汽車(chē)電源系統(tǒng)檢測(cè)儀器實(shí)踐指導(dǎo)

陳 琨，劉春梅

（湖南汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412001）

汽車(chē)電源系統(tǒng)主要由蓄電池、發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器等組成。發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，使蓄電池長(zhǎng)期保持電量充足的狀態(tài)，蓄電池和發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)全車(chē)的電氣設(shè)備進(jìn)行供電。目前，為了檢測(cè)汽車(chē)電源系統(tǒng)，診斷設(shè)備制造商生產(chǎn)出很多種檢測(cè)儀器。本文介紹一些檢測(cè)儀器的使用目的和方法，為檢測(cè)和管理汽車(chē)電源系統(tǒng)提供實(shí)踐指導(dǎo)。

1 蓄電池的劣化診斷和電源系統(tǒng)檢測(cè)

1.1 使用的檢測(cè)儀器

推薦使用蓄電池檢測(cè)儀，目前市面上常用的蓄電池檢測(cè)儀有博世BAT131、BAT121。

1.2 測(cè)量的目的

汽車(chē)鉛蓄電池是一個(gè)消耗品，如果不加以管理，會(huì)出現(xiàn)前一天能夠起動(dòng)而第二天就不能起動(dòng)的情況，是一個(gè)很難預(yù)測(cè)使用壽命的部件。隨著近年來(lái)汽車(chē)的電氣化程度越來(lái)越高，電氣設(shè)備越來(lái)越多，有些汽車(chē)的電源系統(tǒng)還具有降低燃油消耗的充電控制和怠速起動(dòng)停止等功能，這使得蓄電池工作環(huán)境比以前更惡劣。

蓄電池的劣化程度目前還不能準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷，需要借助具備檢測(cè)與診斷功能的蓄電池檢測(cè)儀。使用蓄電池檢測(cè)儀不僅能夠有效地對(duì)蓄電池進(jìn)行管理，而且還能防止蓄電池發(fā)生故障和過(guò)早劣化，從而延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。蓄電池檢測(cè)儀還能夠檢測(cè)蓄電池起動(dòng)能力和充電系統(tǒng)工作情況。

1.3 測(cè)量的方法

蓄電池檢測(cè)儀本身沒(méi)有電源，將線束夾子連接到蓄電池極柱上，儀器就通上了電源；選擇蓄電池測(cè)試和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，輸入冷起動(dòng)電流，進(jìn)行蓄電池檢測(cè)，儀器上會(huì)顯示蓄電池電壓、剩余電量和起動(dòng)容量等數(shù)據(jù)；進(jìn)行電源系統(tǒng)檢測(cè)，儀器上會(huì)顯示起動(dòng)能力和充電系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果。

1.4 測(cè)量的結(jié)果

1.4.1 蓄電池的檢測(cè)結(jié)果

蓄電池的檢測(cè)結(jié)果有5種情況：①良好：無(wú)劣化且充電量良好；②良好／需充電：無(wú)劣化，但電容量不足；③需注意：有劣化，建議增加檢查的次數(shù)，以獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果；④需充電／重新檢測(cè)：電容量不足，不能夠正確地判斷劣化程度，需充電后再次進(jìn)行檢測(cè)。⑤更換：劣化程度深，建議更換。

1.4.2 電源系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果

蓄電池檢測(cè)儀可以檢測(cè)電源系統(tǒng)如下2個(gè)項(xiàng)目 （圖1）。

1）蓄電池起動(dòng)能力檢測(cè) 判斷蓄電池具備起動(dòng)能力的程度。通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)蓄電池的最低電壓來(lái)進(jìn)行判斷。

圖1 蓄電池起動(dòng)能力和充電系統(tǒng)檢測(cè)

2）充電系統(tǒng)檢測(cè) 判斷能否對(duì)蓄電池進(jìn)行正常充電。通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后蓄電池電壓來(lái)進(jìn)行判斷。

