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    各種汽車繼電器的工作原理和檢修方法

    繼電器的基本構造及主要功能

    繼電器主要由線圈、銜鐵、動觸點和靜觸點組成(見圖1)。當電流經過線圈時,產生磁場,吸引動觸點移動,并與靜觸點接觸,使接線柱1和接線柱2導通,于是主電路形成回路,從而使被控制的用電器投入工作。由此可見,繼電器電路實際上包括由線圈工作的控制電路和由觸點工作的主電路這樣兩部分。主電路中的那對觸點,只有在繼電器線圈有工作電流流過的情況下才能動作。

    獵豹截圖20160624121603.png


    汽車繼電器的主要功能
    ①以弱小電流控制強大電流;
    ②減少手動開關的數量;
    ③達到順序控制用電器的目的;
    ④保護較小的開關以及較細的導線,進而保證電氣設備的安全有序運行;

    ⑤有的機型(如依維柯汽車SOFIM柴油共軌發動機)采用了許多小型化的、帶內部電阻/二極管的繼電器。http://www.o5248.com

    小型化繼電器可以節省裝配空間,繼電器帶電阻/二極管,可以降低或消除電路中可能出現的300~500V峰值電壓,從而保護電控系統中的元器件,防止出現功能失誤。

    獵豹截圖20160624120759.png
    比較典型的如啟動機繼電器,有人可能會說:如果把電源正極直接接到啟動機的一端,把點火開關的負極接到啟動機的另外一端,就可以啟動發動機了,為什么啟動機要使用繼電器呢?

    對于用電量比較大的電器(如啟動機、電喇叭等),如果直接用開關控制電流的通斷,往往會使控制開關很快燒壞。因此,對于大電流用電設備的控制,普遍采用中間繼電器的方式,即通過繼電器觸點的斷開與閉合來控制大電流用電設備的工作狀態。繼電器實際上起著開關的作用,接通點火開關時,如果承受大負荷的工作部件過載,繼電器就變為斷開狀態,起著保護電路的重要作用。




    繼電器的控制原理及分類

    可以把車用繼電器看成是由線圈工作的控制電路和觸點工作的主電路兩個部分組成的集合體。在繼電器的控制電路中,只有較小的工作電流,這是由于操縱開關的觸點容量較小,不能用來直接控制用電量較大的負荷,只能通過繼電器的觸點來控制它的通斷。 繼電器既是一種控制開關,又是控制對象(執行器)。以燃油泵繼電器為例,它是燃油泵的控制開關,但是燃油泵繼電器的線圈只有在電控單元中驅動三極管導通時,才能通過電控單元的接地點形成回路。


    按照主要功能的差別,車用繼電器可以分為以下幾種類型。


    ①電氣開關型繼電器。

    例如桑塔納2000GSi汽車AJR發動機的燃油泵繼電器,它安裝在中央配電盒內,用于控制電動燃油泵、空氣流量傳感器、炭罐電磁閥和氧傳感器加熱器的供電。


    ②方向控制型繼電器。

    例如電動座椅系統的繼電器,它的作用是用來控制雙向電動機的電流方向,當操縱相應的開關進行換向時,繼電器使電動機按不同的方向轉動,從而達到電動座椅向不同方向移動的目的。http://www.o5248.com


    ③集成型繼電器。

    例如雷克薩斯LS400汽車前照燈系統中的集成繼電器,它的功能是執行前照燈、霧燈和后霧燈的自動熄燈,并且按照來自GAUGE熔斷絲和門控燈開關的信號切斷通往燈控開關的電流。

    又如01M自動變速器(大眾車系采用)的啟動鎖止和倒車燈繼電器(J226),它是由2個繼電器組合在一起的,安裝在組合儀表下面的附加繼電器支架上,在電路原理圖上的編號為“175”,具體安裝在繼電器盒的15號位置上。當變速桿處于前進擋位時,J226可以控制啟動機電路不通電,防止駕駛人誤操作;當變速桿處于R位時,J226接通倒車燈。當J226發生故障時,變速器不會進入應急狀態,A/T ECU也不會記錄故障碼




    汽車繼電器的檢修方法

    (1)繼電器工作性能的簡便判斷方法

    接通點火開關,然后用耳朵或聽診器傾聽控制繼電器內有無吸合聲,或者用手感受一下繼電器有沒有振動感,如有,說明繼電器工作基本正常,用電器不工作是由其他原因引起的;否則,說明該繼電器工作失常。

    也可以拔下繼電器進行試驗,例如發生空調壓縮機不工作的故障,可以啟動發動機,然后接通鼓風機開關和空調開關。再拔下空調壓縮機繼電器的插接器進行判斷。如果能夠聽到該繼電器動作的聲音,而且拔下繼電器時發動機的轉速明顯下降,插入該繼電器時發動機的轉速又提升,說明空調壓縮機的繼電器及其控制線路是正常的。

    關于繼電器所處的位置,凡是在電路原理圖上標有點劃線的繼電器及保險器,一般布置在中央配電盒內。


    (2)繼電器的常見放障

    繼電器的常見故障現象有:

