汽车电气系统检测与维修课件：汽车电子电路制备与敷设

《汽车电气系统检测与维修》

汽车电子电路制备与敷设

任务目标1．知识目标（1）了解汽车电器工作原理特点（2）熟悉汽车电路图表达方式（3）掌握万用表测量电压、电阻、电流和二极管信号的方法2.能力目标（1）能够使用示波器测量波形型号。（2）能够选取插接器和开关。（3）能够选取保险和继电器。（4）能够制备并敷设电路。任务导入客户报修车辆前雾灯不亮，经过确认，该车年限很久，雾灯电路多处出现老化、断裂，需要重新创建或更换此部分电路，之前你需要了解哪些知识以帮助你完成该工作任务？汽车电器电路基本原理和特点1.1汽车上的电器设备组成主要包括电源系统、起动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表报警系统、安全与舒适系统、配电装置和电子控制系统等。要想让汽车上的电器设备正常工作，必须有一条从电源到电器设备，再回到电源的完整通路，这样一个环形通路就叫做完整汽车电路。完整汽车电路的基本组成主要包括：电源、开关、继电器、保险、用电器、控制模块、导线等。汽车电器电路基本原理和特点1.1（1）电源电源为整个电路中的所有电器元件供电，在汽车上使用的电源主要是蓄电池和发电机，如图所示。汽车电器电路基本原理和特点1.1（2）保险丝保险丝也被称为熔断器，是一种安装在电路中，保护电路安全运行的电器元件。如图所示。汽车电器电路基本原理和特点1.1（2）保险丝-叶片式项目内容1熔体部分2电机部分3支架部分汽车电器电路基本原理和特点1.1（2）保险丝-盒式•盒式保险丝上都标有额定电流的数值；

•盒式保险丝也可以通过颜色区分额定电流；•盒式保险丝同叶片式保险丝一样都是插在保险丝盒中，盒式保险丝的额定电流一般比较大。汽车电器电路基本原理和特点1.1（2）保险丝-平板式•平板式保险丝一般装在靠近电源处；

•平板式保险丝的额定电流比盒式保险丝大，一般用在大的用电设备或车辆的供电线路上；

•平板式保险丝是通过螺丝连接在电路中的，在难以使用保险丝或断路器的场合，通常用平板式保险丝，这样可以节约部分空间。汽车电器电路基本原理和特点1.1（3）继电器继电器是一种利用小电流控制大电流的电动开关。如图所示。汽车电器电路基本原理和特点1.1（4）开关开关是控制用电器的部件。主要通过接通或切断电路中的电流，从而实现对用电器的控制。如图所示。传感器式开关汽车电器电路基本原理和特点1.1（5）用电器用电器是电能的转换元件，一般是将电能转换为动能、热能、光能等，最终实现车辆的相关功能。我们常见的雨刮器、电动后视镜、散热器风扇都是将电能转换为机械能；玻璃上的加热丝和柴油发动机上的预热塞是把电能转换为热能等。汽车电器电路基本原理和特点1.1（6）控制模块控制模块是系统的大脑，如图所示。当驾驶员操作一些开关后，对应开关内的传感器会把信息以电信号的形式输送到控制模块，控制模块会通过运算判断是否需要让用电器工作；需要用电器工作时直接输出控制，使用电器工作。一般情况下模块不会直接控制用电器，模块会控制对应的继电器，使用继电器控制用电器。汽车电器电路基本原理和特点1.1（7）线束导线把各个电路中的组成部件连接起来，形成完整的电路。汽车上所用导线的粗细决定了其允许通过电流的大小，导线外部使用了不同颜色的绝缘层，是为了便于区分。如图所示。汽车电器电路基本原理和特点1.1（8）汽车电路的特点汽车电路按车辆结构形式、电器设备数量、安装位置、接线方法不同而有所不同，但其电路一般有以下几个特点。（1）低压直流：汽油车一般采用12V电压，部分大功率柴油机采油24V，汽车用电设备基本是直流用电设备。

