第五節　汽車電路電壓降的檢測

036　電壓降對汽車電器工作性能會造成哪些不良影響

所謂電壓降是指電流流通時，在電阻兩端形成的電位差。根據歐姆定律U=IR，當電路的電流一定時，電壓與電阻成正比，即在大阻值電阻上形成的電壓降大，在小阻值電阻上形成的電壓降小。在維修實踐中，由于電路連接不實和搭鐵不良引起的電壓降比較常見。理想的搭鐵端應該是零電位、零阻抗的平面物體。但是，由于搭鐵端的特點和材料的物理性能不同，決定了沒有理想的搭鐵平面，因此在汽車電氣系統中，線路上總是存在一定的電壓降的。

一般來說，線路的電壓降應當不超過電路電壓的3％。例如在12V電路中，最大電壓降不能超過0.36V，剩余的97％電壓（11.64V）應該有效用于電器負載。

（1）造成起動機運轉無力

電壓降對汽車啟動性能的影響最為明顯。在啟動電路中，不但起動機本身會產生電壓降，熔斷器兩端也會產生電壓降。若啟動電路的電壓降過大，流過起動機的工作電流必然減少，將造成起動機運轉無力，甚至導致起動機不能轉動，這樣的例子不勝枚舉。啟動電路電壓降過大的典型表現是：起動機電磁線圈發出“咔嚓、咔嚓”的響聲，啟動電路常出現壓降導致起動機運轉無力的部位如圖2-25所示。

（2）導致發動機動力不足

一輛豐田凱美瑞轎車，出現發動機動力不足，加速時有“回火”的故障。檢查燃油系統壓力和進氣歧管真空度，都在正常范圍內。用點火正時燈檢查，點火時刻準確。用示波器檢查點火波形，各缸都正常。再用示波器檢查噴油器的波形，發現噴油器在工作中出現了5V的電壓降。這說明在噴油器的供電電路中可能存在虛接現象，致使流過噴油器電磁線圈的電流減少，磁力下降，噴油器針閥打開的速度變慢，噴油量減少，因而導致發動機動力不足和加速時“回火”。對噴油器供電電路的虛接部位進行修理之后，故障被排除。

（3）造成儀表指示失常

一輛哈飛民意汽車，駕駛人反映冷卻液溫度過高，冷卻液溫度顯示在8～10格跳動。測量發動機的實際冷卻液溫度為80℃，說明冷卻液溫度顯示“假高”。檢查冷卻系統，無漏液，風扇傳動帶的張緊度和風扇運轉均正常。測量冷卻液溫度傳感器的電阻和電壓都正常，檢查節溫器和冷卻液泵也正常。清洗了散熱器，更換了氣缸墊及組合儀表（懷疑儀表內的CPU損壞），都未解決問題。無意中接通前照燈，發現冷卻液溫度的顯示一下子增加了3格，迅速達到頂點（冷卻液溫度顯示應該一格一格遞增），于是檢查各搭鐵線，最后發現蓄電池負極至車架的搭鐵線結合面銹蝕，固定螺栓已經松動。經過除銹處理并緊固螺栓后試車，冷卻液溫度表指示在5～7格變動，故障徹底排除。

由于搭鐵線松動，加上汽車運行中的振動，使在搭鐵點處形成的電壓降飄忽不定，有時還會引起汽車低速行駛時發動機冷卻液溫度顯示低，高速行駛時發動機冷卻液溫度顯示高的怪現象。

（4）導致數據通信中斷

引起汽車串行數據傳輸故障的常見原因之一是電路接觸不良。目前有越來越多的轎車電子控制系統采用CAN數據總線交換信息，如果因為電壓降過大引起工作電壓低于10.5V，會造成一些對工作電壓敏感的控制模塊暫時停止工作，使整個汽車的多路信息傳輸系統出現短暫無法通信的現象，例如發動機ECU或防盜控制模塊瞬間從車載網絡系統中退出，使發動機ECU與防盜控制模塊之間的通信中斷，隨之記錄防盜系統觸發的故障代碼，并且表現出與防盜系統鎖死相似的故障現象，而真正的故障原因卻是線路接觸不良引起的電壓降。