1.4.2.1 蓄電池起動(dòng)能力的檢測(cè)結(jié)果

1）良好 （6.75V以上）：起動(dòng)時(shí)的電壓下降很少，起動(dòng)能力正常。

2）起動(dòng)能力低 （6.75V以下）：劣化的蓄電池在起動(dòng)時(shí)電壓下降很多，起動(dòng)能力低下。

蓄電池的劣化對(duì)起動(dòng)能力的影響很大。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力為100%，排量不同的汽車(chē)蓄電池的容量也不相同。蓄電池良好但發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力下降時(shí)，可能存在汽車(chē)排量大蓄電池容量小、蓄電池電容量不足和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障等問(wèn)題。

1.4.2.2 充電系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果

1）良好 （13V-16V）：發(fā)電機(jī)的充電正常。

2）不良 （13V以下）：發(fā)電機(jī)的充電量不足，原因可能是發(fā)電機(jī)故障或驅(qū)動(dòng)皮帶松動(dòng)或斷裂。

3）電壓過(guò)高 （16V以上）：電壓過(guò)高可能是發(fā)電機(jī)故障。這種狀態(tài)可能造成蓄電池和電氣設(shè)備損壞。

4）波動(dòng)電壓高 （大于1V）：波動(dòng)電壓高可能是整流二極管故障。這種狀態(tài)可能影響蓄電池和電氣設(shè)備的工作。

2 蓄電池電壓的測(cè)量

2.1 使用檢測(cè)儀器

推薦使用數(shù)字萬(wàn)用表，鉗形表。

2.2 測(cè)量的目的

鉛蓄電池內(nèi)部由6個(gè)約2.1V的單格鉛電池串聯(lián)而成，充滿電時(shí)約為12.6V。蓄電池電量不足時(shí)會(huì)低于12.5V以下，定期檢查蓄電池電壓可以預(yù)防蓄電池故障。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測(cè)量蓄電池電壓還可以檢查發(fā)電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)。蓄電池外殼發(fā)生膨脹時(shí)，可能是電壓調(diào)節(jié)器不良造成電壓過(guò)高，可以通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)蓄電池電壓來(lái)進(jìn)行檢查。測(cè)量時(shí)必須注意帶有充電控制的汽車(chē)有時(shí)候發(fā)電機(jī)不會(huì)發(fā)電。

由于劣化的蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)輸出12.6V左右的電壓，因此正確地判斷還是推薦使用蓄電池檢測(cè)儀。

2.3 測(cè)量方法

打開(kāi)萬(wàn)用表的電源，旋轉(zhuǎn)至直流V擋。將萬(wàn)用表的表筆放置于蓄電池的正負(fù)極的極柱上；萬(wàn)用表上將顯示蓄電池的電壓值；起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量時(shí)則檢查發(fā)電機(jī)的工作情況。

2.4 測(cè)量的結(jié)果

2.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)

1）13V左右：行駛后會(huì)出現(xiàn)較高的數(shù)值。此時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下打開(kāi)前照燈10～30s，然后關(guān)閉待電壓穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量。

2）12.6V左右：正常值。此時(shí)要正確地判斷劣化程度，推薦使用蓄電池檢測(cè)儀。

3）12.5V以下：過(guò)低值。蓄電池電量可能不足，但需注意帶怠速起動(dòng)停止系統(tǒng)且有充電控制的汽車(chē)存在控制電壓在12.4V以下的情況。

2.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

1）16V以上：電壓過(guò)高?？赡苁前l(fā)電機(jī)故障，會(huì)造成蓄電池故障和電氣設(shè)備損壞。

2）13.5～14.7V：正常值。發(fā)電機(jī)工作正常。

3）13V以下：發(fā)電機(jī)的發(fā)電量不足?？赡苁前l(fā)電機(jī)故障或者驅(qū)動(dòng)皮帶松動(dòng)。需注意充電控制的汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下也有可能不發(fā)電。

3 發(fā)電機(jī)充電電流的測(cè)量

3.1 使用的檢測(cè)儀器

推薦使用日本凱世SK-7661鉗形表、帶電流鉗的數(shù)字萬(wàn)用表。

3.2 測(cè)量的目的

由發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的計(jì)算公式W=U×I可知，電壓為正常值時(shí)，電流過(guò)小，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率不足，是造成蓄電池虧電的原因。發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用，電刷磨損到極限值后，就不能發(fā)電了。即使是新車(chē)，由于發(fā)電機(jī)的位置不同，有的發(fā)電機(jī)可能會(huì)安裝在散熱不好溫度較高的地方，引起調(diào)節(jié)器和整流器故障造成充電不良。因此為確定發(fā)電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)需要測(cè)量充電電壓和充電電流。

