汽车电路分析

21世纪高职高专规划教材汽车运用与维修系列汽车电路分析主编隋礼辉张晓云中国人民大学出版社目录第一章绪论第二章汽车电路分析基础第三章汽车电路图识读第四章典型汽车电器电路分析第五章汽车电路检修第六章汽车电子电路图识读第一章绪论第一节汽车电路概述第二节汽车电路分析课程概要第一节汽车电路概述一、汽车电路的概念与组成汽车电路:用选定的导线将全车所有的电气设备相互连接成直流电路，构成的一个完整的供、用电系统。汽车电路的组成电源（一）电源蓄电池和发电机。功能是保证汽车各用电设备在不同工况下都能投入正常工作。（二）电路保护装置◦电路保护装置主要有熔断器、电路断电器及易熔线等，其功能是在电路中起保护作用。当电路中流过超过规定的电流时切断电路，防止烧坏电路连接导线和用电设备。（三）控制器件◦汽车上的控制器件主要有各种手动开关、压力开关、温控开关。此外,汽车上还大量使用电子控制器件，如电压调节器和电子控制单元等。（四）用电设备◦汽车上的用电设备包括电动机、电磁阀、灯泡、仪表、各种电子控制器件和部分传感器等。（五）导线◦导线用于将上述各种装置连接起来构成电路。二、汽车电路的特点（一）低压◦汽车电气系统的额定电压主要有12V和24V两种。一般来说，汽油机采用12V电源，柴油机采用24V电源。发动机运转时，由发电机供电，12V电压系统的电压实测值一般为14V左右，24V电压系统的电压实测值可达28V左右。（二）直流◦汽车发动机是靠电力启动的，而为启动机供电的蓄电池必须用直流电源充电，所以汽车电气系统为直流系统。（三）单线制◦汽车上所有电气设备的正极采用导线相互连接，所有的负极则通过导线与车架或车身金属部分相连，即搭铁。（四）并联连接◦汽车上的各用电设备都采用并联的连接方式，两个电源之间以及所有用电设备之间，都是正极接正极，负极接负极，并联连接。这样连接的好处是，当其中一个用电设备损坏时，不影响其他设备正常工作。（五）负极搭铁◦我国标准规定，汽车线路统一采用负极搭铁，即蓄电池的负极通过车身与用电设备的负极相连构成回路。（六）设有电路保护装置◦为了防止因短路或搭铁而烧毁线束，电路中一般设有保护装置，如熔断器、熔丝、电路保护开关等。（七）汽车线路有颜色和编号特征◦为了便于维修及区分各线路的连接，汽车所有低压导线，都选用了不同颜色的导线，并在每条导线上进行编号。第二节汽车电路分析课程概要一、课程的性质和教学目标◦本课程包括汽车电路分析基础、汽车电路图识读、典型汽车电器电路分析、汽车电路检修、汽车电子电路图识读等。◦通过本课程的学习，学生可以掌握汽车电路的组成、识图方法、电路组成规律，初步掌握识读常见车型汽车电路图、分析汽车电路的方法，以及测试常用电路功能和排除故障的技能，为后续课程的学习做好知识储备，为今后从事实际工作打下坚实的基础。二、本课程的学习方法第一，做好课前预习。第二，学会听课。第三，重视课后复习。第四，加强实践。第二章汽车电路分析基础第一节汽车电路基础元件第二节汽车电子线路基础元件第一节汽车电路基础元件一、导线◦（一）汽车导线的识别◦汽车电气设备的连接导线均为绝缘包层多股铜线，按承受电压的高低，可分为低压导线和高压导线两种。1◦低压导线按其用途可分为普通低压导线和低压电缆线两种。汽车充电系统、仪表、照明、信号及辅助电器设备等，均使用普通低压导线，而启动机与蓄电池的连接线、蓄电池与车架的搭铁线等则采用低压电缆线。（1）普通低压导线的类型和结构。◦1）普通低压导线的类型。普通低压导线分为采用聚氯乙烯作绝缘包层的QVR型，和采用聚氯乙烯丁腈橡胶复合物作绝缘包层的QFR型两种。两种导线绝缘层的耐低温性、耐油性和阻燃性都比较好，尤以后者为佳。◦2）普通低压导线线芯结构。普通低压导线的线芯采用多股铜质线芯结构，这是由于铜质多股线芯承受反复弯曲的能力好，不易折断，制成线束后的柔韧性较好，安装方便。（2)汽车用低压电缆线的类型和结构。◦1）铅蓄电池的连接线。此连接线是指汽车上将两只铅蓄电池相互连接时所用的导线，其标称截面积一般在4mm2～25mm2范围内，允许载流量为25A～200A，通常都已制成定型产品，长度有200mm和300mm两种。