汽车电路的电子电子气元件及电路识图第二讲PPT课件.ppt

第二章汽车电路中常见的电气与电子元件 一 保险装置保险装置主要指的是保护电气线路或用电设备 用电器 的易熔线和熔断器 保险丝 1 易熔线 图2 1 易熔线通常用来保护电源和大电流干线 它在5秒内熔断的电流和普通熔丝相比 相当于有200A 300A电流通过 因此绝对不允许换用比规定容量大的易熔线 第一节汽车电路中的电气元件 图2 1易熔线 1 2 熔断器 保险丝 熔断器一般安装在仪表盘附近或发动机罩下面的熔断器盒内 常与继电器组装在一起 构成全车电路的中央接线盒 熔断器外观与熔值标注如图2 2所示 图2 2熔断器与其熔值标注 2 二 继电器1 继电器的概念 继电器是自动控制电路中常用的一种元件 它是利用电磁感应原理以较小的电流来控制较大电流的自动开关 在电路中起着自动操作 自动调节 安全保护等作用 2 继电器的类型 继电器的种类很多 常用的有电磁式和干簧式两种 在应用中又有常开 N O 继电器 常闭 N C 继电器和常开 常闭混合型继电器 其外形与内部原理如图所示 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 3 4 5 6 3 汽车继电器的典型应用 汽车上许多电器部件需要用开关进行控制 在汽车上常用的继电器有 起动继电器 喇叭继电器 闪光 转向 继电器 刮水继电器等 下面做简单介绍 1 起动继电器 在采用电磁啮合式起动机的起动电路中 起动开关常与点火开关制成一体 通过起动机电磁开关的电流很大 大功率起动机可达30 40A 而使点火开关早期损坏 如图所示 电磁啮合式起动机的控制电路 7 2 闪光继电器 闪光继电器又称为闪光器 按其结构不同 可分为阻丝式 电容式和电子式三种 其中阻丝式又可分为热丝式 电热式 和翼片式 弹跳式 热丝式闪光器 也被称为电热式闪光器 热丝式闪光器的结构与工作原理如图所示 转向灯的闪光频率为50 110次 分钟 但一般控制60 95次 分钟 图热丝式闪光继电器 8 3 刮水继电器 图为汽车上常见的间歇刮水器线路图 间歇式雨刮线路圈 9 三 点火线圈点火线圈能将汽车电源系统提供的低压电 变为高达几千伏甚至上万伏的高压电 用于点燃发动机内的汽油混合气 点火线圈分为开磁路式和闭磁路式两类 1 开磁路式点火线圈 开磁路式点火线圈的结构如图1 6所示 点火线圈的上端装有胶木盖 其中央突出部分为高压接线柱 其他的接线柱为低压接线柱 开磁路式点火线圈的磁路图1 6开磁路式点火线圈 10 2 闭磁路式点火线圈 闭磁路式点火线圈的结构如图1 8所示 在 日 字形铁心内绕有一次绕组 在一次绕组的外面绕有二次绕组 其磁路如图1 9所示 由图可知 磁感线经铁心构成闭合磁路 闭磁路式点火线圈的优点是漏磁少 磁路的磁阻小 因而能量损失小 能量变换率高 可达75 开磁路式点火线圈只有60 闭磁路式点火线圈体积小 可直接装在分电器盖上 省去了点火线圈与与分电器之间的高压导线 并可使二次电容减小 所以在电子点火系统中得到了广泛使用 图1 9闭磁路式点火线圈的磁路 图1 8闭磁路式点火线圈 11 四 直流电动机 直流电动机是利用磁场的相互作用将电能转化成机械能 在磁场内通电导线受到磁场力的作用而产生移动的倾向 直流电动机的原理如图1 10所示 在磁场中放置一个线圈 线圈的两点分别与两片换向片连接 两只电刷分别与两片换向片接触 并与蓄电池的正极或负极接通 图1 10直流电动机原理图 12 第二节汽车电路中的电子元件 一 电阻1 电阻的基本定义 电阻有固定电阻和可变电阻 可变电阻常又称为电位器 两种 固定电阻阻值的标注主要有直标法和色标法两种常见的标注方法 1 直标法 将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上 无误差标示为允许误差 20 2 色标法 色标法是将不同颜色的色环涂在电阻上来表示电阻的标称值及允许误差 各种颜色所对应的数值如表1 1所示 13 表1 1电阻色环符号意 14 