（2）单线制

：电源到用电设备只用一根导线连接，而将汽车的金属车身作为公共回路。汽车电器电路基本原理和特点1.1（3）负极搭铁：金属车身与蓄电池负极相连，便成为一条公共的地线，所有用电设备均可以使用搭铁的方式与蓄电池负极相连。（4）双电源：所谓双电源，就是指蓄电池和发电机两个供电电源。其中发电机是主电源、蓄电池是辅助电源。

（5）并联制：所有用电设备均采用并联方式连接，每个用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制，互不产生干扰。1.2汽车电路图的图形符号和表达方式1.2汽车电路图的图形符号和表达方式（1）汽车电路图中元件符号电路图使用的图形符号可分为7类，分别是：1.限定符号，如正极，负极，交/直流等。2.导线、端子和导线的连接符号，如接点，端子，多级插头的插座等。3.触点与开关符号，如动合开关，动断开关，热继电器触点，机油压力开关等。4.电器元件符号，如电阻，可变电阻，发光二极管等。5.传感器符号，空气流量传感器，温度传感器，转速传感器等。6.仪表符号，指针式仪表。7.电器设备符号。火花塞，照明灯等。1.2汽车电路图的图形符号和表达方式蓄电池是车辆电力的储存元件，电流从蓄电池的正极流出，经过用电器后从蓄电池负极流入；保险丝是电路的保护装置；继电器是用于控制电路完成启动、停止、联动等控制；接地点是接地靠螺栓锁紧在车身上。1.2汽车电路图的图形符号和表达方式手动开关，如车内开关，内部锁开关等；机械控制开关，如车门触动开关，制动灯开关等；手动按钮开关，如喇叭按钮，点烟器按钮；热敏开关，如风扇热敏开关，座椅调整电机热敏开关；手动多级开关，如点火开关，灯开关；压力开关，如机油压力开关，空调压力开关。1.2汽车电路图的图形符号和表达方式1.2汽车电路图的图形符号和表达方式（2）汽车电路图结构和表达方式1表示电气元件的符号，如EX21表示，暖风空调操作；2表示控制单元的符号；3表示控制单元上多针插头代号、针脚数量及所连接的真脚编号，如T20d/20可解读为20芯插头连接器，针脚号为第20号；4表示保险丝架C代号；5表示保险丝代号。如保险丝架C上的第7号保险丝，允许通过的电流为10安培；6表示线束内部连接代号，可以在电路图中元件代号和名称处查到该不可拆式连接点位于哪个线束内；7表示导线的延续，框内的数字指示导线在相同编号的部分有延续，如图中两个橙色框内，导线末端标注的13含义是在地址码13位置上有根导线与之相接；8是三角符号表示该元件在下一张电路图中有延续；9表示导线的截面积和颜色。如0.75/br为0.75平方毫米，线色为褐色。10表示电路图符号，电机。11表示为接地点的代号，可以在电路图中元件及名称处查询到接地点在车上的位置。12表示为地址码，表示连接器的位置。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例大众汽车电路图采用纵向排列，互不交叉的形式布置。可分为上中下三部分。上部多由电源线、保险丝、继电器以及控制单元组成。如图所示。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例中部多为电器元件与连接线，如电机、电磁阀、点火线圈等。它是整个电路图中连线最多，结构最为复杂的部分。如图所示。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例下部为电路续接号，也称地址码。其作用是按顺序展现出整车的全部电路内容，同时也可反映某一部分电路中显示部分的续接。如图所示。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例大众汽车电路，位置表现明了，使用不同的符号表示不同的元器件，使用不同的数字和字母组合，来代表每个配电盘上的接线角，并且在每根到线上都标有线径和线色。电路图中的导向都为经线纬线连接使用地址码，表示连接位置，我们先学习大众汽车电路图的基本视图方法。（1）导线颜色说明。在电路图中使用不同的英文缩写，表示不同的线色。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例不同颜色组合在一起形成花线色。例如ro/sw为红黑色导线。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（2）导线的代码说明，不同的导线使用不同的阿拉伯数字或字母表示.30号线为长火线，一极与电瓶正极相连接，电压为电瓶电压。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例31号线，为搭铁线，连接汽车大架和电瓶的负极。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例15号线，为点火开关直接控制的火线，即在点火开关在打开时才有电，电压为电瓶电压。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例X线，由卸荷继电器控制的火线，多用来控制辅助系统用电器的电源。其控制原理是由点火开关点火档，钥匙插入锁芯，顺时针转动一下，为点火档。像继电器线圈提供小电流。控制继电器工作。用继电器的触点，控制用电器的大电流。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例50号线，为点火开关控制的启动火线。当车辆在启动时。点火开关启动档经此线，向起动机的磁力开关或启动继电器供电，控制起动机的工作。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例P线，为点火开关在关闭时，向驻车灯供电的火线。特别注意：目前大众汽车电路图不再延用30、15、31等数字表示，以车载电网控制单元J519、保险丝配置、接地点设计等表示或查询供电来源或接地点等信息。但30线、31线等说法还在专业领域中使用。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（3）保险丝编号、位置及额定功率。如SB20表示保险丝B架上的保险丝20号，S17表示保险丝加上的保险丝17号。S20保险丝下边编号10A，表示其额定功率为10安的电流。当通过的电流超过13安培时，将会自动熔断。防止大电流通过烧毁电路。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（4）灯泡。使用字母L或M开头的，表示为灯泡用电器。如L22为左前侧雾灯，L23为右前侧雾灯，M9为右侧刹车灯，M10为左侧刹车灯。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（5）连接点。表示此处连接的位置，如图，64表示负极连接，连接点位于车身线束中。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（6）控制开关。电路图中一般使用E某某表示为某控制开关。E234表示为行李箱把手中的解锁开关，E26表示为手套箱照明开关，E2为转向信号灯开关，E4为手动防炫目功能、光信号喇叭开关,E45为定速巡航开关等等。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（7）控制单元。在电路图中一般使用J某某表示为某控制单元的编码。如J519为车载电网控制单元;J527为转向柱装置控制单元；J503为收音机和导航系统显示单元的控制单元。1.3汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例（8）阅读电路的方法有两种，一种为简单电路，另外为复杂电路。一般简单电路中，从电源部分看起到用电器最后到搭铁点。复杂电路一般从用电器开始看起。一路反向向电源部分看，另一路向打铁点部分看汽车电路图的读识要点-以大众汽车为例1.3任务技能点1：使用万用表数字式万用表面板是由电源开关，液晶显示屏，数据锁定键，转换开关，测试插口等组成。如图所示。任务技能点1：使用万用表万用表的下面有四个插口，分别是：测电压、电阻、二极管插口，COM公共插口，最大电流为250mA小电流插口，最大量程为10A大电流插口。如图所示。任务技能点1：使用万用表（1）数字万用表测量直流电压的方法：1、估算电压大小，选择相应的档位2、档位置于电压测量档，然后将黑表笔插入COM插口、红表笔插入V插口，红黑表笔接在被测设备两端。即可对电路电压进行测量3、测量时与被测量设备并联。注意：正常情况下红表笔连接正极、黑表笔连接负极进行测量，如果出现负值表示表笔连接反了，替换两根表笔即可。任务技能点1：使用万用表（2）数字万用表测量电阻的方法：1、表笔插到相应的孔内。2、对万用表进行校表3、估算电阻大小，选择相应的档位。

