汽车电气设备与维修-学习情境九

单元一汽车电路图的基本知识一、电路图组成内容电路图是利用各种符号和线条构成的图形,电路图清楚地表示了电路中各组成元件、电源、保险、继电器、开关、继电器盒、接线盒、连接器、电线、搭铁等,有些电路图还表示了电器零件的安装位置、连接器的形式及接线情况、电线的颜色,接线盒和继电器盒中继电器及保险的位置,线束在汽车上的布置等。1.汽车导线、线束及插接器1)导线用于连接各用电设备,汽车电系的导线有高压线和低压线两种,二者均采用铜质多芯软线。导线截面积主要根据其工作电流选择。下一页返回单元一汽车电路图的基本知识对于一些电流很小的电器,为保证导线具有一定的机械强度,其导线截面积不得小于0.5mm2。其中截面积在4mm2

以上的采用单色线,而4mm2以下的导线均采用花线。低压线主要根据用电设备的工作电流来选择。各种低压导线截面积所允许的负载电流值列于表9-1。由于起动机是短期工作,为了保证起动机正常工作时能发出足够的功率,故连接蓄电池与起动机的导线不以工作电流大小来选定,而是以工作时的电压降来选定。要求在线路上每100A的电流所产生的电压降不能超过0.1~0.15V,因此,所用导线截面积较大。汽车12V电系主要线路导线截面积推荐值见表9-2。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识汽车的高压导线耐压极高,一般应在15kV以上,故其截面积很小(因电流很小),约1.5mm2,绝缘层厚度远较低压线为厚,多采用橡胶绝缘,外加有浸漆棉质编包。为便于汽车电系的连接和维修,汽车用的低压线的颜色必须符合国家有关标准。单色线的颜色由表9-3规定的颜色组成。双色线的颜色由表9-4规定的两种颜色配合组成。双色线的主色占比例大些,辅助色占比例小些。辅助每条纹沿圆周表面的比例为1：3~1：50。双色线的标注第一色为主色,第二色为辅助色。导线颜色的选用程序,应符合表9-4的规定。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识汽车电系一般分为9个系统,各系统的主色见表9-5。电线颜色及表示方法如图9-1所示。2)线束对繁杂的汽车电器线路,为了达到排列整齐、有条不紊、便于拆装、保证绝缘良好、免受振动而磨损折断导线的目的,一般都将相同区域、不同规格的导线用棉纱编织或用薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束,称作线束或线缆。但汽车上的全车电路中高压线、蓄电池的电缆线除外。线束可分为发动机线束、仪表线束和车身线束等。安装汽车线束时,一般都事先将仪表板和总灯开关,点火开关等连接好,然后再往汽车上安装。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识接线时,可根据导线颜色区分,分别接于相应的电器上。安装线束时应注意:(1)线束应用卡簧或绊钉固定,以免松动磨坏。(2)线束在拐弯处或在有相对运动的部件间,不应拉得太紧。(3)在穿过洞口或绕过锐角处,应用橡皮、毛毯之类垫子或套管保护,使其不被磨损而造成搭铁、短路甚至酿成火灾等危险。(4)各个线头连接必须牢固、可靠,线头与线头之间、线头与接线柱之间应接触良好。3)插接器上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识用于连接分线束与分线束之间、线束与用电设备之间、线束与开关之间的连接。插接器为保证接触可靠,其上都有锁紧装置,为了避免安装中出现差错,插接器还制成不同的规格和形状。如图9-2所示。目前汽车上大量采用连接器。连接器大致可以分为以下几类:第一类是连接线束和电器元件(见图9-3);第二类是线束与线束的连接(见图9-4);

第三类是线束与车身的连接(见图9-5),还有一类称为过渡连接器,即将连接器中需要连接的导线用短接端子连接起来(见图9-6)。连接器在电路图上通常用数字、字母及相应的符号表示,如表9-6所示。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识4)缩写词在电路图中为了简单表示各个系统的名称,通常采用缩写词表示该系统,如用ECU表示电控单元、ABS表示制动防抱死系统等。缩写词各个公司有所不同,详情请参阅各公司的维修手册。2.汽车开关、电路保护装置及继电器1)汽车开关在汽车电路中,各用电设备或独立的电源系中都设有单独的控制开关,如灯光开关、变光开关、刮水器开关、洗涤器开关、转向灯开关、紧急报警开关、空调开关、倒车灯开关、制动开关、电喇叭开关等。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识(1)点火开关。在所有的开关中,点火开关最为复杂,它控制着充电系、点火系、起动系以及绝大多数的辅助电器设备。图9-7所示为点火开关的结构原理图,三片电刷组合在一起并同时转动,当点火开关拧到ST挡时,所有电刷转到“ST”位置,此时,电刷B将蓄电池的电压输送到点火线圈5,电刷C将蓄电池的电压输送到起动系、点火控制器3,电刷A没有输出。