2.7　繼電器

2.7.1　繼電器的基本構(gòu)造及主要功能

繼電器主要由線圈、銜鐵、動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成。當(dāng)電流經(jīng)過線圈時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)，并與靜觸點(diǎn)接觸，使接線柱1和接線柱2導(dǎo)通，于是主電路形成回路，從而使被控制的用電器投入工作。由此可見，繼電器電路實(shí)際上包括由線圈工作的控制電路和由觸點(diǎn)工作的主電路這樣兩部分。主電路中的那對(duì)觸點(diǎn)，只有在繼電器線圈有工作電流流過的情況下才能動(dòng)作（圖2-7-1）。

汽車用的繼電器的主要功能如下：

① 以弱小電流控制強(qiáng)大電流（圖2-7-2）；

② 減少手動(dòng)開關(guān)的數(shù)量；

③ 達(dá)到順序控制用電器的目的；

④ 保護(hù)較小的開關(guān)以及較細(xì)的導(dǎo)線，進(jìn)而保證電氣設(shè)備的安全有序運(yùn)行。

有的機(jī)型（如依維柯汽車SOFIM柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)）采用了許多小型化的、帶內(nèi)部電阻/二極管的繼電器。小型化繼電器可以節(jié)省裝配空間，繼電器帶電阻/二極管，可以降低或消除電路中可能出現(xiàn)的300～500V峰值電壓，從而保護(hù)電控系統(tǒng)中的元件，防止出現(xiàn)功能失誤。比較典型的如起動(dòng)機(jī)繼電器，有人可能會(huì)說：如果把電源正極直接接到起動(dòng)機(jī)的一端，把點(diǎn)火開關(guān)的負(fù)極接到起動(dòng)機(jī)的另外一端，就可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)了，為什么起動(dòng)機(jī)要使用繼電器呢?

對(duì)于用電量比較大的電器（如起動(dòng)機(jī)、電喇叭等），如果直接用開關(guān)控制電流的通斷，往往會(huì)使控制開關(guān)很快燒壞。因此，對(duì)于大電流用電設(shè)備，普遍采用中間繼電器來控制，即通過繼電器觸點(diǎn)的斷開與閉合來控制大電流用電設(shè)備的工作狀態(tài)。繼電器實(shí)際上起著開關(guān)的作用，接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，如果承受大負(fù)荷的工作部件過載，繼電器就變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，起著保護(hù)電路的重要作用。

2.7.2　繼電器的控制原理及分類

可以把車用繼電器看成是由線圈工作的控制電路和觸點(diǎn)工作的主電路兩個(gè)部分組成的集合體。在繼電器的控制電路中，只有較小的工作電流，這是由于操縱開關(guān)的觸點(diǎn)容量較小，不能用來直接控制用電量較大的負(fù)荷，只能通過繼電器的觸點(diǎn)來控制它的通斷。繼電器既是一種控制開關(guān)，又是控制對(duì)象（執(zhí)行器）。以燃油泵繼電器為例，它是燃油泵的控制開關(guān)，但是燃油泵繼電器的線圈只有在電控單元中驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通時(shí)，才能通過電控單元的接地點(diǎn)形成回路（圖2-7-3）。

按照主要功能的差別，車用繼電器可以分為以下幾種類型。

① 電氣開關(guān)型繼電器。例如桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油泵繼電器，它安裝在中央配電盒內(nèi)，用于控制電動(dòng)燃油泵、空氣流量傳感器、炭罐電磁閥和氧傳感器加熱器的供電。

② 方向控制型繼電器。例如電動(dòng)座椅系統(tǒng)的繼電器，它的作用是用來控制雙向電動(dòng)機(jī)的電流方向。當(dāng)操縱相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行換向時(shí)，繼電器使電動(dòng)機(jī)按不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到電動(dòng)座椅向不同方向移動(dòng)的目的（圖2-7-4）。

③ 集成型繼電器。例如雷克薩斯LS400轎車前照燈系統(tǒng)中的集成繼電器，它的功能是執(zhí)行前照燈、霧燈和后霧燈的自動(dòng)熄燈，并且按照來自GAUGE熔斷絲和門控?zé)糸_關(guān)的信號(hào)切斷通往燈控開關(guān)的電流。

