鉗式萬(wàn)用表在汽車電器維修中的應(yīng)用
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車電器維修 2015年11月13
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一、用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量啟動(dòng)系統(tǒng)故障 以前，當(dāng)我們遇到啟動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，比如啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)力時(shí)，只是使用普通萬(wàn)用表測(cè)量啟動(dòng)瞬間的蓄電池電壓，不能測(cè)量到啟動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的電流與功率，因?yàn)橹绷麟娏鞅響?yīng)用不太普及，所以有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤判。 用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量電流，再將測(cè)量到的電流與蓄電池電壓相乘就會(huì)得出功率，而功率可以直接反映蓄電池輸出的能量，從而可以排除導(dǎo)線的原因、蓄電池容量以及充電狀態(tài)。 簡(jiǎn)單的一句話，如果蓄電池輸出的功率達(dá)到或超過(guò)了啟動(dòng)機(jī)的額定功率，而啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不夠，則說(shuō)明啟動(dòng)機(jī)由電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能力變差，或者是發(fā)動(dòng)機(jī)由于某種原因轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)過(guò)于沉重，造成啟動(dòng)轉(zhuǎn)速不夠。 通俗的話說(shuō)就是“吃飽了不干活”，所以可以快速的判定啟動(dòng)機(jī)是否有故障。以往因?yàn)樵O(shè)備的限制，測(cè)量啟動(dòng)時(shí)100A 左右的直流電流并不是一件簡(jiǎn)單的事，而現(xiàn)在隨著直流鉗式電流表價(jià)格的下降，使我們花三四百元，就能買到一塊好用的鉗形萬(wàn)用表，測(cè)量啟動(dòng)系統(tǒng)故障就是利用功率平衡法，即蓄電池的輸出功率與啟動(dòng)機(jī)的消耗功率是一對(duì)平衡，而啟動(dòng)機(jī)的額定功率與啟動(dòng)瞬間的功率比較，如果小于實(shí)際功率，說(shuō)明蓄電池電壓低或是線路電阻大，再或是啟動(dòng)機(jī)內(nèi)部電阻增加引起，則從另一個(gè)方面分析問(wèn)題。 鉗式直流電流表使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單，不用斷開(kāi)蓄電池線直接將電流鉗夾住蓄電池線，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，瞬間就能測(cè)量到電流，要注意的是，有時(shí)啟動(dòng)機(jī)可以快速啟動(dòng)著發(fā)動(dòng)機(jī)，如果我們想測(cè)量啟動(dòng)時(shí)的電流，往往測(cè)量不準(zhǔn)，可以拔下油泵繼電器或是點(diǎn)火線圈插頭，來(lái)延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間，以便我們有更多的時(shí)間讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。 故障實(shí)例：一輛馬自達(dá)323出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏慢故障，我們用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量啟動(dòng)瞬間的電流為130A，當(dāng)時(shí)的蓄電池電壓為10V，由此可以計(jì)算出啟動(dòng)機(jī)消耗的功率P=130A×10V=1300W=1.3kW，而啟動(dòng)機(jī)的額定功率為1.1kW，所以蓄電池為啟動(dòng)機(jī)提供了足夠的功率，再直接轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸螺絲，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力正常，確認(rèn)為啟動(dòng)機(jī)的電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械的功率能力變差，可能存在內(nèi)部“掃膛”的故障，確認(rèn)該車故障是因?yàn)閱?dòng)機(jī)原因引起。