固定电阻色环标志读数识别规则如图1 12所示 图1 12固定电阻色环标志 15 2 可变电阻 如图1 13 a 所示 3 电阻的连接 1 电阻的串连 如图1 13 b 所示 2 电阻的并联 如图1 13 d 所示 图1 13电阻的连接原理图 16 4 特殊电阻在汽车上的应用 1 热敏电阻 电阻值随温度升高而减少的热敏电阻称为负温度系数 NTC 热敏电阻 反之 为正温度系数 PTC 热敏电阻 如图1 14所示 2 压敏电阻 进气压力传感器是由压力转换元件 硅片 把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路和真空室组成 如图1 15所示 3 光敏电阻 光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的 在受光时 半导体受光照产生载流子 由一电极到达另一电极 有效地参与导电 从而使光电导体的电阻率发生变化 光照强度越强 电阻越小 例如 自动空调上的日光传感器 17 图1 14冷却液温度传感器 图1 15进气压力传感器 18 二 电容利用电容器充电 放电和隔直流 通交流的特性 在电路中用于隔直流 耦合交流 旁路交流 滤波 定时和组成吸收振荡电路等 电容器用符号C表示 电容的单位是法拉 F 电容的识别方法 见图1 16 19 三 半导体器件1 半导体 半导体包括二极管 三极管 晶体管等 制造半导体最常用的材料是硅晶体和锗晶体 晶体是具有确定的原子结构的材料 纯的晶体不能用来制作半导体 需要在这两种晶体中掺杂极小比例的其他元素 根据掺杂元素的不同 可以把半导体分为P型半导体和N型半导体 图1 17进气压力传感器 2 二极管 当N型半导体和P型半导体结合在一起 得到的PN结就是二极管 如图1 17所示 二极管按制造材料可分为硅二极管 锗二极管 20 3 晶体三极管 1 三极管基本概念 半导体三极管也称为晶体三极管 它是由两个相距很近的PN结组成的 是在一块半导体晶片上制造三个掺杂区 形成两个PN结 再引出三个电极 用管壳封装 三极管可分为NPN型如图1 18 a b 所示和PNP型如图1 18 c d 所示两种 图1 18三极管的结构示意图和符号 21 2 三极管的三种工作状况 根据三极管连接的外部电路条件 三极管有以下三种工作状态 截止 当NPN型三极管连接成如图1 19 a 所示电路时 基极b与发射极e电位差小于0 7V 在这种状态下 三极管不导通 没有电流流动 称为三极管的截止状态 图1 19三极管的截止状态 22 放大 如图1 20 a 所示 当NPN管的基极b与发射极e电位差大于0 7V 这种情况称为基极加了正向偏压 在这种状态下 三极管导通 集电极c向发射极e有电流 而且流过的电流的大小与基极b流入的电流成正比 称为三极管的放大状态 图1 20三极管的放大状态 23 饱和 在放大状态 三极管c e之间的电流是随着基极b的电流增大而增大的 但是 当三极管的基极电流增加到一定值时 再增大正向偏压 加大基极电流 c e之间的电流维持在一个最大值而不再增大了 这种状态称为三极管的饱和状态 在饱和状态 三极管c e之间电位差很小 几乎为零 相当于一个开关的两端闭合 在分析汽车电路中 如果遇到三极管饱和的状态 可认为c e电位相等 即为导通状态 三极管在汽车电子电路中通常有两种应用 一种是利用三极管的放大功能 对微弱的传感器信号进行放大后 传给ECU 另一种是利用三极管的截止与饱和两个状态互相变换 作为一个电子开关 控制其他电子元件 24 一 汽车电路图的种类及组成对于同一辆汽车 其整车电路可以有多种表达形式 如 布线图 又称电气线路图 电路原理图 规范后 线束图等 1 布线图 布线图就是汽车电线在车上 线束中的分布图 如图2 1所示 第三节汽车电路图的识读 25 图2 1国产汽车常见的电气系统布线图 空调系统 26 2 原理图 电路原理图有整车电路原理图和局部电路原理图之分 1 整车电路原理图 2 局部电路原理图 如图2 2所示为金杯海狮客货车局部电路原理图 