037　怎樣檢測線路的電壓降

①通過感官檢查　若使用儀器測量電纜的電壓降比較麻煩，可以用手觸摸電纜（包括接頭），感覺哪部分發燙，這個發燙的部位就是電阻過大之處。例如啟動發動機時，檢查搭鐵線是否溫度過高，搭鐵處是否有燒熱的跡象。

②搖車啟動發動機檢查　如果在手搖柄與保險杠之間出現火花，大多數為發動機與車架之間的搭鐵銅帶線接觸不良。這種情況往往發生在汽車大修之后，可能原因是搭鐵處未刮凈防銹油漆所引起。

③采用“模擬振動法”檢查　對于懷疑接觸不良的部位，如圖2-26所示，可以在垂直方向和水平方向輕輕擺動線束，模擬汽車運行時的振動狀態，同時觀察相關部件的反應，如果挪動某一導線時故障再現或故障消失，說明該導線連接點存在虛焊、松動、接觸不良或導線斷裂現象。

④使用萬用表測量　選擇萬用表的直流電壓擋，啟動發動機，將紅表筆接觸發電機的輸出端，黑表筆接觸發動機的機體，測出一個電壓值；然后將紅表筆接觸發電機的輸出端，黑表筆接觸車架，再測出一個電壓值。在正常情況下，這2個電壓值應該是一致的。若前者數值大，后者數值小，相差0.5V以上，說明在發動機機體與車架之間存在0.5V以上的電壓降，它是由發動機機體搭鐵不良引起的。

也可以使用萬用表的直流電壓擋檢查起動機外殼的搭鐵狀況：啟動發動機，用萬用表的紅表筆接觸起動機的外殼，黑表筆接觸蓄電池的負極樁，如果測得的電壓降超過0.2～0.3V，說明起動機的外殼搭鐵不良。

測量蓄電池電纜電壓降的方法：使用萬用表的直流電壓擋，紅表筆與正極電纜的起動機端相接觸，黑表筆與正極電纜的蓄電池端相接觸，啟動發動機，表上的讀數就是該電纜的電壓降，其值應不超過0.2V。如果超過0.2V，說明電纜的電阻過大，應當更換。啟動電路壓降的檢測部位及相應壓降如圖2-27所示。

⑤采用測試燈進行動態檢測　使用萬用表測量電壓和電阻雖然比較簡便，但是這樣的檢測只是靜態的，可能無法準確地判定故障。比較理想的方法是在用萬用表測量之后再用有負荷的LED測試燈加以驗證。若測試燈發暗（發光很弱），說明是“虛電”現象，該電路存在電壓降，這樣可以避免因“有電壓無電流”而影響檢測進程。例如檢測點火線圈的供電，有時用萬用表靜態測量其電壓，能夠達到蓄電池的電壓值，但是在汽車運行時由于電器負荷增大，點火線圈可能無法達到正常的電壓。其中原因之一就是線路接觸不良，導致接觸電阻增大，引起了電壓降。因此，最好用測試燈進行有負荷測試，如果線路的接觸電阻很大，測試燈的亮度會下降，總之用測試燈進行動態測量更加有效。

如果對什么地方可以使用測試燈，或者對測試燈燈泡的功率沒有把握，也可以不使用測試燈，改為在不斷開車上用電器連接器的情況下測量供電電壓，這種不斷開負荷的測量方法有助于準確判斷故障原因。