更換一新啟動(dòng)機(jī)后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)速足夠，故障順利排除。 二、用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量全車漏電故障 當(dāng)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，如果全車存在漏電故障，將會(huì)使蓄電池的電消耗完畢，造成啟動(dòng)困難故障。問(wèn)題是現(xiàn)在的汽車都裝有電子控制系統(tǒng)，這些電子控制系統(tǒng)需要記憶一些數(shù)據(jù)，必然會(huì)有一定的靜態(tài)電流（即關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后電子控制系統(tǒng)仍舊不能完全斷電所產(chǎn)生的小電流，也叫“暗電流”）。正常情況下，一般車輛要求，全部電子控制系統(tǒng)總的暗電流不允許超過(guò)40mA，超過(guò)40mA 屬于故障。需要注意的是，一些車輛在關(guān)掉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)進(jìn)入休眠狀態(tài)的時(shí)間要長(zhǎng)達(dá)15 ～ 20min，不會(huì)馬上進(jìn)入小電流狀態(tài)。 也正因?yàn)檫@些電子控制系統(tǒng)不能斷電，所以我們?cè)诰S修時(shí)，如果采用以前的斷開(kāi)電源線串入電流表的辦法就有些麻煩，所以使用鉗式電流表的好處就體現(xiàn)出來(lái)了。可以不用斷電的情況下進(jìn)行測(cè)量，一般我們選用精度為10mA 的鉗式電流表就可以滿足我們的測(cè)量要求。 如果懷疑一輛車存在漏電故障，可以將全車電器關(guān)閉，然后從蓄電池正極線或負(fù)極線上夾上鉗式萬(wàn)用表，測(cè)量漏電電流，如果發(fā)現(xiàn)漏電電流超過(guò)40mA，在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)20min 以上仍舊不能下降，則確診為車輛存在漏電故障，可以進(jìn)一步檢查。 可以再次檢查確認(rèn)，是否所有的開(kāi)關(guān)都處于關(guān)閉狀態(tài)，如果是的話，我們可以再檢查是否加裝了什么用電設(shè)備，先從加裝的設(shè)備入手，進(jìn)行排查�？偟膩�(lái)說(shuō)就是，如果懷疑是哪一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可以將它的電源線找出來(lái)，在不斷電的情況下進(jìn)行電流測(cè)量，最后找出是哪一個(gè)系統(tǒng)的原因。 我們還可以接上解碼器，在所有系統(tǒng)都關(guān)閉的情況下，與我們懷疑漏電的設(shè)備進(jìn)行通信，如果仍舊能通信，也說(shuō)明該設(shè)備沒(méi)有進(jìn)入休眠狀態(tài)。 故障實(shí)例：一輛東南菱悅V30，車主反映，車輛停駛一周時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)蓄電池沒(méi)有電的故障，蓄電池是新?lián)Q不久的，我們用蓄電池容量檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)蓄電池容量正常，用鉗式萬(wàn)用表檢測(cè)暗電流為300mA，說(shuō)明此車存在漏電故障。 打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)室保險(xiǎn)絲盒，將保險(xiǎn)絲盒上的保險(xiǎn)絲逐個(gè)拔下，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電流下降，懷疑是車輛線路存在故障。懷疑是發(fā)電機(jī)的火線或激磁線產(chǎn)生漏電，將發(fā)電機(jī)火線拆下，并且拔下發(fā)電機(jī)的插頭，再次進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)仍然存在300mA 的漏電。確認(rèn)不是發(fā)電機(jī)的原因引起。 從駕駛室內(nèi)，拆下駕駛員腳上面的護(hù)板，檢查線路，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。再擴(kuò)大檢查范圍，當(dāng)檢查后備箱時(shí)，發(fā)現(xiàn)后備箱內(nèi)的照明燈常亮。 進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)此車后備箱的鎖塊上有一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，實(shí)際情況如圖1 所示。 