巧用繼電器控制原理快速診斷電器故障

文/重慶 王輝 謝勝飛

一、繼電器的構(gòu)造及工作原理

隨著汽車(chē)電子技術(shù)的日新月異，越來(lái)越多的傳感器和自動(dòng)控制裝置被應(yīng)用到汽車(chē)上，這勢(shì)必增加了控制開(kāi)關(guān)的數(shù)量。雖說(shuō)電子控制應(yīng)用可以減少機(jī)械開(kāi)關(guān)的數(shù)量，但因?yàn)槌杀镜纫蛩?，并不能完全避免使用觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)。礙于成本和體積的限制，汽車(chē)上使用的操縱開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)容量一般都較小，不能直接控制工作電流較大的用電設(shè)備，這個(gè)時(shí)候，就需要用繼電器來(lái)控制其接通與斷開(kāi)。

繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成(見(jiàn)圖1)，只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓，線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力的吸引下克服返回彈簧的拉力被吸向鐵芯，帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開(kāi)觸點(diǎn))吸合。當(dāng)線(xiàn)圈斷電后，電磁吸力隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的作用力下返回原來(lái)的位置，動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。通過(guò)這樣的吸合、釋放動(dòng)作，達(dá)到在電路中的導(dǎo)通、切斷的功能。

而在實(shí)際應(yīng)用中，繼電器的低壓電源由一個(gè)輸入量(如電流、電壓、溫度等)進(jìn)行控制。當(dāng)輸入量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。因而，繼電器其實(shí)就是電路中的開(kāi)關(guān)，但和傳統(tǒng)電路開(kāi)關(guān)不同的是，繼電器的核心是以小電流控制大電流，在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，是自動(dòng)化電路的一個(gè)“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。作為一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，繼電器既被控制，又起著控制作用，具有控制系統(tǒng)(又稱(chēng)輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱(chēng)輸出回路)。

二、繼電器在電器維修中的應(yīng)用

汽車(chē)電路可以分為電源電路和控制電路。在大多數(shù)用電系統(tǒng)中，繼電器就是電源電路和控制電路的交匯點(diǎn)，控制電路通過(guò)控制繼電器的通斷來(lái)控制電源電路，因而在實(shí)際維修中可以通過(guò)短接繼電器對(duì)應(yīng)的插孔，將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題一分為二，用“一刀切”的方式直接縮小汽車(chē)故障的診斷范圍：如果是控制電路，就要對(duì)傳感器和相關(guān)接插件進(jìn)行檢查；如果是電源電路，則需要對(duì)線(xiàn)路上的插接件和導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行檢查，從而快速判斷出汽車(chē)電器故障到底發(fā)生在控制電路還是電源電路。

三、應(yīng)用繼電器維修實(shí)例

下面，筆者就自己在實(shí)際維修中應(yīng)用繼電器進(jìn)行維修作實(shí)例說(shuō)明。

實(shí)例1.長(zhǎng)安悅翔車(chē)空調(diào)不制冷

筆者在2011年6月接到一輛故障車(chē)，通過(guò)簡(jiǎn)單檢查，發(fā)現(xiàn)在空調(diào)開(kāi)啟時(shí)，壓縮機(jī)并未正常吸合，用專(zhuān)用工具按壓管路上的旁通閥閥芯，發(fā)現(xiàn)有白霧冒出，確認(rèn)管內(nèi)有冷媒，初步圈定主要問(wèn)題為壓縮機(jī)不工作。

在確認(rèn)管內(nèi)有冷媒而且壓縮機(jī)不工作后，必須確定從哪個(gè)零部件開(kāi)始檢查，以確認(rèn)故障原因。如果按照壓縮機(jī)吸合的條件逐個(gè)檢查零部件，必然會(huì)導(dǎo)致空調(diào)檢查診斷過(guò)程過(guò)長(zhǎng)，中間拆裝檢查還可能會(huì)造成其他零部件的損壞。

