按电流的流通状态可以分为完全断路和电流通道受阻(主要是接触不良)两种状况。

(1)搭铁线完全断路

搭铁线完全断路包括导线断开、连接端子锈蚀、搭铁导线未与车身搭铁等几种情形。对于这类故障,其搭铁线失去作用,严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。在通常情况下,均可通过目视检查发现故障。如果目视检查不能发现故障,可以通过测量电阻值的方法进行确诊。导线或端子与金属外壳间的电阻值为∞时,则为搭铁线路断路。

(2)搭铁线导通不良

搭铁线导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、连接端子松动、基体导电不良等几种情况。在通常情况下,都能通过目视检查发现上述故障。如果目视检查不能发现上述故障,可通过电阻值的测量查找故障部位。端子与金属外壳间的电阻值不为0或极小值,而是有一定的电阻,则为搭铁线路有导通不良现象。

技巧点拨: 现代汽车将蓄电池负极与车身的金属部分相连接,导线与车体相连称为搭铁,汽车上的负极导线被称为搭铁线。搭铁线在汽车电路中起着重要的作用,搭铁状态的好坏是汽车电器能否正常工作的关键。

六、线路间不正常的搭铁故障诊断

1.用电设备至电源端线路不正常搭铁

用电设备至电源端线路不正常搭铁是指在电动机、灯泡、电阻器、电磁线圈等用电器至蓄电池的线路不正常搭铁。出现在用电设备和电路控制开关之前的不正常搭铁如图1-12所示,出现在用电设备之前、电路控制开关之后的不正常搭铁如图1-13所示。

如果在熔断器和负载之前有不正常搭铁,即使开关是断开的,熔断器保护设备也会烧坏。如果不正常搭铁出现在电路开关之后、负载之前,熔断器只会在开关闭合时才会烧坏。用电设备之前的线路搭铁非常容易造成熔断器烧毁、导线与端子发热甚至火灾,危害极大,必须立即排除。在未排除故障之前,不得重新装上新熔断器工作。

图1-12 出现在用电设备和电路控制开关之前的不正常搭铁

1—蓄电池 2—熔断器 3—控制开关 4—灯泡

图1-13 出现在用电设备之前、电路控制开关之后的不正常搭铁

1—蓄电池 2—熔断器 3—控制开关 4—灯泡

(1)故障原因分析

用电设备电源方向线路的不正常搭铁通常是由于导线绝缘层损坏引起的。造成导线绝缘层损坏的原因有:①在安装某些车身零件时,固定螺钉拧得太紧;②安装品质差,导线太松,绝缘层内进入液体使其变质;③绝缘层与发动机灼热的零件(如排气歧管)靠得太近而被烧损,或被车身金属的利刃割破,或与车身部件间发生摩擦而导致磨损等。

(2)故障诊断方法

大多数损坏的部位较容易看见,但也并不是所有的损坏部位都能直接看见,因为有的损坏部位可能隐藏在车门内或内饰板后面。对于不易发现的不正常搭铁故障可用万用表进行电压、电阻测量,也可用测试灯和专用蜂鸣器来检查。

如果是熔断器烧坏了,用试灯和电压表就不容易找到不正常搭铁故障。为了避免发生这种情况,可以安装一个循环断电器(即断开后能手动重新接通的熔断器)来代替原来的熔断器。为了安全起见,在检查前甚至可以用干电池来代替汽车上的12V蓄电池作为电源,因为出现不正常搭铁故障时通常会烧毁熔断器,而干电池不会烧坏熔断器。具体诊断方法如下:

1)将万用表选择开关调到合适量程的电压档,将万用表的红表笔接到熔断器的负荷端,黑表笔接到车身搭铁部位。然后从熔断器座开始沿着线束移动手指,扭捏、抖动、摇晃线束(手每次移动的距离大约为10~20cm),当手触到不正常搭铁部位时,万用表的读数会回到零位(或者接近于零位)。

