1.电路接地的原理及功用： 汽车电路绝大多数采用单线制,即电器设备的正极用导线连接,俗称火线;负极用不长的导线与车架金属部分连接,称为接地线,作为系统的回路线,因此接地线是汽车电路的重要组成部分。任何一个完整的电路,其电流必须从电源的正极出发,经过熔断器、开关、导线等到达用电设备,再经过接地线回到电源的负极。 为了减小振动,汽车各总成在车架上安装时,通常垫有各种类型的橡胶悬置软垫。由于胶垫导电不良,所以汽车上安装有多条接地线。在整车电路中,只有车身才是真正的接地端,发动机、变速器等各总成都需要通过接地线与车身连接起来,才能形成有效的回路。 电路接地和采用单线制的目的,一是节省材料(铜线、塑料等),简化电路,同时有利于安装和检修。二是为用电设备和传感器信号的发送提供一条简洁的回路,并且形成与电压测量有关的参考点。三是良好的接地是抑制电磁干扰的主要措施之一。 汽车电路接地不良的实质,是相当于在电路中串联了一个额外的电阻,产生了或大或小的电压降,造成用电器的输入电压降低,严重时形成断路,从而引发意想不到的故障。在维修实践中,许多看起来毫无关联的故障现象,其实就是由于接地不良引起的。例如传感器的信号输出值高于正常范围,或者一直不变;起动机、前照灯、风扇电动机等大功率负载的性能不良,都可能是电路接地不良的征兆。另外,汽车电子控制系统传递的是数字信号或高精度的模拟信号,电路接地不良可能使高精度的信号失真,因此接地不良故障具有很大的隐蔽性。 2.电路接地不良故障的主要特征： 因为电路接地不良引起的形形色色的汽车故障,大致具有以下几个特征。 (1)电控系统性能明显失常：如果PCM供电和接地线路出现问题,可能出现以下几个现象： 1)故障诊断仪无法与PCM或者其他电子控制单元进行通信。 2)采用数字式万用表检测时,传感器端子没有5V参考电压。 3)接通点火开关(或者起
动发动机)时,PCM控制的部分执行器处于不工作状态,例如电动燃油泵不能短时运转、仪表板上的故障指示灯不点亮、没有喷油脉冲等。
(2)仪表指示反常：一辆老款奔驰轿车,用户抱怨发动机的冷却液温度太高。连接故障诊断仪检查,读出的发动机冷却液温度与冷却液温度表显示的相差20℃。由于检测的冷却液温度与发动机的实际基本相符,因此怀疑冷却液温度表的传感器有问题。测量其电阻
值,正常,检查线路和接地,也无异常,更换冷却液温度表,无济于事。最后发现,发动机的接地线与车身的连接处有腐蚀现象,将接地处用砂布打磨干净后,故障被排除。
分析这一故障的形成原因,是由于冷却液温度表传感器的接地线接在发动机上,因此冷却液温度表反映的是冷却液温度传感器与蓄电池负极之间的电阻值,由于发动机本身接地不良,造成冷却液温度传感器的电势堆积,所以感应出来的信号值比较高,导致冷却液温度表指示反常。
如果仪表板稳压器的电阻丝接地不良,稳压器将不能正常工作,当输出电压和输入电压相等时,会出现冷却液温度表及燃油表同时指示最大刻度的现象。
另外,如果接地线接触不良,在汽车运行和颠簸中,接地处形成的电压降飘忽不定,有时还会引起汽车低速行驶时发动机冷却液温度显示低,高速行驶时发动机冷却液温度显示高的怪现象。
(3)故障时有时无：一辆桑塔纳时代超人轿车,行驶中无规律熄火,熄火后有时能起动,有时不能起动,有时等待半小时左右才能起动。连接油压表和K81故障诊断仪检查,发现发动机突然熄火时油压表指示正常(250kPa),同时蓄电池的电压值突然跳动一下,于是怀疑电路接地不良。测量蓄电池负极与发动机机体间的电位差为0.02V,起动机运转时的电位差为0.7V,说明起动时在接地处消耗了不少电流。拆开发动机机体到车身左侧的接地线,发现接地处表面有锈斑。由于接地处接触状态不稳定,导致ECU在起动时因供电不足而无法实施正常控制。用砂布打磨接地处的锈斑后,故障被排除。
(4)产生异常火花：有的奇瑞QQ轿车在松开离合器踏板时有电火花产生,而且燃油表指针来回摆动。这种现象说明发动机接地不良,造成仪表电路出现间歇性断路,电流便由离合器拉索流到离合器踏板处,从而在该处形成电火花。
(5)加速时汽车前后窜动：一辆桑塔纳2000轿车,装备AFE电喷发动机,怠速运转正常,但是岀现无规律的行驶无
