通信电子毕业论文---浅谈汽车继电器的应用.doc

浅谈汽车继电器的应用上海科学技术职业学院通信与电子信息系 应用电子一班 钱小伟 09131024摘要继电器是汽车电器中不可或缺的组成部分，本文主要阐述了由线圈、衔铁、线圈、动触点和静触点组成的继电器的基本结构、功能、参数和工作原理，在了解了这些基础知识后，继而介绍我工作中所熟悉的汽车继电器的常见故障和维修技巧。同时简单地讨论汽车继电器广阔的市场前景。关键词：汽车继电器 故障 维修我实习的公司是上海沪工汽车电器有限公司，是中国著名的汽车电器制造厂之一，主要生产汽车继电器、汽车开关、汽车控制器、执行器以及其他电子电器产品，现有机电式汽车继电器生产线，电子式继电器生产线，SMT生产线和开关、执行器生产线。企业设立了技术开发中心和试验中心，采用了CATIR、SOLIDEDGECAD设计软件和继电器专用设计软件进行产品开发。采用德国西门子公司生产线设备和技术生产K型继电器，并引进了德国其他公司的汽车控制器生产技术。我被分配在公司的继电器事业部，从事汽车继电器的生产与维修等工作。所以继电器保护与故障诊断排修是必须掌握的。现今随着汽车电子、电器产品的发展和应用，汽车继电器逐渐成为了汽车上应用最多的汽车电子元器件之一，广泛用于控制汽车中，其数量之大仅次于传感器。所以，在汽车的保护与维修中，我们并不能因为继电器简单就对其忽视；相反，如果清楚了继电器在电路中的作用后，对如何采取保护与处理一些故障往往会有曲径通幽的妙处。并且正因为汽车继电器被广泛应用，所以其有很大的市场前景。一、 继电器的基本结构、主要功能及分类 1、继电器的基本结构继电器主要由线圈、衔铁、线圈、动触点和静触点组成(见图1) 。当电流经过线圈时，产生磁场，吸引动触点移动，并与静触点接触，使接线柱导通，于是主电路形成回路，从而使被控制的用电器投入工作。由此可见，继电器电路实际上是由线圈工作的控制电路和由触点工作的主电路这两部分组成的。主电路中的那对触点，只有在继电器线圈有工作电流流过的情况下才能动作。 2.汽车继电器的主要功能： 汽车继电器的主要功能如下：以弱小电流控制强大电流； 减少手动开关的数量； 达到顺序控制用电器的目的； 保护较小的开关以及较细的导线，进而保证电气设备的安全有序运行； 有的机型采用了许多小型化的、带内部电阻二极管的继电器。小型化继电器可以节省装配空间，继电器带电阻二极管，可以降低或消除电路中可能出现的300500V峰值电压，从而保护电控系统中的元器件，防止出现功能失误。 3、继电器的工作原理及分类 可以把汽车继电器看成是由线圈工作的控制电路和触点工作的主电路两个部分组成的集合体。在继电器的控制电路中，只有较小的工作电流，这是由于操纵开关的触点容量较小，不能用来直接控制用电量较大的负荷，只能通过继电器的触点来控制它的通断。 继电器既是一种控制开关，又是控制对象(执行器)。以燃油泵继电器为例，它是燃油泵的控制开关，但是燃油泵继电器的线圈只有在电控单元中驱动三极管导通时，才能通过电控单元的接地点形成回路。 按照主要功能的差别，汽车继电器可以分为以下几种类型： 电气开关型继电器。用于控制电动燃油泵、空气流量传感器、炭罐电磁阀和氧传感器加热器的供电。 方向控制型继电器。例如电动座椅系统的继电器，它的作用是用来控制双向电动机的电流方向，当操纵相应的开关进行换向时，继电器使电动机按不同的方向转动，从而达到电动座椅向不同方向移动的目的。 集成型继电器。它的功能是执行前照灯、雾灯和后雾灯的自动熄灯，并且按照来自GAUGE熔断丝和门控灯开关的信号切断通往灯控开关的电流。 二、继电器的参数继电器的主要参数有：1、额定工作电压：是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2、直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4、释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5、触点切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。