鉗式萬用表在汽車電器維修中的應用

m.guilinhy.com 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車電器維修時間：2015年11月13

一、用鉗式萬用表測量啟動系統故障
以前，當我們遇到啟動系統故障時，比如啟動機轉動無力時，只是使用普通萬用表測量啟動瞬間的蓄電池電壓，不能測量到啟動機實際消耗的電流與功率，因為直流電流表應用不太普及，所以有時會產生誤判。
用鉗式萬用表測量電流，再將測量到的電流與蓄電池電壓相乘就會得出功率，而功率可以直接反映蓄電池輸出的能量，從而可以排除導線的原因、蓄電池容量以及充電狀態。
簡單的一句話，如果蓄電池輸出的功率達到或超過了啟動機的額定功率，而啟動機帶動發動機轉速不夠，則說明啟動機由電能轉換為機械能的能力變差，或者是發動機由于某種原因轉動起來過于沉重，造成啟動轉速不夠。
通俗的話說就是“吃飽了不干活”，所以可以快速的判定啟動機是否有故障。以往因為設備的限制，測量啟動時100A 左右的直流電流并不是一件簡單的事，而現在隨著直流鉗式電流表價格的下降，使我們花三四百元，就能買到一塊好用的鉗形萬用表，測量啟動系統故障就是利用功率平衡法，即蓄電池的輸出功率與啟動機的消耗功率是一對平衡，而啟動機的額定功率與啟動瞬間的功率比較，如果小于實際功率，說明蓄電池電壓低或是線路電阻大，再或是啟動機內部電阻增加引起，則從另一個方面分析問題。
鉗式直流電流表使用起來也很簡單，不用斷開蓄電池線直接將電流鉗夾住蓄電池線，同時啟動發動機，瞬間就能測量到電流，要注意的是，有時啟動機可以快速啟動著發動機，如果我們想測量啟動時的電流，往往測量不準，可以拔下油泵繼電器或是點火線圈插頭，來延長啟動時間，以便我們有更多的時間讀取測量數據。
故障實例：一輛馬自達323出現啟動時發動機轉速偏慢故障，我們用鉗式萬用表測量啟動瞬間的電流為130A，當時的蓄電池電壓為10V，由此可以計算出啟動機消耗的功率P=130A×10V=1300W=1.3kW，而啟動機的額定功率為1.1kW，所以蓄電池為啟動機提供了足夠的功率，再直接轉動發動機曲軸螺絲，發動機的轉動阻力正常，確認為啟動機的電功率轉換為機械的功率能力變差，可能存在內部“掃膛”的故障，確認該車故障是因為啟動機原因引起。更換一新啟動機后，發動機啟動瞬間轉速足夠，故障順利排除。
二、用鉗式萬用表測量全車漏電故障
當關閉點火開關后，如果全車存在漏電故障，將會使蓄電池的電消耗完畢，造成啟動困難故障。問題是現在的汽車都裝有電子控制系統，這些電子控制系統需要記憶一些數據，必然會有一定的靜態電流（即關閉點火開關后電子控制系統仍舊不能完全斷電所產生的小電流，也叫“暗電流”）。正常情況下，一般車輛要求，全部電子控制系統總的暗電流不允許超過40mA，超過40mA 屬于故障。需要注意的是，一些車輛在關掉點火開關進入休眠狀態的時間要長達15 ～ 20min，不會馬上進入小電流狀態。
也正因為這些電子控制系統不能斷電，所以我們在維修時，如果采用以前的斷開電源線串入電流表的辦法就有些麻煩，所以使用鉗式電流表的好處就體現出來了。可以不用斷電的情況下進行測量，一般我們選用精度為10mA 的鉗式電流表就可以滿足我們的測量要求。
如果懷疑一輛車存在漏電故障，可以將全車電器關閉，然后從蓄電池正極線或負極線上夾上鉗式萬用表，測量漏電電流，如果發現漏電電流超過40mA，在關閉點火開關20min 以上仍舊不能下降，則確診為車輛存在漏電故障，可以進一步檢查。
