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汽车电路搭铁不良的故障特征及检测要领

来源:大园汽修学校发布时间:2016/04/29

一、电路搭铁的原理及作用

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,正极线接在启动机的电磁开关上,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,通常垫有各类垫块或垫片。由于橡胶胶垫导电不良,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。

电路搭铁和采用单线制的作用:

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。

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;启动机、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高精度的信号失真,因此这类故障具有很大的隐蔽性。


二、电路搭铁不良故障的主要特征

经过笔者归纳,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. 启动困难

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

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

由于启动机的启动电流高达100A以上,若蓄电池的负极电缆搭铁不良,在搭铁处形成很大的接触电阻,导致电压降增加。这一接触电阻与启动机电枢绕组串联并“分压”,启动时分配到电枢绕组上的电压降低,流到启动机的电流减小,所以启动机运转无力,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启动机不能转动。

2. 仪表指示反常

一辆奔驰129型轿车,用户抱怨发动机的水温太高。经过检查,发现用故障诊断仪读出的发动机水温与水温表显示的水温相差20℃。由于发动机ECU检测的水温数值与发动机的实际水温基本相符,因此怀疑水温表的传感器有问题,测量其电阻值,正常。检查其线路和搭铁,也无异常,更换水温表无济于事。最后,发现发动机的搭铁线与车身的连接处有腐蚀现象,将搭铁处用砂布打磨干净后,故障排除。

分析这一故障的形成原因,是由于水温表传感器的搭铁线接在发动机上,因此水温表反映的实际上是水温传感器与蓄电池负极之间的电阻值,由于发动机本身搭铁不良造成水温传感器的电势堆积,所以感应出来的电阻值比较高,导致水温表指示反常。

另外,若仪表盘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,会出现水温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,熄火后有时能启动,有时不能启动,有时等待半小时左右才能启动。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,启动机运转时的电位差为0.7V,可见启动时在搭铁处消耗了较大的电流,导致启动电流减小,因此发动机不能顺利启动。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,因此ECU在启动时因供电不足而无法实施正常控制。用砂布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,更换新启动机以后,接通点火开关,只听到“嗒嗒”的电磁开关吸合声,启动机却不旋转。拆开启动机的防尘套并接通点火开关检查,在启动机拨叉处看到强烈的电火花。原来,启动机出厂时,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启动机与发动机的结合处接触不实,即造成启动机搭铁不良。当把启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。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引起的。

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,所以重点检查燃油系统各电接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0,说明故障是由电动燃油泵的搭铁线接触不实引起的,经过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,怠速时由于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,所以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,或者连接器松动。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。


三、电路搭铁不良的排查方法

①启动机运转以后,若蓄电池的搭铁线温度过高,搭铁处甚至有烧红的现象,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。就是新车,由于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。对于有怀疑的部位,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:启动发动机,使用万用表的直流电压档,将红表笔接触发电机的输出端,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。

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。四、防止电路搭铁不良的几项措施

①为了确保启动机有足够的电压和电流,可以采用重复搭铁的方式(像夏利2000 轿车那样),即用一根粗搭铁线,一端连接在启动机附近的车架上,另一端连接在启动机下的固定螺柱上,目的是减小搭铁回路的电阻,防止因启动机的固定架、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,先用细砂布打磨,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连接器。