当前随着汽车电子、电器产品的发展和应用,汽车继电器逐渐成为了汽车上应用最多的汽车电子元器件之一,广泛用于控制汽车起动、预热、空调、灯光、雨刮、电喷、油泵、防盗、音响、导航、电动风扇、冷却风扇、电动门窗、安全气囊、防抱死制动、悬架控制以及汽车电子仪表和故障诊断等系统中,其数量仅次于传感器。因而,在汽车维修中,我们并不能因为继电器简单就对其忽视;相反,如果清楚了继电器在电路中的作用后,对处理一些故障往往会有曲径通幽的妙处。
一、继电器的构造及工作原理
随着汽车电子技术的日新月异,越来越多的传感器和自动控制装置被应用到汽车上,这势必增加了控制开关的数量。虽说电子控制应用可以减少机械开关的数量,但因为成本等因素,并不能完全避免使用触点式开关。碍于成本和体积的限制,汽车上使用的操纵开关的触点容量一般都较小,不能直接控制工作电流较大的用电设备,这个时候,就需要用继电器来控制其接通与断开。
继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成(见图1),只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力的吸引下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯,带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁吸力随之消失,衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置,动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。通过这样的吸合、释放动作,达到在电路中的导通、切断的功能。
而在实际应用中,继电器的低压电源由一个输入量(如电流、电压、温度等)进行控制。当输入量达到规定值时,继电器使被控制的输出电路导通或断开。因而,继电器其实就是电路中的开关,但和传统电路开关不同的是,继电器的核心是以小电流控制大电流,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用,是自动化电路的一个“自动开关”。作为一个自动开关,继电器既被控制,又起着控制作用,具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)。
二、继电器在电器维修中的应用
汽车电路可以分为电源电路和控制电路。在大多数用电系统中,继电器就是电源电路和控制电路的交汇点,控制电路通过控制继电器的通断来控制电源电路,因而在实际维修中可以通过短接继电器对应的插孔,将一个复杂的系统问题一分为二,用“一刀切”的方式直接缩小汽车故障的诊断范围:如果是控制电路,就要对传感器和相关接插件进行检查;如果是电源电路,则需要对线路上的插接件和导线进行检查,从而快速判断出汽车电器故障到底发生在控制电路还是电源电路。
三、应用继电器维修实例
下面,笔者就自己在实际维修中应用继电器进行维修作实例说明。
实例1.长安悦翔车空调不制冷笔者在2011年6月接到一辆故障车,通过简单检查,发现在空调开启时,压缩机并未正常吸合,用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯,发现有白雾冒出,确认管内有冷媒,初步圈定主要问题为压缩机不工作。
在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后,必须确定从哪个零部件开始检查,以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件,必然会导致空调检查诊断过程过长,中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。
出于以上考虑,笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器,用连接线短接继电器被控制端的插孔〔电源端和负载端〕,压缩机发出“啪”的吸合声,这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题(短接继电器后压缩机正常吸合),所以判断故障出在控制端,也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样,就可以直接缩小故障的诊断范围,使故障问题简单化,缩短了故障诊断时间,避免了不必要的零部件拆装和损坏。