李民和
(黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 凱里 556000)
汽車蓄電池漏電是在不知不覺(jué)使汽車熄火或喪失起動(dòng)功能,故障隱蔽性很強(qiáng),很難做出正確的判斷,歷來(lái)都是汽車機(jī)電維修技師頭疼的問(wèn)題。本人多年從事汽車檢測(cè)與維修技術(shù)的教學(xué)、生產(chǎn)和研究工作,在生產(chǎn)上遇到許多汽車蓄電池漏電故障現(xiàn)象,現(xiàn)歸納總結(jié)成文,供同行參考。
1)蓄電池外部有搭鐵或短路。若蓄電池引出導(dǎo)線與機(jī)體搭鐵,或蓄電池殼體上有扳手、鐵絲等導(dǎo)體將正負(fù)極連通,將會(huì)產(chǎn)生劇烈自行放電。
2)開(kāi)關(guān)常接通。停車后點(diǎn)火開(kāi)關(guān)損壞自行接通(如ACC檔),或車內(nèi)不經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的用電器 (如座椅加熱器、室內(nèi)照明燈等)開(kāi)關(guān)常接通,車門(mén)和后備艙未關(guān)好,都有可能引起蓄電池外部放電。
1)極柱短路。當(dāng)蓄電池外殼、頂蓋上有濺漏的電解液時(shí),可將正負(fù)極接線柱連通而放電。
2)極板短路。蓄電池電極隔板腐蝕穿孔、損壞,或正、負(fù)極板下的沉積物過(guò)多,正、負(fù)極板便直接連通而短路,引起蓄電池內(nèi)部自行放電。
3)電解液不純。電解液含有雜質(zhì),或添加的不是純凈水,這時(shí)電解液中的雜質(zhì)隨電解液的流動(dòng)附著于極板上,各雜質(zhì)之間形成一定的電位差,便會(huì)在蓄電池內(nèi)部形成許多自成通路的微小蓄電池,使蓄電池常處于短路狀態(tài),蓄電池內(nèi)部電能逐漸耗盡。
4)蓄電池存放過(guò)久,電解液中的水與硫酸,因密度不同而分層,使電解液密度上小下大,形成電位差而自行放電。
1)由于汽車電器、線束、傳感器、控制器、執(zhí)行器等電子元器件和電路搭鐵,造成漏電,使蓄電池虧電。
2)當(dāng)車輛在工作狀態(tài)時(shí),發(fā)電機(jī)不發(fā)電,導(dǎo)致蓄電池長(zhǎng)時(shí)間給全車電器供電而慢慢消耗完電量。
3)當(dāng)車輛在無(wú)工作狀態(tài)下 (即拔下鑰匙并鎖車后),蓄電池必須保持微量的外部放電電流,以保證防盜系統(tǒng)正常的警戒電流,稱之為暗電流。這部分暗電流的放電,是屬于正常范疇的外部放電。蓄電池漏電故障樹(shù)狀圖如圖1所示。
1)首先問(wèn)診,詢問(wèn)車主蓄電池虧電的情況,如果是在車輛運(yùn)行過(guò)程中蓄電池逐漸耗盡,可以先考慮是發(fā)電機(jī)或充電系統(tǒng)有問(wèn)題。
2)如果是車輛運(yùn)行過(guò)程一切正常,但停駛一天或幾天后,蓄電池耗盡,首先要打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋,檢查蓄電池兩極柱之間是否有其他意外連接引起直接短路,檢查各種不經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的用電器 (如門(mén)燈、收音機(jī)、座椅加熱器、點(diǎn)煙器等)開(kāi)關(guān)是否常接通,關(guān)閉所有開(kāi)關(guān)、車門(mén)和行李艙蓋。
3)連接解碼器,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān),讀取故障碼,查看有沒(méi)有故障碼,如果有,則按故障碼提示檢查。
4)如果沒(méi)有故障碼,把點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到OFF檔,拆下蓄電池負(fù)極搭鐵線,在蓄電池正極引線與蓄電池搭鐵線之間串聯(lián)萬(wàn)用表,調(diào)至歐姆檔,量程在1 kΩ。檢查電纜電阻,如果電阻小于100 Ω,則是蓄電池外部漏電;如果是大于100 Ω,則是蓄電池內(nèi)部故障。
5)檢查蓄電池外部漏電。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),關(guān)閉所有用電器、車門(mén)和后備艙,取出點(diǎn)火鑰匙,斷開(kāi)蓄電池搭鐵負(fù)極線,并在搭鐵負(fù)極和蓄電池負(fù)極樁頭之間連接直流電流表 (最大量程2A以上),若沒(méi)有電流表也可以用5 W的試燈代替做模擬檢測(cè)。如果電流表電流在30~50mA以下,試燈開(kāi)始發(fā)亮,之后逐漸變暗,燈絲暗紅或者熄滅,是車主使用不慎而造成漏電。
