发布于 04-18 16:50:03
所谓电压降是指电流流通时，在电阻两端形成的电位差。根据欧姆定律U=IR，当电路的电流一定时，电压与电阻成正比，即在大阻值电阻上形成的电压降大，在小阻值电阻上形成的电压降小。在维修实践中，由于电路连接不实和搭铁不良引起的电压降比较常见。理想的搭铁端应该是零电位、零阻抗的平面物体。但是，由于搭铁端的特点和材料的物理性能不同，决定了没有理想的搭铁平面，因此在汽车电气系统中，线路上总是存在一定的电压降的。
一般来说，线路的电压降应当不超过电路电压的3％。例如在12V电路中，最大电压降不能超过0.36V，剩余的97％电压（11.64V）应该有效用于电器负载。
（1）造成起动机运转无力
电压降对汽车启动性能的影响最为明显。在启动电路中，不但起动机本身会产生电压降，熔断器两端也会产生电压降。若启动电路的电压降过大，流过起动机的工作电流必然减少，将造成起动机运转无力，甚至导致起动机不能转动，这样的例子不胜枚举。启动电路电压降过大的典型表现是：起动机电磁线圈发出“咔嚓、咔嚓”的响声，启动电路常出现压降导致起动机运转无力的部位如图2-25所示。
图2-25 起动机电路接触不良电压降部位
（2）导致发动机动力不足
一辆丰田凯美瑞轿车，出现发动机动力不足，加速时有“回火”的故障。检查燃油系统压力和进气歧管真空度，都在正常范围内。用点火正时灯检查，点火时刻准确。用示波器检查点火波形，各缸都正常。再用示波器检查喷油器的波形，发现喷油器在工作中出现了5V的电压降。这说明在喷油器的供电电路中可能存在虚接现象，致使流过喷油器电磁线圈的电流减少，磁力下降，喷油器针阀打开的速度变慢，喷油量减少，因而导致发动机动力不足和加速时“回火”。对喷油器供电电路的虚接部位进行修理之后，故障被排除。
（3）造成仪表指示失常
一辆哈飞民意汽车，驾驶人反映冷却液温度过高，冷却液温度显示在8～10格跳动。测量发动机的实际冷却液温度为80℃，说明冷却液温度显示“假高”。检查冷却系统，无漏液，风扇传动带的张紧度和风扇运转均正常。测量冷却液温度传感器的电阻和电压都正常，检查节温器和冷却液泵也正常。清洗了散热器，更换了气缸垫及组合仪表（怀疑仪表内的CPU损坏），都未解决问题。无意中接通前照灯，发现冷却液温度的显示一下子增加了3格，迅速达到顶点（冷却液温度显示应该一格一格递增），于是检查各搭铁线，最后发现蓄电池负极至车架的搭铁线结合面锈蚀，固定螺栓已经松动。经过除锈处理并紧固螺栓后试车，冷却液温度表指示在5～7格变动，故障彻底排除。
由于搭铁线松动，加上汽车运行中的振动，使在搭铁点处形成的电压降飘忽不定，有时还会引起汽车低速行驶时发动机冷却液温度显示低，高速行驶时发动机冷却液温度显示高的怪现象。
（4）导致数据通信中断
引起汽车串行数据传输故障的常见原因之一是电路接触不良。目前有越来越多的轿车电子控制系统采用CAN数据总线交换信息，如果因为电压降过大引起工作电压低于10.5V，会造成一些对工作电压敏感的控制模块暂时停止工作，使整个汽车的多路信息传输系统出现短暂无法通信的现象，例如发动机ECU或防盗控制模块瞬间从车载网络系统中退出，使发动机ECU与防盗控制模块之间的通信中断，随之记录防盗系统触发的故障代码，并且表现出与防盗系统锁死相似的故障现象，而真正的故障原因却是线路接触不良引起的电压降。
线路上电压降的产生主要有导线固有的电阻（特别是线径过小时）和电路连接端（包括搭铁端）接触不良两种原因。
①通过感官检查 若使用仪器测量电缆的电压降比较麻烦，可以用手触摸电缆（包括接头），感觉哪部分发烫，这个发烫的部位就是电阻过大之处。例如启动发动机时，检查搭铁线是否温度过高，搭铁处是否有烧热的迹象。
②摇车启动发动机检查 如果在手摇柄与保险杠之间出现火花，大多数为发动机与车架之间的搭铁铜带线接触不良。这种情况往往发生在汽车大修之后，可能原因是搭铁处未刮净防锈油漆所引起。
③采用“模拟振动法”检查 对于怀疑接触不良的部位，如图2-26所示，可以在垂直方向和水平方向轻轻摆动线束，模拟汽车运行时的振动状态，同时观察相关部件的反应，如果挪动某一导线时故障再现或故障消失，说明该导线连接点存在虚焊、松动、接触不良或导线断裂现象。
图2-26 “模拟振动法”检查
