昨天微信公众号和大家分享的汽车接地系统的相关话题引起了大家对接地线路的重视和浓厚兴趣。 很多人后台发消息留言说，以前从没这样考虑过接地系统，原来看似简单的一个汽车接地系统，竟然有这么多的门道和说法。 坦率地说，《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》这篇文章只是临时起意，写下的一篇随笔。对于接地系统中的一些细节阐述也不够详细，只是尽己所能用通俗易懂的语言和大家沟通，让大家对汽车接地系统的理解接受尽可能的轻松。 昨天微信公众号后台有位老师发送消息给我，说我只是阐述了汽车接地系统的分类，并没有对汽车电路接地系统的作用和大家说清楚。当然也有人说这个时候讨论燃油汽车的接地系统，还不如分享一下混动或者电动汽车的基本原理。 我们每一个人的立场，和所处的位置不同，大家提出来的问题也都对，可是路工想和大家说的是，汽车电路基础，其实就是电学基础的一个细分应用场景而已，一些基础性原理方面的东西，是放之四海而皆准的。昨天我曾经在一个微信群里和几个兄弟探讨，提到了这个话题，总体表达的意思其实就是一个，基础性的东西了解透彻了，检测手段和方法都掌握了，那么万变不离其宗，不管我们接触的是传统燃油汽车，还是今天的混动，乃至今后的新能源汽车，电信号的传递的基本原理都不会在短期内有本质上的突破和飞跃。那么只要还是遵循最基本的基础知识，我们面对新车型，新技术，新结构需要做的仅仅是查阅资料，补充控制理论和新系统结构方面的知识，就可以实现新车型的电路检测和故障分析。 练好基本功和查阅资料，哪个重要，可能不同的人有不同的认知，这不重要，重要的是基本功是基础，也是基本技术技能，技术技能是给后面的一切做准备的。 话题扯远了，拉回来，我们回到今天的话题主线上来，继续和大家交流下《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》中没有涉及到的一些问题，算是收尾，也是给一些热心的读者一个交代。 一、接地的功能分类补充 在上篇文章里，我们说了接地的分类，分别是： 电源接地、功率电器工作接地、执行器接地、传感器接地、接地跨接线、控制单元基准地线，一共六种，其实少说了一个——屏蔽接地。 在汽车电路的接地系统中，接地完成的功能概括一下，完成的主要工作有如下几个方面： 1、提供一个电流回路； 2、调频和调幅天线的地网； 3、为模拟传感器和数字逻辑电路以及控制单元提供基准参考电压； 4、用于屏蔽射频旁路电流； 5、静电保护； 6、降低电平，减小腐蚀 7、提供静电放电泄流，ESD保护 解释下，ESD是Electro-Static discharge的缩写,即“静电释放”。 二、什么是信号地 《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》文章中我提到的“传感器接地”其实就是信号地（SG）。 信号地的概念源自电力电子电工技术，原本为了便于说明，我用了“传感器接地”这样一个通俗易懂的叫法，只是便于大家理解和认知。 在咱们熟悉的汽车电路系统中，信号地（SG）是各种物理量的传感器、信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线（相对零电位）。 在汽车电路中，我们所说的信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号，比如大家熟悉的电阻类的位置传感器和大众奥迪的光电类G85转向角度传感器，他们分别提供的就是模拟电压信号和数字信号，相对于大功率用电器电路而言，信号类线路容易受电源波动或者外界因素的干扰，导致信号的信噪比（SNR）下降。 特别是模拟信号信号电路，因为各种可能的原因，信号地的漂移，会导致信噪比下降；信号的测量值产生误差或者错误，可能导致接收信号进行工作的控制单元出现工作异常或者激活故障报警。 因此对汽车电路中信号地的要求较高，也需要在系统中特殊处理，避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰的地线直接连接。尤其是微小信号的测量，信号地通常需要采取隔离技术。最直观的就是部分车辆发动机转速传感器和氧传感器很多都采用了屏蔽线，其实就是为了尽可能的降低外界环境干扰对信号传递产生影响，通过屏蔽接地进行了隔离。 