各種汽車繼電器的工作原理及維修方法
繼電器主要由線圈、銜鐵、動觸點和靜觸點組成(見圖1)。當電流通過線圈時,產生磁場,吸引動觸頭運動并與靜觸頭接觸,使端子1和端子2接通,主電路形成回路,從而使被控電器投入運行。可以看出,繼電器電路實際上包括線圈操作的控制電路和觸點操作的主電路兩部分。主電路中的這對觸點只有在工作電流流過繼電器線圈時才能動作。
汽車繼電器的主要功能
用弱電控制強電;
減少手動開關的數量;
(3)達到順序控制電器的目的;
保護更小的開關和更細的電線,確保電氣設備安全有序運行;
有些車型(比如依維柯的SOFIM柴油共軌發動機)采用了很多帶內部電阻/二極管的小型化繼電器。
小型化繼電器可以節省裝配空間,帶電阻/二極管的繼電器可以降低或消除電路中可能出現的300 ~ 500 V的峰值電壓,從而保護電控系統中的元器件,防止誤操作。
一個典型的例子是起動機繼電器。有人可能會說,如果電源正極直接接在起動機的一端,點火開關負極接在起動機的另一端,就可以啟動發動機了。起動機為什么要用繼電器?
對于用電量較大的電器(如起動機、電喇叭等。).),如果直接用開關控制電流,控制開關會很快燒壞。因此,對于大電流電氣設備的控制,一般采用中間繼電器的方式,即通過繼電器觸點的開閉來控制大電流電氣設備的工作狀態。事實上,繼電器起到了開關的作用。當點火開關打開時,如果重載下的工作部件過載,繼電器就會斷開,起到保護電路的重要作用。
繼電器的控制原理及分類
汽車繼電器可以看作是由線圈工作的控制電路和觸點工作的主電路兩部分組成的總成。在繼電器的控制電路中,只有很小的工作電流。這是因為操作開關的觸點容量小,不能用來直接控制高功耗的負載。它只能由繼電器的觸點控制。繼電器不僅是一個控制開關,也是一個控制對象(執行器)。以燃油泵繼電器為例,它是燃油泵的控制開關,但只有當電控單元中的三極管導通時,燃油泵繼電器的線圈才能通過電控單元的接地點形成回路。
根據主要功能的不同,汽車繼電器可分為以下幾類。
電氣開關繼電器。
如桑塔納(查成交價|參配|優惠政策)2000 GSI AJR發動機的燃油泵繼電器安裝在中央配電箱內,控制電動燃油泵、空氣流量傳感器、碳罐電磁閥和氧傳感器加熱器的電源。
方向控制繼電器。
例如,電動座椅系統的繼電器用于控制雙向電機的電流方向。當操作相應的開關改變方向時,繼電器使電機向不同方向轉動,從而達到電動座椅向不同方向移動的目的。
集成繼電器。
比如雷克薩斯LS(查成交價|參配|優惠政策)400汽車大燈系統中的集成繼電器,具有根據儀表保險絲和門控燈開關的信號,自動關閉大燈、霧燈和后霧燈,切斷燈控開關電流的功能。
再比如01M自動變速器(大眾采用)的起步鎖止和倒車燈繼電器(J226),由兩個繼電器組成,安裝在組合儀表下方的附加繼電器支架上。電路原理圖上的編號是“175”,安裝在繼電器盒的第15個位置。當變速桿處于前進檔時,J226可以控制起動機電路不通電,防止駕駛員誤操作;當換檔桿處于R位置時,J226打開倒車燈。J226故障時,變速器不會進入應急狀態,A/T ECU不會記錄故障碼。
一種汽車休息維護方法
打開點火開關,然后用耳朵或聽診器聽一聽,看是否有控制繼電器的吸氣聲,或者用手感受繼電器的震動。如果是,說明繼電器基本工作正常,電氣故障是其他原因造成的;否則,繼電器將會失敗。
也可以拔下繼電器進行測試。比如空調壓縮機出現故障,可以啟動發動機,然后打開鼓風機開關和空調開關。然后拔下空調壓縮機繼電器的接插件進行判斷。如果能聽到繼電器的動作,拔出繼電器時發動機轉速明顯下降,插入繼電器時發動機轉速又上升,說明空調壓縮機的繼電器及其控制電路正常。
關于繼電器的位置,電路原理圖上用虛線標注的所有繼電器和熔斷器一般都布置在中央配電箱內。
(2)常見繼電器的故障排除
繼電器的常見故障包括:
線圈燒毀、匝間短路(絕緣老化)、觸點燒蝕、熱衰退、無法調整初始工作電流等。
繼電器線圈燒壞了。
為了防止這種情況發生,如果在修理、維護和焊接過程中溫度可能超過80,則應拆除熱敏繼電器和電子控制單元。
接觸消融。