④使用万用表测量 选择万用表的直流电压挡，启动发动机，将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触发动机的机体，测出一个电压值；然后将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触车架，再测出一个电压值。在正常情况下，这2个电压值应该是一致的。若前者数值大，后者数值小，相差0.5V以上，说明在发动机机体与车架之间存在0.5V以上的电压降，它是由发动机机体搭铁不良引起的。
也可以使用万用表的直流电压挡检查起动机外壳的搭铁状况：启动发动机，用万用表的红表笔接触起动机的外壳，黑表笔接触蓄电池的负极桩，如果测得的电压降超过0.2～0.3V，说明起动机的外壳搭铁不良。
测量蓄电池电缆电压降的方法：使用万用表的直流电压挡，红表笔与正极电缆的起动机端相接触，黑表笔与正极电缆的蓄电池端相接触，启动发动机，表上的读数就是该电缆的电压降，其值应不超过0.2V。如果超过0.2V，说明电缆的电阻过大，应当更换。启动电路压降的检测部位及相应压降如图2-27所示。
图2-27 启动电路压降的检测部位
⑤采用测试灯进行动态检测 使用万用表测量电压和电阻虽然比较简便，但是这样的检测只是静态的，可能无法准确地判定故障。比较理想的方法是在用万用表测量之后再用有负荷的LED测试灯加以验证。若测试灯发暗（发光很弱），说明是“虚电”现象，该电路存在电压降，这样可以避免因“有电压无电流”而影响检测进程。例如检测点火线圈的供电，有时用万用表静态测量其电压，能够达到蓄电池的电压值，但是在汽车运行时由于电器负荷增大，点火线圈可能无法达到正常的电压。其中原因之一就是线路接触不良，导致接触电阻增大，引起了电压降。因此，最好用测试灯进行有负荷测试，如果线路的接触电阻很大，测试灯的亮度会下降，总之用测试灯进行动态测量更加有效。
如果对什么地方可以使用测试灯，或者对测试灯灯泡的功率没有把握，也可以不使用测试灯，改为在不断开车上用电器连接器的情况下测量供电电压，这种不断开负荷的测量方法有助于准确判断故障原因。
⑥采用示波器检测 这种方法最科学。一般来说，搭铁线上的电压降最大不能超过0.2V，如果搭铁线上的电压降过大，有可能导致ECU控制异常。
检测线路电压降的方法有多种，在实际检测应用中，可根据实际情况选择相应的方法进行检测。
①为了确保线路各连接处、搭铁处可靠接触，可以用细砂布打磨连接部位，将锈蚀物清理干净，然后涂上专用的导电胶，最后拧紧固定螺栓。
②电器各连接器一定要连接到位，然后使用锁紧装置锁紧。
③不要使用高压水洗车（图2-28），特别是对电子器件，否则很容易在连接处积水而形成腐蚀。
图2-28 高压水洗车
④为了确保起动机有足够的工作电压和电流，可以采用重复搭铁的方式，即另外用一根比较粗的电缆，一端接在起动机附近的车架上，另一端接在起动机下的固定螺栓上，目的是减少启动电路的电阻，防止因搭铁不良引起电压降增大而降低启动电流。如果在维修中拆下了这根搭铁线，要注意予以装复。
⑤尽量使用较短的导线连接电路，每根连接导线的电阻值应控制在0.5Ω以下。
⑥起动机和大多数发电机都是依靠安装件（例如安装架、固定螺栓等）来组成搭铁回路的，因此在检查交流发电机传动带的张紧度或更换起动机零件时，务必保持安装件的可靠连接。如果装配部件松动，会在松动处产生电压降，发电机将不能向其他用电设备提供满负荷输出，起动机可能无法启动发动机。
⑦对于因暴雨进水（图2-29）及因其他情况导致车内进水的汽车，要特别注意检查各电器连接器是否进水和氧化。如果连接器已经变色，应当用除锈剂和无水酒精加以清洗，然后用电吹风吹干，再连接牢靠以尽量减小接触电阻和电压降，严重者需更换全车线。
图2-29 因暴雨致车内进水汽车
减少线路电压降需要在平时对车辆的维护保养中加强检查，注意保养。
（1）汽车线路的压降
一条完整的汽车电路，不仅要有足够的电压，还必须具有良好的接地，才能构成正常的工作回路。如果电路中供电或接地回路连接不实，哪怕只是一个并不引起人们重视的0.01Ω的电阻，轻则使负载部件出现欠电压现象，重则会引发电路系统中许多“奇特”的故障。例如：这0.01Ω的电阻发生在启动电流为200A的启动线路中，根据欧姆定律它将会导致一个2V的线路压降（200A×0.01Ω=2V），轻则使起动机效率下降，重则导致发动机转速降低和转速传感器正弦波幅值降低，因而不足以引发ECU产生触发信号而不能启动。如果发生在电子控制系统，由于系统中传感器及执行器的触点、连接器和接地点等部位都是产生线路压降的源泉，因此其故障率更高。
