汽車蓄電池漏電是在不知不覺使汽車熄火或喪失起動功能,故障隱蔽性很強,很難做出正確的判斷,歷來都是汽車機電維修技師頭疼的問題。本人多年從事汽車檢測與維修技術的教學、生產(chǎn)和研究工作,在生產(chǎn)上遇到許多汽車蓄電池漏電故障現(xiàn)象,現(xiàn)歸納總結成文,供同行參考。
1 汽車蓄電池漏電的原因
1.1人為原因自放電
1)蓄電池外部有搭鐵或短路。若蓄電池引出導線與機體搭鐵,或蓄電池殼體上有扳手、鐵絲等導體將正負極連通,將會產(chǎn)生劇烈自行放電。
2)開關常接通。停車后點火開關損壞自行接通(如ACC檔),或車內(nèi)不經(jīng)過點火開關的用電器(如座椅加熱器、室內(nèi)照明燈等)開關常接通,車門和后備艙未關好,都有可能引起蓄電池外部放電。
1.2蓄電池內(nèi)部自放電
1)極柱短路。當蓄電池外殼、頂蓋上有濺漏的電解液時,可將正負極接線柱連通而放電。
2)極板短路。蓄電池電極隔板腐蝕穿孔、損壞,或正、負極板下的沉積物過多,正、負極板便直接連通而短路,引起蓄電池內(nèi)部自行放電。
3)電解液不純。電解液含有雜質,或添加的不是純凈水,這時電解液中的雜質隨電解液的流動附著于極板上,各雜質之間形成一定的電位差,便會在蓄電池內(nèi)部形成許多自成通路的微小蓄電池,使蓄電池常處于短路狀態(tài),蓄電池內(nèi)部電能逐漸耗盡。
4)蓄電池存放過久,電解液中的水與硫酸,因密度不同而分層,使電解液密度上小下大,形成電位差而自行放電。
1.3蓄電池外部放電
1)由于汽車電器、線束、傳感器、控制器、執(zhí)行器等電子元器件和電路搭鐵,造成漏電,使蓄電池虧電。
2)當車輛在工作狀態(tài)時,發(fā)電機不發(fā)電,導致蓄電池長時間給全車電器供電而慢慢消耗完電量。
3)當車輛在無工作狀態(tài)下(即拔下鑰匙并鎖車后),蓄電池必須保持微量的外部放電電流,以保證防盜系統(tǒng)正常的警戒電流,稱之為暗電流。這部分暗電流的放電,是屬于正常范疇的外部放電。蓄電池漏電故障樹狀圖如圖1所示。
2 蓄電池漏電的診斷流程
1)首先問診,詢問車主蓄電池虧電的情況,如果是在車輛運行過程中蓄電池逐漸耗盡,可以先考慮是發(fā)電機或充電系統(tǒng)有問題。
2)如果是車輛運行過程一切正常,但停駛一天或幾天后,蓄電池耗盡,首先要打開發(fā)動機蓋,檢查蓄電池兩極柱之間是否有其他意外連接引起直接短路,檢查各種不經(jīng)過點火開關的用電器(如門燈、收音機、座椅加熱器、點煙器等)開關是否常接通,關閉所有開關、車門和行李艙蓋。
3)連接解碼器,接通點火開關,讀取故障碼,查看有沒有故障碼,如果有,則按故障碼提示檢查。
4)如果沒有故障碼,把點火開關打到OFF檔,拆下蓄電池負極搭鐵線,在蓄電池正極引線與蓄電池搭鐵線之間串聯(lián)萬用表,調至歐姆檔,量程在1kΩ。檢查電纜電阻,如果電阻小于100Ω,則是蓄電池外部漏電;如果是大于100Ω,則是蓄電池內(nèi)部故障。
5)檢查蓄電池外部漏電。斷開點火開關,關閉所有用電器、車門和后備艙,取出點火鑰匙,斷開蓄電池搭鐵負極線,并在搭鐵負極和蓄電池負極樁頭之間連接直流電流表(最大量程2A以上),若沒有電流表也可以用5W的試燈代替做模擬檢測。如果電流表電流在30~50mA以下,試燈開始發(fā)亮,之后逐漸變暗,燈絲暗紅或者熄滅,是車主使用不慎而造成漏電。