用技术;指继电器中线圈在失去电流的情况下会产生一个非常高的反相电动势，很容易损坏控制它的电子器件，在使用过程中务必重点考虑在设计电路中引入吸收电路。三、继电器的故障查找方法 (1)继电器工作性能的简便判断方法 接通点火开关，然后用耳朵或听诊器倾听控制继电器内有无吸合声，或者用手感受一下继电器有没有振动感，如有，说明继电器工作基本正常，用电器不工作是由其他原因引起的；否则，说明该继电器工作失常。 也可以拔下继电器进行试验，例如发生空调压缩机不工作的故障，可以启动发动机，然后接通鼓风机开关和空调开关。再拔下空调压缩机继电器的插接器进行判断。如果能够听到该继电器动作的声音，而且拔下继电器时发动机的转速明显下降，插入该继电器时发动机的转速又提升，说明空调压缩机的继电器及其控制线路是正常的。 关于继电器所处的位置，凡是在电路原理图上标有点划线的继电器及保险器，一般布置在中央配电盒内。 (2)继电器的常见故障 继电器的常见故障现象有：匝间短路(绝缘老化)、触点烧蚀、线圈烧断、热衰变以及无法调整初始动作电流等。 触点烧蚀。例如轿车空调冷凝器风扇的继电器，它正好处在玻璃清洗喷水管的下方，若该喷水管破裂，清洗液将泄漏到继电器上，使继电器的常开触点锈蚀而不能断开，会导致空调冷凝器风扇常转不停的故障。因此，应当严防继电器进水。 继电器线圈烧坏。为了防止这种情况发生，在进行维修、保养及电焊时，如果温度可能超过80，应当拆下对温度比较敏感的继电器和电控单元。 四、应用继电器维修实例实例1.长安悦翔车空调不制冷。在2011年6月我师傅接到一辆故障车，通过简单检查，发现在空调开启时，压缩机并未正常吸合，用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯，发现有白雾冒出，确认管内有冷媒，初步圈定主要问题为压缩机不工作。在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后，必须确定从哪个零部件开始检查，以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件，必然会导致空调检查诊断过程过长，中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。出于以上考虑，笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器，用连接线短接继电器被控制端的插孔电源端和负载端，压缩机发出“啪”的吸合声，这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题(短接继电器后压缩机正常吸合)，所以判断故障出在控制端，也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样，就可以直接缩小故障的诊断范围，使故障问题简单化，缩短了故障诊断时间，避免了不必要的零部件拆装和损坏。同样，我们也可以利用类似的方法来短接各个插接件端子(建议用带保险的试灯线进行短接)，注意检查表面上可见的传感器(如三态压力开关或插接件等)实现快速诊断。实例二：志翔混合动力轿车不启动油、电、气，是汽车启动必备的三大要素。因而，汽车不启动的初步排查也是从这三大要素开始排查的，比如检查油泵是否供油，有没有高压火，进排气是否通畅，缸压是否足够等。可以说，汽车不启动需要检查的项目很多，这里就不做赘述了。在对这辆志翔混合动力轿车进行简单排查后，发现整车刚通电时，油泵没有动静，初步怀疑是油泵不工作引起不启动。进一步检查高压火和排气(三元催化器堵塞也会导致无法启动)，都没有问题，故障基本圈定在油泵上。如果根据电路图查找故障点，按照从简单到复杂的方法为：检测保险；检查汽油泵继电器是否完好；逐个检查电路故障，如果运气不好，可能要将控制电路和电源电路全部检查一遍。而根据 短接继电器的方法进行检查，具体步骤为：短接继电器被控制端，听电子油泵是否工作(或手捏燃油管橡胶部分，感受是否有脉冲压力)。如果工作，问题就汽车维修资料出在控制电路(主继电器、ECU等)；如果不工作，则问题出在电源电路上。