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鉗式萬用表在汽車電器維修中的應(yīng)用

www.sail-shipping.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：俠名類別：汽車電器維修時間：2015年11月13

一、用鉗式萬用表測量啟動系統(tǒng)故障
以前，當(dāng)我們遇到啟動系統(tǒng)故障時，比如啟動機(jī)轉(zhuǎn)動無力時，只是使用普通萬用表測量啟動瞬間的蓄電池電壓，不能測量到啟動機(jī)實(shí)際消耗的電流與功率，因?yàn)橹绷麟娏鞅響?yīng)用不太普及，所以有時會產(chǎn)生誤判。
用鉗式萬用表測量電流，再將測量到的電流與蓄電池電壓相乘就會得出功率，而功率可以直接反映蓄電池輸出的能量，從而可以排除導(dǎo)線的原因、蓄電池容量以及充電狀態(tài)。
簡單的一句話，如果蓄電池輸出的功率達(dá)到或超過了啟動機(jī)的額定功率，而啟動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠，則說明啟動機(jī)由電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能力變差，或者是發(fā)動機(jī)由于某種原因轉(zhuǎn)動起來過于沉重，造成啟動轉(zhuǎn)速不夠。
通俗的話說就是“吃飽了不干活”，所以可以快速的判定啟動機(jī)是否有故障。以往因?yàn)樵O(shè)備的限制，測量啟動時100A 左右的直流電流并不是一件簡單的事，而現(xiàn)在隨著直流鉗式電流表價格的下降，使我們花三四百元，就能買到一塊好用的鉗形萬用表，測量啟動系統(tǒng)故障就是利用功率平衡法，即蓄電池的輸出功率與啟動機(jī)的消耗功率是一對平衡，而啟動機(jī)的額定功率與啟動瞬間的功率比較，如果小于實(shí)際功率，說明蓄電池電壓低或是線路電阻大，再或是啟動機(jī)內(nèi)部電阻增加引起，則從另一個方面分析問題。
鉗式直流電流表使用起來也很簡單，不用斷開蓄電池線直接將電流鉗夾住蓄電池線，同時啟動發(fā)動機(jī)，瞬間就能測量到電流，要注意的是，有時啟動機(jī)可以快速啟動著發(fā)動機(jī)，如果我們想測量啟動時的電流，往往測量不準(zhǔn)，可以拔下油泵繼電器或是點(diǎn)火線圈插頭，來延長啟動時間，以便我們有更多的時間讀取測量數(shù)據(jù)。
故障實(shí)例：一輛馬自達(dá)323出現(xiàn)啟動時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速偏慢故障，我們用鉗式萬用表測量啟動瞬間的電流為130A，當(dāng)時的蓄電池電壓為10V，由此可以計算出啟動機(jī)消耗的功率P=130A×10V=1300W=1.3kW，而啟動機(jī)的額定功率為1.1kW，所以蓄電池為啟動機(jī)提供了足夠的功率，再直接轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)曲軸螺絲，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動阻力正常，確認(rèn)為啟動機(jī)的電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械的功率能力變差，可能存在內(nèi)部“掃膛”的故障，確認(rèn)該車故障是因?yàn)閱訖C(jī)原因引起。更換一新啟動機(jī)后，發(fā)動機(jī)啟動瞬間轉(zhuǎn)速足夠，故障順利排除。
二、用鉗式萬用表測量全車漏電故障
當(dāng)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，如果全車存在漏電故障，將會使蓄電池的電消耗完畢，造成啟動困難故障。問題是現(xiàn)在的汽車都裝有電子控制系統(tǒng)，這些電子控制系統(tǒng)需要記憶一些數(shù)據(jù)，必然會有一定的靜態(tài)電流（即關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后電子控制系統(tǒng)仍舊不能完全斷電所產(chǎn)生的小電流，也叫“暗電流”）。正常情況下，一般車輛要求，全部電子控制系統(tǒng)總的暗電流不允許超過40mA，超過40mA 屬于故障。需要注意的是，一些車輛在關(guān)掉點(diǎn)火開關(guān)進(jìn)入休眠狀態(tài)的時間要長達(dá)15 ～ 20min，不會馬上進(jìn)入小電流狀態(tài)。
也正因?yàn)檫@些電子控制系統(tǒng)不能斷電，所以我們在維修時，如果采用以前的斷開電源線串入電流表的辦法就有些麻煩，所以使用鉗式電流表的好處就體現(xiàn)出來了。可以不用斷電的情況下進(jìn)行測量，一般我們選用精度為10mA 的鉗式電流表就可以滿足我們的測量要求。