如果電流表電流大于50mA,保持電流表或試燈連接,可采用一邊逐個拔掉熔斷絲(尤其DOME等常電熔斷絲),一邊觀察電流表或試燈明暗的變化。如果去掉某個熔斷絲后,漏電現(xiàn)象消失,即表明此熔斷絲控制回路有短路問題存在,再仔細對照電路圖分段檢測,找出故障點。還有一種極特殊的情況:在單個拔掉所有熔斷絲的情況下,依然有漏電情況存在,這時應該想到蓄電池正極到熔斷絲或點火開關的電路漏電。
6)檢測蓄電池內(nèi)部故障。首先檢測蓄電池內(nèi)部是否虧電。正常蓄電池充足電電壓應在12V以上,電解液密度為1.26~1.28g/cm,且液面高度應在標準范圍。采用蓄電池放電測試儀,把測試儀正負鉗分別夾持蓄電池正負電極,按下測試按鈕,12V電壓持續(xù)放電3~5s后,觀察測試儀表電壓指示情況。如果儀表指示電壓9.6V以上,說明蓄電池狀態(tài)良好,但電量不足;若穩(wěn)定在10.6~11.6V,說明蓄電池電量充足;如果低于9.6V但是電壓處于某個數(shù)值不動,說明蓄電池處于嚴重虧電狀態(tài),需要補充充電;如果電壓慢慢下降,說明蓄電池內(nèi)部有短路現(xiàn)象;如果電壓快速下降為0V,說明蓄電池內(nèi)部有斷路。
然后,觀察蓄電池電解液是否渾濁,渾濁說明蓄電池正極板軟化。觀察蓄電池底部是否有沉淀物,如有說明極板活性物質脫落,蓄電池容量已不足。用手敲擊蓄電池2個電極樁,如果聽到有空洞的聲音,說明極樁與極板發(fā)生斷裂。用一粗導線短路正負極樁,觀察蓄電池各個加液孔,如發(fā)現(xiàn)某格出現(xiàn)氣泡,說明該格已損壞。
3 蓄電池虧電案例分析
3.1繼電器引起的漏電
1)故障現(xiàn)象一輛捷達轎車,蓄電池剛充足電,放置1天后,出現(xiàn)起動機運轉無力、喇叭聲音弱、前照燈燈光很暗的現(xiàn)象。
2)故障檢查與排除檢查蓄電池電解液液面高度基本正常。起動發(fā)動機,測量發(fā)電機輸出電壓為13.8V,基本正常。由此懷疑蓄電池有自放電現(xiàn)象,且較嚴重,故決定更換蓄電池。
在拆裝蓄電池時,發(fā)現(xiàn)接線柱有強烈的電火花,而此時點火開關處于斷開狀態(tài)。由此說明,電路中有用電器漏電或短路之處。
用電流鉗夾在蓄電池負極,測試暗電流,電流為800mA,說明有漏電現(xiàn)象。逐一拔掉不經(jīng)過點火開關的用電器(散熱器風扇、點煙器、收音機、制動燈、門燈、小燈等)的熔斷絲,觀察漏電電流并不減少;撥下所有熔斷絲,漏電電流還是不減少。逐一撥掉所有繼電器,當撥掉12號位置進氣歧管預熱繼電器后,漏電電流消失,手摸該繼電器表面發(fā)熱嚴重。
拆開發(fā)熱的繼電器,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部燒蝕黏結。更換新的繼電器J81,漏電消失,蓄電池不再虧電,故障排除。
