基于模块控制的汽车起动系统的故障检测与维修
——以2013款雪佛兰起动电路图为例

2019-11-29 01:21
延安职业技术学院学报 2019年5期
关键词:起动机端子继电器

(陕西机电职业技术学院,陕西 宝鸡 721000)

目前,我国已成为汽车制造和消费大国,汽车维修随之兴旺,但汽车更新换代的加快增加了维修上的难度。汽车是机电综合产品,汽车电子电气的故障检测与维修因汽车电器的增加而不断增多。汽车电器故障占汽车故障的60%以上,汽车起动系统故障占汽车电器故障的10%以上,其中模块控制的起动系统故障是目前汽车电器故障检测与维修的难点。各个国家、各个厂家以及同一厂家不同时代的汽车电器都不同,其汽车电路图的电路符号也不尽相同,这给汽车4S店的从业人员带来了很大困扰。因此,拟以2013款雪佛兰起动电路图为例,通过对其起动电路的识读和起动系统检修的实践,归纳出汽车起动系统的常见故障并提出相应的解决办法,以期为一线汽车电器维修人员尤其是新入职人员提供理论和技术参考。

一、汽车起动系统的组成与作用

汽车发动机的运转需要借助外力才能实现。汽车上的起动系统绝大多数为电起动。由蓄电池供电给起动机,电能转化为起动机的机械能,带动发动机克服惯性,开始运转。汽车起动系统一般由蓄电池、点火开关、起动机、空挡保护开关、起动继电器以及线束等组成。发动机起动系统通过驱动小齿轮啮合驱动发动机的飞轮,飞轮带动曲轴,曲轴带动活塞连杆等由静止状态变为旋转状态,发动机模块控制喷油和点火等其他相关系统,完成自行循环。目前,包括通用汽车在内的许多汽车都采用的是模块控制起动系统,有的还与防盗系统关联。

二、汽车起动系统的常见故障

汽车起动系统最常见的故障是汽车档位在P/N档,踩下了离合器(手动档),或者踩下了制动(自动挡),点火开关打到了起动档或者按下一键起动按钮,起动机不转。还有两种故障,分别是起动机运转缓慢和起动系统有异响。在此主要研究的是起动机不运转故障。按照汽车实际检修的难易程度(从易到难)和故障发生的概率(从大到小),笔者将起动机不运转故障归纳为以下8种:电源缺电或者连接故障;熔断丝故障;继电器故障;起动机故障;点火开关故障;P/N故障或者离合传感器故障;通信线路故障;发动机控制模块故障。

三、模块控制的汽车起动系统的故障检测与维修

据报道,2018年通用汽车在中国市场的销量超过364万辆。因此,笔者选取通用汽车公司2013款雪佛兰汽车为研究对象,通过对其起动电路的识读,探讨模块控制汽车起动系统起动机不运转故障的检修方法。2013款雪佛兰电源起动电路图如下:

2013款雪佛兰电源起动电路图

(一)电源缺电或者连接故障的检修

汽车在道路上行驶,难免会因颠簸而引起电缆线松动。因此,首先检查起动机连接线束及电缆是否可靠连接;其次通过开大灯观察大灯亮度或者按喇叭听喇叭响度来估测电源电容量是否充足。蓄电池电压不够,在户外可通过借助其他车辆跨接起动;在店内可通过给蓄电池充电起动解决;蓄电池正常充电不能起动,蓄电池电压不够更换蓄电池。一般汽车蓄电池9.6V以上可以起动,带自动启停功能的蓄电池电压11.5V以上才能起动。对于长期存放没有起动的汽车或者电路异常放电的汽车出现此类故障的概率较大。如图1所示,也可以通过用试灯或者汽车专用万用表检测蓄电池保险丝盒X5(1)的端子,试灯亮或者电压接近电源电压即电源正常。

(二)熔断丝故障的检修

保险丝检修相对比较容易。在检查熔断丝时,可以断电取下观察熔断丝是否断路或者用万用表通断档检查熔断丝两端,发出“嘀嘀”声音或者显示阻值很小就是正常的;另一种方法是用万用表或者试灯分别测试起动熔断器(F6UD)两端,如图1所示,两端对地或者电源负极之间的电压,应该为蓄电池电压或者试灯两端都亮为正常。近端为电源电压远端近似为零熔断丝断路。熔断丝断路一般是电路短路引起,应该首先解决电路短路问题。建议断电检测熔断丝远端和电源负极之间的电阻,数字万用表一般显示1或者Overyload正常,显示其他一般有短路故障。也有可能是线路间短路,要根据电路图逐级排查。经过非专业维修或者其他情况导致的线路异常容易出现此类故障。