    線圈燒斷、匝間短路(絕緣老化)、觸點燒蝕、熱衰變以及無法調整初始動作電流等。

    ①繼電器線圈燒壞。

    為了防止這種情況發生,在進行維修、保養及電焊時,如果溫度可能超過80℃,應當拆下對溫度比較敏感的繼電器和電控單元。

    ②觸點燒蝕。

    例如金杯海獅汽車(采用491Q—ME發動機)空調冷凝器風扇的繼電器,它正好處在玻璃清洗噴水管的下方,若該噴水管破裂,清洗液將泄漏到繼電器上,使繼電器的常開觸點銹蝕而不能斷開,會導致空調冷凝器風扇常轉不停的故障。因此,應當嚴防繼電器進水。


    (3)設法減少繼電器觸點的接觸電阻

    車用繼電器觸點間存在的接觸電阻,主要由收縮電阻和表面膜電阻兩部分構成。觸點的接觸電阻與觸點的接觸形式、材料性能及表面加工等因素有關。通常用下面的經驗公式計算其接觸電阻:

    Hj=Kj/(0.102 F)m 式中,

    Rj——接觸電阻,單位為MΩ;

    Kj——與觸點材料、表面狀況、接觸方式有關的系數(見表1);

    F——觸點壓力,單位為N;

    m——與接觸狀態和形式有關的系數(見表2)。

    獵豹截圖20160624120909.png

    由此可見,要減少繼電器觸點的接觸電阻,在接觸壓力一定的情況下,可以通過改善接觸狀態和改進接觸材料入手。


    (4)ECU搭鐵不良可能影響繼電器正常工作

    一輛神龍富康988汽車,在正常行駛中,發動機自動熄火,再次啟動,無法著車。接通點火開關,聽不到燃油泵運轉的聲音,也沒有高壓火。檢測點火線圈,發現插頭上沒有電源,但是一次側和二次側的電阻都正常。測量該車的噴射雙密封繼電器,其插頭有12V電源。更換噴射雙密封繼電器,還是沒有高壓火,也沒有繼電器吸合的聲音。用一根導線將噴射雙密封繼電器的10號腳直接搭鐵,能聽到繼電器吸合的聲音,發動機也啟動成功了。但是奇怪的是,拆開這根搭鐵線,發動機不熄火,而且關閉點火開關,重新啟動發動機后,正常了。分析個中原因,這是由于發動機ECU搭鐵不良,導致繼電器線圈的供電電壓很低(有時只有2V左右),根本不可能使繼電器吸合。用導線直接搭鐵后,繼電器有了12V電壓,于是順利吸合,所以發動機啟動成功。去掉那根臨時搭鐵線后(點火開關仍處在接通狀態),繼電器上仍然有較低的保持電壓(這是繼電器共有的特性),這種保持電壓即使只有2V,繼電器也不會斷開,所以發動機不熄火。關閉點火開關,電路產生的自感電動勢大大高于電源電壓,在這種強大電動勢的作用下,接觸不良的搭鐵處可能恢復正常,所以發動機啟動后正常了。但是上述故障還會再現,所以根除的辦法是將搭鐵不良的部位徹底處理好。http://www.o5248.com



    繼電器的tih替換技巧

    繼電器與電阻器、電容器一樣,實際上是一種標準件。在汽車維修中,有時某種車型的繼電器缺貨,怎么辦?事實上,有的兩個完全不相關的系統中的繼電器卻可以互換,如果維修人員掌握了這種規律,就可以收到縮短維修時間、節約維修費用的奇效。

    ①紅旗7220AE汽車的ABS繼電器,集成在ABS控制單元內,如果因這一繼電器斷路而更換整個ABS控制單元,需要花費3000多元,可以采用舊防盜器上的繼電器代用。

    ②用紅旗汽車玻璃升降器控制模塊里的繼電器,可以代替愛麗舍16V汽車空調壓縮機控制模塊里的繼電器。這樣可以避免更換昂貴的愛麗舍汽車空調壓縮機的控制模塊總成。


    ③德國汽車的繼電器往往可以互換。

    一輛保時捷BOXSTER跑車,喇叭不響,車主要求盡快修好。檢查發現,喇叭繼電器的觸點已經燒蝕。如果更換原廠的繼電器,需要向德國訂貨,至少需時1個月,價格400元人民幣。經過觀察,這種繼電器的外形與奧迪100汽車上的53號繼電器很相像,測量其電阻,與保時捷的繼電器相同,于是找來一個奧迪100汽車的53號繼電器安裝在保時捷跑車上,順利地完成了替換。其原因是,德國汽車的許多電器設備都是由德國博世公司供貨的。就繼電器來說,只要插腳一樣,電阻相同,一般可以通用。


    ④替換繼電器要認準零件號。

    例如瑞風商務車采用了兩種發動機控制繼電器,一是2.4L頂置凸輪軸8氣門發動機的控制繼電器,其零件號為39160-24520或者39160-24530,為韓國進口配件。二是2.4L雙頂置凸輪軸16氣門發動機或者彩色之旅2.4L 4GAl發動機的控制繼電器,其零件號為39160-24540,為進口配件或者國產配件。這兩種不同零件號的發動機控制繼電器各端子的含義不同,所以不能代替。如果用零件號為39160—24530的發動機控制繼電器去代替零件號為39160-24540的繼電器,將造成繼電器內的一組觸點經常閉合,在車輛靜態時自行放電,容易導致發動機ECU損壞,同時縮短蓄電池的使用壽命。

    ⑤對于北京現代汽車,如果把空調繼電器(外殼為黃色鐵皮)安裝在小燈或者照明燈的繼電器(外殼為黑色)座上,有可能會發生火災。


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