4、黑表笔插入COM插口、红表笔插入Ω插口，红黑表笔接在被测设备（电阻）两端。5、测量时与被测量设备并联，被测用电设备断电。注意：因人体有电阻，避免用手直接接触表笔；严禁使用电阻档进行安全气囊、安全带预紧器的电阻测量。任务技能点1：使用万用表（3）数字万用表测量直流电流的方法：1、表笔插到相应的孔内。2、档位置于电流测量档，黑表笔插入COM插口、红表笔插入Ω插口，被测电流从红、黑表笔两端接入。3、估算电流大小，选择相应的档位。（无法确定时从大档打到小档）；4、测量时与被测量设备串连。接通电源开关，即可进行电流测量；注意：测试完电流后必须将档位及表笔恢复，否则又可能损坏万用表。任务技能点1：使用万用表（4）数字万用表测量二极管的方法：1、表笔插到相应的孔内；2、红表笔接二极管正极，黑表笔节二极管负极，这样就会显示二极管的正向压降；3、调换表笔，液晶屏显示“1”为正常，二极管反向电阻很大，否则二极管已经击穿。任务技能点:2使用示波器示波器结构：示波器前面板主要包括：屏幕显示区域、控制菜单软键、多功能旋钮、功能菜单健区、垂直控制区、水平控制区、触发控制区、探头补偿信号连接片和接地端、模拟通道输入端和USBhost接口。任务技能点:2使用示波器垂直