2)用测试灯或蜂鸣器测试不正常搭铁故障,如图1-14所示,此时需串联一个循环断电器作为保护元件。测试灯和喇叭相当于在电路中增加了电阻,可通过拆除电路元件和插头来隔离不正常搭铁点,直至找到问题所在。如果不正常搭铁是间歇性的,采用这种方法很有效,可以每隔几厘米移动一下测量工具,直到测试灯点亮或喇叭鸣响,说明这里就是不正常搭铁的地方。或者将测试灯或蜂鸣器的一端接搭铁处,另一端接熔断器负载端子处,从熔断器座开始沿着线束移动手指,扭捏、抖动、摇晃线束,从灯泡不亮到灯泡点亮处(或蜂鸣器不响到鸣响处)即为不正常搭铁处。

图1-14 用测试灯查找不正常搭铁故障

1—蓄电池 2—不正常搭铁开关 3—控制开关 4—灯泡

3)用自带电源的电池测试灯、万用表(电阻档)来检测线路不正常搭铁处,如图1-15所示。在连接电池测试灯前,应拆除烧坏的熔断器,将蓄电池和电路负载元件断开。如果线路存在不正常搭铁,测试灯会点亮,万用表读数为0或为较小的电阻值。为了寻找不正常搭铁点,每隔几厘米移动一次测量工具(拉起导线或断开可以断开的导线),直至测试灯熄灭,此处即为不正常搭铁处。

图1-15 用电池测试灯查找不正常搭铁故障

1—蓄电池 2—万用表或电池测试灯 3—控制开关 4—灯泡

注意: 当使用测试灯和电池测试灯时,不要靠近安全气囊电路和电子控制电路,因为当电流通过测试灯时会损坏敏感电路。

4)在不接通电源的情况下,将万用表调到电阻档,黑表笔接搭铁处,红表笔接熔断器负载端子处。从熔断器座开始沿着线束移动手指,扭捏、抖动、摇晃线束,当电阻表的读数由0变到∞或较大数值时,即为不正常搭铁处。

5)如果线束的安装较隐蔽,用上述方法不能确定不正常搭铁部位时,则必须拆下内饰件进行检查。很多汽车维修资料中都有汽车的布线图。采用图1-16所示的方法,可以帮助确定不正常搭铁位置是否在壁板后面或地毯下面等。对位于壁板后面的线束,只要认真检查,用不正常搭铁检测器就可找到与线束不正常搭铁非常接近的部位,从而避免为了接近线束而拆掉所有壁板。

图1-16 测量隐蔽处不正常搭铁故障

1—蓄电池 2—循环断电器 3—控制开关 4—灯泡

因为安装了一个循环断电器,当断电器闭合时,电流第一次通过电路时会在电线周围产生磁场。如果不正常搭铁使断路开关打开,该磁场就会消失。如果断电器自动重置,这种循环就会持续重复。将罗盘或量表放在电线上方,在磁场的作用下指针会快速摆动,直至静止在不正常搭铁的位置。在不正常搭铁点后面没有电流通过,指针就不会摆动。采用这种方法即使电线被车体覆盖也很有效。

2.用电设备之后线路不正常搭铁

如果不正常搭铁出现在负载之后、控制开关之前(图1-17),那么电路一直有负载,这种类型的不正常搭铁不会将熔断器烧坏,但会使蓄电池亏电。

图1-17 出现在负载之后、控制开关之前的不正常搭铁

1—蓄电池 2—熔断器 3—警告灯 4—控制开关

在用电设备之后的线路中出现不正常搭铁时,其故障的诊断与检修比较麻烦。因为很多用电器都在搭铁端用开关控制,如果不正常搭铁点在手动开关或其他控制开关之前,甚至是开关本身不正常搭铁,驾驶人将不能断开用电器。

用电器不能断开时,一般应从用电器开始进行诊断。先断开用电器的搭铁线路,如果线路断路(如灯泡熄灭或电动机停转),说明问题出在线路的搭铁端。然后可对照电路图沿着电路一次检查一个连接点,直到找到不正常搭铁处。可以用电阻表或电池测试灯等检查其是否为不正常搭铁。如果开关在断开位置电路仍然是导通的,则说明开关不正常搭铁,应予以更换。