圖1 后備箱鎖塊 此微動(dòng)開(kāi)關(guān)偶爾會(huì)出現(xiàn)在關(guān)閉后備箱后，仍舊處于接通狀態(tài)，導(dǎo)致后備箱燈常見(jiàn)，從而消耗一定電流，更換一新的后備箱鎖塊后，再次檢測(cè)，電流僅為0.04A，故障排除。 三、用鉗式萬(wàn)用表檢測(cè)保險(xiǎn)片燒斷的故障 在我們用車過(guò)程中，偶爾會(huì)遇到保險(xiǎn)片燒斷的問(wèn)題，保險(xiǎn)片燒斷不是換一個(gè)新的保險(xiǎn)片就能解決問(wèn)題，因?yàn)楸ｋU(xiǎn)片燒斷一定是有原因的，只有找到燒斷的原因，并加以排除，才能讓保險(xiǎn)片不再燒斷，如果沒(méi)有排除，沒(méi)有找到故障原因，則保險(xiǎn)片還會(huì)燒斷，如果是在行駛中燒斷了，反而更麻煩。有時(shí)換上去的保險(xiǎn)片不會(huì)馬上燒斷，這就需要檢測(cè)一下實(shí)際流過(guò)保險(xiǎn)片的電流是多少。 故障實(shí)例 車型：桑塔納3000，該車裝備自動(dòng)空調(diào)。 故障現(xiàn)象：空調(diào)不工作。 故障診斷：首先，發(fā)動(dòng)著車，打開(kāi)空調(diào)面板，空調(diào)指示燈正常點(diǎn)亮。說(shuō)明控制電路的供電基本正常。接上壓力表，檢測(cè)系統(tǒng)壓力為700kPa，沒(méi)有問(wèn)題。 再接上解碼器進(jìn)入數(shù)據(jù)流功能，輸入組號(hào)50，第三區(qū)顯示高電位輸入，第四區(qū)顯示ON，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元收到了空調(diào)請(qǐng)求信號(hào)，并且輸出了空調(diào)允許信號(hào)。故障可能出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的輸出以后的部分。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)室左側(cè)噴油壺旁邊的風(fēng)扇繼電器，發(fā)現(xiàn)上面的30A 的保險(xiǎn)片燒斷。更換一新保險(xiǎn)片后，空調(diào)工作恢復(fù)正常。 但我們沒(méi)有就此交車，用鉗式電流對(duì)流過(guò)保險(xiǎn)片的電流進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為12.5A，3.5A（ 左側(cè)風(fēng)扇）+6A（右側(cè)風(fēng)扇）+3A（電磁離合器）=12.5A。很明顯右側(cè)風(fēng)扇損壞，造成電流偏大，更換右側(cè)風(fēng)扇電機(jī)后，電流恢復(fù)正常。如果不做此測(cè)量，僅在更換保險(xiǎn)片后就交車，那么保險(xiǎn)會(huì)再次燒壞，造成車輛隱患。 四、鉗形萬(wàn)用表在使用中需要注意的事項(xiàng) （1）在使用鉗形萬(wàn)用表時(shí)要注意，選擇合適的擋位，一般鉗式表萬(wàn)用表測(cè)量12V 汽車啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，可以選擇“400A”直流（DC）擋或是200A 直流擋。 （2）為了提高測(cè)量精度，還需要進(jìn)行調(diào)零，然后再進(jìn)行測(cè)量。 （3）測(cè)量時(shí)要先測(cè)啟動(dòng)機(jī)的火線，將鉗口張開(kāi)后將導(dǎo)線夾入，松手后讓鉗口閉合就行，僅測(cè)量這一根導(dǎo)線的電流就可以，不要多夾住別的導(dǎo)線，以免產(chǎn)生測(cè)量誤差。 （4）測(cè)量啟動(dòng)瞬間蓄電池電壓，利用公式：P=UI，計(jì)算出功率，與啟動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率進(jìn)行比較，同時(shí)估算轉(zhuǎn)速，當(dāng)功率足夠而啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不夠的情況下，只有兩種可能，啟動(dòng)機(jī)本身問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械原因。 （5）如果周圍存在磁場(chǎng)，則會(huì)影響到電流的精度。 （6）盡量讓鉗口平面與導(dǎo)線保持垂直，減小因?yàn)榇艌?chǎng)分布引起的測(cè)量誤差。 （7）每次測(cè)量通過(guò)電流鉗的導(dǎo)線只能是一根，以避免兩根以上導(dǎo)線中電流方向不同造成的磁場(chǎng)相互抵消所產(chǎn)生的測(cè)量誤差。 （8）如果電流顯示為負(fù)數(shù)，說(shuō)明與鉗口標(biāo)明的電流方向相反。 （9）測(cè)量保險(xiǎn)片上流過(guò)的電流時(shí)，可以自制一根帶保險(xiǎn)片的專用導(dǎo)線，來(lái)接到保險(xiǎn)片座上進(jìn)行測(cè)量，這樣更方便，還能起到保護(hù)作用。 