1.任务描述

在实训车辆上设置倒车灯不亮故障，要求学生会分析故障，确定故障范围，确定诊断顺序。

2.教学目标

（1）能力目标

1）会分析故障，确定故障范围。

2）能确定诊断顺序。

（2）知识目标

1）了解汽车电气系统的工作条件。

2）掌握汽车电气系统的故障种类。

3）掌握电气元器件故障性质。

4）掌握线路故障，即短路、断路及高电阻。

5）掌握分析故障，确定故障范围方法。

6）掌握确定诊断顺序的原则。

3.相关知识

汽车电气系统的故障虽然多种多样，但就产生故障的原因与诊断方法却有许多共同之处，掌握这些共性知识对我们进行电气系统的故障诊断与分析会带来很大帮助。

（1）汽车电气系统的工作条件

汽车电气系统的工作条件可概括为：大范围的温度和湿度变化，波动的电压及较强的脉冲干扰，电器间的相互干扰，剧烈的振动以及尘土的侵蚀等。

1）温度与湿度

温度的变化包括两方面：一是外界环境温度；二是使用温度。使用温度与电器设备工作时间的长短、布置位置以及电子元件自身的发热散热条件有密切关系。对于电子元件来讲，较高的使用温度是造成过热损坏的主要原因。

在湿度较大的环境下，将会增加水分子对电子元件的浸润作用，使其绝缘性能下降，影响电器设备的工作性能。

2）电压的波动

汽车电气系统的电压波动可分为两种：一种是正常范围内的波动，即从蓄电池的端电压到电压调节器起作用的电压之间；另一种为过电压，过电压将对汽车上的电子设备带来极大危害。

过电压从其性质来分，可分为非瞬变性过电压和瞬变性过电压。非瞬变性过电压主要是由于发电机调节器失灵，或其他原因引起发电机励磁电流未经调节器，使发电机电压升高到不正常值。这种故障如不及时排除，则整个充电系统的电压会一直处于不正常的高压，过电压有时可高达100多伏。它会使蓄电池的电解液沸腾，电器设备烧毁。

瞬变性过电压对汽车电子元件危害最大，其产生主要有以下几种情况：

①当停车关闭点火开关时，由于发电机的磁场绕组与蓄电池之间的通路瞬间切断，从而在磁场绕组中感应出按指数规律变化的负电压，其反向峰值可达-100～-50V。该脉冲由于没有蓄电池吸收，极易引起电子元器件的损坏。

②汽车运行中，发电机与蓄电池之间的导线意外松脱，或者在没有蓄电池的情况下，突然断开其他负载。发电机端电压瞬间可升高很多，极限情况可达100V以上，且可维持0.1s左右的时间。对一些过电压敏感的电子元件，这样的过电压足以造成损坏或误动作。

③电感性负载，如喇叭、各种电动机、电磁离合器等，在切换时，将在电路中产生高频振荡，振荡的峰值电压可达200多伏，但其持续时间较短（300μs左右），一般不能引起电子元件损坏，但对于具有高频响应的控制系统，如电控汽油喷射系统，往往会引起误动作。

3）电器间的相互干扰

由于各个电器设备工作方式不同，它们之间会以不同的方式彼此干扰。通常将汽车上所有电器能在车上正常工作而不干扰其他电器正常工作的能力称为汽车电器的相容性。在实际中，电器间的相互干扰是不可避免的，因此，对汽车电气系统来说，重要的是相容性。任何因素激发出的振荡都会通过导线等以电磁波的方式发射出去，势必对其他电子系统产生电磁干扰。因此，汽车上应用的计算机等，都应具有良好的屏蔽措施，一旦屏蔽被破坏，也会导致其工作异常。

4）其他

汽车行驶中不可避免地产生振动和冲击，它将造成电子设备的机械性损坏，如脱线、脱焊、触点抖动、搭铁不良等故障。尘土及有害气体的侵蚀会导致接触不良、绝缘性能下降等故障。

（2）汽车电气系统的故障种类

汽车电气系统的故障总体上可分为两大类：一类是电器元件故障；另一类是线路故障。

1）电器元件故障

电器元件故障是指电气系统中电器元件自身丧失其原有机能，包括电器元件的机械损坏、烧毁，电子元件的击穿、老化、性能减退等。在实际使用和维修中，常常因线路故障、质量不好而造成电器元件故障。电器元件故障有的是可修复的，但对于一些不可拆的电器元件，出现故障后只能更换。

汽车各电气系统具有数量不等的电器元件，常见的故障如熔丝烧断，灯泡烧断，电机转子和定子短路、断路或搭铁，电刷接触不良等，开关常见故障触点接触不良和机械故障，继电器主要是触点接触不良或线圈断路。

汽车电气系统的故障大多数是由于电器元件故障造成的。

2）线路故障

线路故障包括断路、短路、接线松脱、接触不良或绝缘不良等。这一类故障有时容易出现一些假象，给故障诊断带来困难。例如，某搭铁线与车身出现接触不良，就有可能造成用电器工作不正常。这是因为有的搭铁线多为几个用电器共用，一旦该搭铁线出现接触不良，它就把多个用电器的工作电路联系到一起，就有可能通过其他线路找到搭铁途径，造成一个或多个用电器工作异常。

