第九章汽车电路分析

第九章汽车电路分析1.汽车电气设备电路组成汽车电气系统主要由电源、用电设备和中间装置组成。任何电气设备和电控装置要想获得电源供应，中间装置的连接必不可少。常见的连接装置有汽车线束、开关装置、保险装置、继电器、连接端子和连接器等等，这些中间装置的选用和装配直接影响到用电设备的运行状况。一、汽车线束1.汽车用电线按承受电压的高低分类：高压导线和低压导线。⑴导线截面积的正确选择根据用电设备的负载电流大小选择导线的截面积。其一般原则为：长时间工作的电气设备可选用实际载流量60%的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%－100%之间的导线。同时，还应考虑电路中的电压降和导线发热等情况，以免影响用电设备的电气性能和超过导线的允许温度。为保证一定的机械强度，一般低压导线截面积不小于0.5mm2。见表9—1（201页）下表为汽车12V电系主要电路导线截面积选择的推荐值。汽车类型标称截面积（mm2）用途轿车、货车、挂车0.5后灯、顶灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、燃油表、雨刮器电机0.8转向灯、制动灯、停车灯、分电器1.0前照灯的单线（不接保险器）、电喇叭（3A以下）1.5前照灯的电线束（接保险器）、电喇叭（3A以上）1.5－4其他连接导线4－6电热塞4－25电源线16－95起动机电缆⑵导线的颜色为便于安装和检修，汽车采用双色导线，主色为基础色，辅色为环布导线的条色带或螺旋色带，且标注时主色在前，辅色在后。以双色为基础选用时，各用电系统的电源线为单色，其余为双色，双色线的主色见下表。系统名称电线主色代号系统名称电线主色代号电气装置接地线黑B仪表、报警指示和喇叭系统棕Br点火起动系统白W前照灯、雾灯等外部照明系统蓝Bl电源系统红R各种辅助电机及电气操纵系统灰Gr灯光信号系统绿G收放音机、点烟器等系统紫V车身内部照明系统黄Y⑵导线的颜色标称截面积大于1.5mm2的双色线，主辅颜色的搭配见下表。主色辅色红（R）黄（Y）白（W）黑（B）棕（N）绿（G）蓝（U）红（R）—○○○—○○黄（Y）○○○○ΔΔΔ蓝（U）○○○○Δ——白（W）○○○○○○Δ绿（G）○○○○○—○棕（N）○○○○—○○紫（P）—○○○—○Δ灰（S）○○—○○○○注：○－容许搭配的颜色；Δ－不推荐搭配的颜色。2.汽车线束为使全车线路规整，安装方便及保护导线的绝缘，汽车上的全车线路除高压线、蓄电池电缆和起动机电缆外，一般将同区域的不同规格的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束。⑴线束的包扎①电缆半叠包扎法，涂绝缘漆，烘干，以增加电缆的强度和绝缘性能。②新型线束，局部塑料包扎后放入侧切口的塑料波纹管内，使其强度更高，保护性能更好，查找线路故障方便。⑵线束的安装同一种车型的线束在制造厂里按车型设计制造好后，用卡簧或绊钉固定在车上的既定位置，其抽头恰好在各电气设备接线柱附近位置，安装时按线号装在其对应的接线柱上。各种车型的线束各不相同，同一车型线束按发动机、底盘和车身分多个线束。二、开关装置汽车上所有用电设备的接通和停止，都必须经过开关控制。对开关的要求是坚固耐用、安全可靠、操作方便、性能稳定。1.点火开关点火开关是汽车电路中最重要的开关，是各条电路分支的控制枢纽，是多档多接线柱开关。其主要功能是：锁住转向盘转轴（Lock），接通点火仪表指示等（ON或IG），起动(ST或Start)挡，附件挡（Acc主要是收放机专用），如果用于柴油车则增加(HEAT)挡。其中起动、预热挡因为工作电流很大，开关不易接通过久，所以这两挡在操作时必须用手克服弹簧力，扳住钥匙，一松手就弹回点火挡，不能自行定位，其他挡均可自行定位。点火开关的结构及表示方法如图所示。2.组合开关多功能组合开关将照明（前照灯、变光）开关、信号（转向、危险警告、超车）开关、刮水器／清洗器开关等组合为一体，安装在便于驾驶员操纵的转向柱上。下图为日产轿车组合开关的挡位和接线柱关系。