可以再次檢查確認，是否所有的開關都處于關閉狀態，如果是的話，我們可以再檢查是否加裝了什么用電設備，先從加裝的設備入手，進行排查。總的來說就是，如果懷疑是哪一個系統出現故障，則可以將它的電源線找出來，在不斷電的情況下進行電流測量，最后找出是哪一個系統的原因。
我們還可以接上解碼器，在所有系統都關閉的情況下，與我們懷疑漏電的設備進行通信，如果仍舊能通信，也說明該設備沒有進入休眠狀態。
故障實例：一輛東南菱悅V30，車主反映，車輛停駛一周時，就會出現蓄電池沒有電的故障，蓄電池是新換不久的，我們用蓄電池容量檢測儀檢測，發現蓄電池容量正常，用鉗式萬用表檢測暗電流為300mA，說明此車存在漏電故障。
打開發動機室保險絲盒，將保險絲盒上的保險絲逐個拔下，沒有發現電流下降，懷疑是車輛線路存在故障。懷疑是發電機的火線或激磁線產生漏電，將發電機火線拆下，并且拔下發電機的插頭，再次進行測試，發現仍然存在300mA 的漏電。確認不是發電機的原因引起。
從駕駛室內，拆下駕駛員腳上面的護板，檢查線路，沒有發現問題。再擴大檢查范圍，當檢查后備箱時，發現后備箱內的照明燈常亮。
進一步檢查，發現此車后備箱的鎖塊上有一個微動開關，實際情況如圖1 所示。

圖1 后備箱鎖塊
此微動開關偶爾會出現在關閉后備箱后，仍舊處于接通狀態，導致后備箱燈常見，從而消耗一定電流，更換一新的后備箱鎖塊后，再次檢測，電流僅為0.04A，故障排除。
三、用鉗式萬用表檢測保險片燒斷的故障
在我們用車過程中，偶爾會遇到保險片燒斷的問題，保險片燒斷不是換一個新的保險片就能解決問題，因為保險片燒斷一定是有原因的，只有找到燒斷的原因，并加以排除，才能讓保險片不再燒斷，如果沒有排除，沒有找到故障原因，則保險片還會燒斷，如果是在行駛中燒斷了，反而更麻煩。有時換上去的保險片不會馬上燒斷，這就需要檢測一下實際流過保險片的電流是多少。
故障實例
車型：桑塔納3000，該車裝備自動空調。
故障現象：空調不工作。
故障診斷：首先，發動著車，打開空調面板，空調指示燈正常點亮。說明控制電路的供電基本正常。接上壓力表，檢測系統壓力為700kPa，沒有問題。
再接上解碼器進入數據流功能，輸入組號50，第三區顯示高電位輸入，第四區顯示ON，說明發動機控制單元收到了空調請求信號，并且輸出了空調允許信號。故障可能出現在發動機控制單元的輸出以后的部分。檢查發動機室左側噴油壺旁邊的風扇繼電器，發現上面的30A 的保險片燒斷。更換一新保險片后，空調工作恢復正常。
但我們沒有就此交車，用鉗式電流對流過保險片的電流進行檢測，檢測結果為12.5A，3.5A（左側風扇）+6A（右側風扇）+3A（電磁離合器）=12.5A。很明顯右側風扇損壞，造成電流偏大，更換右側風扇電機后，電流恢復正常。如果不做此測量，僅在更換保險片后就交車，那么保險會再次燒壞，造成車輛隱患。
四、鉗形萬用表在使用中需要注意的事項
（1）在使用鉗形萬用表時要注意，選擇合適的擋位，一般鉗式表萬用表測量12V 汽車啟動系統時，可以選擇“400A”直流（DC）擋或是200A 直流擋。
（2）為了提高測量精度，還需要進行調零，然后再進行測量。
（3）測量時要先測啟動機的火線，將鉗口張開后將導線夾入，松手后讓鉗口閉合就行，僅測量這一根導線的電流就可以，不要多夾住別的導線，以免產生測量誤差。
（4）測量啟動瞬間蓄電池電壓，利用公式：P=UI，計算出功率，與啟動機的實際功率進行比較，同時估算轉速，當功率足夠而啟動機轉速不夠的情況下，只有兩種可能，啟動機本身問題，發動機機械原因。