如果懷疑一輛車存在漏電故障，可以將全車電器關(guān)閉，然后從蓄電池正極線或負(fù)極線上夾上鉗式萬用表，測量漏電電流，如果發(fā)現(xiàn)漏電電流超過40mA，在關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)20min 以上仍舊不能下降，則確診為車輛存在漏電故障，可以進(jìn)一步檢查。
可以再次檢查確認(rèn)，是否所有的開關(guān)都處于關(guān)閉狀態(tài)，如果是的話，我們可以再檢查是否加裝了什么用電設(shè)備，先從加裝的設(shè)備入手，進(jìn)行排查。總的來說就是，如果懷疑是哪一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可以將它的電源線找出來，在不斷電的情況下進(jìn)行電流測量，最后找出是哪一個系統(tǒng)的原因。
我們還可以接上解碼器，在所有系統(tǒng)都關(guān)閉的情況下，與我們懷疑漏電的設(shè)備進(jìn)行通信，如果仍舊能通信，也說明該設(shè)備沒有進(jìn)入休眠狀態(tài)。
故障實(shí)例：一輛東南菱悅V30，車主反映，車輛停駛一周時，就會出現(xiàn)蓄電池沒有電的故障，蓄電池是新?lián)Q不久的，我們用蓄電池容量檢測儀檢測，發(fā)現(xiàn)蓄電池容量正常，用鉗式萬用表檢測暗電流為300mA，說明此車存在漏電故障。
打開發(fā)動機(jī)室保險絲盒，將保險絲盒上的保險絲逐個拔下，沒有發(fā)現(xiàn)電流下降，懷疑是車輛線路存在故障。懷疑是發(fā)電機(jī)的火線或激磁線產(chǎn)生漏電，將發(fā)電機(jī)火線拆下，并且拔下發(fā)電機(jī)的插頭，再次進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)仍然存在300mA 的漏電。確認(rèn)不是發(fā)電機(jī)的原因引起。
從駕駛室內(nèi)，拆下駕駛員腳上面的護(hù)板，檢查線路，沒有發(fā)現(xiàn)問題。再擴(kuò)大檢查范圍，當(dāng)檢查后備箱時，發(fā)現(xiàn)后備箱內(nèi)的照明燈常亮。
進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)此車后備箱的鎖塊上有一個微動開關(guān)，實(shí)際情況如圖1 所示。

圖1 后備箱鎖塊
此微動開關(guān)偶爾會出現(xiàn)在關(guān)閉后備箱后，仍舊處于接通狀態(tài)，導(dǎo)致后備箱燈常見，從而消耗一定電流，更換一新的后備箱鎖塊后，再次檢測，電流僅為0.04A，故障排除。
三、用鉗式萬用表檢測保險片燒斷的故障
在我們用車過程中，偶爾會遇到保險片燒斷的問題，保險片燒斷不是換一個新的保險片就能解決問題，因?yàn)楸ｋU片燒斷一定是有原因的，只有找到燒斷的原因，并加以排除，才能讓保險片不再燒斷，如果沒有排除，沒有找到故障原因，則保險片還會燒斷，如果是在行駛中燒斷了，反而更麻煩。有時換上去的保險片不會馬上燒斷，這就需要檢測一下實(shí)際流過保險片的電流是多少。
故障實(shí)例
車型：桑塔納3000，該車裝備自動空調(diào)。
故障現(xiàn)象：空調(diào)不工作。
故障診斷：首先，發(fā)動著車，打開空調(diào)面板，空調(diào)指示燈正常點(diǎn)亮。說明控制電路的供電基本正常。接上壓力表，檢測系統(tǒng)壓力為700kPa，沒有問題。
再接上解碼器進(jìn)入數(shù)據(jù)流功能，輸入組號50，第三區(qū)顯示高電位輸入，第四區(qū)顯示ON，說明發(fā)動機(jī)控制單元收到了空調(diào)請求信號，并且輸出了空調(diào)允許信號。故障可能出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)控制單元的輸出以后的部分。檢查發(fā)動機(jī)室左側(cè)噴油壺旁邊的風(fēng)扇繼電器，發(fā)現(xiàn)上面的30A 的保險片燒斷。更換一新保險片后，空調(diào)工作恢復(fù)正常。
但我們沒有就此交車，用鉗式電流對流過保險片的電流進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果為12.5A，3.5A（左側(cè)風(fēng)扇）+6A（右側(cè)風(fēng)扇）+3A（電磁離合器）=12.5A。很明顯右側(cè)風(fēng)扇損壞，造成電流偏大，更換右側(cè)風(fēng)扇電機(jī)后，電流恢復(fù)正常。如果不做此測量，僅在更換保險片后就交車，那么保險會再次燒壞，造成車輛隱患。
四、鉗形萬用表在使用中需要注意的事項(xiàng)
（1）在使用鉗形萬用表時要注意，選擇合適的擋位，一般鉗式表萬用表測量12V 汽車啟動系統(tǒng)時，可以選擇“400A”直流（DC）擋或是200A 直流擋。
（2）為了提高測量精度，還需要進(jìn)行調(diào)零，然后再進(jìn)行測量。
