电压下降是现代汽车修理厂普遍会遇到的电气问题。随着汽车内部的连接和布线越来越多，其电气系统越来越容易受到电压下降的影响。安全电气操作涉及对电压下降进行测量，从而得出诊断结论。对电路的电压下降进行测试可发现电路是否过于受限而无法正确控制某个组件，如电机、继电器或灯泡。如果发现电路中存在受限情况，修理电路并重新测试。如果不存在受限情况，组件仍然存在故障，则考虑更换组件。
什么是电压下降？
电压下降是指当电流流过电路时电势降低，这是由于电线、连接器和其他组件中的电阻阻碍了电流的流动导致的。在理想电路中，所有电压都应传递至预期组件，但实际上，由于存在电阻，一些电能会以热的形式散失。
小幅的电压下降是正常现象，但电压下降幅度过大会导致电气组件性能下降或失效。技术人员需对电压下降进行测量和诊断，以确保汽车和工业电气系统的效率和可靠性。
电压下降的征兆
电压下降的征兆因电路功能和电压下降的严重程度而有所不同。常见征兆包括大灯变暗，发动机启动时转动缓慢，传感器故障以及电气组件间歇性故障。这些征兆可能令人困惑和相互矛盾，使得准确诊断变得尤为重要。
- 失效的电气部件
- 缓慢、迟钝的电气装置
- 不稳定、间歇的装置
- 在高电力负载期间工作迟缓或不稳定的装置
- 射频干扰过大或噪声太大
- 损坏的节气门或变速箱拉线或连杆
- 重复性的节气门或变速箱拉线故障
- 损坏的传动系统部件
- 引擎或变速箱性能问题
- 不能启动或启动困难
- 传感器或电脑电压偏高
- 引擎或变速箱电脑性能不稳定
- 任意车载电脑存储器中的故障码错误
- 空调压缩机离合器过早或重复性故障
以上症状可说明存在以下几点情况：
- 目检会遗漏大部分电压下降的情况。通常无法看到连接内部的腐蚀或损坏的线缆等故障原因。
- 接地侧电压下降往往是容易被忽略的电气故障原因，会导致以上大多数故障现象。任何电路或组件的好坏都受限于其接地情况。
- 电气系统越精密，其接地越重要。电气组件的数量增长非常快，且大多数没有独立的接地线，这些装置都通过引擎或车身接地。锈蚀、油脂、振动和/或粗暴维修往往会影响电路从引擎/车身返回到电池。
- 引擎传感器等许多组件共用地。因此，某个不良接地会影响多个组件，使诊断变得非常复杂。
- 有些维修手册或诊断图或故障树建议最后检查接地。沿故障树逐项检查之前，能够非常快速地检查接地电路。
- 与其背诵长长的故障现象清单，定期对电路的电压下降进行检查要快得多，也聪明得多。如果我们仅仅能从经验中学到一点，那就是消除故障征兆并不能代替定期、彻底的电压下降测试。
应先检查电压下降，还有其他原因。电压下降，通常发生在接地侧，会造成数字万用表(DMM)读数和示波器图形不准确或莫名其妙。此外，将数字万用表或示波器连接至接地不良的系统时，由于仪器的阻抗，测试设备本身可以创建一路良好的替代接地。如果阻抗足够低，则测试结果可能令人沮丧，因为设备连接至电路，电路工作正常，找不到任何错误。
电压下降的原因
导致汽车电气系统电压下降的因素如下：
- 导体的电阻：腐蚀、连接松动或电线损坏会导致电阻增大，造成电压下降。
- 电线长度：电线越长，电阻越大，会造成更为显著的电压下降。
- 电流负载：如果大电流组件(如起动电机)的接线规格不合适，可能会导致大幅度的电压下降。
电压下降的负面影响：电压下降为什么不好？
电压下降会导致汽车电气系统出现一系列性能问题，往往需要进行令人烦恼和昂贵的维修。以下是电压下降过大所造成的问题：
1. 组件性能降低
车辆中的许多电子组件，如燃油泵、大灯和点火系统，都需要稳定的电压才能正常工作。显著的电压下降会导致：
- 大灯变暗：亮度降低影响能见度。
- 燃油泵工作不良：燃油泵工作不良可能导致发动机性能不佳甚至无法启动。
- 启动缓慢或疲软：如果起动电机没有足够的电压，发动机可能会运转困难。
2. 热量增加和潜在损害
由于连接锈蚀、电线磨损或接地不良，导致电路中电阻增大，从而产生热量。这会导致：
- 电线绝缘层损坏：电线过热可能会导致其熔毁、短路。
- 组件过早失效：过热会导致敏感的电子组件退化，寿命缩短。
3. 电气系统不稳定
现代汽车严重依赖传感器和电脑模块。上述系统的电压下降可能导致：