在实际维修中,为了节约时间,特殊情况下可采用跨接布线法,即在可以确定哪根导线出了故障时,将这根导线两端断开,在两个相应端头间接一根新导线,将其敷设在配线的外面。但要注意,敷设的线路必须在无保护的条件下能够避免损坏,这样做只是绕过了故障部位,而不是维修了这个部位。例如,车身螺钉穿透了配线,而且仍然在原来的位置上,很有可能其他线路也被损坏,不久就可能引起故障,因此必须根据情况决定是否进行更彻底的修理。

技巧点拨: 线路间不正常搭铁故障包括用电设备至电源端线路不正常搭铁(电压搭铁)和用电设备至搭铁线路不正常搭铁两种。

七、电路搭铁不良故障的主要特征

由电路搭铁不良引起的形形色色的汽车故障,大致具有以下几个特征。

1.起动困难

在汽车起动系统电路中,包含有蓄电池负极与车架之间的搭铁线以及起动机磁场线圈接线柱搭铁线,若这些部位接触不良,会明显影响发动机的起动性能。

如一辆富康1.6L电喷轿车,已经行驶4万km,将点火开关转至起动档,起动机没有反应。将变速杆挂入1档,可以推车起动。检查蓄电池的电压,正常。拆下起动机试验,运转良好。最后发现是蓄电池的负极电缆搭铁处锈蚀。

由于起动机的起动电流高达100A以上,若蓄电池的负极电缆搭铁不良,会在搭铁处形成很大的接触电阻,导致电压降增加。这一接触电阻与起动机电枢绕组串联并“分压”,起动时分配到电枢绕组上的电压降低,流到起动机的电流减小,因此起动机运转无力,不能产生足够大的电磁转矩带动发动机曲轴旋转,严重时导致电路不通而使起动机不能转动。

2.仪表指示反常

一辆奔驰129型轿车,车主抱怨发动机的冷却液温度太高。经过检查,发现用故障诊断仪读出的发动机冷却液温度与冷却液温度表显示的冷却液温度相差20℃。发动机ECU检测的冷却液温度数值与发动机的实际冷却液温度基本相符,因此怀疑冷却液温度表的传感器有问题,测量其电阻值,正常。检查其线路和搭铁,也无异常,更换冷却液温度表无济于事。最后,发现发动机的搭铁线与车身的连接处有腐蚀现象,将搭铁处用砂纸打磨干净后,故障排除。

分析这一故障的形成原因,是由于冷却液温度表传感器的搭铁线接在发动机上,冷却液温度表反映的实际上是冷却液温度传感器与蓄电池负极之间的电阻值。因此发动机本身搭铁不良造成冷却液温度传感器的电势堆积,所以感应出来的电阻值比较高,导致冷却液温度表指示反常。另外,若仪表板稳压器的电阻丝搭铁不良,稳压器将不能正常工作,当输出电压和输入电压相等时,会出现冷却液温度表及燃油表同时指示最大刻度的现象。

3.故障时有时无

一辆桑塔纳时代超人轿车,行驶中无规律熄火,熄火后有时能起动,有时不能起动,有时等待半小时左右才能起动。连接油压表和K81解码器检查,发现当发动机突然熄火时油压表指示正常(250kPa),同时ECU反映的蓄电池电压值突然跳动一下,于是怀疑系统搭铁不良。测量发动机壳体与蓄电池负极间的电位差为0.02V,起动机运转时的电位差为0.7V,可见起动时在搭铁处消耗了较大的电流,导致起动电流减小,因此发动机不能顺利起动。拆开发动机壳体到车身左侧的搭铁线,发现搭铁处表面有几个锈斑。由于搭铁处接触状态不稳定,而且电阻较大,ECU在起动时因供电不足而无法实施正常控制。用砂纸打磨搭铁处的锈斑后,故障排除。

4.产生异常火花

一辆BJ2020S型越野车,更换新起动机以后,接通点火开关,只听到“嗒嗒”的电磁开关吸合声,起动机却不旋转。拆开起动机的防尘套并接通点火开关检查,在起动机拨叉处看到强烈的电火花。原来,起动机出厂时,其外部涂有一层防止锈蚀的保护油漆,正是这层较厚的油漆使起动机与发动机的接合处接触不实,即造成起动机搭铁不良。当把起动机前端与飞轮壳接触部位的黑油漆清除干净,使其露出金属表面后,故障排除。