三、保险装置当电路中流过超过规定的过大电流时，汽车电路保险装置能够切断电路，从而防止烧坏电路连接导线和用电设备，并把故障限制在最小范围内。汽车上的保险装置主要有：熔断器、易熔线和断路器。1.熔断器和易熔线符号2.易熔线易熔线是一种大容量的熔断器，用于保护电源电路和大电流电路。注：⑴绝对不允许换用比规定容量大的易熔线。⑵易熔线熔断，可能是主要电路发生短路，因此需要仔细检查，彻底排除隐患。⑶不能和其他导线绞合在一起。蓄电池正极易熔线易熔线是一种截面一定的，可长时间通过额定电流的铜芯或合金导线。用于保护总体线路或较重要电路如北京切诺基设有五条易熔线，分别保护充电电路、预热加热器、雾灯、灯光及辅助电路。3.熔断器（保险）⑴保险选用原则保险装置标称值=电路的电流值/0.8例如，某电路设计的最大电流为12A，应选用15A的保险。⑵熔断器熔断后的应急修理行驶途中的应急修理，可用细导线代替熔断器。一旦到达目的地或有新熔断器时，应及时换上。熔断器用于对局部电路进行保护，能长时间承受额定电流负载，但在超过额定负载25%的情况下,约3min熔断，而在超过额定负载100%时，则不到1s即会熔断。结构一定时，流过熔断器电流越大，熔断时间越短。熔断器为一次性器件，使用须注意：熔断器熔断后，必须先查找故障原因，并彻底排除。更换熔断器时，一定要与原规格相同，特别不能使用比规定容量大的熔断器，否则将失去保护作用。熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象。因此，特别要注意检查有无氧化现象和脏污。若有脏污和氧化物，须用细砂纸打磨光，使其接触良好。4.断路器断路器在电路中用于防止有害的过载（额外的电流）。断路器是机械装置，它利用两种不同金属（双金属）的热效应断开电路。如果额外的电流经过双金属带，双金属带弯曲，触点开路，阻止电流通过。当电路断路器冷却，触点再次闭合，电路导通。当无电流时，双金属带冷却而使电路重新闭合，电路断路器复位。断路器过载双金属片受热变形使触点分离。按作用形式分两类：⒈断续作用式：过载变形自动切断，冷却后自动复位，如此往复直到电路不过载。⒉按钮复位式：排除故障后，须按下按钮手动复位。四、继电器继电器可以实现自动接通或切断一对或多对触点，完成用小电流控制大电流，可以减小控制开关的电流负荷，保护电路中的控制开关。如进气预热继电器、空调继电器、喇叭继电器、雾灯继电器、中间继电器、风窗刮水器／清洗器继电器、危险报警与转向闪光继电器等。继电器分为：常开继电器，常闭继电器和常开、常闭混合型继电器。继电器的每个插脚都有标号，与中央接线盒正面板的继电器插座的插孔标号相对应。五、连接器连接器又叫插接器，现代汽车上使用很普遍。为防止在汽车行驶过程中脱开，均采用闭锁装置。1.连接器的符号和实物示意图。2.连接器的拆卸。第二节汽车电路图读识一、由集中到分散将局部电路从全车电路中分离出来汽车电路的基本特点是：单线制、负极搭铁和各电器相互并联电器相互并联意味着局部电路和局部电路之间相互独立（各系独立）汽车电路读图的第一步是将局部电路从全车电路中分离出来。二、汽车电路配线的基本规律汽车电器线束连接三大中心中央配线盒、仪表接线盒和开关中央配线盒（保险与继电器盒）是所有电器的电源来源。仪表接线盒是几乎所有电器的电源目的。开关不但是线束的中心还是各局部电路的控制核心，开关的功能反映了局部电路的主要功能。因此电路分析要抓住开关的核心作用。三、正确寻找控制对象的回路电路读图的目的是找出正确回路，确定回路中的导线、插座、保险、继电器及各种元件，从而分析故障点。控制对象的回路电流由正极到负极由电源到搭铁点。规范的汽车电路原理图自上而下。继电器电路要分别分析控制回路和开关回路。四、汽车整车电路的组成汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。⒈电源电路也称充电电路，是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路，电能分配（配电）及电路保护器件也可归入这一电路。