Die Fehlersuche bei elektrischen Problemen kann eine frustrierende Aufgabe sein, muss es aber nicht, wenn man ein paar einfache Regeln beachtet: Jeder Stromkreis braucht eine Stromquelle; die meisten elektrischen Geräte benötigen eine Mindestspannung, um richtig zu funktionieren; und alle Stromkreise benötigen Durchgang. Folglich werden die meisten elektrischen Probleme durch niedrige Spannung (oder keine Spannung), übermäßigen Widerstand oder einen Verlust der Kontinuität verursacht.
SICHERHEITSBEDINGUNGEN
Die Sicherheit ist immer ein wichtiger Aspekt, wenn Sie an elektrischen Systemen in Fahrzeugen arbeiten. Mit Ausnahme der Hochspannungsseite der Zündanlage, der Hochspannungsbatterie und der Stromkreise in Hybridfahrzeugen besteht KEINE Gefahr, einen Stromschlag zu bekommen. Zwölf Volt (12 V DC) sind nicht genug, um einen Stromschlag zu spüren. Die Gefahr besteht darin, dass ein heißer Stromkreis versehentlich kurzgeschlossen wird und die Verkabelung, das PCM oder andere elektronische Bauteile beschädigt werden oder ein Feuer ausbricht.
ACHTUNG: Wenn es sich bei Ihrem Fahrzeug um ein Hybridfahrzeug mit einer Hochspannungsbatterie handelt, besteht die Gefahr eines Stromschlags, wenn Sie in direkten Kontakt mit der Hochspannungsbatterie, der Verkabelung oder anderen Hybridkomponenten kommen. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Hybrid-Sicherheitsrisiken
ACHTUNG: Bei elektrischen Reparaturen oder dem Austausch von elektrischen oder elektronischen Komponenten sollte die Batterie IMMER abgeklemmt werden, um das Risiko eines versehentlichen Kurzschlusses auszuschließen. Das Abklemmen der Batterie führt dazu, dass die meisten PCMs ihre gelernten Einstellungen vergessen. Dies kann zu Problemen mit dem Fahrverhalten führen oder ein spezielles „Re-Learn“-Verfahren mit einem Scan-Tool erfordern. Um diese Art von Ärger zu vermeiden, verwenden Sie einen 9-Volt-„Memory Saver“, der in die Steckdose des Fahrzeugs (Zigarettenanzünder) gesteckt wird, um die Spannung an der Batterie aufrechtzuerhalten, oder schließen Sie eine 9-Volt-Alkalibatterie an die PCM-Stromversorgung an.
Weitere Informationen zur Sicherheit finden Sie unter Batteriesicherheit.
ÜBERPRÜFUNG DER ELEKTRISCHEN SCHALTKREISE
Alle elektrischen Schaltkreise benötigen Spannung, um die an diesen Schaltkreis angeschlossenen Komponenten zu betreiben. Wenn also keine Spannung vorhanden ist, gibt es auch keine Funktion. Bei der Fehlersuche in der Elektrik muss daher als erstes geprüft werden, ob am Lastpunkt des Stromkreises Spannung anliegt.
Der Lastpunkt ist das Element, das der Stromkreis mit Strom versorgen soll, z. B. eine Glühbirne, ein Scheibenwischermotor, ein Gebläsemotor, ein Leerlaufabschaltmagnet oder was auch immer. Alles, was man zur schnellen Überprüfung braucht, ist ein Voltmeter oder eine 12-Volt-Prüflampe, die leuchtet, wenn Spannung vorhanden ist. Ein Voltmeter ist das beste Werkzeug für diesen Zweck, weil es Ihnen einen exakten Messwert liefert, aber eine Prüflampe ist in Ordnung, um schnelle Spannungsprüfungen durchzuführen.
Mit einer Prüflampe können Sie schnell die Spannung prüfen, aber ein Voltmeter ist genauer.
Angenommen, Sie finden keine Spannung am Lastpunkt. Ah ha, Sie haben den ersten Anhaltspunkt für das Problem entdeckt. Überprüfen Sie die Sicherung, den Sicherungseinsatz oder den Leistungsschalter, der den Stromkreis schützt, oder das Leistungsrelais, das den Stromkreis mit Spannung versorgt.