出于以上考慮，筆者在診斷時(shí)直接拔下壓縮機(jī)繼電器，用連接線(xiàn)短接繼電器被控制端的插孔〔電源端和負(fù)載端〕，壓縮機(jī)發(fā)出“啪”的吸合聲，這就說(shuō)明壓縮機(jī)電磁離合器正常、電源電路也沒(méi)有問(wèn)題(短接繼電器后壓縮機(jī)正常吸合)，所以判斷故障出在控制端，也就是說(shuō)故障有可能出在空調(diào)控制器、三態(tài)壓力開(kāi)關(guān)、線(xiàn)索插接件等零部件上。這樣，就可以直接縮小故障的診斷范圍，使故障問(wèn)題簡(jiǎn)單化，縮短了故障診斷時(shí)間，避免了不必要的零部件拆裝和損壞。

同樣，我們也可以利用類(lèi)似的方法來(lái)短接各個(gè)插接件端子(建議用帶保險(xiǎn)的試燈線(xiàn)進(jìn)行短接)，注意檢查表面上可見(jiàn)的傳感器(如三態(tài)壓力開(kāi)關(guān)或插接件等)實(shí)現(xiàn)快速診斷。

實(shí)例二：志翔混合動(dòng)力轎車(chē)不啟動(dòng)

油、電、氣，是汽車(chē)啟動(dòng)必備的三大要素。因而，汽車(chē)不啟動(dòng)的初步排查也是從這三大要素開(kāi)始排查的，比如檢查油泵是否供油，有沒(méi)有高壓火，進(jìn)排氣是否通暢，缸壓是否足夠等?？梢哉f(shuō)，汽車(chē)不啟動(dòng)需要檢查的項(xiàng)目很多，這里就不做贅述了。

筆者在對(duì)這輛志翔混合動(dòng)力轎車(chē)進(jìn)行簡(jiǎn)單排查后，發(fā)現(xiàn)整車(chē)剛通電時(shí)，油泵沒(méi)有動(dòng)靜，初步懷疑是油泵不工作引起不啟動(dòng)。進(jìn)一步檢查高壓火和排氣(三元催化器堵塞也會(huì)導(dǎo)致無(wú)法啟動(dòng))，都沒(méi)有問(wèn)題，故障基本圈定在油泵上。

如果根據(jù)電路圖查找故障點(diǎn)，按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的方法為：①檢測(cè)保險(xiǎn)；②檢查汽油泵繼電器是否完好；③逐個(gè)檢查電路故障，如果運(yùn)氣不好，可能要將控制電路和電源電路全部檢查一遍。

而根據(jù)筆者短接繼電器的方法進(jìn)行檢查，具體步驟為：①短接繼電器被控制端，聽(tīng)電子油泵是否工作(或手捏燃油管橡膠部分，感受是否有脈沖壓力)。如果工作，問(wèn)題就出在控制電路(主繼電器、ECU等)；如果不工作，則問(wèn)題出在電源電路上。②實(shí)車(chē)檢查，該故障車(chē)電子油泵短接繼電器后仍然不工作，用試燈直接搭鐵測(cè)試?yán)^電器電源腳(30腳)，發(fā)現(xiàn)30腳過(guò)電，說(shuō)明問(wèn)題出在繼電器之后的電路上(否則檢查繼電器前面的電路)，直接檢查繼電器之后的電路就可以了。③用試燈短接檢查電子油泵插接件電源針腳和搭鐵針腳，發(fā)現(xiàn)試燈亮，拔下插接件，發(fā)現(xiàn)電子油泵的針腳插歪了，而不是油泵損壞造成的油泵不工作。

四、總結(jié)

巧用繼電器控制原理診斷電器問(wèn)題，能夠讓診斷過(guò)程目的更明確，減少大量不必要的檢查，達(dá)到快速診斷的目的。這種方法不但適用于空調(diào)系統(tǒng)，也適用于燃油系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)等。本文主要想通過(guò)分享筆者在工作實(shí)踐中的心得，為汽車(chē)維修同行在汽車(chē)電器故障維修和調(diào)試過(guò)程中快速診斷故障提供一個(gè)簡(jiǎn)單有效的思路。