如果電流表電流大于50 mA,保持電流表或試燈連接,可采用一邊逐個(gè)拔掉熔斷絲 (尤其DOME等常電熔斷絲),一邊觀察電流表或試燈明暗的變化。如果去掉某個(gè)熔斷絲后,漏電現(xiàn)象消失,即表明此熔斷絲控制回路有短路問(wèn)題存在,再仔細(xì)對(duì)照電路圖分段檢測(cè),找出故障點(diǎn)。
還有一種極特殊的情況:在單個(gè)拔掉所有熔斷絲的情況下,依然有漏電情況存在,這時(shí)應(yīng)該想到蓄電池正極到熔斷絲或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的電路漏電。
6)檢測(cè)蓄電池內(nèi)部故障。首先檢測(cè)蓄電池內(nèi)部是否虧電。正常蓄電池充足電電壓應(yīng)在12V以上,電解液密度為1.26~1.28 g/cm,且液面高度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍。采用蓄電池放電測(cè)試儀,把測(cè)試儀正負(fù)鉗分別夾持蓄電池正負(fù)電極,按下測(cè)試按鈕,12V電壓持續(xù)放電3~5s后,觀察測(cè)試儀表電壓指示情況。如果儀表指示電壓9.6 V以上,說(shuō)明蓄電池狀態(tài)良好,但電量不足;若穩(wěn)定在10.6~11.6V,說(shuō)明蓄電池電量充足;如果低于9.6V但是電壓處于某個(gè)數(shù)值不動(dòng),說(shuō)明蓄電池處于嚴(yán)重虧電狀態(tài),需要補(bǔ)充充電;如果電壓慢慢下降,說(shuō)明蓄電池內(nèi)部有短路現(xiàn)象;如果電壓快速下降為0 V,說(shuō)明蓄電池內(nèi)部有斷路。
然后,觀察蓄電池電解液是否渾濁,渾濁說(shuō)明蓄電池正極板軟化。觀察蓄電池底部是否有沉淀物,如有說(shuō)明極板活性物質(zhì)脫落,蓄電池容量已不足。用手敲擊蓄電池2個(gè)電極樁,如果聽(tīng)到有空洞的聲音,說(shuō)明極樁與極板發(fā)生斷裂。用一粗導(dǎo)線短路正負(fù)極樁,觀察蓄電池各個(gè)加液孔,如發(fā)現(xiàn)某格出現(xiàn)氣泡,說(shuō)明該格已損壞。
1)故障現(xiàn)象 一輛捷達(dá)轎車,蓄電池剛充足電,放置1天后,出現(xiàn)起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力、喇叭聲音弱、前照燈燈光很暗的現(xiàn)象。
2)故障檢查與排除 檢查蓄電池電解液液面高度基本正常。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)量發(fā)電機(jī)輸出電壓為13.8V,基本正常。由此懷疑蓄電池有自放電現(xiàn)象,且較嚴(yán)重,故決定更換蓄電池。
在拆裝蓄電池時(shí),發(fā)現(xiàn)接線柱有強(qiáng)烈的電火花,而此時(shí)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。由此說(shuō)明,電路中有用電器漏電或短路之處。
用電流鉗夾在蓄電池負(fù)極,測(cè)試暗電流,電流為800mA,說(shuō)明有漏電現(xiàn)象。逐一拔掉不經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的用電器 (散熱器風(fēng)扇、點(diǎn)煙器、收音機(jī)、制動(dòng)燈、門(mén)燈、小燈等)的熔斷絲,觀察漏電電流并不減少;撥下所有熔斷絲,漏電電流還是不減少。逐一撥掉所有繼電器,當(dāng)撥掉12號(hào)位置進(jìn)氣歧管預(yù)熱繼電器后,漏電電流消失,手摸該繼電器表面發(fā)熱嚴(yán)重。
拆開(kāi)發(fā)熱的繼電器,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部燒蝕黏結(jié)。更換新的繼電器J81,漏電消失,蓄電池不再虧電,故障排除。
3)故障分析 進(jìn)氣預(yù)熱電路如圖2所示,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后,如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低于60℃,溫度開(kāi)關(guān)F35閉合,繼電器J81通電工作,其內(nèi)觸點(diǎn)閉合,30號(hào)電線上的電壓經(jīng)繼電器內(nèi)閉合的觸點(diǎn)到進(jìn)氣管預(yù)熱加熱電阻N51,加熱器開(kāi)始加熱。當(dāng)繼電器內(nèi)觸點(diǎn)燒蝕黏結(jié)后,加熱器N51一直處在工作狀態(tài),從而造成了蓄電池虧電故障。