当发动机起动后,电刷便转到“ON”位置,此时,电刷M、B、C的输出情况如图9-7位置所示。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识在电刷C的端子A和ON之间的跨接线,表示它所接的附件在点火开关的电刷处于“ON”和“A”位置,并且均可开动。有些轿车的钥匙采用了电子钥匙,具有防盗功能,非法起动时,电子钥匙解码器便禁止起动机工作,尽管锁体已经转到了起动位置,但发动机仍然不能起动。(2)组合开关。组合开关将灯光开关(前照灯开关、变光开关)、转向灯开关、紧急报警灯开关、刮水器/清洗器开关等组合为一体,它是一个多功能开关,安装在便于驾驶员操纵的转向柱上。2)电路保护装置上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识为防止电路中导线或电器设备过载,在每个用电设备的电路中都需要电路保护装置。当电路中的电流超过规定值时,保护装置可自动将电路切断,以防止烧坏电路中导线和电器设备。常用的电路保护装置有熔断器和断电器两种。(1)熔断器。熔断器是最普通的电路保护装置。常见熔断器外形如图9-8所示。熔断器的规格及控制内容通常标在熔断器的盒盖上,一些中、高档车型通常标注英文缩写字母。熔断器与它保护的用电设备串联,电源电压加至熔断器盒内的汇流排,熔断器的一端与汇流排连接;另一端与要保护的用电设备连接。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识当熔断器断掉,更换新的熔断器时,必须选用额定电流值正确的熔断器,否则对电路及用电设备是有害的。(2)断电器。断电器用于正常工作时容易过载的电路中,断电器的原理是利用双金属片受热变形的原理制成的。断电器按其作用形式有两种类型,一类是当电路发生过载时,双金属片受热向上弯曲变形,使触点分离,自动切断电路,保护线路及用电设备;排除故障后,需用手按下按钮,使双金属片复位,如图9-9所示。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识另一类是当电路发生过载时,双金属片受热变形弯曲,触点打开,电路自动切断:当双金属片冷却后,自动复位,触点闭合,电路自动接通,双金属片受热变形,触点再次打开,如此,断电器触点周期地打开和闭合,直至电路不过载为止,如图9-10所示。(3)继电器。在汽车电路中,应用大量的继电器来控制电路的导通与截止,它的主要作用是用小电流控制大电流,即用流经开关的小电流通过继电器的触点控制用电设备的大电流,这样可保护开关触点不被烧蚀,提高开关的使用寿命。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识在汽车上常见的继电器有:电源继电器、卸荷继电器、前照灯继电器、雾灯继电器、起动继电器、电喇叭继电器、鼓风机继电器、空调继电器、电动窗继电器等。多数继电器放置在熔断器盒内,还有一部分继电器随系统的线束而定。常见继电器的外形与内部原理如图9-11所示。二、汽车电路图基本符号识别电路图上是以电器符号来表示的。不同的车型其电路图是不同的,而且电路图还没有采用统一标准。这样在维修过程中,要求首先拥有《维修手册》,其次要能正确读懂电路图。1.电器符号上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识虽然不同车型的电路图不相同,但汽车电路图所采用的符号大体相同。大众车系电路图中使用的符号见表9-7。2.导线的标记在电路图中,每根导线都有线束标记,如导线上标有W/R,则表示该导线为白色基色带红色条纹的导线。由于各国家的母语不同,故线束标记有所不同。我国与美国、日本等国均采用英文字母缩写形式,而德国则采用德文字母。随着汽车用电设备的增多,导线的数量也不断增加,为了维修及安装方便,除各线束间的插接器不同外,备用电设备之间线束中的导线颜色也是不同的。这样当汽车电路出现故障时,根据电路图上导线的标注,可以从线束中很方便地找到相应的导线。上一页下一页返回单元一汽车电路图的基本知识3.熔丝及辅助接线盒桑塔纳系列轿车整车电气系统采用中央线路板方式,即大部分继电器和熔丝都安装在中央线路板正面,中央线路板正面布置如图9-12所示,中央线路板上的熔丝如表9-8所示。主线束从中央线路板反面接插后通往备用电器,中央线路板反面布置如图9-13所示。中央线路板上标有线束和导线接插位置的代号及接点的数字号。主要线束的插件代号有A、B、C、D、E、G、H、L、转、M、N、P、R。其中P插座插入常火线,R、K、M均为空位插孔。查找时只要根据电路图中导线与中央线路板区域中下框线交点处的代号,就能了解其导线在某个线束中的第几个插头上。上一页返回单元二汽车电路图的识读一、线路的基本概念1.线路和电路任何电源均向外供电,任何用电设备均要使用电能,故必须用导线将二者合理地连接起来,让电流形成回路,才能使电流在用电器中做功,把电能转换成其他形式的能,发挥电源和用电器的作用。