◦2）铅蓄电池的搭铁线。铅蓄电池的搭铁线是由铜丝编成的扁形软导线，两端焊有接线卡，国产定型的搭铁线常见的有300mm、450mm、600mm、760mm等几种。◦3）启动机导线。此导线是指启动机开关主接线柱与铅蓄电池的连接导线，标称截面积一般在16mm2～95mm2范围内，允许载流量为200A～1000A。2◦高压导线在汽车上的应用主要是点火线。点火线按其结构的不同又可分为普通铜芯高压线和高压阻尼线两种。（二）汽车导线的选用◦1.低压导线的选用（1)普通低压导线的选用。长时间工作的用电设备可选用实际载流量为导线载流量的60％的导线，短时间工作的用电设备可选用实际载流量为导线载流量60％～100％之间的导线。为保证一定的机械强度，一般低压导线截面积不小于0.5mm2。（2)低压电缆线的选用。在汽车低压线路中，一般要求每100A电流产生的电压降不得大于0.15V。2◦高压导线的耐压值应在15000V以上，且耐潮湿性能良好，若将其浸入温水中浸泡3h，取出后以50Hz、15000V的交流电压试验5min，导线不应被击穿。◦高压导线在-40℃～+70℃的环境温度中应能正常工作。一般正常的车用寿命为4.5×104km～5×104km。二、导线接头与连接器（一）导线接头◦1（1）接头表面应整洁、无毛刺和突起。（2）接头应能保证装到导线或电器上时不出现断裂或裂纹。（3）接头应用压接、熔焊、冷挤、锡焊或相互组合的方法装到导线线芯上。线芯截面积为2.5mm2及以下的导线的接头必须夹住导线的绝缘体。（4）接头必须经受耐潮试验而不破坏其接触可靠性。（5）接头在导线上的接合牢固性应符合下列规定：1）对于截面积为0.5mm2～075mm2的导线，应能承受不小于79N的静拉力。2）对于截面积为1mm2～6mm2的导线，应能承受不小于118N的静拉力。3）对于截面积为6mm2以上的导线应承受不小于176N的静拉力。2◦汽车用蓄电池导线接头分为A型、B型、C型。◦A、B型为压铸铜合金材质，◦C型为铜板材质。A型接头B型接头C型接头3◦导线接头按其外形可分为圆形、叉形、横置叉形3种。4（二）连接器◦连接器也称插接器，由插头和插座两部分组成，用于电气设备与线路的连接和线路之间的连接。线路连接器通常用带有涂黑的符号表示连接器的插头，没有涂黑的符号表示连接器的插座；有倒角的符号表示插头、插脚呈柱状；直角的符号表示插头、插脚为片状。插接器的拆卸插接器的脱开方式（三）更换端子的步骤◦在拆下带有端子锁片的插接器的端子之前，需制作专用工具并按以下步骤操作。◦(1)拔下插接器。◦(2)从插接器上脱开端子。1）使用专用工具，将锁片撬起到临时锁紧位置。2）使用专用工具，松开锁紧凸耳，从后面将端子拉出。◦(3)将端子装在插接器上。1）插入端子2）将锁片尽可能推入，直到完全锁紧位置。◦(4)连接插接器。三、熔断器和易熔线熔断器和易熔线在电路中起安全保护作用。当电路过载或短路时，由于电流过大串联在汽车电路中的熔断器或易熔线便会发热而熔断，切断被保护电路，以防止线路和用电设备被烧毁。（一）熔断器◦熔断器的保护元件是熔丝，串联在需要保护的电路中。一般情况下，当通过熔断丝的电流达到额定电流的1.35倍时，熔丝会在60s内熔断；当通过电流达到额定电流的1.5倍时，20A以下的熔丝会在15s内熔断，30A的熔丝会在30s内熔断。熔断器的熔丝通常固定在可插式塑料片上或封装在玻璃管内。熔断器种类1◦管式熔断器具有体积小、重量轻、功耗小、分断能力高等特点,广泛用于电气设备的过载保护和短路保护。2◦适用于交流50/60Hz，额定电压250V～2000V，额定电流10A～3600A的中、低压电路中，作为整流二极管、晶闸管、变频器及由半导体器件组成的回路的过载保护。3◦由两个片形插头式输入/输出端子与一个熔丝组成的导体和一个绝缘体所构成4◦由两个片形插座式输入/输出端子与一个熔丝组成的导体与一个组合的绝缘体所构成5旋紧式熔断器◦由两个片形插头式的适合螺钉连接的输入/输出端子、一个熔丝组成的导体及一个组合的绝缘体所构成汽车电路有多个熔断器，通常是集中安装在一个或几个接线盒中。