南京交通職業技術學院 趙寶平
一輛2013款上汽通用五菱榮光車,搭載LJY電控汽油發動機和5速手動變速器,累計行駛里程約為5萬km。車主反映,車輛上午使用一切正常,下午使用時發現發動機無法起動,因此請求現場救援。
到達現場后首先試車,嘗試起動發動機,起動機無反應。查看起動系統控制電路(圖1),發現該車起動機由點火開關直接控制。脫開起動機導線連接器(圖2),將點火開關接通至起動擋,使用萬用表測得起動機導線連接器側起動信號端子(50端子)與搭鐵之間的電壓為12.25 V左右,正常;測得起動機供電端子(30接線柱)與搭鐵之間的電壓為12.6 V左右,也正常,由此確認蓄電池電壓、起動機供電及起動信號均正常,懷疑起動機自身出現故障。

圖1 起動系統控制電路

圖2 起動機
將起動機拆下,發現該車起動機為原廠起動機,對其進行分解、檢測和保養,沒有發現任何異常。組裝起動機后使用故障車上的蓄電池進行通電試驗,起動機還是沒有任何反應。使用萬用表測量蓄電池電壓,為12.8 V,正常。嘗試按壓喇叭按鈕,喇叭聲音很微弱;接通前照燈開關,前照燈光線昏暗,不正常,說明蓄電池電量不足或相關線路存在虛接現象。對蓄電池相關線路進行檢查,不存在虛接現象,由此懷疑蓄電池自身故障。
使用蓄電池電子測試儀對故障車蓄電池進行容量檢測,顯示蓄電池充電狀態(SOC)為100%,使用壽命(SOH)為0%,內阻為4.60 Ω,說明蓄電池老化。
更換蓄電池,使用蓄電池電子測試儀進行檢測,顯示蓄電池使用壽命為100%,內阻為5.65 mΩ。起動發動機,可以順利起動;在怠速下接通前照燈及空調開關,使用萬用表測得蓄電池電壓為14.35 V左右,說明發電機發電量正常,至此故障排除。
蓄電池老化后內阻過大,在通過大電流時,蓄電池輸出電壓會下降很多,以致在起動發動機時,起動機得到的供電電壓很低,使起動機無法工作。這與線路虛接(車身搭鐵線固定螺栓松動、銹蝕,導線連接器進水,導致線路及端子腐蝕氧化等)造成的電壓降故障類似。
另外提醒廣大維修技師,驗證蓄電池的好壞,不能只使用萬用表測量蓄電池的電壓,還需通過專用測試儀對蓄電池進行全面檢測。
現在汽車上裝配的大多是免維護蓄電池(MF蓄電池),蓄電池是全封閉的,不可以通過提取電解液測量其密度的方式來估算放電程度,因此在MF蓄電池端蓋處都是帶有檢查蓄電池荷電狀態的指示器(玻璃觀察孔),也就是內裝式密度計,俗稱“魔術眼”或“電眼”,其內部裝有一顆能反光的綠色玻璃小球。隨著電解液相對密度變化及液面高低浮動,從玻璃觀察孔中可以看到代表蓄電池不同狀態的顏色,不同顏色的含義,在蓄電池端蓋上會有相關標識說明(圖3)。

圖3 蓄電池端蓋上的標識說明
如果蓄電池電解液液面正常,且充電狀態良好(荷電狀態≥65%),綠色玻璃小球上升到頂部,并與玻璃觀察孔底部接觸,此時能看到綠色(圖4a),表示蓄電池狀態良好;如果蓄電池電解液液面正常,但充電狀態欠佳(荷電狀態<65%),綠色玻璃小球沉入底部,此時看不到綠色小球,通過玻璃觀察孔看到的是黑色(圖4b);如果蓄電池電解液液面低于玻璃觀察孔底部,從玻璃觀察孔處看到的是淡黃色(圖4c),說明蓄電池已經損壞,需要更換。

圖4 通過玻璃觀察孔觀察到的不同顏色
需要注意的是,在進行目視檢查前,需要在玻璃觀察孔上輕輕敲擊,這樣可以使干擾觀察的氣泡升起,從而使觀察更加準確。由于蓄電池在充電時,電解液密度先在極板區域內升高,極板上方的電解液密度則是通過擴散的方式而升高的,通過玻璃觀察孔只能看到極板上方的電解液密度,在個別情況下,會出現蓄電池已經充電完成,但密度較高的電解液卻沒及時向密度較低的電解液擴散(這一擴散可能持續數日),導致觀察到的顏色依舊是黑色的。
在20世紀80年代~90年代,由于電子技術落后,市面上并沒有蓄電池電子測試儀,而是采用放電叉(圖5,也稱為蓄電池高率測試儀,只能測量單格蓄電池容量)來測量蓄電池的容量及使用壽命,蓄電池高率測試儀可以對6 V及12 V不同容量的蓄電池進行測試,通過指針指示對應的容量狀況。

圖5 蓄電池高率測試儀
在測試時,需要對應被測試蓄電池的額定電壓與容量,根據表盤指針指示的不同,反映蓄電池的容量狀態,當指針指示在白色方框區域時,說明蓄電池電量充足;當指針指示在綠色方框區域時,說明蓄電池正常;當指針指示在黃色區域時,說明蓄電池電量不足;當指針指示在紅色區域時,說明蓄電池嚴重虧電。