Wenn das Problem eine durchgebrannte Sicherung ist, kann das Auswechseln der Sicherung die Stromversorgung vorübergehend wiederherstellen, aber wenn die zugrundeliegende Ursache für die Überlastung nicht gefunden und behoben wird, wird Ihre „Reparatur“ wahrscheinlich nicht von Dauer sein. Ersetzen Sie auf keinen Fall eine Sicherung mit größerer Kapazität. Eine größere Sicherung kann zwar eine größere Last bewältigen, aber die Verdrahtung und der Rest des Stromkreises nicht. Ein Stromkreis, der für eine 20-Ampere-Sicherung ausgelegt ist, ist für maximal 20 Ampere ausgelegt. Punkt.
Ein defekter Schutzschalter oder ein offenes Relais hat die gleiche Wirkung wie eine durchgebrannte Sicherung. Schutzschalter werden oft zum Schutz von Stromkreisen verwendet, die kurzzeitig überlastet werden können, wie z. B. die Kupplung eines Klimakompressors.
Am einfachsten lässt sich ein Schutzschalter überprüfen, indem man ihn mit einem Überbrückungskabel überbrückt. Der Überbrückungsdraht sollte eine austauschbare Inline-Sicherung haben, um den Stromkreis vor Schäden zu schützen. Verwenden Sie eine Sicherung, deren Kapazität nicht größer ist als die des Stromkreises selbst. Wenn Sie das nicht wissen, verwenden Sie sicherheitshalber eine 5- oder 10-Ampere-Sicherung. Wenn der Stromkreis funktioniert, wenn Sie den Schutzschalter überbrücken, haben Sie das Problem isoliert. Tauschen Sie den Schutzschalter aus.
Dieser grundlegende Test kann auch verwendet werden, um ein fragwürdiges Relais zu überprüfen. Ein Relais ist nichts anderes als ein Fernschalter, der einen Elektromagneten verwendet, um eine Reihe von Kontaktpunkten zu schließen. Wenn der Relaismagnet mit Spannung versorgt wird, schließen sich die Kontakte und die Batteriespannung wird durch den Hauptstromkreis geleitet. Relais werden häufig in Schaltkreisen eingesetzt, um den Verdrahtungsaufwand zu verringern und den Strom zu reduzieren, der durch den primären Steuerschalter fließt. Auf diese Weise kann ein Schalter, eine Zeitschaltuhr oder ein Sensor mit relativ geringer Stromstärke dazu verwendet werden, ein Relais mit viel höherer Kapazität ein- und auszuschalten.
Spannungsüberprüfung bei elektrischen Problemen im Auto
Jedes elektrische Gerät benötigt auch eine bestimmte Spannung, um zu funktionieren. Eine Glühbirne leuchtet weniger hell, wenn die Spannung sinkt. Bei einigen Bauteilen gibt es jedoch eine Schwellenspannung, unterhalb derer sie überhaupt nicht funktionieren. Ein Anlasser lässt den Motor bei geringerer Spannung langsamer an, aber wenn die Batteriespannung zu niedrig ist, lässt er sich möglicherweise überhaupt nicht mehr starten. Eine Mindestschwellenspannung ist besonders kritisch für Bauteile wie Magnetspulen (die eine bestimmte Spannung benötigen, um den Federwiderstand zu überwinden), Relais, Zeitgeber, Summer, Hupen, Einspritzdüsen (die ebenfalls Magnetspulen sind) und die meisten elektronischen Bauteile (das Zündmodul, der Computer und das Radio).
Die Überprüfung des Ladepunkts auf volle Batteriespannung gibt Aufschluss darüber, ob genügend Spannung anliegt oder nicht. Die Batterie selbst sollte zu mindestens 70 Prozent geladen sein und 12,43 Volt oder mehr anzeigen (12,66 Volt ist voll geladen). Wenn die Batterie schwach ist, sollte sie wieder aufgeladen und getestet werden. Der Ausgang des Ladesystems sollte ebenfalls überprüft werden und etwa 1,5 bis 2,0 Volt höher sein als die Grundspannung der Batterie (etwa 14 bis 14-1/2 Volt). Wenn die Batterie in Ordnung ist, sollte Ihr Voltmeter am Belastungspunkt des Stromkreises innerhalb von 1 Volt der Batteriespannung liegen.
Eine niedrige Stromkreisspannung wird in der Regel durch einen übermäßigen Widerstand an einem Punkt der Verkabelung verursacht. In der Regel handelt es sich dabei um einen losen oder korrodierten Stecker, einen defekten Schalter oder ein Relais oder eine schlechte Masse. Um den Punkt mit dem hohen Widerstand ausfindig zu machen, verwenden Sie Ihr Voltmeter, um einen „Spannungsabfalltest“ an verschiedenen Punkten im Stromkreis durchzuführen. Wenn das Voltmeter einen Spannungsabfall von mehr als 0,4 Volt über einem Stecker, Schalter oder Erdungskontakt anzeigt, liegt ein Problem vor. Im Idealfall sollte der Spannungsabfall nicht mehr als 0,1 Volt betragen.
