汽车电路分析2章__汽车电路的基本元素

,第二章汽车电路的基本组成元素,主讲：朱明高级技师、高级工程师、经济师高级技能专业教师高级汽车维修工考评员QQ:657555589,第二章汽车电路的基本组成元素,第一节汽车用导线和线束第二节插接器第三节开关第四节继电器第五节电路保护装置第六节汽车配电盒第七节常用图形符号第八节电器部件接线端子的标记,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,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4mm225mm2范围内，允许载流量为25A200A，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16mm295mm2范围内，允许载流量为200A1000A。,2高压导线,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60100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高压导线的选用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4.5104km5104km。,一、导线汽车电系的导线有高压线、低压线两种，二者均采用铜质多芯软线。1.低压导线（1）导线的型号与规格。导线常用绝缘包层：QVR、QFR两种型号。（2）导线的选择。导线截面积主要根据其工作电流大小进行选择，但是对于一些工作电流很小的电器，为保证导线应具有一定的机械强度，汽车电系中所用导线截面积至少不得小于0.5mm2。所谓标称截面积是经过换算而统一规定的线心截面积，不是实际线心的几何面积，也不是各股线心几何面积之和。根据用电设备的负载电流大小选择导线的截面积。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线(日系车中常用的标称截面积为0.5、0.85、1.25、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米)，它们各自都有允许负载电流值，配用于不同功率用电设备的导线。见表2.1,汽车用导线和线束,下一页返回,汽车12V电系主要电路导线截面积选择的推荐值。,（3）导线的电气特性,导线的电气特性是指导线对低压电路的电压降的影响。如果电压降过大，将严重影响用电设备的正常工作和电源的供电效能。,上一页下一页,上一页下一页,二、线束在汽车上，为了安装方便和保护导线不被水、油侵蚀和磨损，汽车导线除高压线和蓄电池导线外，都用绝缘材料如薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束。1.汽车线束的制作程序（1）下线（2）压接分支（3）上模板捆扎（4）套波纹管（5）压装接线端子,玻璃丝纤维管,VC套管、,波纹管、,二、导线接头与连接器,（一）导线接头1导线接头的技术要求（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0.5mm2075mm2的导线，应能承受不小于79N的静拉力。2）对于截面积为1mm26mm2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汽车用低压导线接头导线接头按其外形可分为圆形、叉形、横置叉形3种。,4汽车用点火线导线接头,插接器又称为连接器，由插头和插座组成。插接器是汽车电路中线束的中继站。线束与线束（或导线与导线）、线束（导线）与电器部件之间的连接一般采用插接器，为了防止插接器在汽车行驶中脱开，所有的插接器均采用了闭锁装置。下面以日本汽车使用的插接器为例介绍其相关知识。1.插接器的类型,上一页下一页,第二节插接器,（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。,插接器的符号和实物(a)插头；(b)插座,2.插接器的识别方法插接器的符号和实物对照如图所示。符号涂黑的表示插头，白色的表示插座，带有倒角的表示的是针式插头。,3.插接器的连接方法插接器接合时，应把插接器的导向槽重叠在一起，使插头和插孔对准，然后平行插入即可十分牢固地连接在一起。插接器连接后，其导线的连接如所示。例如A线的插孔与a线的插头是相配合的，其余以此类推。,4.插接器的拆卸方法要拆开插接器时，首先要解除闭锁，然后把插接器拉开，不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线，这样会损坏闭锁装置或连接导线。,插接器的连接方法,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。,第三节开关,汽车开关是控制电路通断的部件。开关在电路图上的表示方法：结构图表示法、表格表示法、图形表示法。汽车主要开关：组合开关、点火开关、组合式大灯开关、四门电动窗开关、电动后视镜开关、翘板开关(顶灯开关，门开关，行李箱开关，雾灯开关，A/C开关，轴间开关等）。,开关,（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旋转式开关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。,一、汽车点火开关,点火开关结构图,汽车点火开关座,点火开关外形图,点火开关档位,3.点火开关表示方法,二、多功能组合开关,多功能组合开关主要对照明、信号、刮水器等电路的控制。,第四节继电器,一、继电器,（二）继电器1继电器的作用与类型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继电器的工作原理（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。,按外形尺寸分类,按触点负载分类,按防护特征分类,按触点形式分类,按用途分类,二、继电器基本结构及主要参数,三、继电器的识别,1.继电器的符号,2.继电器的标识,（1）产品规格DC12VDC24V(2)负载能力NC/N040/30：数字表式触点可带负载额定电流。NO-触点常开NC-触点常闭,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。,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平板式熔断器适用于交流50/60Hz，额定电压250V2000V，额定电流10A3600A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片式熔断器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插入式熔断器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,第二节汽车电子线路基础元件,一、电阻（一）电阻的识别1电阻的型号及命名方法,2电阻的分类,3电阻的阻值标注方法（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%。,0.1=1=0R1,.3=33=3R3,3K3=3.3K,（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=08）。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5.1k。,（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随着轴臂的旋转而改变。这样，可以改变接入电路的阻值，达到调节电路中的电压或电流的目的。,二、电容器,（一）常用电容器的识别常用的电容器按其介质材料的不同可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。,电容器型号命名方法,（二）电容器的选用电容器在电路中实际承受的电压不能超过它的耐压值。不同电路应该选用不同种类的电容器。