汽車電源系統檢測儀器實踐指導

陳 琨，劉春梅

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲 412001）

汽車電源系統主要由蓄電池、發電機和電壓調節器等組成。發電機負責對蓄電池進行充電，使蓄電池長期保持電量充足的狀態，蓄電池和發電機負責對全車的電氣設備進行供電。目前，為了檢測汽車電源系統，診斷設備制造商生產出很多種檢測儀器。本文介紹一些檢測儀器的使用目的和方法，為檢測和管理汽車電源系統提供實踐指導。

1 蓄電池的劣化診斷和電源系統檢測

1.1 使用的檢測儀器

推薦使用蓄電池檢測儀，目前市面上常用的蓄電池檢測儀有博世BAT131、BAT121。

1.2 測量的目的

汽車鉛蓄電池是一個消耗品，如果不加以管理，會出現前一天能夠起動而第二天就不能起動的情況，是一個很難預測使用壽命的部件。隨著近年來汽車的電氣化程度越來越高，電氣設備越來越多，有些汽車的電源系統還具有降低燃油消耗的充電控制和怠速起動停止等功能，這使得蓄電池工作環境比以前更惡劣。

蓄電池的劣化程度目前還不能準確地進行判斷，需要借助具備檢測與診斷功能的蓄電池檢測儀。使用蓄電池檢測儀不僅能夠有效地對蓄電池進行管理，而且還能防止蓄電池發生故障和過早劣化，從而延長蓄電池的使用壽命。蓄電池檢測儀還能夠檢測蓄電池起動能力和充電系統工作情況。

1.3 測量的方法

蓄電池檢測儀本身沒有電源，將線束夾子連接到蓄電池極柱上，儀器就通上了電源；選擇蓄電池測試和測試標準，輸入冷起動電流，進行蓄電池檢測，儀器上會顯示蓄電池電壓、剩余電量和起動容量等數據；進行電源系統檢測，儀器上會顯示起動能力和充電系統的檢測結果。

1.4 測量的結果

1.4.1 蓄電池的檢測結果

蓄電池的檢測結果有5種情況：①良好：無劣化且充電量良好；②良好／需充電：無劣化，但電容量不足；③需注意：有劣化，建議增加檢查的次數，以獲得準確的檢測結果；④需充電／重新檢測：電容量不足，不能夠正確地判斷劣化程度，需充電后再次進行檢測。⑤更換：劣化程度深，建議更換。

1.4.2 電源系統的檢測結果

蓄電池檢測儀可以檢測電源系統如下2個項目 （圖1）。

1）蓄電池起動能力檢測 判斷蓄電池具備起動能力的程度。通過測量發動機起動時蓄電池的最低電壓來進行判斷。

圖1 蓄電池起動能力和充電系統檢測

2）充電系統檢測 判斷能否對蓄電池進行正常充電。通過測量發動機起動后蓄電池電壓來進行判斷。

1.4.2.1 蓄電池起動能力的檢測結果

1）良好 （6.75V以上）：起動時的電壓下降很少，起動能力正常。

2）起動能力低 （6.75V以下）：劣化的蓄電池在起動時電壓下降很多，起動能力低下。

蓄電池的劣化對起動能力的影響很大。為保證發動機起動能力為100%，排量不同的汽車蓄電池的容量也不相同。蓄電池良好但發動機起動能力下降時，可能存在汽車排量大蓄電池容量小、蓄電池電容量不足和發動機機械故障等問題。

1.4.2.2 充電系統的檢測結果

1）良好 （13V-16V）：發電機的充電正常。

2）不良 （13V以下）：發電機的充電量不足，原因可能是發電機故障或驅動皮帶松動或斷裂。

3）電壓過高 （16V以上）：電壓過高可能是發電機故障。這種狀態可能造成蓄電池和電氣設備損壞。

4）波動電壓高 （大于1V）：波動電壓高可能是整流二極管故障。這種狀態可能影響蓄電池和電氣設備的工作。

2 蓄電池電壓的測量

2.1 使用檢測儀器

推薦使用數字萬用表，鉗形表。

2.2 測量的目的

鉛蓄電池內部由6個約2.1V的單格鉛電池串聯而成，充滿電時約為12.6V。蓄電池電量不足時會低于12.5V以下，定期檢查蓄電池電壓可以預防蓄電池故障。發動機轉動時，測量蓄電池電壓還可以檢查發電機的發電狀態。蓄電池外殼發生膨脹時，可能是電壓調節器不良造成電壓過高，可以通過測量發動機運轉時蓄電池電壓來進行檢查。測量時必須注意帶有充電控制的汽車有時候發電機不會發電。