POSITION：垂直移位旋钮，可移动当前通道波形的垂直位置，同时基线光标处显示垂直位移值。按下该旋钮可使通道显示位置回到垂直中点。(2)垂直SCALE：改变垂直设置，并观察状态信息变化。您可以通过波形窗口下方态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。旋动垂直标度旋钮改变“VOLTS/DIV(伏/格直档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。按CH1、CH2、MATH屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。双击CH1、CH2、MATH键关闭需要关闭的通道。任务技能点:2使用示波器1)使用水平SCALE旋钮改变水平时基档位设置，并观察状态信息变化。转动水平SCALE旋钮改变“SEC/DIV(秒/格)”时基档位，可以发现状态栏对应通道的时基档位显示发生了相应的变化。水平扫描速率从2ns～50s，以1－2－5方式步进。2)使用水平POSITION旋钮调整信号在波形窗口的水平位置。水平POSITION旋钮控制信号的触发移位。当应用于触发移位时，转动水平POSITION旋钮，可以观察到波形随旋钮而水平移动。3)按HORIMENU按钮，显示Zoom菜单。在此菜单下，按F1可以开启扩展时间，再按F1可以关闭扩展时间而回到主时基。在这个菜单下，还可以设置触发释抑时间。任务技能点:2使用示波器（1）校准仪器使用附件中的探头，将探头的BNC端连接示波器通道1的BNC，探针连接到“探头补偿信号连接片”上，将探头的接地鳄鱼夹与探头补偿信号连接片下面的“接地端”相连。探头补偿信号连接片输出为：幅度约3Vpp，频率默认为1kHz。按AUTO（自动设置）键，显示屏上应出现方波(幅度约3Vpp，频率1kHz)（2）测量1)将探头菜单衰减系数设定为10×，并将探头上的开关设定为10×。2)将CH1的探头连接到燃油油位传感器信号电路上。3)按下AUTO按钮。数字存储示波器将自动设置使波形显示达到最佳。4)在此基础上，进一步调节垂直、水平档位，直至波形显示美观、清晰。3.波形的测量方法任务技能点:3

选取插接器和开关1.插接器插接器是一种连接线束与线束之间、线束与用电设备之间、线束与开关之间的电器装置，又称为连接器。因为插接器连接可靠、检修方便，所以汽车广泛采用。任务技能点:3

选取插接器和开关

为保证插接器的可靠连接，连接器上都有锁紧装置；而且为了避免安装中出现差错，插接器还制成不同的规格、形状。

插接器由插针、外壳、保险装置等组成。插针有公插针和母插针两种，两者是偶件，成对出现。外壳外部有插接器锁紧装置，内部有倒钩固定插针。驾驶室外的插接器上还会带有密封装置。任务技能点:3

选取插接器和开关

插接器常见的故障有虚接和退针，当遇到此类故障后都要使用退针器取出插针并进行维修。首先使用小一字螺丝刀取出保险装置，选择合适的退针器，延插针方向往内部，轻轻拨动倒钩，然后向外拉动线束，即可取出插针，对插针进行相关维修。断开插接器时，需要现按住插接器上的锁紧装置，然后往两侧拉动插接器即可断开。安装插接器时，需要先对正连接器，然后用力往中间推，安装到位后会听到“咔嚓”的响声。

安装插针相对比较简单。首先确认插针的安装方向正确，然后捏着导线往里面推插针，到位后倒钩会发出轻微的震动，最后复位保险装置。安装完成后，最好轻轻拉一下对应的导线，检查一下安装是否到位。任务技能点:3