又如01M自動(dòng)變速器（大眾車系采用）的啟動(dòng)鎖止和倒車燈繼電器（J226），它是由2個(gè)繼電器組合在一起的，安裝在組合儀表下面的附加繼電器支架上，在電路原理圖上的編號(hào)為“175”，具體安裝在繼電器盒的15號(hào)位置上。當(dāng)變速桿處于前進(jìn)擋位時(shí)，J226可以控制起動(dòng)機(jī)電路不通電，防止駕駛?cè)苏`操作；當(dāng)變速桿處于R位時(shí)，J226接通倒車燈。當(dāng)J226發(fā)生故障時(shí)，變速器不會(huì)進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，A/TECU也不會(huì)記錄故障碼。

2.7.3　繼電器的檢修要領(lǐng)

（1）繼電器工作性能的簡(jiǎn)便判斷方法　接通點(diǎn)火開關(guān)，然后用耳朵或聽診器傾聽控制繼電器內(nèi)有無吸合聲，或者用手感受一下繼電器有沒有振動(dòng)感。如有，說明繼電器工作基本正常，用電器不工作是由其他原因引起的，否則說明該繼電器工作失常。

也可以拔下繼電器進(jìn)行試驗(yàn)，例如發(fā)生空調(diào)壓縮機(jī)不工作的故障，可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān)，再拔下空調(diào)壓縮機(jī)繼電器的插接器進(jìn)行判斷。如果能夠聽到該繼電器動(dòng)作的聲音，而且拔下繼電器時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速明顯下降，插入該繼電器時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速又提升，說明空調(diào)壓縮機(jī)的繼電器及其控制線路是正常的。

關(guān)于繼電器所處的位置，凡是在電路原理圖上標(biāo)有點(diǎn)劃線的繼電器及保險(xiǎn)器，一般布置在中央配電盒內(nèi)。

（2）繼電器的常見故障　繼電器的常見故障現(xiàn)象有：線圈燒斷、匝間短路（絕緣老化）、觸點(diǎn)燒蝕、熱衰變以及無法調(diào)整初始動(dòng)作電流等。

① 繼電器線圈燒壞。為了防止這種情況發(fā)生，在進(jìn)行維修、保養(yǎng)及電焊時(shí)，如果溫度可能超過80℃，應(yīng)當(dāng)拆下對(duì)溫度比較敏感的繼電器和電控單元。

② 觸點(diǎn)燒蝕。例如金杯海獅轎車（采用491Q—ME發(fā)動(dòng)機(jī)）空調(diào)冷凝器風(fēng)扇的繼電器，它正好處在玻璃清洗噴水管的下方。若該噴水管破裂，清洗液將泄漏到繼電器上，使繼電器的常開觸點(diǎn)銹蝕而不能斷開，會(huì)導(dǎo)致空調(diào)冷凝器風(fēng)扇常轉(zhuǎn)不停的故障。因此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)防繼電器進(jìn)水。

（3）ECU搭鐵不良可能影響繼電器正常工作　一輛神龍富康988轎車，在正常行駛中，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，再次啟動(dòng)，無法著車。接通點(diǎn)火開關(guān)，聽不到燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，火花塞也沒有電火花。檢測(cè)點(diǎn)火線圈，發(fā)現(xiàn)插頭上沒有電源，但是一次側(cè)和二次側(cè)的電阻都正常。測(cè)量該車的噴射雙密封繼電器，其插頭有12V電源。更換噴射雙密封繼電器，還是沒有電火花，也沒有繼電器吸合的聲音。用一根導(dǎo)線將噴射雙密封繼電器的10號(hào)腳直接搭鐵，能聽到繼電器吸合的聲音，發(fā)動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)成功了。但是奇怪的是，拆開這根搭鐵線，發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火，而且關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，正常了。