27 图2 2金杯海狮客货车局部电路原理图 28 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与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 图2 3为通用赛欧仪表板线束布置图 29 图2 3通用赛欧仪表板线束布置图 30 二 识读汽车电路图的要领识读汽车电路图除了了解汽车电路的基本知识 认识汽车电路图中的图形符号及有关标志 见本节附表 之外 不妨按以下方法试读汽车电路图 1 纵观 全车 眼盯 局部 由 集中 到 分散 2 抓住 开关 所控制的 对象 如图2 4所示 3 寻找电流的 回路 控制对象的 通路 图2 4车灯总开关及其控制 31 首先 了解一般汽车电路的接线规律 汽车线路一般采用单线制 用电设备并联 负极搭铁 线路有颜色和编号加以区分 并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线 即 蓄电池火线 30号线 附件火线 Acc线 钥匙开关火线 15号线 蓄电池火线 B线或30号线 从蓄电池正极引出直通熔断器盒 也有汽车的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上 再从那里引出较细的火线 32 一 大众汽车电路图 大众车系电路图遵循德国工业标准DIN725527 特点是图上部的灰色区域表示汽车的中央接线盒的熔丝与继电器 灰色区域内部水平线为接电源正极的导线 有30 15 X等 其中30线直接接蓄电池正极 称为常火线 15线接点火开关 当点火开关处于 ON 及 STAR T 档时有电 给小功率用电器供电 X线的电路如图9 3 1所示 当点火开关接至 ON 或 ST 档时 中间继电器闭合 通过触点给大功率用电器供电 31线为接地线 图最下端是标注图中各线路位置的编号 各线路平行排列 每条线路对准下框线上的一个编号 线路如在图中中断 断口处标注与之连接的另一段线路所在的编号 同时也在线上注出各接地点 所有电器件均处于图中间的位置 图中起连接作用的细实线表示接线柱 接线铜片及绞接等的非导线连接方式 33 34 点火 仪表 指示灯线 IG线或15号线 点火开关在ON 工作 和ST 起动 挡才提供电的电源线 一般用来控制点火 激磁 仪表 指示灯 信号 电子控制系等发动机工作时的重要电路 附件电源线 Acc线或15A线 用于发动机不工作时需要接入的电器 如收放机 点烟器等 起动控制线 ST线或50号线 用于对起动机的控制电路进行控制并提供电源 大功率起动机起动时电流很大 容易烧蚀点火开关的 30 50 触点 必须另设起动机继电器 如东风 解放及三菱重型车 装有自动变速器的轿车 为了保证空挡起动 常在50号线上串有空挡开关 搭铁线 接地线或31号线 与发动机机体都接上大截面积的搭铁线 并将接触部位汽车电路中 以元件和机体 车架 金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制 将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地 35 1 纵观 全车 眼盯 局部 由 集中 到 分散 全车电路一般都是由各个局部电路所构成 它表达了各个局部电路之间的连接和控制关系 要把局部电路从全车总图中分割出来 就必须掌握各个单元电路的基本情况和接线规律 各单元 局部 电路如电源系统 起动系统 点火系统 照明系统 信号系统 仪表系统等都有其自身的一些特点 看电路要以其自身的特点为指导 去分解并研究全车电路 从而达到快速 准确地识读汽车电路图 开始 必须认真地读几遍图注 对照线路图查看电器在车上的大概位置及数量 电器的用途 有没有新颖独特的电器 如有 应加倍注意 识图特点 36 2 抓住 开关 的作用 所控制的 对象 开关是控制电路通断的关键 而继电器不但是控制开关也是被控制对象 3 寻找电流的 回路 控制对象的 通路 