⒉起动电路是由起动机、起动继电器、起动电路开关及起动保护组成的电路。也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。⒊点火电路是汽油发动机汽车特有的电路。它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。⒋照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。⒌仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。⒍辅助装置电路是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异，汽车档次越高，辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜（防雾）装置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电子控制系统。⒎电子控制系统电路主要有发动机控制系统（包括燃油喷射、点火、排放等控制）、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。三种电路图1．布线图布线图识按照汽车电器在车身上的大体位置来进行布线的。布线图是厂家提供，反映全车电器信息的电路图。其特点是：全车的电器（即电器设备）数量明显且准确，电线的走向清楚，有始有终，便于循线跟踪，查找起来比较方便。布线图的缺点：图上电线纵横交错，印制版面小则不易分辨,版面过大印装受限制；读图、画图费时费力，不易抓住电路重点、难点；不易表达电路内部结构与工作原理。2．原理图为了生产与教学的需要，常常需要尽快找到某条电路的始末，以便确定故障分析的路线。在分析故障原因时，不能孤立地仅局限于某一部分，而要将这一部分电路在整车电路中的位置及与相关电路的联系都表达出来。整车原理图的优点在于：（1）对全车电路有完整的概念，它既是一幅完整的全车电路图，又是一幅互相联系的局部电路图。重点难点突出、繁简适当。（2）在此图上建立起电位高、低的概念：其负极“－”接地（俗称搭铁），电位最低，可用图中的最下面一条线表示；正极“＋”电位最高，用最上面的那条线表示。电流的方向基本都是由上而下，路径是：电源正极“＋”→开关→用电器→搭铁→电源负极“－”。（3）大大可能减少电线的曲折与交叉，布局合理，图面简洁、清晰，图形符号考虑到元器件的外形与内部结构，便于读者联想、分析，易读、易画。（4）各局部电路（或称子系统）相互并联且关系清楚，发电机与蓄电池间、各个子系统之间的连接点尽量保持原位，熔断器、开关及仪表等的接法基本上与原图吻合。局部电路原理图：为了弄清汽车电器的内部结构，各个部件之间相互连接的关系，弄懂某个局部电路的工作原理，常从整车电路图中抽出某个需要研究的局部电路，参照其他翔实的资料，必要时根据实地测绘、检查和试验记录，将重点部位进行放大、绘制并加以说明。这种电路图的用电器少、幅面小，看起来简单明了，易读易绘；其缺点是只能了解电路的局部。3．线束图整车电路线束图常用于汽车厂总装线和修理厂的连接、检修与配线。线束图主要表明电线束各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器（连接器）的形状及位置等，它是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图。这种图一般不去详细描绘线束内部的电线走向，只将露在线束外面的线头与插接器详细编号或用字母标记。它是一种突出装配记号的电路表现形式，非常便于安装、配线、检测与维修。3．线束图本田汽车电路图符号其它进口车电路图符号汽车电源系电路汽车电源系电路带起动保护控制的电路带起动保护控制的电路点火系统的接线规律有触点点火无触点电子点火微机控制电子点火有触点点火磁电式无触点电子点火特点：磁电式触点信号发生器点火控制器只有通断功能磁电式无触点电子点火特点霍尔式信号发生器点火控制器有通断、恒流控制、