- 传感器读数不稳定：误导性数据可能触发错误警示灯或导致发动机控制单元(ECU)做出不正确的调整。
- 电子系统故障：自动变速器、防抱死制动器和信息娱乐系统的行为不可预测。
4. 电力分配效率低下
车辆接线电压下降时，其他组件可能会试图补偿，导致：
- 耗流增加：组件消耗更多电流，给电气系统带来额外压力。
- 电池损耗：交流发电机故障和电力需求的增加会导致电池更快耗尽，缩短其使用寿命。
5. 潜在安全隐患
严重时，电压下降过大会危及车辆安全：
- 破坏关键安全系统：安全气囊、刹车灯和牵引力控制系统可能无法正常工作。
- 引起电气火灾：如果不加以控制，高电阻和过热可能导致火灾隐患
计算电压下降
了解如何计算电压下降对于诊断电气问题至关重要。对于直流(DC)电路，应用欧姆定律：
V = I × R
式中:
- V是电压下降
- I是电流，单位为安培
- R是电阻，单位为欧姆
例如，如果电路中的电流流经0.5欧姆的电阻后，电流为10安培，则电压下降为：
strong>V =10 × 0.5 = 5
上述计算表明，经过该电阻后，电压下降5伏。
基本过程
每当遇到棘手的电气问题时，请先沉下心，想一想基本的电路模块：串联电路。无论系统多么复杂，总是能够将其简化成一个最小程度的串联电路。然后，逐个检查各个电路的电压下降。
在电路中，电气压力(电压或伏特)推动电量(电流或安培)通过电路，驱动负载。负载可能是电脑、电机、灯泡、继电器或其他装置。电气压力(电压)用于驱动负载。因此，接地侧的电压下降至大约为零，但电流继续向电池方向流动。因为健康接地电路中的电压应大约为零，有些技术人员将其称为零地。
接地侧电压下降会损害负载性能，造成负载的接地侧存在电压读数。
电阻和阻碍
电路上的电阻过大会导致电流受阻。连接不良以及断裂或规格过小的电线就像存在凹坑的水管，阻碍电流流动。在任何位置阻碍电流流动 — 火线侧或接地侧 — 都会损害负载性能。这种对负载的影响很难预测，因为随其严重度而有所不同。例如，受限电路中的电机可能完全停止工作，也可能只是比正常转动慢。
受限电路可能会造成空调压缩机离合器打滑以及过早烧毁。受限电路上的电脑可能关机或者工作不正常。发生腐蚀时，松动的连接或其他类型的电阻会限制电路，电压和电流同时发生下降。如果电压下降，电流也会下降。所以如果发现连接或电缆中的电压下降，也就知道连接或电缆受到了限制。
观察示意图中的电路，牢记关键两点。
- 不受限接地侧与不受限火线侧同样重要；
- 接地侧受限是任何接地电路中电压读数大于0至0.1 V的唯一原因。
断开的接地线会完全阻塞电流，断开负载，造成负载的接地侧读数为系统电压。
电压下降测试
电压下降随电流流动而变化。只有驱动电路，使其中通过电流，才能测得电压下降。由于数字万用表的电池无法提供大多数电路中正常流通的电流，因此数字万用表测试往往不能像电压下降测试那样准确检测到受限。
接线或连接断裂或断开等开路问题会阻塞电流流通。修复开路问题后，再次接通电路并检查是否仍然存在电压下降。除非再次使电流通过并检查电路，否则就无法知道整条电路是否健康。
尽管无电阻的连接、电线和电缆非常理想，但其中大多数将至少存在一定的电压下降。如果手册中未列出压降值，可使用以下值作为最大限值：
- 0.00V，连接的两端
- 0.20V，电线或电缆两端
- 0.30V，开关两侧
- 0.10V，接地
由于大多数电脑电路工作在毫安级范围，因此没有其他电路对电压下降的容限那么大。注意，毫安为千分之一(0.001)安培。对于低电流电线和开关，两侧的推荐工作限值为0.10 V降压。测试低电流电路还要求使用高阻(10 MΩ)数字万用表。低阻电数字万用表对低电流电路来说可能负载太大，从而造成读数不正确或根本没有读数！
大部分专业级的数字万用表(DMM)都具有10 MΩ输入阻抗。使用数字万用表(DMM)是准确测量电压下降的最快途径。如果数字万用表(DMM)没有自动量程功能，可使用低压(0-1 V)量程进行电压下降测试。切记，测试灯不足以准确诊断电压下降，并可能损坏大多数电脑电路。
快速接地测试