1)故障現(xiàn)象 一輛豐田老花冠轎車放置三四天后,出現(xiàn)蓄電池虧電的現(xiàn)象,無(wú)法起動(dòng)。
2)故障診斷流程 觀察蓄電池相對(duì)密度計(jì)觀察孔,呈黑色,初步診斷為蓄電池失效。換新蓄電池后能正常起動(dòng),但放置三四天故障依舊。斷開(kāi)蓄電池搭鐵線,并在搭鐵線和蓄電池負(fù)極樁頭之間連接5W的試燈,試燈亮。逐一拔掉各個(gè)熔斷絲,當(dāng)將第4個(gè)熔斷絲拔出時(shí),試燈熄滅,蓄電池停止虧電。第4個(gè)熔斷絲所涉及到的用電器有:室內(nèi)燈、閱讀燈、點(diǎn)煙器、鐘表、收音機(jī)、行李艙燈。
關(guān)閉所有車門(mén)、車內(nèi)外燈、點(diǎn)煙器、鐘表、收音機(jī),并斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量第4個(gè)熔斷絲所消耗的電流為0.42A。根據(jù)P=UI公式,計(jì)算其功率P=12 V×0.42 A=5.04 W。通過(guò)資料查閱全車燈泡功率,其功率與行李艙照明燈接近。檢查行李艙燈,發(fā)現(xiàn)行李艙燈燒壞,燈開(kāi)關(guān)座下陷,即使關(guān)掉行李艙蓋,燈泡仍會(huì)接通,燈泡已燒壞發(fā)白,但燈絲未斷。更換新燈泡并修復(fù)開(kāi)關(guān)座,故障排除。
3)故障原因分析 車主介紹,行李艙燈開(kāi)關(guān)原裝的損壞了,后來(lái)重新改裝。改裝電路如圖3所示。行李艙燈泡功率剛好是5 W。由于行李艙照明燈與室內(nèi)燈、閱讀燈、點(diǎn)煙器的電路一樣,線路是由第4個(gè)熔斷絲控制,是不經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的,行李艙觸
點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)座下陷,形成閉合回路,使得行李艙燈一直處在工作狀態(tài)。容量為45 Ah的蓄電池,放置3天,則蓄電池容量消耗0.3A×72h=21.6Ah,消耗蓄電池容量接近額定容量的50%,當(dāng)然無(wú)法起動(dòng)。
蓄電池自放電歸納起來(lái)有正常放電和故障放電2種。正常放電是維系車輛電控防盜系統(tǒng)工作的基本條件,是正常的也是無(wú)法避免的,危害很小;故障性放電是比較嚴(yán)重的,但不是不可避免的,只要平時(shí)正確使用車輛,做好車輛維護(hù)保養(yǎng)工作,故障性放電是完全可以避免的。
故障性自行放電的預(yù)防措施有:新蓄電池要進(jìn)行初充電,在用蓄電池要進(jìn)行定期補(bǔ)充充電,但是不能過(guò)充電,充電時(shí)切不可極性充反;蓄電池不能并聯(lián)混用,更不能新、舊蓄電池串聯(lián)使用;保持蓄電池的外表清潔、干燥;配制電解液應(yīng)該用高純度的稀硫酸和蒸餾水;沖洗蓄電池外表時(shí),應(yīng)預(yù)防污水從加液口蓋或通氣孔處進(jìn)入蓄電池內(nèi)部;蓄電池在存放過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常充電,使電解液密度始終保持在1.26~1.28 g/cm范圍,并確保液面高度維持在正常范圍內(nèi);發(fā)現(xiàn)蓄電池隔板、極板損壞時(shí),應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換;停車時(shí),記得關(guān)好所有車門(mén)和車載電器,特別注意的是在車輛熄火之前,先關(guān)掉空調(diào)開(kāi)關(guān),避免不關(guān)空調(diào)或讓空調(diào)隨著車輛起動(dòng)自動(dòng)啟動(dòng);經(jīng)常檢查車載電器、線束、傳感器、控制器、執(zhí)行器等電子元器件和電路的連接情況,檢查線路有無(wú)破損、燒焦或斷裂等;不要隨意加裝附屬電器;避免在怠速或不著車時(shí)聽(tīng)大功率音響;每次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)不要超過(guò)5s,連續(xù)起動(dòng)時(shí)間間隔不應(yīng)少于15s等。
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