实车检查，该故障车电子油泵短接继电器后仍然不工作，用试灯直接搭铁测试继电器电源脚(30脚)，发现30脚过电，说明问题出在继电器之后的电路上(否则检查继电器前面的电路)，直接检查继电器之后的电路就可以了。用试灯短接检查电子油泵插接件电源针脚和搭铁针脚，发现试灯亮，拔下插接件，发现电子油泵的针脚插歪了，而不是油泵损坏造成的油泵不工作。 4、继电器的代用技巧 继电器与电阻器、电容器一样，实际上是一种标准件。在汽车维修中，有时某种车型的继电器缺货，怎么办呢? 事实上，有的两个完全不相关的系统中的继电器却可以互换，如果维修人员掌握了这种规律，就可以收到缩短维修时间、节约维修费用的奇效。 用红旗轿车玻璃升降器控制模块里的继电器，可以代替爱丽舍16V轿车空调压缩机控制模块里的继电器。这样可以避免更换昂贵的爱丽舍轿车空调压缩机的控制模块总成。 对于北京现代轿车，如果把空调继电器(外壳为黄色铁皮)安装在小灯或者照明灯的继电器(外壳为黑色)座上，有可能会发生火灾。五、汽车继电器市场前景随着近年来汽车电子、电器产品的发展，汽车继电器也得到了跨越式的发展，世界汽车继电器的生产和销售正呈逐步上升趋势。预计未来几年，汽车的电子化程度将会不断提升，汽车行业对汽车电子电器的需求也将日益增加。2011年世界汽车保有量将达到10亿辆，年产量为7500万辆，如以每辆汽车上继电器平均用量为20只、每辆汽车每年维修用继电器平均用量为10只、汽车修配量按保有量的10%计算，则2012年世界汽车继电器市场需求量将突破25亿只。由此可见，汽车继电器的发展空间非常巨大。结论2012年1月，我开始了我的毕业论文工作，经过长时间的写作到现在论文基本完成。论文的写作是一个长期的过程，需要不断的进行精心的修改，不断地去研究各方面的文献，认真总结。历经了这么久的努力，终于完成了毕业论文。在这次毕业论文的写作的过程中，我拥有了无数难忘的感动和收获。 2月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：浅谈继电器的应用. 当开题报告定下来之后，我便立刻在学校的图书馆着手资料的收集工作中。 在搜集资料后，我在电脑中都进行分类的整理，然后针对自己不同部分的写作内容进行归纳和总结。尽量使我的资料和论文的内容符合，这有利于论文的撰写。然后及时拿给老师进行沟通，听取老师的意见后再进行相关的修改。老师的意见总是很宝贵的，可以很好的指出我的资料收集的不足以及需要什么样的资料来完善文章。3月初，资料已经查找完毕了，我开始着手论文初稿的写作。初稿的写作显得逻辑结构有点不清晰，总是想到什么相关的问题就去写，而没有很好的分出清晰的层次，让文章显得有点凌乱，这样的文章必然是不符合要求的，但毕竟是初稿，在老师的指导下还要进行反复的修改。写作毕业论文是我们每个大学生必须经历的一段过程，也是我们毕业前的一段宝贵的回忆。当我们看到自己的努力有收获的时候，总是会有那么一点点自豪和激动。任何事情都是这样子，需要我们脚踏实地的去做，一步一个脚印的完成，认真严谨，有了好的态度才能做好一件事情，一开始都觉得毕业论文是一个很困难的任务，大家都难免会有一点畏惧之情，但是经过长时间的努力和积累，经过不断地查找资料后总结，我们都很好的按老师的要求完成了毕业论文的写作，这种收获的喜悦相信每个人都能够体会到。这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，相信对我未来的学习和工作有很大的帮助。致谢在本论文的写作即将完成之际，笔者的心情无法平静，本文的完成既是笔者孜孜不倦努力的结果，更是在我的指导老师苏桂英老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，苏老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，苏老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向苏老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的应用电子一班的同学们，正