汽车电子元件的可靠性是很高的，一般不会轻易出现故障。在日常工作中所遇到的电控系统故障，尤其是一些“疑难杂症”，其中很大一部分都与出现在电路的供电回路或接地回路上的压降有关。其具体形成原因则不外乎连线松动、脱落，搭铁端断开、松动和腐蚀，连接件接触不良等。
对线路压降有怀疑时，必须用动态电压降测试法，对电路的供电回路和接地回路进行检测。其测试方法是：在线路处于满负荷正常运作状态下，通过万用表的电压挡，将表笔的正极端接在电器设备连接蓄电池正极的一端上，表笔的负极端接在负极接地点，通过测量线路中电流的流动对负载部件（或电子元件）引起的线路压降来发现故障的部位。一般线路压降的标准规定为：
①整车电路总的线路压降（在不计接触电阻的情况下）应<0.8V。
②起动机线路每100mA电流产生的线路压降一般应<0.015V。
③发电机处于额定负载时的线路压降应<0.3V。
④接线或电缆的线路压降应<200mV（大负荷导线或线径为D6、D8的电缆线路压降一般应<300mV）。
⑤开关的线路压降一般应<200mV，电磁阀的线路压降应<300mV。
⑥电控单元的线路压降一般应<50mV。
⑦传感器的线路压降一般为0～50mV。
⑧接头的线路压降一般为0V，接地线的线路压降应<100mV。
据此，在日常电路系统故障诊断中，测试线路压降确是一种便捷而精确的故障诊断方法，一旦掌握了这种方法，定会收到事半功倍之效果。
（2）汽车线路压降的维修实例
例1 发电机输出电源线接触不良引发的蓄电池经常亏电
一辆雅阁乘用车蓄电池经常亏电，发动机启动困难。检查中发现在发动机启动的瞬间，仪表板上所有的灯都会变暗。检测怠速时蓄电池接柱电压为12V，加速时电压为12.6V，而发电机输出端电压则为14.2V。对其进行了线路压降测试，确认为充电线路接触不良，顺着充电线路查找，最后在熔断器盒处，发现在蓄电池连接座上的两个固定发电机输出线的螺柱严重锈蚀。拆下打磨并拧紧后，怠速工况下的蓄电池电压随即升至约14V。
例2 电磁开关触点接触不良引发的启动困难
一辆丰田乘用车，起动机与蓄电池均正常，但起动机运转无力。用万用表接入起动机电源端对其进行线路压降测试，发现起动机在启动时，电源电压突然从12V降至8V，说明起动机无力是由于线路压降带来的欠电压造成的。于是，按照启动线路顺序逐一进行检查，最后发现是由于电磁开关触点接触不良，产生的动态电阻造成的启动线路压降所致，修复后故障排除。
例3 燃油泵连接器进水后形成的铜绿（氧化层）引发接触不良，发动机加速无力
一辆日产千里马乘用车加速无力。检测怠速时燃油压力为210kPa，偏低（标准值为250kPa），开始认为是燃油泵压力偏低造成的，但燃油泵是刚换的新泵。后确认为线路问题。于是拆下燃油泵连接器检查，结果发现连接器内布满进水后形成的铜绿，经打磨处理后故障排除。
例4 接地线螺栓未拧紧引发发动机无规律熄火，加速不畅
一辆雅阁乘用车，曾因水管漏水造成高温拉缸，对发动机进行了大修。出厂不久，出现发动机怠速抖动、加速不畅和无规律熄火故障。调取故障代码，无故障代码输出，检查燃油压力和高压火花，均正常。最后经线路压降检测，确认为接地回路故障。于是对发动机、车身及ECU上的接地回路进行彻底检查，最后发现在发动机进气歧管附近（靠近制动真空助力器处）的一个接地线固定螺栓，由于维修人员在发动机装车时仅用手拧上几扣，忘了拧紧，因此将该螺栓拧紧后，故障排除。
例5 发动机ECU线断路引发的不能启动的接地
一辆丰田陆地巡洋舰越野乘用车，在途经一段不平路面时突然熄火后无法启动，打开点火开关故障指示灯也不亮。考虑到是一种突发性故障，电控系统故障的可能性不大。于是直接对其进行了线路压降测试，经测试确认是接地回路故障。于是，顺着线路检查，最后在拆下仪表板右侧下护板时，发现ECU壳体与车身连接的一根接地线固定螺栓已经掉了。恢复后，打开点火开关，故障指示灯立即点亮，发动机顺利启动。
例6 点火低压电路接地不良引发发动机不能启动
一辆切诺基越野车不能启动，拔下高压线对气缸体试火，无高压火花，表明故障在点火系统。于是逐一对点火线圈的一次侧及二次侧电路电阻和信号发生器等元件进行了常规检查，均正常，但仍不能启动。后经线路压降测试，确认为点火系统低压线路接地回路故障。于是，顺着点火线路对点火系统相关连线的连接部位进行了检查。最后发现在分电器内的一根低压接地线固定螺钉松动，拧紧后发动机顺利启动。
汽车的线路压降随处可见，由此而产生的故障给诊断工作带来了很多不必要的麻烦和困难，在汽车的故障诊断与电路的维修过程中，一定要高度重视汽车线路压降，才能不断提高故障诊断水准。