有的奇瑞QQ轿车在松开离合器踏板时有电火花产生,而且燃油表指针来回摆动。这种现象说明发动机搭铁不良,造成车上仪表电路出现间歇性断路,无法形成正常回路,电流便由离合器拉索流到离合器踏板处,从而在该处形成电火花。

另外,在摇车时,如果在手摇柄与保险杠之间出现火花,大多数是发动机与车架之间的搭铁铜带线松动引起的。这种情况往往发生在汽车大修(尤其是喷漆)后,主要原因是未清除搭铁处的防锈油漆以及搭铁处固定不牢靠。

5.加速时车辆前后窜动

一辆桑塔纳2000轿车,装备AFE 4缸电喷发动机,怠速正常,但是出现不定期的行驶无力,加速时车辆前后窜动,在颠簸路面上情况更加严重。

用故障诊断仪检测,没有故障码显示。既然发动机怠速正常,说明进气管漏气的可能性不大。测量燃油系统压力,用钳子夹住回油管,再加速,发现燃油压力仍然偏低而且波动,说明不是燃油压力调节器的故障。考虑到故障在加速时及路面颠簸时出现,说明燃油泵泵油不连续,因此重点检查燃油系统各电路插头是否存在虚接现象。用万用表测量电动燃油泵的棕色线头与发动机机体之间的电阻为80kΩ,用手拉动一下线头,电阻值又变为O,说明故障是由电动燃油泵的搭铁线接触不实引起的,拧紧电动燃油泵搭铁线的紧固螺钉后,故障排除。

分析原因:在电动燃油泵搭铁线接触不牢靠的情况下,怠速时发动机运转比较平稳,机体的振动不很剧烈,搭铁线尚能与机体接触,因此怠速时电动燃油泵基本上能够正常工作;但是在加速状态下,或者路面颠簸时,发动机的振动加大,燃油泵搭铁线与机体的连接处于不稳定的状态,即出现虚接现象,导致燃油泵的端电压降低,进而使燃油压力下降。于是,燃油泵有时工作正常有时工作不正常,最终导致车辆加速时前后窜动。

6.故障出现在剧烈碰撞之后

汽车经过剧烈碰撞以后,往往引起车架变形,或者插接器松动。另一方面,许多轿车的蓄电池安装在发动机旁或者座椅下面,与电控单元、电器插头等靠得很近,一旦蓄电池的电解液溢出,很容易对周边电器设备及搭铁点造成腐蚀。

技巧点拨: 电路搭铁不良的主要特征有起动困难、仪表指示反常、故障时有时无、产生异常火花、加速时车辆前后窜动以及故障出现在剧烈碰撞之后等多个方面,其中任一方面的特征出现,都可以说明某一部分电路出现搭铁不良。

八、电路搭铁不良的预防措施

对于电路搭铁不良的预防措施如下:

1)为了确保起动机有足够的电压和电流,可以采用重复搭铁的方式,即用一根粗搭铁线,一端连接在起动机附近的车架上,另一端连接在起动机下的固定螺柱上,目的是减小搭铁回路的电阻,防止因起动机的固定架、固定螺柱等处接触不良引起电压降增大。在维修中如果拆下了某根搭铁线,必须装复原位。

2)建议不使用高压水冲洗汽车,否则很容易在搭铁处形成氧化和腐蚀。

3)对于确认搭铁不良的部位,先用细砂纸打磨,将油漆或锈蚀物清理干净,然后涂上专用的导电胶,最后拧紧固定螺栓或者插好插接器。

技巧点拨: 对于搭铁不良要重在预防,尽量使车辆行驶在良好环境,及时对相关部位进行保养和维护。

九、汽车电路搭铁不良的危害及故障排查

1.汽车电路搭铁不良的危害

搭铁线虽然是汽车电气系统中一种不起眼的零件,但是它在电气系统中所起的作用却非同一般。就是这根小小的搭铁线,常常引发意想不到的故障,甚至导致汽车重大损坏事故。

凡是有用电设备的地方都有搭铁线。如果没有搭铁线,或者搭铁不良(电阻过大),将使电路断开,电器设备就无法工作。如果汽车出现线束烧毁、同时不能起动,看到不正常火花,充电电流过小,起动机运转无力等故障时,应该首先对相关的搭铁线进行检查,这样往往能收到事半功倍的效果。