⑥采用示波器檢測　這種方法最科學。一般來說，搭鐵線上的電壓降最大不能超過0.2V，如果搭鐵線上的電壓降過大，有可能導致ECU控制異常。

038　采用哪些措施減少線路電壓降

①為了確保線路各連接處、搭鐵處可靠接觸，可以用細砂布打磨連接部位，將銹蝕物清理干凈，然后涂上專用的導電膠，最后擰緊固定螺栓。

②電器各連接器一定要連接到位，然后使用鎖緊裝置鎖緊。

③不要使用高壓水洗車（圖2-28），特別是對電子器件，否則很容易在連接處積水而形成腐蝕。

④為了確保起動機有足夠的工作電壓和電流，可以采用重復搭鐵的方式，即另外用一根比較粗的電纜，一端接在起動機附近的車架上，另一端接在起動機下的固定螺栓上，目的是減少啟動電路的電阻，防止因搭鐵不良引起電壓降增大而降低啟動電流。如果在維修中拆下了這根搭鐵線，要注意予以裝復。

⑤盡量使用較短的導線連接電路，每根連接導線的電阻值應控制在0.5Ω以下。

⑥起動機和大多數發電機都是依靠安裝件（例如安裝架、固定螺栓等）來組成搭鐵回路的，因此在檢查交流發電機傳動帶的張緊度或更換起動機零件時，務必保持安裝件的可靠連接。如果裝配部件松動，會在松動處產生電壓降，發電機將不能向其他用電設備提供滿負荷輸出，起動機可能無法啟動發動機。

⑦對于因暴雨進水（圖2-29）及因其他情況導致車內進水的汽車，要特別注意檢查各電器連接器是否進水和氧化。如果連接器已經變色，應當用除銹劑和無水酒精加以清洗，然后用電吹風吹干，再連接牢靠以盡量減小接觸電阻和電壓降，嚴重者需更換全車線。

039　診斷和排除汽車線路壓降故障實例

（1）汽車線路的壓降

一條完整的汽車電路，不僅要有足夠的電壓，還必須具有良好的接地，才能構成正常的工作回路。如果電路中供電或接地回路連接不實，哪怕只是一個并不引起人們重視的0.01Ω的電阻，輕則使負載部件出現欠電壓現象，重則會引發電路系統中許多“奇特”的故障。例如：這0.01Ω的電阻發生在啟動電流為200A的啟動線路中，根據歐姆定律它將會導致一個2V的線路壓降（200A×0.01Ω=2V），輕則使起動機效率下降，重則導致發動機轉速降低和轉速傳感器正弦波幅值降低，因而不足以引發ECU產生觸發信號而不能啟動。如果發生在電子控制系統，由于系統中傳感器及執行器的觸點、連接器和接地點等部位都是產生線路壓降的源泉，因此其故障率更高。

汽車電子元件的可靠性是很高的，一般不會輕易出現故障。在日常工作中所遇到的電控系統故障，尤其是一些“疑難雜癥”，其中很大一部分都與出現在電路的供電回路或接地回路上的壓降有關。其具體形成原因則不外乎連線松動、脫落，搭鐵端斷開、松動和腐蝕，連接件接觸不良等。

對線路壓降有懷疑時，必須用動態電壓降測試法，對電路的供電回路和接地回路進行檢測。其測試方法是：在線路處于滿負荷正常運作狀態下，通過萬用表的電壓擋，將表筆的正極端接在電器設備連接蓄電池正極的一端上，表筆的負極端接在負極接地點，通過測量線路中電流的流動對負載部件（或電子元件）引起的線路壓降來發現故障的部位。一般線路壓降的標準規定為：