力，加速时车辆前后窜动,在颠簸路面上情况更加严重。连接故障诊断仪检测,没有故障码显示。既然发动机怠速正常,说明进气管漏气的可能性不大测量燃油系统压力,用钳子夹住回油管,再加速,发现燃油压力仍然偏低而且波动,说明不是燃油压力调节器的故障。考虑到故障在加速时及路面颠簸时出现,说明燃油泵的泵油不连续,所以重点检查燃油系统各插头是否存在虚接现象。用万用表测量燃油泵的棕色线头与发动机机体之间的电阻,为80k欧，用手拉动一下线头,电阻值又变为0欧,说明故障是电动燃油泵的接地线接触不实引起的。经过拧紧电动燃油泵接地线的紧固螺钉后,故障被排除。
分析故障产生的原因,在电动燃油泵接地线接触不牢靠的情况下,怠速时由于发动机运转比较平稳,机体的振动不很剧烈,接地线尚能与机体接触,所以怠速时电动燃油泵基本上能够正常工作。但是在加速状态下或者路面颠簸时,发动机的振动加大,燃油泵接地线与机体的连接处于不稳定状态,即出现虚接现象,导致燃油泵的端电压降低,进而使燃油压力下降,于是燃油泵有时工作正常,有时工作不正常,最终导致车辆加速时前后窜动。
(6)性能失常出现在剧烈碰撞之后：汽车经过剧烈碰撞以后,往往引起车架变形,或者插接器松动。另一方面,许多轿车的蓄电池安装在发动机旁或者座椅下面,与电控单元、电器插头等靠得很近,一旦蓄电池的电解液溢出,很容易对周边电器设备及接地点造成腐蚀。
3.电路接地不良的检测方法：
1)起动机运转以后,若蓄电池的接地线温度过高,接地处甚至有烧红的现象,说明蓄电池的接地线接触不良。
2)在不带电的情况下测量接地点的电阻值,即用万用表的一根表笔可靠地连接接地线,另一根表笔与车身金属部分相连接,测量其间的电阻,若存在电阻,说明接地不良。
3)采用模拟振动法检查。对于有怀疑的部位,可以在垂直方向和水平方向轻轻摆动接地线,模拟汽车行驶时的振动状态,同时观察相关部件的反应,判断接地线是否有虚焊、松动、接触不良或者导线断裂等现象。如果挪动某一接地线时故障再现或者故障消失,说明接地不良的地方就在此处。
4)测量电压降。在电路处于通电的状态下,采用万用表测量接地点的电压降,其读数应当尽可能低(接近0V)。具体方法是:起动发动机,使用万用表的直流电压档,将红表笔接触发电机的输出端,黑表笔接触发动机的机体,测出一个电压值;然后将红表笔接触发电机的输出端,黑表笔接触车架的金属部分,再测出一个电压值。在正常情况下,这两个电压值应该是一致的。若前者数值大,后者数值小,相差0.5V以上,说明存在0.5V以上的电压降,它是由发动机机体与车架之间接地不良引起的。
注意:检测某点的接地情况时,应该测量该点对电源正极的电压,尽量不要测量该点对电源负极的电阻,这是因为万用表本身具有一定的内阻,测量出的电阻值误差较大。
5)采用试灯检查。在使用万用表检测电路尤其是电源线和接地线之后,最好用有负荷的测试灯加以验证,这样可以避免“有电压无电流”的电气陷阱。
6)摇车。如果在手摇柄与保险杠之间出现火花,大多数是发动机与车架之间的接地铜带线松动造成的。这种情况往往发生在汽车大修(尤其是喷漆)后,主要原因是未清除接地处的防锈油漆以及接地处固定不牢靠引起的。
4.防止电路接地不良的几项措施：
1)要保证发动机与车架间接地线的可靠连接。由于蓄电池的负极直接与车架连接,而发电机、起动机等都是以发动机为接地点,这样发动机与车架之间的接地连接显得十分重要。
在维修实践中,常常由
于漏装接地线或接触不良,造成起动时的大电流经过节气门拉索、变速杆拉索或者离合器拉索等构成回路,导致接地点发热,甚至酿成火灾。
2)车架经过喷漆之后,接地点常常被油漆所覆盖(见图5-21)。此时应当进行打磨,使接地点露出金属,以防接地不良。
3)汽车(尤其是轿车)的车身大多为薄壁钣金构件,接地往往不可靠。为了确保起动机有足够的电压和电流,可以采用重复接地的方式(像夏利2000轿车那样),即用一根粗接地线,一端连接在起动机附近的车架上,另一端连接在起动机下的固定螺柱上,目的是减小接地回路的电阻,防止因起动机的固定架、固定螺柱等处接触不良引起电压降增大。在维修中,如果拆下了某根接地线,必须装复原位。
4)对于使用多年的汽车,其接地部位往往存在不同程度的腐蚀现象。为了确保线路各
连接处、接地处可靠接触,可以用细砂布打磨连接部位,将油污和锈蚀物清理干净,然后涂上专用的导电胶,最后拧紧固定螺栓。