Wenn in mehreren Stromkreisen eine niedrige Spannung festgestellt wird, führen Sie einen Spannungsabfalltest an den Batteriepolen und den Massebändern von Motor und Karosserie durch. Lose oder korrodierte Batteriekabel und Massebänder sind eine häufige Ursache für spannungsbedingte Probleme. Reinigen Sie die Batteriekabel und/oder Massebänder und ziehen Sie sie bei Bedarf fest.
Manchmal kann eine unterdimensionierte Verkabelung eine niedrige Spannung verursachen. Dies ist ein häufiger Fehler, der bei vielen Do-it-yourself-Verdrahtungsinstallationen für Zubehörteile auf dem Nachrüstmarkt gemacht wird. Je höher die Ampere-Last im Stromkreis, desto größer ist der erforderliche Querschnitt für die Verkabelung.
Kabelquerschnitte und Strombelastungen
Die folgende Liste enthält empfohlene Kabelquerschnitte für verschiedene Strombelastungen:
HINWEIS: Diese Werte gelten für Kupferdraht bei einer maximalen Temperatur von 60 Grad Celsius (140 Grad F).
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Drahtstärke
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Ampere Kapazität
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ELEKTRISCHE KONTINUITÄTSPRÜFUNGEN
Jeder Stromkreis benötigt zum Betrieb einen vollständigen Stromkreis. Die Spannung an der Last nützt nichts, wenn nicht auch ein vollständiger Massepfad zur Batterie vorhanden ist. Bei allen Fahrzeugen mit Metallkarosserie ist die Karosserie selbst der Massepfad. Bei Fahrzeugen mit Kunststoffkarosserie ist ein separates Massekabel erforderlich, um die Last mit dem Chassis zu verbinden. In beiden Fällen hat eine schlechte Masseverbindung die gleiche Wirkung wie ein offener Schalter. Der Stromkreis ist nicht vollständig, so dass kein Strom fließt.
Um die Kontinuität der Verdrahtung zu prüfen, benötigen Sie ein Ohmmeter oder eine batterielose Prüfleuchte. Ein Ohmmeter ist die bessere Wahl, weil es den genauen Widerstandswert zwischen zwei beliebigen Prüfpunkten anzeigt. Eine Prüflampe hingegen leuchtet, wenn ein Durchgang vorhanden ist, aber die Intensität der Glühbirne kann je nach Höhe des Widerstands im Stromkreis variieren. Für schnelle Überprüfungen ist sie jedoch gut geeignet.
Verwenden Sie niemals ein Ohmmeter, um den Widerstand in einem unter Spannung stehenden Stromkreis zu prüfen. Vergewissern Sie sich, dass der Stromkreis spannungsfrei ist, indem Sie ihn von der Stromquelle trennen, die Sicherung herausziehen oder den Stromkreis hinter dem Schalter oder Relais prüfen. Ohmmeter können nicht mit normaler Batteriespannung umgehen, und sollten Sie versehentlich einen Stromkreis durch das Messgerät schließen, können Sie Ihr Messgerät beschädigen.
Ohmmeter eignen sich hervorragend zum Messen des Stromkreiswiderstands, aber Sie müssen vorsichtig sein, wenn Sie elektronische Komponenten überprüfen. Ein Ohmmeter arbeitet, indem es eine kleine Spannung über seine Messleitungen anlegt, und diese Spannung kann ausreichen, um einige elektronische Komponenten (wie die Sauerstoffsonde) zu beschädigen. Für Elektronikprüfungen sollten spezielle 10.000-Mega-Ohmeter mit hoher Impedanz verwendet werden.
Das Aufspüren von Drähten ist nicht so einfach, wie es aussieht, da der Schaltdraht manchmal seine Farbe ändert, nachdem er durch einen Stecker, Schalter oder ein Relais geführt wurde. Beziehen Sie sich, wenn möglich, immer auf einen Schaltplan. Auf diese Weise wissen Sie, wie die Drähte verlegt sind und welche Farben verwendet werden.
Elektrische Fehler finden
Nachdem wir nun einige grundlegende Techniken zur Fehlersuche behandelt haben, wie findet man einen elektrischen Fehler am schnellsten? Das hängt von der Art des Problems ab.