搭铁线接触不良是汽车电气起火的重要成因之一。导线接触不良的实质,是线芯与接头之间、接头与电器之间接触面上存在杂质或氧化膜,致使接触电阻过大,当电流通过时局部温度升高,而高温又促使氧化膜增厚,如此互为因果引起的热量聚积,足以熔化导线及其绝缘层,从而引起电气起火。如果接触处不严密而存在空隙,则电流通过时会产生火花甚至电弧,局部温度相当高,引起电气起火的危险性更大。

2.汽车电路搭铁不良故障排查

1)起动机运转以后,若蓄电池的搭铁线温度过高,搭铁处用手触摸甚至感觉到发烫,说明蓄电池的搭铁线接触不良。

2)对于已经使用多年的老旧汽车,其搭铁部位都不同程度地存在氧化或者腐蚀。如果新车在制造厂或经销商的露天停车场存放了很长时间,也容易发生搭铁不良的现象。可以在不带电的情况下测量搭铁点的电阻值,即用万用表的一根表笔可靠地连接搭铁线,另一根表笔与车身金属部分相连接,测量其间的电阻,若存在电阻,说明搭铁不良。

3)采用模拟振动法检查。对于可疑的部位,可以在垂直方向和水平方向轻轻摆动搭铁线,模拟汽车行驶时的振动状态,同时观察相关部件的反应,检查搭铁线是否有虚焊、松动、接触不良或者导线断裂等现象。如果挪动某一搭铁线时故障再现或者故障消失,说明搭铁不良的地方就在此处。

4)测量电压降。在电路处于通电状态下,采用万用表测量搭铁点的电压降,其读数应当尽可能低(接近0)。具体方法是:起动发动机,使用万用表的直流电压档,将红表笔接触发电机的输出端(图1-18),黑表笔接触发动机的机体,测出一个电压值;然后将红表笔接触发电机的输出端,黑表笔接触车架的金属部分,再测出一个电压值。正常情况下,这两个电压值应该是一致的。若前者数值大,后者数值小,相差0.5V以上,说明存在0.5V以上的电压降,它是由发动机机体与车架之间搭铁不良引起的。

图1-18 搭铁点电压降的测量

注意: 检测某点的搭铁情况时,应该测量该点对电源正极的电压,尽量不要测量该点对电源负极的电阻,这是因为万用表本身具有一定的内阻,测量出的电阻值误差较大。

5)采用试灯检查。在使用万用表检测电路尤其是电源线和搭铁线之后,最好用有负荷的试灯加以验证,这样可以避免“有电压无电流”的电气陷阱。

技巧点拨: 排查汽车电路搭铁不良故障的方法有触摸感觉温度的变化、测量接触电阻、模拟振动环境使故障重现、测量搭铁点的电压降、采用试灯检查是否存在“有电压无电流”的电气陷阱。

十、2013款凯越按喇叭不响,开前照灯时刮水器工作

故障现象 一辆2013款凯越轿车,行驶里程5万km。客户反映按喇叭时喇叭不响,开前照灯时灯亮但刮水器也开始工作。

故障诊断 检查该车故障如客户所述,更换前照灯开关后故障依旧,而且发现开左转向灯时两前雾灯发暗。

用万用表测量电压,按喇叭开关时,插接器X0的19#端子有12V电压输出,喇叭却不响。难道是喇叭搭铁线路断路或搭铁不良引起的?查看前照灯以及喇叭电路图发现有个共同的搭铁点G104如图1-19所示。

图1-19 2013款凯越喇叭电路

既然前照灯和喇叭有共同搭铁点,搭铁有故障为何只造成喇叭不工作而前照灯正常工作,且开前照灯时刮水器也同时工作?查看刮水器电路图时发现前照灯插接器X2的6#端子和G201搭铁点形成了回路,同时前刮水器开关也有分支过去,又和G201形成了回路。这就造成在开前照灯时刮水器也同时工作,如图1-20所示。