有人说传感器接地和电源接地本质上没有什么严格意义的区别，其实都是工作回路必须的。 这种说法对错掺半，我在这里具体解释一下。 电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的，一般来说电源地流过的电流较大，也就是我说过的： 电源接地、功率电器工作接地这两种。 而信号地主要是传感器输出信号，或者针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径，一般来说信号地流过的电流很小，其实两者都是GND，之所以分开来说，是想让大家明白在接地系统中，我们时时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径，然后必须考虑如何避免电源及信号共用回流路径，如果共用的话，有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差。 这个电压差是真实存在的，不是路工个人凭空捏造出来的，我们可以解释为：导线是有阻抗的，只是很小的阻值，但如果所流过的电流较大时，也会在此导线上产生电位差，这也叫共阻抗干扰，当然，这已经涉及到了比较复杂的电信号处理工艺领域了，不是我和大家讨论的重点，我们只是需要知道，任何电路中，设计者都会尽可能的使信号地的参考真实电位接近于0V，如果信号地的电位较大时，有可能会使信号本来是低电平的，但却误判为高电平。 上面的阐述比较绕，可能部分兄弟们听晕了，晕了很正常，因为你没有系统的跟我学习过《万用表进阶应用技能》汽车疑难电气故障诊断课程，所以对这些我所说到的接地系统中的电位和高低电平变化的来龙去脉不够清晰。 还有就是我们汽车上的电源地本来就不干不净，为什么这样说呢？新车到手会加装各类装备，比如氙气大灯，有些师傅加装氙气大灯接线遵循的原则是容易下手，便于操作，随便找个地方就接电源取电，就地取材找一个共用接地点甚至容易下手的螺丝就接好了氙气大灯系统的地线。这样做的最终结果就是让氙气大灯系统的干扰信号通过电源和接地回路耦合到了接地电路系统中，因为加装氙气大灯导致的各类干扰故障相信很多师傅都已经感同身受，不用路工多说了。 因此，汽车上严格的区分信号地/传感器地和电源地的最终作用，就是避免由于各类干扰使信号遭受污染，进而引发控制单元对信号误判。 所以汽车在设计之初就已经将两者接地点在布线时予以充分的考虑了。非常遗憾的是，我们后期维修工作中，因为对汽车接地系统的认识不足，经常会出现比较随意的撕拉乱接情况导致出现的干扰，这些干扰有的时候没有具体表现，有的时候导致的一些奇怪故障，让很多一线兄弟们头痛不已，历经多次磨难。 最为可笑的一种情形是，很多人在卖或者车主自己买一套什么鼠笼式蓄电池接地线，如同一条八爪鱼一样，接到蓄电池负极上，美其名曰加强接地，让车辆动力更上一层楼，对于这种神操作，路工想说——醒醒吧。 现今很多一线兄弟们虽然对接地系统结构原理了解不多，但是也总结出来了简洁有效的操作方法，就是遇见新车出现各类奇葩故障的时候，首先拆除车主加装的所有电子电气系统，然后再看具体情况，这一手段是有效的，但仅限于加装电气部件，如果是原车，在经历了一定行驶周期出现的必然现象呢？如何下手？ 这个话题结束前，再科普一下，对于纯粹的数字信号，一般来说即使信号地和电源地在一起也不会产生大的问题，因为数字电路的门限较高。凡事没有绝对，路工仅仅是就电信号本身而言，请不要用极端来佐证普遍情况。 三、屏蔽接地 第三个话题，和大家再继续探讨一下汽车电路中的屏蔽接地话题，这个是在上一篇《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》中没有涉及到的话题，准确的说，是我遗漏掉的话题。 汽车上带屏蔽线的部件有很多，但是大家真的有很多人认真用心研究过这个屏蔽线么？经过我多年和车间兄弟们有意无意的沟通，其实注意到的人很少，绝大多数仅仅停留在知道有这一回事的层面，根本没有人深入的了解过。 在以往的一些线下课程中，我经常会在课堂现场问大家的一个话题：气囊电脑拔掉了，仪表上气囊报警灯为什么会亮？真实原因其实是气囊电脑模块的线束连接器内置了一个短路销，这一个短路销在我们拔掉气囊电脑上线束插头的时候，在金属弹力作用下，自动把来自仪表系统的气囊信号指示灯控制线和气囊电脑线束中的接地线短接，构成了工作回路，点亮了仪表气囊指示灯；在线束插入气囊电脑的时候，这个短路销断开，气囊电脑控制模块接管了来自仪表的气囊信号指示灯。 