①整車電路總的線路壓降（在不計接觸電阻的情況下）應<0.8V。

②起動機線路每100mA電流產生的線路壓降一般應<0.015V。

③發電機處于額定負載時的線路壓降應<0.3V。

④接線或電纜的線路壓降應<200mV（大負荷導線或線徑為D6、D8的電纜線路壓降一般應<300mV）。

⑤開關的線路壓降一般應<200mV，電磁閥的線路壓降應<300mV。

⑥電控單元的線路壓降一般應<50mV。

⑦傳感器的線路壓降一般為0～50mV。

⑧接頭的線路壓降一般為0V，接地線的線路壓降應<100mV。

據此，在日常電路系統故障診斷中，測試線路壓降確是一種便捷而精確的故障診斷方法，一旦掌握了這種方法，定會收到事半功倍之效果。

（2）汽車線路壓降的維修實例

例1　發電機輸出電源線接觸不良引發的蓄電池經常虧電

一輛雅閣乘用車蓄電池經常虧電，發動機啟動困難。檢查中發現在發動機啟動的瞬間，儀表板上所有的燈都會變暗。檢測怠速時蓄電池接柱電壓為12V，加速時電壓為12.6V，而發電機輸出端電壓則為14.2V。對其進行了線路壓降測試，確認為充電線路接觸不良，順著充電線路查找，最后在熔斷器盒處，發現在蓄電池連接座上的兩個固定發電機輸出線的螺柱嚴重銹蝕。拆下打磨并擰緊后，怠速工況下的蓄電池電壓隨即升至約14V。

例2　電磁開關觸點接觸不良引發的啟動困難

一輛豐田乘用車，起動機與蓄電池均正常，但起動機運轉無力。用萬用表接入起動機電源端對其進行線路壓降測試，發現起動機在啟動時，電源電壓突然從12V降至8V，說明起動機無力是由于線路壓降帶來的欠電壓造成的。于是，按照啟動線路順序逐一進行檢查，最后發現是由于電磁開關觸點接觸不良，產生的動態電阻造成的啟動線路壓降所致，修復后故障排除。

例3　燃油泵連接器進水后形成的銅綠（氧化層）引發接觸不良，發動機加速無力

一輛日產千里馬乘用車加速無力。檢測怠速時燃油壓力為210kPa，偏低（標準值為250kPa），開始認為是燃油泵壓力偏低造成的，但燃油泵是剛換的新泵。后確認為線路問題。于是拆下燃油泵連接器檢查，結果發現連接器內布滿進水后形成的銅綠，經打磨處理后故障排除。

例4　接地線螺栓未擰緊引發發動機無規律熄火，加速不暢

一輛雅閣乘用車，曾因水管漏水造成高溫拉缸，對發動機進行了大修。出廠不久，出現發動機怠速抖動、加速不暢和無規律熄火故障。調取故障代碼，無故障代碼輸出，檢查燃油壓力和高壓火花，均正常。最后經線路壓降檢測，確認為接地回路故障。于是對發動機、車身及ECU上的接地回路進行徹底檢查，最后發現在發動機進氣歧管附近（靠近制動真空助力器處）的一個接地線固定螺栓，由于維修人員在發動機裝車時僅用手擰上幾扣，忘了擰緊，因此將該螺栓擰緊后，故障排除。

例5　發動機ECU線斷路引發的不能啟動的接地

一輛豐田陸地巡洋艦越野乘用車，在途經一段不平路面時突然熄火后無法啟動，打開點火開關故障指示燈也不亮。考慮到是一種突發性故障，電控系統故障的可能性不大。于是直接對其進行了線路壓降測試，經測試確認是接地回路故障。于是，順著線路檢查，最后在拆下儀表板右側下護板時，發現ECU殼體與車身連接的一根接地線固定螺栓已經掉了。恢復后，打開點火開關，故障指示燈立即點亮，發動機順利啟動。

例6　點火低壓電路接地不良引發發動機不能啟動

一輛切諾基越野車不能啟動，拔下高壓線對氣缸體試火，無高壓火花，表明故障在點火系統。于是逐一對點火線圈的一次側及二次側電路電阻和信號發生器等元件進行了常規檢查，均正常，但仍不能啟動。后經線路壓降測試，確認為點火系統低壓線路接地回路故障。于是，順著點火線路對點火系統相關連線的連接部位進行了檢查。最后發現在分電器內的一根低壓接地線固定螺釘松動，擰緊后發動機順利啟動。