图1-20 2013款凯越灯光控制电路

那为什么开左转向灯时雾灯会发暗呢?当开左转向灯时,如果搭铁点G102和G104发生断路,那么就会造成左转向灯无法形成回路,从而输出的电压在熔丝盒内流向雾灯,形成了原本并联的雾灯电路变成串联在转向灯电路中,从而导致开左转向灯时两前雾灯发暗。

故障排除 以上分析表明搭铁点G104和G102出现了故障。从维修手册中找出搭铁点分布图,搭铁点G102和G104在发动机舱左侧。找到搭铁点G102和G104,发现是由于车主安装报警器时搭铁线未紧固造成接触不良所致。打磨并重新紧固搭铁点后故障排除。

技巧点拨: 搭铁不良的故障比较典型的往往是多种故障现象同时出现,故障信息比较多,这种情况下我们要考虑是否是某些部位搭铁不良,查看有没有螺钉松动、生锈发热等方面的现象。

十一、迈腾空调系统间歇性不制冷

故障现象 一辆2010年生产的一汽大众迈腾轿车,因空调间歇性不制冷而送厂检修。

故障诊断 据客户反映,在正常行驶中使用空调时,空调系统偶尔会间隙性停机,在停机时风量不显示,出风口不出风,需关闭空调系统5min左右再重新打开,空调系统才能恢复正常制冷。因该车装备的是自动空调系统,用VAS5054查询空调系统,调出了关于左侧中央出风口伺服电动机短路或开路和除霜翻板电动机短路或开路2个间歇性故障码。调节空调面板风向转换按钮,上部、中部、下部的风向转换正常,说明风门电动机能正常转换。

结合故障现象和初步检查结果,认为导致故障的可能原因有:风门伺服电动机损坏;空调控制模块(J255)损坏。因更换风门伺服电动机比较复杂,需拆卸仪表台,所以维修人员就先更换了J255,路试后发现故障依旧;接着又拆卸了仪表台更换了风门伺服电动机,但经过试车发现故障依旧存在。

看来故障并非是风门伺服电动机和J255所导致的。接着用VAS5054查询09—中央电气电子设备,发现储存有间歇性故障码:17911—发电机端子DF负载信号。难道是发电机工作不稳定,导致空调系统偶尔会停机保护?维修人员测量发电机在发动机怠速时的输出电压,为13.65V,正常。因上述故障为偶发性故障,所以只能更换发电机,而后清除故障码,暂时交车给客户。

两天后,客户再次回厂反映发电机发电量不足,蓄电池亏电。刚换的发电机,蓄电池怎么会亏电呢?发动机怠速时测量发电机的输出电压,仅为12.55V,看来确实偏低。于是又换上该车原来的发电机,测量后发现发电机的输出电压仅为12V左右。再次用VAS5O54查询中央电气电子设备,故障码17911依旧存在,检查发电机导线插接器端子及线束插接器,无进水或虚接的现象。测量发电机导线侧插接器到J519的端子F间的黄/黑导线,导通正常。

根据蓄电池充电线路走向分析,电路走向为:蓄电池正极→起动机→主熔丝盒→发电机;负极→车身→发动机。于是一边用万用表测量发电机输出电压,一边紧固正极和负极的连接螺栓,发现当紧固到自动变速器支架上的负极搭铁线时,发电机的输出电压回升到13.75V。于是拆下搭铁线接头检查,发现已经烧蚀(图1-21)。

图1-21 已烧蚀的自动变速器支架上的负极搭铁线接头

故障排除 打磨烧蚀的搭铁线接头表面,拧紧固定螺栓后试车,空调系统制冷恢复正常,关于发电机负载的故障码也不再出现。

技巧点拨: 该车一个月前刚在别处拆装过发动机,大修了自动变速器。估计是在装配自动变速器后未将搭铁线固定螺栓紧固到规定力矩,导致发电机充电回路不通畅,蓄电池亏电,于是发动机控制单元切断了J255的正常工作。在此提醒,当代大多数汽车都是以CAN和LIN通信的汽车,它们都需要有稳定、良好的搭铁,这对发动机和车身电器平稳工作至关重要。 Vjbst5a4aJ2YL6OucYjrb5PWu5BGKxnSavwSnBjRI4Q0yVMd7kufAJLlSM/asA0a

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