可惜，时至今日仍有人无法给出正确的答案。 信号线路中屏蔽线的一端接地，另一端悬空。当信号线传输距离比较远的时候，由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流，可能会导致两个接地点电位不同，此时如果两端接地，屏蔽层就有电流形成，反而对信号形成干扰，因此这种情况下一般采取一点接地，另一端悬空的办法，能避免此种干扰形成。两端接地屏蔽效果更好，但信号失真会增大。说到这里，自认为精通汽车电路的你，是不是很意外？看似简单的屏蔽线，并不是两端接地效果才好。懂得了这个原理，那么以后工作用，使用万用表测量带有屏蔽线路的器件的时候，再不会误判断了吧？ 请注意： 两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽！ 如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽！ 最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压； 而最内层屏蔽一端接地，由于没有电位差，仅用于一般防静电感应。 总结一下原理就是： 1、单层屏蔽一端接地，不形成电位差，一般用于防静电感应。 2、双层屏蔽，最外层屏蔽两端接地，内层屏蔽一端等电位接地。 如果是防止静电干扰，必须单点接地，不论是一层还是二层屏蔽。因为单点接地的静电放电速度是最快的。 希望所有看过此文的兄弟们，在今后更换带有屏蔽线的传感器原件，因为图方便剪断线路手工接线操作的时候，一定知道路工今天这里和大家分享的关于信号屏蔽中这些相关内容，否则好好的一条线，原本没问题，被我们修理后就出问题了，我们还不知道原因，作为合格的汽修人，这是悲哀的。 四、最后仍旧是重点 从《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》到这一篇《关于汽车传感器接地和信号屏蔽接地你不知道的这些事》用了很大篇幅说了一下汽车上电气电路系统中的接地相关话题，可以说在国内这样作为一个话题来分享，路工是第一人，也是迄今为止唯一的一个，之所以这么不辞辛苦连篇累牍的和大家分享关于汽车接地这么一个话题，也算得上是苦口婆心了，只是希望我们每一位工作在汽修一线的兄弟们，重视基础，掌握系统的基础知识和测试方法，一些看似简单的问题，很多时候是我们日常遇见的哪些“疑难杂症”的头号黑手。 解决这些问题，绝不是靠一招半式的技术快餐就可以解决的。一定是需要一套系统的检测手段和方法，科学有效，做到从认知到实践的全面扎实，才可能为自己的技术提升夯实基础，为自己技术修为提升开山辟路。 如果说《关于汽车接地线95%以上的汽修人都不知道的6个秘密》是让你看完后会心一笑，嘀咕一句这都是小儿科，看完了我也懂，今天这篇文章呢？看到这里，我相信你是看完了，如果仍然无法触动你，仍然无法打动你来学习，那么无论是谁，说再多可能也都没有意义了。 知道和懂，不是一回事； 懂和会做，是另一回事。 有句话：我什么都懂，却什么都做不好。 也许，就是对于我们一些人最为真实的写照。 文章结尾，引用昨天的话： 汽车电路系统的检修，不是一招一式，而是一套系统的方法，不要被看似复杂的汽车电路吓跑，只要掌握了系统的基础检测技巧和方法，汽车电路检修，每个人都可以成为高手。 那么，重点来了，路老师把一个汽车接地线给大家洋洋洒洒讲了这么多，其实就是希望每一位一线汽修同行都可以掌握一套技巧和方法，让自己在汽车电路故障诊断工作中驾轻就熟，得心应手。 这篇文章的最终目的其实就是让每一位用心看过这篇文章的朋友自己内心做一个比较，关于汽车电路，关于接地，这篇文章中涉及到的话题，是否值得你系统全面的听我和大家聊一下如何使用万用表来提升自己的汽车电路故障诊断能力，是不是也想和我一样可以对汽车电路的故障检测能够有一套属于自己的检测技巧和方法？ 在我制作和分享这套课程之前，我可以一点都不客气的说，我们国内汽修同行很多人用着数字万用表，使用着20年前的检测方法，修着今天的各类豪车。一种技巧或者技术，需要让更多的人来应用，他才有价值。 |
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