选取插接器和开关2.开关

开关的作用就是控制电路的通与断，最终实现对用电器的控制。汽车上常见的开关按操作方式分有旋转式、板柄式、按键式和顶杆式，现在有很多高配车型带有触摸式开关。按结构分有开关传感器有触点型开关传感器、电阻型开关传感器和模块型开关传感器。任务技能点:3

选取插接器和开关

早期的开关需要给用电器供电，断开开关后，会停止供电，最终停止用电器的工作，该类型的开关使用一段时间后容易出现触电烧蚀的现象。现在的开关只是传感器，把相关指令信息输送给控制模块，由控制模块来控制用电器，这样可以提高开关的使用寿命。任务技能点:3

选取插接器和开关触点型开关传感器上面有多条信号线，打开在对应开关档位后对应的信号线就会给控制模块一个接地信息，控制模块根据信号线的位置确定开关的档位。此类开关出现故障后，可以使用万用表的电阻档测试对应档位信号线和开关接地线之间的电阻值。正常情况下打开档位信号线和接地线之间的阻值应该小于一欧姆，这种开关的测试方法与传统开关的测试方法相同。任务技能点:3

选取插接器和开关电阻型开关传感器内部对应档位的开关上串联有不同阻值的电阻，开关打开到不同的档位，就会有不同阻值的电阻串联进电路，模块根据电阻值的不同判断打开在哪个档位。此类开关出现故障后，可以使用万用表的电阻档位测量开关的阻值，查看阻值是否正确。任务技能点:3

选取插接器和开关模块型开关传感器是新型的开关传感器，它即是开关又是模块，通过网络线来进行开关信息的传递。此类开关出现故障后，可以用万用表的电压档位测量传感器的供电和接地，对于信号线可以使用示波器进行测量。任务技能点4:选取保险和继电器常见的保险有叶片式保险丝、盒式保险丝和平板式保险丝，老的车型里还有玻璃管保险丝。其中平板式保险丝主要在蓄电池保险盒内，通过螺丝连接在电路中的，给起动机、发电机等大功率用电设备供电。任务技能点4:选取保险和继电器当怀疑保险丝出现问题的时候，可以使用目测法和测量法进行判断。目测法需要取下对应的保险丝，然后用肉眼观察保险丝是否断开。测量法可以使用电压测试法，也可以使用电阻测试法。电压测试法：使用万用表或试灯，分别测试保险的两端是否有电。正常情况下两端都应该有电，如果一端有电另一端没电，说明保险丝损坏了。任务技能点4:选取保险和继电器电阻测试法需要取下保险丝，打开万用表电阻档位，然后对保险丝的两个插脚进行测量。正常情况下因该接近零欧姆，如果阻值无穷大，表示保险丝损坏。保险丝损坏一般是由于电路有问题导致的，需要对电路进行检查，排除问题后再更换新的保险。更换保险时，要安装与额定电流相同的保险丝，如果没有相同安培的保险丝，可以暂时用略小于规定安培的代替，坚决不能使用大于规定安培的保险丝。任务技能点4:选取保险和继电器目前常见的继电器大多都是控制型继电器，汽车上还有个别功能型继电器，如闪光继电器。任务技能点4:选取保险和继电器功能型继电器按照内部的触点结构不同，又可分为常开型，常闭型和混合型三种。任务技能点4:选取保险和继电器当怀疑继电器有故障的时候，可以使用万用表电阻档对其进行测量判断。首先进行静态检测，使用万用表测试继电器的线圈两个插脚之间的阻值，正常情况下应该导通。如果电阻____，说明线圈有断路现象；测试两个触点插脚之间的阻值，正常情况下应该为无穷大，如果阻值非常小，说明触点出现_____故障。任务技能点4:选取保险和继电器静态测试正常后，需要再进行动态测试。先给继电器线圈加_____伏电，然后使用万用表测试继电器触点之间的_____，此时应该小于____欧姆，如果阻值很大，说明继电器触点有______现象，需要更换继电器。任务技能点5:制备并敷设电路-以前雾灯为例（1）我们需要给改装部分设计一张电路图，计划出所有需要用到的电器部件。（2）首先需要两个雾灯，它们并联连接在一起。在雾灯