由于接地电路电压下降会导致以上所列的大多数现象，因此应考虑采用新的工作习惯：先测试接地。进行调整、检查电气故障或测试启动、充电、ABS或空调系统之前，对引擎和车身地进行例行测试。将数字万用表(DMM)连接在引擎和电池负极端子之间。安全解除点火装置，启动引擎几秒钟，或者如果万用表具有数据记录功能，捕获短短100毫秒内的读数。
如果电压下降过大，则维修引擎接地电路并重新测试。注意，对于有些无分电器的点火系统，为防止引擎在接地测试期间启动，最简单的方法是拔出燃油泵保险丝。接下来，将数字万用表(DMM)连接在电池负极端子和汽车防火墙之间。然后启动引擎，并打开重要电气配件。如果电压下降过大，则固定车身接地后重新测试。
一旦引擎和车身地在限值范围之内，就可以继续诊断过程。如果修复接地之后，汽车故障不翼而飞，也毫不奇怪。即使汽车通过了车身接地测试，也并不意味着能够通过任何位置将数字万用表(DMM)安全接地。有些技术人员会因为数字万用表(DMM)接地不良，几个小时工作毫无进展。为确保电气操作安全，制作一根20或30英尺长的跳线，两端各有一个鳄鱼夹，用于将数字数字万用表(DMM)接地至电池，从而测试车辆后部的电动燃油泵、照明系统或ABS电脑。
电脑接地指南
由于电脑电路的工作电流非常小，标准接地测试可能无法检测车载电脑的边缘接地。将故障归因于车载电脑之前，首先检查接地。操作电脑系统，并探测每个电脑接地端子。如果测得任何电压高于0.10 V，则跟踪该接地电路并定位故障。
有时候，电脑地连接到容易受到干扰或容易腐蚀的位置，例如温控器外壳螺栓。电脑的连接器端子也会腐蚀。拆下连接器，然后用电气清洁剂喷洒端子，即可消除电压下降。
经验表明，电脑接地端子上存在低至0.30 V的电压下降就会引起故障。利用电子测试灯确定故障之前，请记住，传统的测试灯会产生过大电流，可能会损坏电脑。如果电脑和/或传感器接地不良，会造成传感器电压高于正常值，以及错误的故障码。许多情况下，接地不良会造成电脑或传感器无法将电压信号拉低到零地或接近零地。通过电脑来检查接地可能比较麻烦。然而，错误更换昂贵的传感器和电脑的麻烦更大。
将数字万用表(DMM)连接到电路的任意位置，直接读取电线、电缆、开关或连接两端的电压下降。示例中，一个数字万用表将显示电池和负载间的电压损耗，另一个将显示从负载的接地侧到电池的电压损耗。
车身接地技巧
擦亮眼睛寻找丢失的车身接地。如果有人维修过汽车，他可能忘记重新连接车身接地线或电缆。切记，如果车身地受限，电流会试图找到另一条返回到电池的通路。最简单的替代通路可能就是变速器换档拉线或节气门拉线。这种电流不仅会将拉线粘接在一起，而且会造成变速箱内部衬套和车轮轴承上产生凹坑或侵蚀。
如果发现车身接地线上的绝缘烧坏或起泡，就可以肯定启动机电流造成电线过热。如果引擎接地受限，启动机电流就会试图通过车身接地电路返回到电池。经验表明，如果车身接地电路无法处理电流负载，客户可能不会立即发现问题。
大电流流动期间，受阻的车身地可能妨碍或关断组件。例如，已知的现象就是驾驶员踩下制动踏板时，转向信号灯停止闪烁。测试证明，受阻的车身接地阻塞了转向信号。接地可能无法同时处理转向信号和刹车灯电流。
安全操作
与猜测和更换零件相比，采取安全的电气操作有助于更快、更有效地解决电气问题。今天就使用数字万用表，消除电压下降。这才是负责任的做法！
缓解电压下降
为避免电压下降的负面后果，必须定期检查电气系统，使用合适附件，并保持设备洁净。测试关键电路的电压下降有助于在升级为重大故障之前识别问题。
将汽车电气系统的电压下降降至最低：
- 确保连接洁净：定期检查和清洁电池端子、连接器和接地，防止腐蚀。
- 使用规格合适的电线：选择可以处理预期电流负载的电线规格，以降低电阻。
- 维护良好接地：确保所有的接地连接安全牢固，无锈蚀或油漆涂料，否则会妨碍导电性。
始终检查电压下降情况
电压下降是汽车电气系统中常见却关键的问题。虽然预计会有少量电压损耗，但过大的电压下降可能导致组件性能变差，电气效率降低，甚至安全隐患。通过了解电压下降的原因、识别征兆，并使用恰当的诊断技术，技术人员可以有效识别和解决电压下降问题。
定期维护系统，确保安全连接和规格正确的布线是防止不必要电压损耗的关键。积极主动地解决电压下降问题可确保电气系统可靠运行，车辆安全高效行驶。
