汽车继电器的共模故障分析和处理
摘 要 继电器(Relay)是汽车电子控制电路中必不可少的器件,它有顺序控制、以弱控强、减少手动开关数量、保证电气设备的安全有序运行等作用。汽车继电器的故障千奇百怪,往往给司机和维修人员带来费时耗力的麻烦,因为汽车继电器的故障不一定是继电器本身的问题,本文简要介绍汽车继电器的共模故障情形,重点总结这类故障的分析和处理,为维修人员提供参考价值。
【关键词】汽车继电器 汽车维修 共模故障
1 引言
大部分轿车只要掀起发动机盖找到继电器安装盒,都可以寻到继电器的踪影。汽车灯光、雨刮器、起动机、空调机、电动座椅、电动门窗、防抱死装置、悬挂控制、音响等都要用上控制继电器。汽车继电器的主要功能有顺序控制、以弱控强、减少手动开关数量、保证电气设备的安全有序运行等作用。随着人们生活水平的提高,汽车在全国大小城市逐渐普及。这也需要人们熟悉掌握汽车的一些维护保养知识。
2 汽车继电器特点
汽车中使用的继电器切换负载功率大,抗冲、抗振要求高。汽车中的电源多用12V,继电器线圈电压大都设计为12V。由于蓄电池供电不稳定、环境条件恶劣,导致线圈功耗较大、温升较高。例如在发动机舱里使用的继电器还要经受砂尘、水、盐、油的侵害,抗冲、抗振要求更加苛刻,所以汽车继电器的故障多种多样,往往给司机和维修人员带来费时耗力的麻烦。同时,汽车继电器的故障不一定是继电器本身的问题,需要结合经验进行分析和处理,如图1。
3 汽车继电器的共模故障
接通点火开关后,可以用耳朵或听诊器倾听汽车继电器内有无吸合声,或者用手感受一下继电器有没有开关振动感。如有,说明继电器工作基本正常,如果不动作,那么就可以判定继电器出现故障。有些是继电器缺陷导致的,有些需要分析上下游器件才能彻底消除故障根源。汽车继电器共模故障指的是继电器相关的有共性根源的故障,现象主要是更换继电器后故障现象仍然反复出现,或者更换继电器后仍不能排除故障。
3.1 继电器线圈烧坏的共模故障分析
故障现象:更换继电器后仍然反复烧坏。
当诊断为继电器线圈烧坏时,不能很快就能判定继电器本身质量有问题。有两点可能:1,选型不合理。需要和车主沟通,如果经常烧坏的继电器是同一型号,而其它型号继电器工作正常,那么需要检查是否继电器的参数选型不合理或者继电器本身的制造缺陷导致的。此时应更换符合电气要求或合格的继电器。2,考虑过电流导致的线圈过热烧坏。如果继电器的供电超出耐压范围。此时,更换继电器后会出现反复烧坏,应测量上游供电是否超压,或者蓄电池电压不稳定。在进行维修、保养及电焊时,如果温度可能超过80℃,也应拆下对温度比较敏感的继电器和电控单元。
3.2 继电器触点烧蚀的共模故障分析
现象:开关不顺畅,偶有失灵。
汽车点火时,偶然能接通,说明整个回路是可以接通的,只不过回路非常不稳定。这与继电器的接触电阻有关。接触电阻变大,可能是环境改变导致金属片锈蚀引起。例如金杯海狮轿车的空调冷凝器风扇的继电器,它正好处在玻璃清洗喷水管的下方,若该喷水管破裂,清洗液将泄漏到继电器上,使继电器的常开触点锈蚀而不能断开,导致空调冷凝器风扇常转不停或者偶尔无法启动的故障。
这种触点锈蚀在年数较长的汽车中时常出现,可以从外观上观察锈蚀,更换接触片或者继电器,从而解决问题。但为了消除继电器触点烧蚀的共模故障,我们应该注意防水和防酸,维持继电器等控制电路的适当工作范围。
3.3 继电器电压低的共模故障分析
现象:接通点火开关,无法启动车,听不到燃油泵运转的声音。启动发动机后就不能熄火。
汽车继电器不能动作,但是用仪表测试该继电器,如果正常,说明继电器外部出现异常。很可靠是继电器供电电压低导致的。例如一辆神龙富康988轿车,在正常行驶中,发动机自动熄火,再次启动,无法着车。接通点火开关,听不到燃油泵运转的声音,也没有高压火。检测点火线圈,发现插头上没有电源,但是一次侧和二次侧的电阻都正常。测量该车的喷射双密封继电器,其插头有12V电源。更换喷射双密封继电器,还是没有高压火,也没有继电器吸合的声音。用一根导线将喷射双密封继电器的10号脚直接搭铁,能听到继电器吸合的声音,发动机也启动成功了。但是奇怪的是,拆开这根搭铁线,发动机不熄火,而且关闭点火开关,重新启动发动机后一切正常。这说明很可能是继电器的电源出现问题,查找测量到该继电器线圈的供电电压低至2V左右,根本不可能使继电器吸合。用导线直接搭铁后,继电器有了12 V电压,于是顺利吸合,发动机启动成功。去掉那根临时搭铁线后(点火开关仍处在接通状态),继电器上仍然有较低的保持电压(这是继电器共有的特性),这种保持电压即使只有2V,继电器也不会断开,所以发动机不熄火。关闭点火开关,电路产生的自感电动势大大高于电源电压,在这种强大电动势的作用下,接触不良的搭铁可恢复正常,所以发动机启动后正常了。但是上述故障还会再现,所以根除的办法是将搭铁不良的部位彻底处理好,使汽车继电器的开合电压都恢复正常。
4 建议措施
对汽车继电器熟悉的人都知道,汽车继电器的维护需要保持车辆内器件干燥、温度适宜,并且避免化学物质的侵蚀。这些措施能较好的改善环境引起的汽车继电器的烧蚀故障。而对于汽车继电器供电电压低引起的共模故障,只能定期检查供电情况,发现供电异常,应及时检查线路,是否接地、断线、接触不良等。日常期间,应当严防继电器进水。还可通过减小汽车继电器的触点接触电阻来预防共模故障,例如用较好的铜片接触点,使用前对继电器进行喷胶重新密封。只要车主、维修人员抓好汽车继电器的保养细节,会大大减少汽车继电器的共模故障。
参考文献
[1] 蔡永红.汽车熔断器与继电器速查手册[M].北京:机械工业出版社,2014.
作者单位
重庆旅游职业学院 重庆市 404100