五、鉗式直流電流表的使用優(yōu)勢(shì) 與其他測(cè)量方法相比，使用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量啟動(dòng)機(jī)的工作電流，在實(shí)際應(yīng)用中有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （1）測(cè)量速度快且準(zhǔn)確。 （2）方便：現(xiàn)代汽車的電子設(shè)備越來(lái)越多，如果給蓄電池?cái)嚯姇?huì)引起很多麻煩，而用鉗式萬(wàn)用表測(cè)量啟動(dòng)時(shí)的電流，則不用斷電就可進(jìn)行測(cè)量。 （3）測(cè)量時(shí)不用斷開(kāi)原車線路的插頭，直接介入測(cè)量而不影響原車用電設(shè)備的工作。 六、鉗式表直流電流表測(cè)量原理 直流鉗式萬(wàn)用表測(cè)量原理是電磁感應(yīng)定律，在通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向遵循安培右手定則。磁場(chǎng)強(qiáng)度與電流度成正比，用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)的強(qiáng)度，就能計(jì)算出導(dǎo)線中電流的大小。 鉗式直流萬(wàn)用表除了用于測(cè)量啟動(dòng)系統(tǒng)故障方便、準(zhǔn)確、快速外，還可以應(yīng)用到以下幾個(gè)方面：充電系統(tǒng)、全車線路漏電電流以及任何需要測(cè)量電流的地方。圖2 是關(guān)于鉗式萬(wàn)用表應(yīng)用的思維導(dǎo)圖。 圖2 鉗式萬(wàn)用表應(yīng)用思維導(dǎo)圖 七、知識(shí)鏈接 （1）蓄電池容量 一般蓄電池容量的單位是安時(shí)，即安培小時(shí)，通常常見(jiàn)的轎車蓄電池容量在60Ah 左右。它的意義是：如果一個(gè)新蓄電池，充足電時(shí)，可以以1A 的電流，放電60h，放出所存儲(chǔ)的全部電量，如果以6A 的電流放電，則在蓄電池電壓不低于10V 的情況下，可以放電10h，即電流與小時(shí)的乘積是一個(gè)電能量的單位。 而在汽車上，蓄電池的壽命在2 ～3 年，新蓄電池從開(kāi)始使用，到老化損壞，容量會(huì)逐步下降，按以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，使用時(shí)間為1 年的蓄電池，其容量已經(jīng)下降到40Ah 左右，而使用兩年的蓄電池，其容量已經(jīng)下降到20Ah 左右。 假設(shè)某車的漏電電流——暗電流為40mA， 每天會(huì)消耗的電能為0.04A×24h=0.96Ah，而一個(gè)星期大約消耗7Ah。 還有就是溫度對(duì)于蓄電池容量也是有一定影響的，以25℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度，氣溫每下降一度，蓄電池容量下降0.8%，如果目前的蓄電池容量為40Ah，因?yàn)闇囟葹?，實(shí)際容量只有36Ah，再加上因?yàn)榘惦娏飨牡?Ah，則只剩下29Ah 了。 照此計(jì)算，如果車輛存在300mA的漏電，一個(gè)星期所消耗的電量是0.3A×24h×7d=50.4Ah，盡管是一個(gè)新蓄電池，也使用半年以上了，所以足以把所有的容量都消耗完，肯定啟動(dòng)不著。 那么車輛停駛多長(zhǎng)時(shí)間，還能啟動(dòng)著車算是正常呢？這個(gè)數(shù)據(jù)我們通常認(rèn)可的是一周左右，車輛停駛一周，還可以打著車的話，從技術(shù)上就認(rèn)為是合格的。 （2）常用的汽車保險(xiǎn)片的容量可以分為以下幾個(gè)級(jí)別：10A、15A、20A 和25A、30A，不同的用電設(shè)備，因?yàn)橄牡碾娏鞔笮〔灰粯�，需要使用不同電流容量的保險(xiǎn)片來(lái)進(jìn)行保護(hù)，以防止線路燒壞。為了使用方便，保險(xiǎn)片的容量與它使用塑料的顏色相對(duì)應(yīng)，除了以上常用容量的保險(xiǎn)片以外，還收集了更全的關(guān)于保險(xiǎn)片容量與顏色資料，實(shí)際情況如表1 所示。 （3）保險(xiǎn)片的額定電流容量與實(shí)際流過(guò)電流之間關(guān)系：一般情況下，10A 的保險(xiǎn)片所流過(guò)的電流應(yīng)該在5A 以下，30A 的保險(xiǎn)片實(shí)際流過(guò)的電流在15A 以下，即實(shí)際電流比保險(xiǎn)片的容量小一半以下。 而保險(xiǎn)片燒斷時(shí)也是有規(guī)律的，它遵循以下規(guī)律，如表2 所示。 表1 保險(xiǎn)片電流與外殼顏色表 |
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