汽车主要电气系统的电路分析

第三章汽车主要电气系统的电路分析第一节电源系统第二节启动系统第三节点火系统第四节照明系统与信号系统第五节仪表与报警系统下一页第三章汽车主要电气系统的电路分析第六节辅助电器系统第七节发动机电控系统第八节汽车底盘电控系统第九节安全气囊第十节汽车空调系统上一页电源系统是汽车电气系统重要组成部分之一，它主要由蓄按发电机和调节器的装配关系，电源系统可分为两种类1.外装调节器式电源系统采用的发电机有内、外搭铁两种型式。(1)内搭铁型发电机电源系统。磁场绕组的一端经滑环和电刷在发电机端盖上搭铁的发电机称为内搭铁型交流发电机。如第一节电源系统下一页返回图3-1所示为内搭铁型发电机电源系统的电路，电压调节器有三个接线端子，其中一根通过熔断丝、点火开关与电源正极连接；另外两根与发电机连接。与发电机连接的两根导线一根为调节器的F接线端子与发电机的F接线端子连接，另外一根是保当点火开关旋至点火挡，发动机未启动时，充电指示灯点亮。发电机激磁电路为：蓄电池正极→点火开关→熔断丝→调节器的“B”接线端子→调节器的“F”接线端子→发电机“F”接线端子→发电机磁场绕组→发电机磁场“E”接线端子→搭铁→第一节电源系统上一页下一页图3-1内搭铁型发电机电源系统电路图返回当发动机运转后，发电机正常发电，发电机中性点电压控制充电指示灯继电器的触点断开，切断充电指示灯电路，充电指示灯熄灭，表明发电机工作正常。此时发电机的激磁电路为：发电机“B”接线端子→点火开关→熔断丝→调节器的“B”接线端子→调节器的“F”接线端子→发电机磁场绕组→发电机磁场“E(2)外搭铁型发电机电源系统。磁场绕组的两端均与发电机的端盖绝缘，其中一端经调节器后搭铁的发电机称为外搭铁型交流发电机。如图3-2所示为外搭铁型发电机电源系统的电路，发电机接线端子F1通过熔断丝、第一节电源系统上一页下一页图3-2外搭铁型发电机电源系统电路图返回点火开关直接与电源正极连接，接线端子F2与调节器的F接线端当点火开关接通时，发电机激磁电路为：蓄电池正极→点火开关→熔断丝→发电机“F1”接线端子→磁场绕组→发电机“F2”接线端子→调节器的“F”接线端子→调节器的“-”接线端子→发电机“E”接线端子→搭铁→当发动机运转后，发电机正常发电时，发电机激磁电路为：发电机“B”接线端子→点火开关→熔断丝→发电机“F1”接线端子→磁场绕组→发电机“F2”接线端子→调节器的“F”接线端子→调节器的“-”接线端子→发电机“E”接线端子。第一节电源系统上一页下一页2.如图3-3所示为桑塔纳轿车采用整体式交流发电机的电源系统电路(1996年后，部分轿车的输出端“B+”用红色导线经80A易熔线与蓄电池正极柱连接，易熔线支架固定在蓄电池正极柱附近的发动机防火墙上)交流发电机3只正极管与3只负极管组成一个三相桥式整流电路，称为输出整流电路，3只磁场二极管与3只负极管也组成一个三相桥式整流电路，称为磁场电流整流电路，其输出端“D＋”用蓝色导线经蓄电池旁边的单端子插接器T1后与中央配电盒(也成为中央线路板)D插座的4端子连接，再经中央配电盒内部线路与A插座的16端子相连。点火开关端子30用红色导线经中第一节电源系统上一页下一页图3-3桑塔纳轿车充电系统电路返回央配电盒上的单端子插座P15用黑色导线与仪表盘下方黑色插座的端子14连接(图中未画出，可参见线路图)，经仪表盘印刷电路上的电阻R1、R2和充电指示灯LED(R2和充电指示灯串联后再与R1并联)和二极管接回到黑色插座端子10，再用蓝色导线与中央配电盒A插座的16端子连当发电机工作时，定子绕组中产生的三相交流电动势经输出整流电路整流后，输出直流电压UB+向负载供电并向蓄电池充电，发电机的磁场电流则由磁场电流整流电路整流后输出的直流电压UD+第一节电源系统上一页下一页当点火开关接通时，充电指示灯电路接通，其电路为蓄电池正极→中央配电盒P插座→点火开关端子30一点火开关→点火开关端子15→电阻R1、R2和充电指示灯→二极管→中央配电盒A插座的16端子→中央配电盒内部线路→D插座的4端子→蓄电池旁边的单端子连接器T1→发电机“D+”端子→发电机磁场绕组→调节器→搭铁回到蓄电池负极构成回路。