3.3 測(cè)量方法

打開(kāi)檢測(cè)儀的電源，旋轉(zhuǎn)至直流電流A擋。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將電流鉗夾住發(fā)電機(jī)的B端子。提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)至2000r／min，打開(kāi)前照燈、空調(diào)和音響等電氣設(shè)備，使電氣負(fù)荷處于最大狀態(tài)，讀取檢測(cè)儀的測(cè)量值。使用帶電流鉗的萬(wàn)用表時(shí)，要將數(shù)字萬(wàn)用表的擋位旋轉(zhuǎn)至直流電壓擋。通常的數(shù)字萬(wàn)用表不能測(cè)量大電流，因此通過(guò)電流鉗將電流轉(zhuǎn)換成電壓再輸出到顯示屏。夾住發(fā)電機(jī)的B端子可以獲得汽車(chē)最大的電氣負(fù)荷。

3.4 測(cè)量的結(jié)果

1）30A以上：發(fā)電量正常。

2）30A不到：發(fā)電量不足。發(fā)電機(jī)可能存在故障。

以上數(shù)值是大約數(shù)值。制造商和汽車(chē)品牌不同數(shù)值也有差別，詳細(xì)數(shù)值請(qǐng)查閱維修手冊(cè)來(lái)確認(rèn)。需要注意的是充電控制汽車(chē)存在發(fā)電機(jī)不充電的情況。

4 暗電流的測(cè)量

4.1 使用的檢測(cè)儀器

推薦使用日本凱世SK-7831鉗形表。

4.2 測(cè)量的目的

暗電流是指點(diǎn)火開(kāi)關(guān)“OFF”的狀態(tài)下，時(shí)鐘、音響和ECU及傳感器等休眠待機(jī)的電流。暗電流在某種原因下大量流動(dòng)會(huì)造成蓄電池虧電。

傳統(tǒng)的暗電流測(cè)量中常常采用數(shù)字萬(wàn)用表串聯(lián)在蓄電池負(fù)極上的辦法，因此需要拆下蓄電池的負(fù)極線束。蓄電池?cái)嚯姾髸?huì)使得ECU的故障碼以及電動(dòng)車(chē)窗位置記憶、轉(zhuǎn)向角零位置記憶等數(shù)據(jù)丟失，在測(cè)量暗電流后需要費(fèi)時(shí)間來(lái)重置。因此，推薦使用簡(jiǎn)單迅速且沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的鉗式萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量暗電流。

4.3 測(cè)量方法

停止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，放置15min，確認(rèn)電氣設(shè)備停止工作且所有燈光熄滅。打開(kāi)萬(wàn)用表的電源，旋轉(zhuǎn)至4000mA擋。夾住蓄電池的負(fù)極線束，萬(wàn)用表顯示測(cè)量值。暗電流的正常值大約在10～30mA左右。

4.4 測(cè)量的結(jié)果

1）30mA不到：正常值。

2）30mA以上：過(guò)高值。某種原因造成電氣設(shè)備多、ECU多的汽車(chē)暗電流增大。

3）100mA以上：異常值。蓄電池容易虧電的狀態(tài)，必須要找出異常原因和部位。

異常原因的發(fā)現(xiàn)方法：在顯示測(cè)量值的狀態(tài)下，拔掉汽車(chē)的熔斷絲和繼電器，同時(shí)觀察測(cè)量值的變化情況。如果變化大則可以懷疑該系統(tǒng)的原因，再反復(fù)插拔系統(tǒng)中電氣設(shè)備的插頭同時(shí)觀察測(cè)量值，就能夠發(fā)現(xiàn)異常部位。需注意繼電器本身故障也可能造成暗電流過(guò)大。

5 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)的電源系統(tǒng)是汽車(chē)正常工作的保證，汽車(chē)電氣設(shè)備的增多對(duì)汽車(chē)電源系統(tǒng)的管理要求越來(lái)越高，使用合適的檢測(cè)儀器能夠迅速、有效地檢測(cè)出電源系統(tǒng)的故障，有利于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，及時(shí)排除電源系統(tǒng)的故障。