（3）測量時要先測啟動機(jī)的火線，將鉗口張開后將導(dǎo)線夾入，松手后讓鉗口閉合就行，僅測量這一根導(dǎo)線的電流就可以，不要多夾住別的導(dǎo)線，以免產(chǎn)生測量誤差。
（4）測量啟動瞬間蓄電池電壓，利用公式：P=UI，計算出功率，與啟動機(jī)的實(shí)際功率進(jìn)行比較，同時估算轉(zhuǎn)速，當(dāng)功率足夠而啟動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠的情況下，只有兩種可能，啟動機(jī)本身問題，發(fā)動機(jī)機(jī)械原因。
（5）如果周圍存在磁場，則會影響到電流的精度。
（6）盡量讓鉗口平面與導(dǎo)線保持垂直，減小因?yàn)榇艌龇植家鸬臏y量誤差。
（7）每次測量通過電流鉗的導(dǎo)線只能是一根，以避免兩根以上導(dǎo)線中電流方向不同造成的磁場相互抵消所產(chǎn)生的測量誤差。
（8）如果電流顯示為負(fù)數(shù)，說明與鉗口標(biāo)明的電流方向相反。
（9）測量保險片上流過的電流時，可以自制一根帶保險片的專用導(dǎo)線，來接到保險片座上進(jìn)行測量，這樣更方便，還能起到保護(hù)作用。
五、鉗式直流電流表的使用優(yōu)勢
與其他測量方法相比，使用鉗式萬用表測量啟動機(jī)的工作電流，在實(shí)際應(yīng)用中有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
（1）測量速度快且準(zhǔn)確。
（2）方便：現(xiàn)代汽車的電子設(shè)備越來越多，如果給蓄電池斷電會引起很多麻煩，而用鉗式萬用表測量啟動時的電流，則不用斷電就可進(jìn)行測量。
（3）測量時不用斷開原車線路的插頭，直接介入測量而不影響原車用電設(shè)備的工作。
六、鉗式表直流電流表測量原理
直流鉗式萬用表測量原理是電磁感應(yīng)定律，在通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場方向遵循安培右手定則。磁場強(qiáng)度與電流度成正比，用霍爾元件測量磁場的強(qiáng)度，就能計算出導(dǎo)線中電流的大小。
鉗式直流萬用表除了用于測量啟動系統(tǒng)故障方便、準(zhǔn)確、快速外，還可以應(yīng)用到以下幾個方面：充電系統(tǒng)、全車線路漏電電流以及任何需要測量電流的地方。圖2 是關(guān)于鉗式萬用表應(yīng)用的思維導(dǎo)圖。

圖2 鉗式萬用表應(yīng)用思維導(dǎo)圖
七、知識鏈接
（1）蓄電池容量
一般蓄電池容量的單位是安時，即安培小時，通常常見的轎車蓄電池容量在60Ah 左右。它的意義是：如果一個新蓄電池，充足電時，可以以1A 的電流，放電60h，放出所存儲的全部電量，如果以6A 的電流放電，則在蓄電池電壓不低于10V 的情況下，可以放電10h，即電流與小時的乘積是一個電能量的單位。
而在汽車上，蓄電池的壽命在2 ～3 年，新蓄電池從開始使用，到老化損壞，容量會逐步下降，按以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，使用時間為1 年的蓄電池，其容量已經(jīng)下降到40Ah 左右，而使用兩年的蓄電池，其容量已經(jīng)下降到20Ah 左右。
假設(shè)某車的漏電電流——暗電流為40mA，每天會消耗的電能為0.04A×24h=0.96Ah，而一個星期大約消耗7Ah。
還有就是溫度對于蓄電池容量也是有一定影響的，以25℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度，氣溫每下降一度，蓄電池容量下降0.8%，如果目前的蓄電池容量為40Ah，因?yàn)闇囟葹?，實(shí)際容量只有36Ah，再加上因?yàn)榘惦娏飨牡?Ah，則只剩下29Ah 了。
照此計算，如果車輛存在300mA的漏電，一個星期所消耗的電量是0.3A×24h×7d=50.4Ah，盡管是一個新蓄電池，也使用半年以上了，所以足以把所有的容量都消耗完，肯定啟動不著。
那么車輛停駛多長時間，還能啟動著車算是正常呢？這個數(shù)據(jù)我們通常認(rèn)可的是一周左右，車輛停駛一周，還可以打著車的話，從技術(shù)上就認(rèn)為是合格的。
（2）常用的汽車保險片的容量可以分為以下幾個級別：10A、15A、20A 和25A、30A，不同的用電設(shè)備，因?yàn)橄牡碾娏鞔笮〔灰粯樱枰褂貌煌娏魅萘康谋ｋU片來進(jìn)行保護(hù)，以防止線路燒壞。為了使用方便，保險片的容量與它使用塑料的顏色相對應(yīng)，除了以上常用容量的保險片以外，還收集了更全的關(guān)于保險片容量與顏色資料，實(shí)際情況如表1 所示。
（3）保險片的額定電流容量與實(shí)際流過電流之間關(guān)系：一般情況下，10A 的保險片所流過的電流應(yīng)該在5A 以下，30A 的保險片實(shí)際流過的電流在15A 以下，即實(shí)際電流比保險片的容量小一半以下。
而保險片燒斷時也是有規(guī)律的，它遵循以下規(guī)律，如表2 所示。
表1 保險片電流與外殼顏色表