由于劣化的蓄電池在發動機停止運轉時也會輸出12.6V左右的電壓，因此正確地判斷還是推薦使用蓄電池檢測儀。

2.3 測量方法

打開萬用表的電源，旋轉至直流V擋。將萬用表的表筆放置于蓄電池的正負極的極柱上；萬用表上將顯示蓄電池的電壓值；起動發動機測量時則檢查發電機的工作情況。

2.4 測量的結果

2.4.1 發動機停止狀態

1）13V左右：行駛后會出現較高的數值。此時，在發動機停止狀態下打開前照燈10～30s，然后關閉待電壓穩定后進行測量。

2）12.6V左右：正常值。此時要正確地判斷劣化程度，推薦使用蓄電池檢測儀。

3）12.5V以下：過低值。蓄電池電量可能不足，但需注意帶怠速起動停止系統且有充電控制的汽車存在控制電壓在12.4V以下的情況。

2.4.2 發動機運轉狀態

1）16V以上：電壓過高。可能是發電機故障，會造成蓄電池故障和電氣設備損壞。

2）13.5～14.7V：正常值。發電機工作正常。

3）13V以下：發電機的發電量不足。可能是發電機故障或者驅動皮帶松動。需注意充電控制的汽車在發動機運轉狀態下也有可能不發電。

3 發電機充電電流的測量

3.1 使用的檢測儀器

推薦使用日本凱世SK-7661鉗形表、帶電流鉗的數字萬用表。

3.2 測量的目的

由發電機發電功率的計算公式W=U×I可知，電壓為正常值時，電流過小，發電機的發電功率不足，是造成蓄電池虧電的原因。發電機長時間使用，電刷磨損到極限值后，就不能發電了。即使是新車，由于發電機的位置不同，有的發電機可能會安裝在散熱不好溫度較高的地方，引起調節器和整流器故障造成充電不良。因此為確定發電機的發電狀態需要測量充電電壓和充電電流。

3.3 測量方法

打開檢測儀的電源，旋轉至直流電流A擋。起動發動機，將電流鉗夾住發電機的B端子。提高發動機的轉數至2000r／min，打開前照燈、空調和音響等電氣設備，使電氣負荷處于最大狀態，讀取檢測儀的測量值。使用帶電流鉗的萬用表時，要將數字萬用表的擋位旋轉至直流電壓擋。通常的數字萬用表不能測量大電流，因此通過電流鉗將電流轉換成電壓再輸出到顯示屏。夾住發電機的B端子可以獲得汽車最大的電氣負荷。

3.4 測量的結果

1）30A以上：發電量正常。

2）30A不到：發電量不足。發電機可能存在故障。

以上數值是大約數值。制造商和汽車品牌不同數值也有差別，詳細數值請查閱維修手冊來確認。需要注意的是充電控制汽車存在發電機不充電的情況。

4 暗電流的測量

4.1 使用的檢測儀器

推薦使用日本凱世SK-7831鉗形表。

4.2 測量的目的

暗電流是指點火開關“OFF”的狀態下，時鐘、音響和ECU及傳感器等休眠待機的電流。暗電流在某種原因下大量流動會造成蓄電池虧電。

傳統的暗電流測量中常常采用數字萬用表串聯在蓄電池負極上的辦法，因此需要拆下蓄電池的負極線束。蓄電池斷電后會使得ECU的故障碼以及電動車窗位置記憶、轉向角零位置記憶等數據丟失，在測量暗電流后需要費時間來重置。因此，推薦使用簡單迅速且沒有風險的鉗式萬用表來測量暗電流。

4.3 測量方法

停止發動機運轉，放置15min，確認電氣設備停止工作且所有燈光熄滅。打開萬用表的電源，旋轉至4000mA擋。夾住蓄電池的負極線束，萬用表顯示測量值。暗電流的正常值大約在10～30mA左右。

4.4 測量的結果

1）30mA不到：正常值。

2）30mA以上：過高值。某種原因造成電氣設備多、ECU多的汽車暗電流增大。

3）100mA以上：異常值。蓄電池容易虧電的狀態，必須要找出異常原因和部位。

異常原因的發現方法：在顯示測量值的狀態下，拔掉汽車的熔斷絲和繼電器，同時觀察測量值的變化情況。如果變化大則可以懷疑該系統的原因，再反復插拔系統中電氣設備的插頭同時觀察測量值，就能夠發現異常部位。需注意繼電器本身故障也可能造成暗電流過大。

5 結束語

汽車的電源系統是汽車正常工作的保證，汽車電氣設備的增多對汽車電源系統的管理要求越來越高，使用合適的檢測儀器能夠迅速、有效地檢測出電源系統的故障，有利于延長蓄電池的使用壽命，及時排除電源系統的故障。