3)故障分析進氣預熱電路如圖2所示,接通點火開關后,如果發(fā)動機冷卻液溫度低于60℃,溫度開關F35閉合,繼電器J81通電工作,其內(nèi)觸點閉合,30號電線上的電壓經(jīng)繼電器內(nèi)閉合的觸點到進氣管預熱加熱電阻N51,加熱器開始加熱。當繼電器內(nèi)觸點燒蝕黏結后,加熱器N51一直處在工作狀態(tài),從而造成了蓄電池虧電故障。
3.2用電器引起的漏電
1)故障現(xiàn)象一輛豐田老花冠轎車放置三四天后,出現(xiàn)蓄電池虧電的現(xiàn)象,無法起動。
2)故障診斷流程觀察蓄電池相對密度計觀察孔,呈黑色,初步診斷為蓄電池失效。換新蓄電池后能正常起動,但放置三四天故障依舊。斷開蓄電池搭鐵線,并在搭鐵線和蓄電池負極樁頭之間連接5W的試燈,試燈亮。逐一拔掉各個熔斷絲,當將第4個熔斷絲拔出時,試燈熄滅,蓄電池停止虧電。第4個熔斷絲所涉及到的用電器有:室內(nèi)燈、閱讀燈、點煙器、鐘表、收音機、行李艙燈。關閉所有車門、車內(nèi)外燈、點煙器、鐘表、收音機,并斷開點火開關,用數(shù)字萬用表測量第4個熔斷絲所消耗的電流為0.42A。根據(jù)P=UI公式,計算其功率P=12V×0.42A=5.04W。通過資料查閱全車燈泡功率,其功率與行李艙照明燈接近。檢查行李艙燈,發(fā)現(xiàn)行李艙燈燒壞,燈開關座下陷,即使關掉行李艙蓋,燈泡仍會接通,燈泡已燒壞發(fā)白,但燈絲未斷。更換新燈泡并修復開關座,故障排除。
3)故障原因分析車主介紹,行李艙燈開關原裝的損壞了,后來重新改裝。改裝電路如圖3所示。行李艙燈泡功率剛好是5W。由于行李艙照明燈與室內(nèi)燈、閱讀燈、點煙器的電路一樣,線路是由第4個熔斷絲控制,是不經(jīng)過點火開關的,行李艙觸點燈開關座下陷,形成閉合回路,使得行李艙燈一直處在工作狀態(tài)。容量為45Ah的蓄電池,放置3天,則蓄電池容量消耗0.3A×72h=21.6Ah,消耗蓄電池容量接近額定容量的50%,當然無法起動。
4 預防蓄電池虧電的措施
蓄電池自放電歸納起來有正常放電和故障放電2種。正常放電是維系車輛電控防盜系統(tǒng)工作的基本條件,是正常的也是無法避免的,危害很??;故障性放電是比較嚴重的,但不是不可避免的,只要平時正確使用車輛,做好車輛維護保養(yǎng)工作,故障性放電是完全可以避免的。
故障性自行放電的預防措施有:新蓄電池要進行初充電,在用蓄電池要進行定期補充充電,但是不能過充電,充電時切不可極性充反;蓄電池不能并聯(lián)混用,更不能新、舊蓄電池串聯(lián)使用;保持蓄電池的外表清潔、干燥;配制電解液應該用高純度的稀硫酸和蒸餾水;沖洗蓄電池外表時,應預防污水從加液口蓋或通氣孔處進入蓄電池內(nèi)部;蓄電池在存放過程中應經(jīng)常充電,使電解液密度始終保持在1.26~1.28g/cm范圍,并確保液面高度維持在正常范圍內(nèi);發(fā)現(xiàn)蓄電池隔板、極板損壞時,應及時修復或更換;停車時,記得關好所有車門和車載電器,特別注意的是在車輛熄火之前,先關掉空調開關,避免不關空調或讓空調隨著車輛起動自動啟動;經(jīng)常檢查車載電器、線束、傳感器、控制器、執(zhí)行器等電子元器件和電路的連接情況,檢查線路有無破損、燒焦或斷裂等;不要隨意加裝附屬電器;避免在怠速或不著車時聽大功率音響;每次起動發(fā)動機不要超過5s,連續(xù)起動時間間隔不應少于15s等。