各个熔断器都编号排列，有的还涂以不同的颜色，以便于区别。熔断器安装示例与符号注意：◦(1)在更换熔断器以前必须切断所连电气部件及点火开关的电源，更换与原熔断器的额定电流值相等的熔丝(片)。◦(2)在拆下、插入熔断器时，必须使用拆卸器。在拆装熔断器时，进出时要保持平直，不能扭动，否则会使端子卡口张开过大，以致连接不良。如熔断器连续烧断，说明出现短路，必须检查整个电气系统。（二）熔丝熔线◦易熔线是一种截面积小于被保护电线截面积、可长时间通过额定电流的铜芯低压导线或合金导线，用于保护工作电流较大的电路。当电流超过熔丝额定电流一定值时，熔丝被烧断，从而保护了线路和电气设备免遭损坏。熔丝一般接在蓄电池正极附近它不能绑扎于线束内，也不得被其他物件包裹。熔丝的电线长度分为50±5mm、100±10mm、150±15mm三种。熔丝熔丝规格四、开关和继电器（一）开关◦汽车开关按操作方式可分为◦旋转式◦推拉式◦压力式◦翘板式◦组合式1◦常见旋转式汽车电器开关主要是点火开关。安装在仪表板上的点火开关安装在转向柱管上的点火开关2◦推拉式开关一般用于控制照明灯和刮水器,推拉式开关按拉钮的控制挡位常分单挡式、两挡式、三挡式三种。3◦压力式开关按作用力来源不同，可分为液压控制式、气压控制式及脚踏式三种，分别作为油压开关、气压制动开关、高低压报警开关、前照灯变光开光。4◦翘板式开关主要用来控制仪表灯、顶灯、停车灯、危险信号灯、雾灯等。5◦组合开关安装在便于驾驶员操纵的转向柱管上。组合开关操纵手柄上一般绘制有表示用途的图形符号。（二）继电器◦1继电器在汽车电路中起保护电路和自动控制的作用。汽车电路中所用继电器类型2◦（1）继电器的保护作用原理。小电流控制大电流喇叭继电器电路（2）继电器的自动控制原理◦当发电机正常发电时，其中性点电压使继电器线圈通电而打开触点K1，充电指示灯自动熄灭，指示充电系统正常工作。当接通点火开关而发动机未工作或发电机出现故障时，发电机中性点电压偏低或为零，使继电器线圈电流偏小或断流，继电器触点在弹簧力作用下闭合，充电指示灯亮，指示充电系统未工作或有故障。五、车用中央电气接线盒由于用电设备的增多，车上的熔断器与继电器也不断增多，为了合理布局，及方便检修，将这些熔断器及继电器安装在中央电气接线盒上。第二节汽车电子线路基础元件一、电阻◦（一）电阻的识别123◦（1）直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示。若电阻上未注明偏差，则均为±20%。◦（2）文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号有规律的组合来表示标称阻值，允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号为：D、F、G、J、K、M，对应的允许偏差为±0.5%、±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。0.1Ω=Ω1=0R1,.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ◦（3）数码法：用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10n（n=0～8）。当n=9时为特例，表示10^（-1）。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kΩ。（4）色环标注法：（二）电阻的检测◦将万用表拨到电阻挡，并将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。（三）可变电阻◦可变电阻又称为电位器，有三个引脚，其中两个引脚之间的电阻值固定，称为这个可变电阻的阻值，第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以