(三)继电器故障的检修

继电器是起动电路的控制器件,其故障检测最简单的方法是更换同类型的继电器,观察故障是否排除。可以取下继电器,用两根导线分别连接85端子和86端子,86端子连接到电源正极,用连接85端子的导线反复快速碰触电源负极,仔细倾听继电器,如果继电器发出“吧嗒吧嗒”的声音,就是继电器内部开关吸合断开正常。这种判断办法是笔者根据继电器的原理总结出的一种简易快速准确判定继电器是否完好的一种实用办法。另外也可以采用带电测试的方法,即稍微拔起继电器,线路保持连接,如图1所示,点火开关打到起动档,30端子是电源电压,86端子有电是电源电压,85端子接地电压接近于零,87端子有电是电源电压则继电器正常。如果86端子、30端子、85端子电压正常,87端子无电压或者试灯不亮,继电器不能吸合,更换同型号起动继电器。此类故障一般是继电器质量引发。

(四)起动机故障的检修

检查起动机时,如图1所示,点火开关关闭,断开起动机X1插接器的1号端子与KR27起动继电器的连接,用一把绝缘良好的螺丝刀,注意安全的前提下,瞬时短接起动机X2插接器的A端子与起动机X1插接器的1号端子,起动机响,小齿轮伸出,起动机良好。否则起动机损坏,更换同类型起动机。发生此类故障的原因可能是道路颠簸或者其他原因导致的起动机磁场绕组断开或转子线圈脱焊或电磁开关故障引起。这种检测办法电流大,有一定的危险,要注意手握绝缘手柄,先接触X2插接器的A端子,再快速碰触起动机X1插接器的1号端子,时间不要长,尽量不要超过1秒时间。要注意观察齿轮是否伸出,齿轮是否运转,倾听电磁开关是否吸合。

(五)点火开关故障的检修

检查点火开关时,开关打到起动档,如图1所示,点火开关6端子电压是电源电压,点火开关4端子电压经过1.3K电阻串联分压,大约有3V-4V的电压信号送到K9车身控制模块的15端子。点火开关4端子电压输出正常,点火开关起动档正常,否则需更换点火开关。此类故障一般是由多次频繁长时间起动引起的开关烧蚀或者开关接触不良所引发。

(六)P/N故障或者离合传感器故障的检修

如图1所示,发动机控制模块K20收到来自于自动变速器总成T12的P/N开关信号,发动机控制模块K20的24端子的电压发生突变,从电源电压到接近于零的接地电压;同时车身控制模块K9和发动机控制模块K20进行通信,发动机控制模块X1插接器的29端子输出高电压给KR27起动机继电器86端子。如果自动挡档位在P/N档,踩下了制动,X1插接器的24端子电压没有变化,检查档位是否在P/N档,仪表要求请挂于P档,一般是P/N开关故障。检查或者更换P/N开关。如果是手动变速器,如图1所示,离合器踏板位置传感器给发动机控制模块K20的X1插接器的56端子提供一个4.16V左右的电压。如果手动挡变速器踩下离合器,X1插接器的56端子接近于零不变化,检查或者更换离合器传感器。一般情况下显示提示踩下制动或者踩下离合器或者请把车挂于空挡或者停止档,而车明显已经踩下制动或者已踩下离合器或者已车挂于空挡或者停止档,大多数是P/N开关故障或者离合器传感器故障。

(七)通信线路故障的检修

如图1所示,断电测试车身控制模块和发动机控制模块之间通信的信号传输线,阻值一般小于1,阻值如果是,则更换连接器总成。此类故障也可以通过故障诊断仪数据流进行初步判断。测试导线的导通情况,对照电路图,断电断开相连接导线的两端,用万用表通断档进行测试。

(八)发动机控制模块故障的检修

发动机控制模块的工作一般是比较稳定可靠的,排除了上述故障后如果仍不能起动,建议通过故障诊断仪读取数据流进行专业诊断。如果是自动变速器P/N档信号正常,收到车身控制模块送来的起动信号,发动机模块加电和接地正常,其他传感器和输入信号也正常,参照电路图,发动机控制模块插接器X1的29端子没有输出高电压给继电器,如图1所示,可能是发动机控制模块出了故障。一般不要轻易怀疑发动机控制模块故障。如果是手动变速器传感器信号正常,收到车身控制模块送来的起动信号,发动机模块加电和接地正常,如图1所示,发动机控制模块插接器X1的29端子没有输出高电压,其他输入传感器和信号正常,可能是发动机控制模块出了故障。一般不要轻易怀疑发动机控制模块故障。测试模块端子的电压时注意不要短接其他端子,使用汽车专用万用表,并佩戴静电护腕。尽量采用故障诊断仪读取发动机控制模块数据流进行专业判断。

四、结语

本研究以2013款雪佛兰起动电路图为例,探讨了基于模块控制的汽车起动系统的常见故障及检修方法。当前汽车发展越来越个性化、智能化,汽车电子与电气系统技术也在不断发展,面临的电气系统的故障检修难度也会随之增大。这就要求我们不断地学习实践探索,结合维修手册和故障诊断仪,给出汽车电气系统检测与维修的新思路新方法,从而为一线汽车维修人员提供切实的理论与实践指导。

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