可见，充电指示灯一端(左端)接蓄电池电压，一端(右端)接发电机“D+”端输出电压。在发电机尚未发电时，发电机“D+”端尚无电压输出，充电指示灯两端电位差较大，指示灯发亮，指示磁场电流接通第一节电源系统上一页下一页发动机启动后，随着发电机转速升高，发电机“D+”端电压随之升高，充电指示灯两端的电位差降低，指示灯亮度减弱。当发电机电压升高到蓄电池充电电压UC时，发电机“B+”端与“D+”端电位相等(UB+＝UD+＝UC)，此时充电指示灯两端电位差降低到零，指示灯熄灭，指示发电机已正常发电，磁场电流当发电机转速降低时，“D+”端电位降低，指示灯两端电位差增大，指示灯又发亮，指示蓄电池放电。当发电机高速运转、充电系统(发电机或调节器)发生故障而导致发电机不发电时，由于“D+”端无电压输出，因此充电指示灯两端电位差增第一节电源系统上一页下一页大，指示灯发亮，警告驾驶员应及时停车排除故障。电源系统常见故障有：充电指示灯不亮、充电系统不充电、充电指示灯时亮时灭、蓄电池充电不足、发电机充电电流1.故障现象：接通点火开关和发动机正常运转时，充电指示故障原因：充电指示灯灯丝断路；熔断丝烧断，使指示灯线路不通；指示灯或调节器电源线路导线断路或接头松动；蓄第一节电源系统上一页下一页电池极拄上的电缆接头松动；点火开关故障；发电机电刷与滑环接触不良；调节器内部电路故障，如调节器内部电子元件损首先启动发动机并怠速（交流发电机转速2000r/min左右）运转，然后用万用表检查发电机充电系统能否充电（发电机输出电压能够超过蓄电池电压）。将充电指示灯不亮分为充电系当接通点火开关时充电指示灯不亮，启动发动机后发电机又能发电（发电机输出电压能够超过蓄电池电压），说明发电机充电系统正常，应检查仪表盘上的充电指示灯是否正常，若第一节电源系统上一页下一页当接通点火开关充电指示灯不亮，启动发动机后发电机且（1）首先断开点火开关，检查熔断丝是否断路。如该熔断丝断路，必须更换相同容量的熔断丝；如仪表熔断丝良好，再继续（2）接通点火开关，用万用表检测熔断丝上的电压值，如电压为零，说明点火开关以及点火开关与熔断丝之间线路有故障，应予检修或更换；如熔断丝上的电压等于蓄电池的电压，再继第一节电源系统上一页下一页（3）拆下调节器接线端子上的导线，接通点火开关，用万用表检测调节器接线柱上的导线电压，如电压为零，说明仪表盘上的充电指示灯或充电指示灯的旁通电阻断路，或仪表盘与调节器之间的线路断路，应予检修或更换；如调节器接线柱上的导（4）检查电刷与电刷弹簧，检查电刷与滑环接触是否良好，否（5（6）检查发电机的转子绕组有无短路、断路、搭铁故障，如有第一节电源系统上一页下一页2.故障现象:发动机启动后，仪表盘上的充电指示灯不熄灭，或是在发动机正常运转过程中，充电指示灯始终亮着，这都说明发电机出现了不充电故障。故障原因:发电机磁场绕组短路、断路或搭铁而导致磁场电流减小或不通；定子绕组短路、断路或搭铁故障；整流器故障；电刷磨损过短、电刷弹簧无弹性或电刷在电刷架中卡住，而造成电刷不能与滑环接触或接触不良；调节器故障，如调节器内部电子元件损坏而使大功率三极管不能导通或大功率三极管本身断路；交流发电机的传动皮带过松，由于传动皮带打滑第一节电源系统上一页下一页，发电机不转或转速过低而不发电，有关连接的线路有故障。故障诊断:当充电指示灯常亮时，说明点火开关、熔断丝以及充电指示灯技术状态良好(指九管、十一管交流发电机的电源系统)。