分析個(gè)中原因，這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU搭鐵不良，導(dǎo)致繼電器線圈的供電電壓很低（有時(shí)只有2V左右），根本不可能使繼電器吸合。用導(dǎo)線直接搭鐵后，繼電器有了12V電壓，于是順利吸合，所以發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)成功。去掉那根臨時(shí)搭鐵線后（點(diǎn)火開關(guān)仍處在接通狀態(tài)），繼電器上仍然有較低的保持電壓（這是繼電器共有的特性），這種保持電壓即使只有2V，繼電器也不會(huì)斷開，所以發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火。

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，電路產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)大大高于電源電壓，在這種強(qiáng)大電動(dòng)勢(shì)的作用下，接觸不良的搭鐵處可能恢復(fù)正常，所以發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后正常了。但是上述故障還會(huì)再現(xiàn)，所以根除的辦法是將搭鐵不良的部位徹底處理好。

2.7.4　繼電器的代用技巧

繼電器與電阻器、電容器一樣，實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)件。在汽車維修中，有時(shí)某種車型的繼電器缺貨，怎么辦?事實(shí)上，有時(shí)兩個(gè)完全不相關(guān)的系統(tǒng)中的繼電器卻可以互換，如果維修人員掌握了這種規(guī)律，就可以收到縮短維修時(shí)間、節(jié)約維修費(fèi)用的奇效。

① 紅旗7220AE轎車的ABS繼電器，集成在ABS控制單元內(nèi)，如果因這一繼電器斷路而更換整個(gè)ABS控制單元，需要花費(fèi)3000多元，可以采用舊防盜器上的繼電器代用。

② 用紅旗轎車玻璃升降器控制模塊里的繼電器，可以代替愛麗舍16V轎車空調(diào)壓縮機(jī)控制模塊里的繼電器。這樣可以避免更換昂貴的愛麗舍轎車空調(diào)壓縮機(jī)的控制模塊總成。

③ 德國(guó)汽車的繼電器往往可以互換。一輛保時(shí)捷BOXSTER跑車，喇叭不響，車主要求盡快修好。檢查發(fā)現(xiàn)，喇叭繼電器的觸點(diǎn)已經(jīng)燒蝕。如果更換原廠的繼電器，需要向德國(guó)訂貨，至少需時(shí)1個(gè)月，價(jià)格400元人民幣。經(jīng)過觀察，這種繼電器的外形與奧迪100轎車上的53號(hào)繼電器很相像，測(cè)量其電阻，與保時(shí)捷的繼電器相同，于是找來一個(gè)奧迪100轎車的53號(hào)繼電器安裝在保時(shí)捷跑車上，順利地完成了替換。其原因是，德國(guó)汽車的許多電器設(shè)備都是由德國(guó)博世公司供貨的。就繼電器來說，只要插腳一樣，電阻相同，一般可以通用。

④ 替換繼電器要認(rèn)準(zhǔn)零件號(hào)。例如瑞風(fēng)商務(wù)車采用了兩種發(fā)動(dòng)機(jī)控制繼電器，一是2.4L頂置凸輪軸8氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的控制繼電器，其零件號(hào)為39160-24520或者39160-24530，為韓國(guó)進(jìn)口配件。二是2.4L雙頂置凸輪軸16氣門發(fā)動(dòng)機(jī)或者彩色之旅2.4L4GAl發(fā)動(dòng)機(jī)的控制繼電器，其零件號(hào)為39160-24540，為進(jìn)口配件或者國(guó)產(chǎn)配件。這兩種不同零件號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制繼電器各端子的含義不同，所以不能代替。

如果用零件號(hào)為39160—24530的發(fā)動(dòng)機(jī)控制繼電器去代替零件號(hào)為39160-24540的繼電器，將造成繼電器內(nèi)的一組觸點(diǎn)經(jīng)常閉合，在車輛靜態(tài)時(shí)自行放電，容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)ECU損壞，同時(shí)縮短蓄電池的使用壽命。

2.7.5　繼電器的檢測(cè)

繼電器上的數(shù)字解析（圖2-7-5）。

用萬用表的電阻擋測(cè)量繼電器85、86兩腳，電阻應(yīng)在65～85Ω為線圈正常（圖2-7-6）。

將85、86兩腳接在蓄電池兩端，通電后測(cè)量30、87兩腳的電阻，約為0Ω（圖2-7-7）。