①短路

（a）接地短路（搭铁）

接地短路是指电路未经过负载提前接地的一种故障现象。

大部分接地短路故障是由于导线或电路元件的绝缘层破裂，并且接地造成的。如图2-32所示，开关和灯泡之间的导线绝缘层破损导致接地短路，电流没有通过灯泡而直接返回接地端，会导致灯泡不亮，电路中的电流升高，熔丝或其他电路保护装置断开。如果电路没有保护装置，还会引起线路或其他部件烧毁。

图2-33中是另一种形式的接地短路故障。电路在灯泡和开关之前接地，会导致灯泡不亮并且开关无法控制电路，熔丝也会马上烧断。如果没有电路保护装置，还有可能会烧毁电源。若出现这种情况，即使更换了熔丝，接通电路后，仍然会再次烧断熔丝。

图2-32 接地短路（从控制开关后面短路）

(www.daowen.com)

图2-33 接地短路（从控制开关前面短路）

（b）电源短路

在汽车电路故障中，还有一种短路形式是与电源短路，通常是一个电路的两个独立分支因导线绝缘层破损相互连接，如图2-34所示。

电源短路一般会导致电路不能正常工作或者反应异常甚至烧毁。如图2-34a所示，两个独立的支路在开关前面短路，会使两个电路都不能单独控制，任何一个开关都可以同时控制这两个电路。如图2-34b所示，一个电路灯泡前面的导线和一个电路灯泡和开关之间的导线短接，这样会造成右边的电路失效，而左边的电路正常。所以遇到短路故障，要具体情况具体分析，不能一概而论，要根据故障的详细情况，参照电路图并利用检测工具正确判断才行。

②断路

断路是一种不连续的、有中断的电路故障。电气部件接触不良就是一种轻微的断路现象。电路中的任何一部分出现问题都有可能导致断路，比如导线断裂、电路部件烧毁、接头松动等。

（a）串联电路中的断路故障

如图2-35所示，一个串联电路中出现断路故障，这会导致整个电路都不导通。检测电路中断路的方法是用电压表分别测量电路中各个部件两端的电压。即电压表一端接搭铁，而另一端分别接某一个部件的两端。如果一端有电压，而另一端没有电压（电压为0V），则这个部件中间肯定有断路存在。

图2-34 与电源短路

图2-35 串联电路断路

（b）并联电路中的断路故障

在并联电路中出现断路故障比较复杂，如图2-36所示。如果在并联电路的主线路或接地电路中出现断路，则结果和串联电路中出现断路是一样的，整个电路都会失效。如果在并联电路的某个支路中出现断路，则只有这个出现断路的支路受到影响，其他支路还可以正常导通。

③高电阻

高电阻现象在汽车电路中经常出现，高电阻会引起整个电路或某个器件断断续续的导通，或者电路中电流过低。例如灯泡闪烁或者亮度降低，就有可能是高电阻引起的。电路连接不好、松动或者接头不干净都有可能引起高电阻问题。

由于汽车的工作环境比较恶劣，比如高速、高温、寒冷、颠簸、腐蚀等都会引起电路故障。所以在日常行车过程中要经常检查和注意保养电气系统。如果发现电气部件有异常或导线破裂、扭结、松动等，一定要及时检修。

图2-36 并联电路断路

4.实训操作

（1）分析故障，确定故障范围

所谓分析故障就是根据故障现象、故障码、数据流、仪表、相关系统或部件的功用、原理、工作过程等分析故障可能的原因，确定故障范围。

如捷达车两个倒车灯不亮，分析故障，故障范围应该是两个倒车灯的公共部分的电器元件和线路断路故障。具体故障点和故障性质如下：

1）熔丝S14（15A）烧断；

2）熔丝S14熔丝接触不良；

3）S14—T10d/3之间线断；

4）T10d插接器T10d/3、T10d/2接触不良；

5）T10d/3—倒车灯开关F4之间线断；

6）倒车灯开关F4插接器（两端）接触不良；

7）倒车灯开关F4接触不良；

8）倒车灯开关F4线束插接器—F4T10d/2之间线断；

9）F4T10d/2—w71之间线断；

10）w71点断路。

（2）确定诊断顺序

根据故障范围确定诊断顺序，即先诊断什么、后诊断什么。一般来说，熔丝、开关、用电器、插接器等容易出现故障，如果不是事故车，电线很少出现故障。因此，如果故障范围内包含熔丝，应首先检查，其次是诊断开关，电机、继电器、灯泡等用电器，插接器的电器元件。最后再查线路。还包括以下原则：

1）故障码优先。即如果有故障码，则首先按照故障码指示的故障进行诊断。

2）故障概率大的优先。

3）容易检测诊断的优先。

4）先易后难。

5）先外后内。

6）先检测不需要拆件或少拆件的。

如上述捷达车两个倒车灯不亮，根据分析故障确定的故障范围，确定诊断顺序如下：

1）熔丝S14（15A）。

2）倒车灯开关F4。

3）倒车灯开关F4插接器（两端）接触不良；T10d插接器T10d/3、T10d/2接触不良；熔丝S14熔丝接触。

4）线路：F4T10d/2—w71之间线断；S14—T10d/3之间线断；T10d/3—倒车灯开关F4之间线断；倒车灯开关F4线束插接器—F4T10d/2之间线断；F4T10d/2—w71之间线断；w71点断路。