启动发动机并将其转速逐渐升高，此时用万用表检测发电机“B”端子与发电机壳体间的电压，如万用表指示的电压高于发动机未启动时蓄电池的电压(12V左右)，说明发电机发电，发电机“B”端子至蓄电池正极柱之间的线路断路；如电压为零（1）断开点火开关，检查交流发电及传动皮带的挠度是否符合第一节电源系统上一页下一页规定（5～7mm），挠度过大应予调整；如传动皮带的挠度正（2）拆下调节器接线端子上的导线，接通点火开关，用万用表检测调节器接线柱上的导线电压，如电压为零，充电指示灯发亮，说明仪表盘与调节器之间的线路搭铁，应予检修或更换；如调节器接线柱上的导线电压等于蓄电池的电压，再继续检（3）检查电刷与电刷弹簧，检查电刷与滑环接触是否良好，否（4（5）检测发电机的定子绕组、转子绕组有无短路、断路、搭铁第一节电源系统上一页下一页等故障；检测整流器有无故障；如有应予检修或更换。3.故障现象:接通点火开关和发动机正常运转时，充电指示灯故障原因:发电机传动皮带挠度过大而出现打滑现象；发电机个别整流二极管断路、一相定子绕组连接不良或断路而导致发电机输出功率降低；发电机电刷磨损过多；调节器调节电压故障排除:（1第一节电源系统上一页下一页（2（3）拆下调节器和电刷组件总成，并按前述方法检查调节器和（44.故障现象:接通点火开关时充电指示灯能亮，发动机启动后和运转时充电指示灯也能熄灭，但蓄电池会很快出现亏电，并且启动发动机时，起动机运转无力、夜间行车前照灯灯光暗故障原因:发电机传动皮带过松或损坏；发电机输出端子第一节电源系统上一页下一页“B”至蓄电池正极柱之间线路断路或导线端子接触不良；发电机电刷磨损过多导致电刷与滑环接触不良；发电机电刷弹簧卡滞或弹力不足而导致电刷与滑环接触不良；调节器的调节电压过低或其内部电路有故障；发电机转子绕组短路，是磁场变弱而导致发电机输出功率降低；发电机整流器故障或定子绕组有短路、缺相故障而导致发电机输出功率降低；蓄电池使用时间过长、极板硫化、损坏或活性物质脱落；全车线路中有导线搭出现蓄电池充电不足现象时，具体诊断与排除方法如下：第一节电源系统上一页下一页（1）检查蓄电池的技术状态是否良好，如使用时间过长或负载电压低于9.60V（2）检查传动皮带的挠度是否符合规定（标准值为5～7mm）。（3）检查交流发电机“B”端子至蓄电池之间的线路是否断路或导线端子是否接触不良。（4）拆下发电机总成，检查电刷组件，如电刷高度过低，则应（5）试验检测调节器的调节电压，如调节电压过低（低于14.2V（6（7）断开所有电器开关，拆下蓄电池正极电缆端子，并在该端第一节电源系统上一页下一页子与蓄电池正极拄之间串接一只电流表，检测全车线路有无漏电现象。如有漏电，可将驾驶室内和发动机罩下的熔断器上的熔断丝逐一拔下，检查漏电发生在哪一条线路，然后进行排5.故障现象：汽车灯泡易烧。蓄电池温度过高且其电解液消故障原因：发电机充电电流过大的原因一般是调节器调节故障诊断：在确认灯泡易烧、蓄电池温度过高和电解液消耗过快而无其他原因时，应更换调节器。第一节电源系统上一页返回启动系统主要由起动机、启动继电器、点火启动开关和线束等组成。部分汽车（如桑塔纳、捷达轿车）由于电磁开关线圈流过的电流较小（实测为10～13A），因此没有配装启动继电器，电磁开关线圈流过的电流直接由点火启动开关控制。点一、启动系统电路分析1.（1①接通启动开关，启动继电器工作，电磁开关线圈电路接通。第二节启动系统下一页返回启动发动机时，将点火开关转到启动位置，启动继电器线圈电路接通。蓄电池正极→起动机“30”端子→电流表→点火启动开关→启动继电器“点火开关”端子→启动继电器磁化线圈→启动继电器“搭铁”端子→蓄电池负极。电流流过启动继电器线圈使铁心磁化，电磁吸力吸下触点臂，触点１闭合接通电磁开关中吸引线圈和保持线圈电路。吸引线圈电路为：蓄电池正极→起动机“30”端子→启动继电器“电池”端子→继电器支架、触点臂→继电器触点１→继电器“起动机”端子→起动机“50”端子→吸引线圈12→起动机“Ｃ”端子→起动机磁场线圈、电枢绕组→搭铁→保持线圈电路为：蓄电池正极→起动机“30”端子→启动第二节启动系统上一页下一页继电器“电池”端子、支架、触点１→继电器“起动机”端子→起动机“50”端子→保持线圈13→搭铁→②电磁开关与传动机构工作，起动机主电路接通，启