Bei einem „toten“ Stromkreis ist als erstes die Spannung am Lastpunkt zu prüfen. Verwenden Sie ein Voltmeter oder eine 12-Volt-Prüfleuchte, um die Spannung zu messen. Wenn Spannung vorhanden ist, liegt das Problem entweder an einer schlechten Masseverbindung oder am Ausfall des Bauteils selbst. Prüfen Sie die Masseverbindung mit Ihrem Ohmmeter. Wenn die Masseverbindung in Ordnung ist, liegt der Fehler im Inneren des Bauteils. Wenn an der „heißen“ Leitung zum Bauteil keine Spannung anliegt, liegt der Fehler in der Verkabelung. Verfolgen Sie den Weg durch die Sicherungstafel (oder das Relais oder den Schutzschalter) zurück, bis Sie Spannung finden. Suchen Sie nun nach einer Unterbrechung oder einem Kurzschluss, der den Strom daran hindert, sein richtiges Ziel zu erreichen.
Als Nächstes kommen schlechte Verbindungen. Der Widerstand, der durch eine lockere oder korrodierte Verbindung entsteht, verursacht einen Spannungsabfall, der sich nachteilig auf die Schaltungskomponenten auswirken kann. Ein Ohmmeter kann verwendet werden, um stromlose Schaltkreisverbindungen auf übermäßigen Widerstand zu prüfen, aber eine bessere Methode ist es, ein Voltmeter zu verwenden, um den Spannungsabfall an einer Verbindung zu prüfen.
Die Voltmeterleitungen werden auf beiden Seiten der zu prüfenden Schaltkreiskomponente oder Verbindung angeschlossen. Wenn eine Verbindung locker oder korrodiert ist, entsteht ein Widerstand, der einen Messwert auf dem Voltmeter erzeugt. Wie bereits erwähnt, bedeutet ein Spannungsabfall von mehr als 0,4 Volt ein Problem, und idealerweise sollte er 0,1 Volt oder weniger betragen.
Für weitere Informationen über das Testen von Spannungsabfällen klicken Sie hier
Die schlimmste Art von elektrischen Problemen bei der Fehlersuche ist ein intermittierendes Problem. In der Werkstatt funktioniert alles einwandfrei, aber sobald der Kunde das Auto zurückbekommt, fängt es wieder an zu spinnen. Eine intermittierende Unterbrechung oder ein Kurzschluss ist in der Regel darauf zurückzuführen, dass sich etwas erhitzt und den Kontakt unterbricht (oder herstellt), oder dass etwas lose ist und regelmäßig Kontakt herstellt.
Lockere oder korrodierte Verbindungen und Schalter sind häufig für diese Art von Problemen verantwortlich, also versuchen Sie, an den Drähten und Schaltern zu rütteln, um zu sehen, ob sich dadurch die Spannung oder der Widerstand des Stromkreises ändert. Ein Draht, der reibt und einen Teil seiner Isolierung abgescheuert hat, kann einen intermittierenden Kontakt herstellen, der einen Kurzschluss verursacht. Auch hier kann das Wackeln verdächtiger Drähte das Problem aufdecken.
Temperaturempfindliche intermittierende Kurzschlüsse oder Unterbrechungen sind oft schwer zu erkennen, weil man die genauen Umstände simulieren muss, die sie verursachen. Manchmal kann man aufgrund der Art des Problems vermuten, was passiert ist. Aber es ist immer befriedigender (und beruhigender), das Problem zu duplizieren, damit man sicher weiß, was los ist.
Wann tritt das Problem auf? Tritt es nur auf, wenn der Motor heiß ist oder nachdem der Stromkreis für eine gewisse Zeit eingeschaltet war? Die Verwendung einer Heißluftpistole oder eines Haartrockners zum Erhitzen von Drähten, Steckern, Schaltern und Relais kann manchmal helfen, die problematischen Komponenten zu identifizieren.
Umgebungsfaktoren spielen den elektrischen Systemen ebenfalls oft übel mit. Spritzwasser oder Wasser, das durch einen Riss in der Motorhaube, unter der Windschutzscheibe oder um eine Tülle herum austritt, kann manchmal einen Stromkreis kurzschließen. Achten Sie auf offensichtliche Anzeichen von Korrosion oder Leckagen, und wenn Sie keine finden, überprüfen Sie den Zustand der nahegelegenen Dichtungen.
Ein letzter Hinweis zur Reparatur von elektrischen Fehlern: Wenn Sie Drähte spleißen, verdrehen Sie sie nicht einfach zusammen und wickeln Sie Isolierband um die Verbindung. Verwenden Sie einen lötfreien Quetschverbinder oder verdrillen Sie die Drähte, löten Sie sie und verwenden Sie Schrumpfschlauch, um die Reparatur abzudichten.
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