电容器在装入电路前要检查它有无短路、断路和漏电等现象，并且核对它的电容值。,（三）电容器的检测方法1。固定电容器的检测（1）10pF以下电容器的检测。选用万用表R10k挡，两表笔任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。（2）检测10pF0.01F固定电容器。选用3DG6等硅三极管组成复合管。万用表的红、黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充、放电过程放大，使万用表指针摆幅加大，从而便于观察。（3）检测0.01F以上的固定电容器用万用表的R10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电情况，并可根据指针摆动幅度的大小估计出电容器的容量。,2.电解电容器的检测（1）一般情况下，1F47F间的电容，可用R1k挡测量，大于47F的电容可用R100挡测量。（2）将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在电容器引脚与两表笔接触的瞬间，万用表指针向右偏转较大幅度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置，此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻。将两表笔交换，按同样方法测出的即为反向漏电阻。正向漏电阻值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百千欧以上，否则将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即万用表指针不动，则说明容量为零或内部断路；如果指针摆动但所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿，不能再使用。（3）对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测量一个电阻值，记录其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值较大的那一次便是正向接法，即黑表笔接电容正极，红表笔接电容负极。（4）使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。,3.可变电容器的检测（1）用手轻轻旋动转轴，应感觉用力均匀，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞的现象。将转轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。（2）用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，不能再继续使用。（3）将万用表置于R10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。,三、二极管,（一）二极管的识别晶体二极管在电路中常用“VD”加数字表示，如D5表示编号为5的二极管。二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。晶体二极管按作用可分为：整流二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、稳压二极管等。二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），大多在二极管外壳采用一种色圈标出，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正、负极可根据引脚长短来判别，长脚为正，短脚为负。,二极管的外观及符号,（二）二极管的选用1.正向特性加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1V，硅管小于0.5V），二极管不导通，处于截止状态，当正向电压超过一定数值后，二极管才导通。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5V0.7V，锗管为0.1V0.3V。2.反向特性二极管两端加反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变。不同材料的二极管，反向电流大小不同。硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安。另外，由于反向电流受温度变化的影响很大，所以锗管的稳定性比硅管差。,3.击穿特性当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿，这时的反向电压称为反向击穿电压。不同结构、工艺和材料制成的二极管，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。4.频率特性由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗小到使PN结短路，导致二极管失去单向导电性，不能工作。PN结面积越大，结电容也越大，越不能在高频情况下工作。,（三）二极管的检测方法用数字万用表检测二极管的正、负极与质量好坏当液晶显示屏上显示出0.6-0.8V的数值时，红表笔接的是二极管的正极，黑表笔接的是二极管的负极。如果把表笔反复调换，接触二极管的两根引线，液晶显示屏上始终显示0L，说明二极管是坏的(二极管内部断路);若测量时，液晶显示屏显示0v，则表示二极管内部短路。,四、稳压二极管,（一）稳压二极管的识别,（二）稳压二极管的检测1.正、负电极的判别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面，负极一端为球面。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同。用万用表R1k挡，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个阻值后，再对调两表笔进行测量。两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。,2.稳压值的测量一般用0V30V连续可调直流电源来测量稳压二极管的稳压值，对于13V以下的稳压二极管，可将稳压电源的输出电压调至15V，将电源正极串接1只1.5k限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接，电源负极与稳压二极管的正极相接，再用万用表测量稳压二极管两端的电压值，所测得的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V，则应将稳压电源调至20V以上。,也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压挡应视稳定电压值的大小而定），待万用表的电压指示稳定时，此电压值便是稳压二极管的稳定电压值。,五、晶体三极管的结构和类型,（一）晶体三极管的识别晶体三极管通常也称双极型晶体管，简称晶体管或三极管。三极管在电路中常用字母V来表示。三极管符号中箭头的指向表示发射结处在正向偏置时电流的流向。,NPN型三极管,PNP型三极管,晶体三极管有三种不同的工作状态，分别介绍如下：（1）截止状态。当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。（2）放大状态。当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一范围时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数Ic/Ib，这时三极管处于放大状态。（3）饱和导通状态。当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，基极电流增大到一定程度时，集电