例如,金杯石海汽車(使用491Q-ME發動機)的空調冷凝器風扇的繼電器就在玻璃清洗噴管的下方。如果噴淋管壞了,清洗液會漏到繼電器上,導致繼電器的常開觸點生銹無法斷開,導致空調冷凝器的風扇一直轉動的故障。因此,必須防止水進入繼電器。
(3)盡量降低繼電器觸點的接觸電阻。
車輛繼電器觸點間的接觸電阻主要由收縮電阻和表面膜電阻組成。觸頭的接觸電阻與觸頭的接觸形式、材料性能和表面加工有關。通常,接觸電阻由以下經驗公式計算:
在公式HJ=kj/(0.102f) m中,
Rj——接觸電阻,單位為m;
Kj——與接觸材料、表面狀況和接觸方式有關的系數(見表1);
F——接觸壓力,單位為n;
M——與接觸狀態和形式有關的系數(見表2)。
因此,為了降低繼電器觸點的接觸電阻,可以在觸點壓力不變的情況下,改善觸點狀態和材料。
(4)4)ECU接地不良可能會影響繼電器的正常工作。
一輛神龍富康(查成交價|參配|優惠政策)988車,正常行駛過程中,發動機自動停機重啟,上不去。打開點火開關,沒有燃油泵運轉的聲音,沒有高壓火。測試點火線圈后,發現插頭上沒有電源,但一、二次電阻正常。測試這輛車的注塑雙密封繼電器。它的插頭有12V電源。更換雙密封繼電器時,仍然沒有高壓火,也沒有繼電器閉合的聲音。用導線將噴油雙密封繼電器的10號針腳直接接地,可以聽到繼電器接合的聲音。發動機已成功起動。但奇怪的是,斷開這根地線后,發動機并不熄火,但關掉點火開關,重新啟動發動機后,就正常了。原因是因為發動機ECU接地不良,繼電器線圈的電源電壓很低(有時只有2V左右),根本無法閉合繼電器。導線直接接地后,繼電器電壓為12V,連接成功,發動機啟動成功。拆下臨時接地線后(點火開關仍打開),繼電器上仍有較低的保持電壓(這是繼電器的普遍特征)。即使保持電壓只有2V,繼電器也不會打開,所以發動機不會熄火。當點火開關關閉時,電路產生的自感應電動勢遠遠高于電源電壓。在這種強電動勢的作用下,接觸不良的地面可能會恢復正常,所以發動機啟動后是正常的。但上述故障還會再次發生,所以根除的辦法就是徹底處理接地不良的部分。
接力替換技巧
繼電器和電阻、電容一樣,其實都是標準件。汽車維修中,有時某款車型的繼電器缺貨。我該怎么辦?事實上,兩個完全不相關的系統中的一些繼電器是可以互換的。如果維修人員掌握了這個規律,就能獲得縮短維修時間、節約維修成本的奇效。
紅旗7220AE汽車的ABS繼電器集成在ABS控制單元中。如果因為這個繼電器壞了而更換整個ABS控制單元,就要3000多塊錢,可以用老款防盜器上的繼電器代替。
紅旗汽車玻璃升降器控制模塊中的繼電器可以代替愛麗舍16V汽車空調壓縮機控制模塊中的繼電器。這樣可以避免更換愛麗舍汽車空調壓縮機昂貴的控制模塊總成。
德系車的繼電器經常互換。
一輛保時捷Boxster(查成交價|參配|優惠政策)跑車,喇叭不響,車主希望盡快修好。發現喇叭繼電器的觸點已經燒蝕。如果更換原裝繼電器,需要從德國訂購,至少需要一個月,價格在400元人民幣。經過觀察,這個繼電器的外觀和奧迪100上的53號繼電器很像,電阻和保時捷的一樣。于是我找到了奧迪100的53號繼電器,安裝在保時捷跑車上,成功完成了更換。原因是德系車的很多電器設備都是博世提供的。就繼電器而言,只要引腳相同,電阻相同,一般都可以使用。
用零件號更換繼電器。
比如瑞風(查成交價|參配|優惠政策)商用車就采用了兩種發動機控制繼電器。一個是2.4L頂置凸輪軸8氣門發動機的控制繼電器,零件號是39160-24520或者39160-24530,是韓國進口配件。第二個是2.4L雙頂置凸輪軸16氣門發動機或2.4L 4GAl發動機的帶顏色巡視的控制繼電器。其零件號為39160-24540,為進口或國產配件。這兩個零件號不同的發動機控制繼電器的端子含義不同,因此不能更換。如果將零件號為39160-24540的繼電器換成零件號為39160-24530的發動機控制繼電器,繼電器中的一組觸點會頻繁閉合,車輛靜止時會自行放電,容易導致發動機ECU損壞,縮短電池使用壽命。
對于北京現代汽車,如果將空調繼電器(帶黃色鐵殼)安裝在小燈或照明燈(帶黑色外殼)的繼電器座上,可能會發生火災。
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