汽车电源系统快速排查故障分析
摘要:本文叙述了四方面的问题:电源系电路分析、电源系常见的故障分析、电源系的典型故障诊断与排除、电源系故障快速排除案例。电源系的故障难点一般都出在电路上,所以对电路的掌握和分析是排除电源系故障的基础。
关键词:电源系统;电路故障
汽车的供电是由汽车电源系统来供应的,发动机的起动由蓄电池供电,发动机起动后整车电气设备由发电机发出的电进行供给,所以汽车电源系统是汽车的一个非常主要的系统。汽车蓄电池和发电机是电源系统的主要部件,只有当电源系统的正常工作时才能保证整车的正常运行,对电源系统的正确使用和维护才能有效延长其使用寿命。通过对汽车电源系统的故障检测和诊断的分析,理论与实践结合,通过对一些常见故障实例分析与维修,把电源系统常见故障达到熟练地排除。
1.电源系统电路分析
1.1.电源系统的结构组成:由蓄电池、点火开关、保险丝、继电器、发电机、电缆线、连接用导线等组成。
1.3.电路分析:首先蓄电池正极与发电机的正极用电缆线连接,负极与发电机外壳连通,说明了两部件并联一起对汽车供电;第二条电路是蓄电池正极出来后经过点火开关控制,再分成二路走:一路是经过驾驶室仪表盘中的充电报警指示灯后再通到发电机电压调节器集成电路中,另一路是控制继电器工作,回到负极搭铁;第三条路线是蓄电池经过主保险后,再经过一分流保险通到电源系继电器供电给发电机集成电路工作的电源;第四和五条电路是没有通过开关和继电器直接给发电机集成电路供电的电源。
2.电源系统常见故障与分析
汽车电源系主要由发电机和蓄电池及控制电路所组成,其故障出现在这两大主件的现象比较多,下面就此进行分析。
2.1.蓄电池故障:现象主要表现为起动机动力不足或无反应,原因可能出现在蓄电池正负极桩氧化致接触不良、蓄电池电量不足,蓄电池内部故障出现为电解液不足、极板硫化、活性物质脱落、自行放电、极板短路和栅架短路等,这些情况都将导致不能正常起动发动机。对接触极桩氧化可采取清除氧化物使之连接良好,对电解液不足应采用及时补加蒸馏水,对一般的电量不足采取补充充电方法处理,但对于发生在蓄电池内部故障应采用去硫化充电等维修方法消除故障或报费处理。
2.2.发电机故障:发电机的故障分为有机械部件产生的故障和电路部件产生
的故障。
2.2.1.机械故障:发电机皮带过松或打滑,转子轴承干涸或损坏,转轴变形,滑环磨损过多或烧蚀,电刷磨损过大(电刷高度磨损后不低于标准2/3),另外,前后端盖应无裂损和变形。
2.2.2.电路部件故障:转子上两滑环之间绕组短路、断路或绝缘不良;定子的三相绕组短路、断路或绝缘不良;电压调节器损坏;整流器中二极管的损坏。
3.电源系的典型电路故障诊断与排除
3. 1.不充电。出现现象是发动机高于怠速运转时,电流表指示放电或充电指示灯亮,蓄电池很快亏电;故障原因是:接线断开或脱落,充电指示灯接线搭铁或电流表损坏及接线错误,发电机不发电等。
3. 2.充电电流过小。出现现象是:发动机中速以上运转,充电指示灯才能熄灭或电流表指示5A以下,蓄电池经常存电不足,前照灯灯光暗淡,电喇叭声音小;故障原因是:发电机皮带过松或打滑,充电线路接触不良,发电机电刷与滑环接触不良,滑环脏污、烧蚀,定子线圈某相接触不良、断路或短路,转子线圈局部短路,个别二极管损坏等。
3.3.充电电流过大。故障现象是:在蓄电池不亏电的情况下,发动机中速以上运转时,装有电流表的汽车其指示充电10A以上,蓄电池电解液消耗过快,点火线圈或发电机过热,各种灯泡经常烧坏。故障原因是:电压调节器失调或损坏,发电机磁场线圈搭铁或导线接错。
3.4.充电电流不稳。出现现象是:发动机在中速以上运转,电流表指示充电但指针左右摆动或充电指示灯时亮时灭。故障原因是:发电机皮带打滑,电源系统连接导线接触不良或插接件松动,发电机内部定子或转子线圈某处有断路或短路,滑环脏污、电刷接触不良或电刷弹簧过软、折断,电压调节器有关线路板松动或搭铁不良。
3.5.发电机异响。故障现象是:发电机运转中发出连续或断续不正常的响声。故障原因是:皮带松紧度调整不当,发电机轴承润滑不良或损坏,转子与定子间碰擦,发电机风扇或皮带盘与壳体碰撞。
4.电源系故障与快速排除案例
4.1.一部捷达轿车起动后充电指示灯不能完全熄灭,稍微发亮。正常时应完全熄灭,还有微亮,依据原理说明发电机发出的电不够,产生的原因可能有:发电机皮带过松或打滑,个别激磁二极管断路损坏,内部单片集成电路不良,激磁绕组局部短路或激磁回路接触电阻增大等。进行就车检测,发现皮带是正常的,再用万用表测量蓄电池两端电压,当发动机起动后,随着转速的改变有时高时低现象,说明问题在发电机中,拆卸下来拆解检查发现电刷架中有一炭刷连接断了,
把这连线接回良好后再进行了发电机的保养,重新装回发动机,试车运行电源系统良好,充电指示灯正常,发动机运行时蓄电池两端电压稳定在14.3左右,故障排除。
4.2.一辆夏利轿车据车主说灯泡经常烧坏,由他本人已经换过三次了,经检查发现随着发动机转速升高蓄电池两端电压也升高,说明发电机有发电,但里面的电压调节器有故障了,把发电机拆卸下后更换了一个同规格的电压调节器故障排除。
4.3.一部捷达轿车,打开点火开关后充电指示灯不亮。首先进行电路检查,所有电源系统保险丝、继电器、充电指示灯泡、充电指示灯二极管及连接导线均良好,经过电路分析,打开点火开关后要使充电指示灯点亮还与发电机内部电路相关,怀疑发电机有故障;把发电机拆卸拆解检测,发现整流器有一整流管激穿,更换整流器后重新装回,试车一切正常,故障排除。
5.结论
电源系统的维修,随着科技和经济的发展,如果对于发电机出现的较大故障,如定子绕组或转子绕组的损坏,如果没有同型号配件更换都可以采取更换新的发电机。对发生故障的快速排查,只要熟悉了电路和关键点,加上一定的理论分析,并通过积累一些经验,会使我们熟练地掌握维修技能。
参考文献:
[1]《汽车电气设备构造与检修》周双斌主编,东北师范大学出版社,2011
[2]《怎样维修汽车电器》,海波、杨维俊主编,机械工业出版社,2010
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