回路是最简单的电气学概念 任何用电设备正常工作必须与电源 发电机或蓄电池 的正负两极构成回路 即 从电源的正极出发 通过用电器 回到同一电源的负极 这个简单而重要的原则无论在读什么电路图时都是必须用到的 在读汽车电路时却往往被忽略 理不出头绪来 37 汽车电路图的识读技巧 1 化整为零 分系统分元件进行分析 按照整车电路系统的功能和工作原理 把整车电气系统划分成若干独立的电路系统 有重点地进行分析 汽车电路的单线制 各电路负载相互并联以及两个电源也相互并联等特点 为把整车电路化整为零进行读图提供了方便 整车电路可以按前面所述的组成汽车电气线路的各个分电路逐一进行分析 对于各分电路同样可以采取各个击破的办法进行识读 38 39 2 掌握系统功用 技术参数等 在分析某个电路系统前 要清楚该电路中所包括的各部件的功能和作用 技术参数等 例如电路中的各种自动控制开关在什么条件下闭合或断开等等 3 掌握回路原则在阅读电路图时 应掌握回路原则 即电路中工作电流是由电源正极流出 经用电设备后流回电源负极 电路中只有当电流流过用电设备时 用电设备才能工作 任何一个电路都应是一个完整的电器回路 其中包括电源 开关 或熔断器 电器 或电子线路 导线和连接器等 并从电源正极经导线 开关 或熔断器 至用电器后搭铁 回到同一电源的负极 40 4 按操纵开关的功能及不同工作状态来分析电路的工作原理 按操纵开关的功能及不同工作状态来分析电路的工作原理 如点火系供电 点火开关应处于点火档或起动档 在标准画法的电路图中 开关总是处于零位 即断开状态 电子开关的状态则视具体情形而定 5 正确判断接点标记 线型 色码标志等 读接线图时 要正确判断接点标记 线型和色码标记 必须注意的是标记颜色的字母因母语不同而有区别 例如我国及美国 日本采用英文字母 德国采用德文字母 苏联采用俄文字母 7 看懂标题栏及技术说明 41 8 熟记常用图形符号读图时 一是要注意各图形的编号 根据编号在本页下部查出图形表示什么元件 二是要注意读懂电路图下面的坐标 以确定该图形元件所处的位置 在读线路指向某一数字坐标时很有用 三是要注意各线路在中央接线板 继电器及其它电器元件上的接口编号 通过接口编号能读懂其线路走向 42 附表2 1汽车电路中常见的电路符号 43 续附表2 1汽车电路中常见的电路符号 44 点火开关 用来控制点火系的开启和关闭 也可控制起动系的开启和关闭 45 点火开关有3档 4档 5档之分 3档 OFF ON START 0 1 2 4档 OFF ACC ON START 0 1 2 3 5档 LOCK OFF ACC ON START 0 1 2 3 4 5档 柴油机 OFF ON START ACC PREHEAT 4 3 0 1 2 46 导线颜色与代号 在汽车电路图上通常都标注出导线的颜色代号 用一个或两个字母表示 汽车上导线的颜色一般都不一样 常用的有单色和双色两种选用原则 如 红色 Red 橙色 Orange 黄色 Yellow 绿色 Green 青色 Cyan 蓝色 Blue 紫色 Violet 黑色 Black 白色 White 棕色 Brown 灰色 Gray 金色 Gold 银色 Silver 黑白色 BW 红黄色 RY 其中双色线中前一种为主色 后一种为辅色 47 48 49 导线的截面积 1 汽车电系中所用导线的截面积不得小于0 5mm2 2 标称截面积大于1 5mm2的导线只用单色线 但电源线可增加使用主色为红色 辅色为白或黑色的两种双色线 3 高压线的截面积约为1 5mm2 50 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 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 其抽头恰好在各电器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 51 52 练习 电路图的试读1 电源 起动系统电路图识读 如图2 5所示