（5）如果周圍存在磁場，則會影響到電流的精度。
（6）盡量讓鉗口平面與導線保持垂直，減小因為磁場分布引起的測量誤差。
（7）每次測量通過電流鉗的導線只能是一根，以避免兩根以上導線中電流方向不同造成的磁場相互抵消所產生的測量誤差。
（8）如果電流顯示為負數，說明與鉗口標明的電流方向相反。
（9）測量保險片上流過的電流時，可以自制一根帶保險片的專用導線，來接到保險片座上進行測量，這樣更方便，還能起到保護作用。
五、鉗式直流電流表的使用優勢
與其他測量方法相比，使用鉗式萬用表測量啟動機的工作電流，在實際應用中有以下幾個優點：
（1）測量速度快且準確。
（2）方便：現代汽車的電子設備越來越多，如果給蓄電池斷電會引起很多麻煩，而用鉗式萬用表測量啟動時的電流，則不用斷電就可進行測量。
（3）測量時不用斷開原車線路的插頭，直接介入測量而不影響原車用電設備的工作。
六、鉗式表直流電流表測量原理
直流鉗式萬用表測量原理是電磁感應定律，在通電導體周圍存在磁場，磁場方向遵循安培右手定則。磁場強度與電流度成正比，用霍爾元件測量磁場的強度，就能計算出導線中電流的大小。
鉗式直流萬用表除了用于測量啟動系統故障方便、準確、快速外，還可以應用到以下幾個方面：充電系統、全車線路漏電電流以及任何需要測量電流的地方。圖2 是關于鉗式萬用表應用的思維導圖。

圖2 鉗式萬用表應用思維導圖
七、知識鏈接
（1）蓄電池容量
一般蓄電池容量的單位是安時，即安培小時，通常常見的轎車蓄電池容量在60Ah 左右。它的意義是：如果一個新蓄電池，充足電時，可以以1A 的電流，放電60h，放出所存儲的全部電量，如果以6A 的電流放電，則在蓄電池電壓不低于10V 的情況下，可以放電10h，即電流與小時的乘積是一個電能量的單位。
而在汽車上，蓄電池的壽命在2 ～3 年，新蓄電池從開始使用，到老化損壞，容量會逐步下降，按以上的數據進行推算，使用時間為1 年的蓄電池，其容量已經下降到40Ah 左右，而使用兩年的蓄電池，其容量已經下降到20Ah 左右。
假設某車的漏電電流——暗電流為40mA，每天會消耗的電能為0.04A×24h=0.96Ah，而一個星期大約消耗7Ah。
還有就是溫度對于蓄電池容量也是有一定影響的，以25℃為標準溫度，氣溫每下降一度，蓄電池容量下降0.8%，如果目前的蓄電池容量為40Ah，因為溫度為0，實際容量只有36Ah，再加上因為暗電流消耗的7Ah，則只剩下29Ah 了。
照此計算，如果車輛存在300mA的漏電，一個星期所消耗的電量是0.3A×24h×7d=50.4Ah，盡管是一個新蓄電池，也使用半年以上了，所以足以把所有的容量都消耗完，肯定啟動不著。
那么車輛停駛多長時間，還能啟動著車算是正常呢？這個數據我們通常認可的是一周左右，車輛停駛一周，還可以打著車的話，從技術上就認為是合格的。
（2）常用的汽車保險片的容量可以分為以下幾個級別：10A、15A、20A 和25A、30A，不同的用電設備，因為消耗的電流大小不一樣，需要使用不同電流容量的保險片來進行保護，以防止線路燒壞。為了使用方便，保險片的容量與它使用塑料的顏色相對應，除了以上常用容量的保險片以外，還收集了更全的關于保險片容量與顏色資料，實際情況如表1 所示。
（3）保險片的額定電流容量與實際流過電流之間關系：一般情況下，10A 的保險片所流過的電流應該在5A 以下，30A 的保險片實際流過的電流在15A 以下，即實際電流比保險片的容量小一半以下。
而保險片燒斷時也是有規律的，它遵循以下規律，如表2 所示。
表1 保險片電流與外殼顏色表