电工学中将这种电流通过的路径称为电路。而一般的电路都是导线连接,故又称为线路。2.线路图和电路图线路图是电器设备之间用导线相互连接的真实反映。下一页返回单元二汽车电路图的识读它是一种专门用来标记接线的实际位置、线路走向、线型色码等的指示图。它所连接的电器设备的安装位置、外形和线路走径都与实际情况一致,便于汽车电器故障的判断和排除。电路图是将电器设备按电气符号作原理性的连接。其特点是电路清晰,简单明了,对分析各电器设备工作原理有很大作用,故又称为原理电路图。由图可知,各电器设备均以电工符号表示,其位置是以电路连接最短、最清晰为原则布置,且电器设备内部电路也基本表示出来。因此,电路图既表达了电器之间的连接,又体现了内电路情况,容易分析各电器工作时电流的具体路径,了解其工作原理。上一页下一页返回单元二汽车电路图的识读除上述两种汽车电器线路图外,还有汽车电器设备连接简图和全车线束图。连接简图的特点是各独立电系划分明确,既有电器符号又有外形特征,电路更简化。线束图主要说明哪些电器的导线汇合在一起组成线束,从何处进行连接。二、线路分析的一般原则有了电路和电路图的基本概念,就可以对汽车线路做正确的分析。汽车电器线路与一般直流电路相比,既有共同之处又有其特殊性。汽车总线路,由于各种车型的结构型式、电器设备的数量、安装位置、接线方法不同而各有差异。但其线路一般都遵循以下基本原则。上一页下一页返回单元二汽车电路图的识读(1)汽车线路均为单线制。(2)汽车线路为直流并联电路。(3)汽车线路为负极搭铁。(4)电流表串联在电源电路中,以测量蓄电池充、放电流的大小。(5)各车均装有保险装置,以防止短路而烧坏电缆和用电设备。(6)汽车线路有共同的布局。(7)汽车线路有颜色和编号特征。(8)为不使全车电线凌乱,以便安装和保护导线的绝缘,应将导线做成线束。(9)汽车电器线路由各独立电系组成。上一页下一页返回单元二汽车电路图的识读三、具体线路分析现代汽车,由于电器设备不断完善,数量增多,整车电器设备总线路十分复杂。为便于分析和正确判断电路故障,按其用途和电路的组成,可将整车电路分解为电源电路、起动电路、点火电路、仪表电路、照明及信号电路等进行分析。例如以东风EQ1090型汽车电路中的电源电路、起动电路为例分述如下。1.电源电路图9-14所示为东风EQ1090型汽车的电源电路。它包括硅整流交流发电机及调节器和蓄电池。上一页下一页返回单元二汽车电路图的识读在此电路中,发电机与蓄电池并联。电流表的“-”端接蓄电池的正极,电流表的“+”端直接与交流发电机的“电枢”接线柱B相连,同时也与用电设备相连。这样电流表才能正确地指示蓄电池的充放电电流值。蓄电池的负极经电源总开关搭铁。在汽车停用时,应注意切断电源总开关,以防止蓄电池漏电。发电机的激磁电流由点火开关控制。2.起动电路图9-15所示为东风EQ1090型汽车的起动电路。它包括起动机、蓄电池及起动继电器等。其特点是起动机上的电磁开关由起动继电器控制,而起动继电器由点火开关控制。上一页下一页返回单元二汽车电路图的识读起动发动机时,通过起动继电器、电磁开关接通蓄电池和起动机电路。蓄电池即向起动机供给200~600A的大电流。根据起动要求,线路电阻应尽可能小,其电压降不得超过0.2~0.3V,因此连接导线须用多股铜线,并应连接牢固接触良好。上一页返回单元三利用电路图排除故障一、检查电路的工具检查电路的基本工具包括万用表、试灯、发光二极管、试电笔等。其功能请参照其他资料,此处不再赘述。二、检查电路故障的方法当电路出现故障时,在进行检查之前,应首先仔细阅读电路图,将系统电路读懂,搞清楚系统的功能,然后再根据电路图从电源开始检查,一直查到搭铁,就可将故障点查出。1.利用电路图检查故障的方法当电气系统出现故障时,首先应确定故障的现象和发生故障的条件,这样可以大致确定故障的范围。下一页返回单元三利用电路图排除故障检查时,应首先对电源、故障系统的供电情况及故障元件本身进行检查,如果通过上述检查工作还不能确定故障原因时,则需借助电路图进行故障诊断。电路图可以提供电气设备的基本电路、电器元件的安装位置、线束及连接器的基本情况。在使用电路图进行故障诊断时,可按下述步骤进行:(1)在电路图中找出故障系统的电路,并仔细阅读;(2)通过阅读电路图找出故障系统电路中所包含的电器元件、线束和插接器等;(3)通过电路图找出上述电器元件、线束和插接器在车上的安装位置及电器元件以及插接器上各端子的作用或编码;上一页下一页返回单元三利用电路图排除故障(4)对怀疑有故障的部件按前述内容进行检测;(5)根据电路图检查线束的短路和断路情况,直至查出故障的部位。图9-16所示为利用电路图进行电压检测的情况,图9-17所示为利用电路图进行短路检查的情况。如果检测到的数据与正确的数据不符,就说明系统有故障。图9-18中在开关断开时各点的电压应为万用表所示的数值,图9-19所示为开关接通时各点的电压,如果电压不符,说明存在故障。如图9-20中继电器触点处有2V电压,说明此处有接触电阻,故障为触点接触不良。2.利用电路图检查故障的实例上一页下一页返回单元三利用电路图排除故障一辆车右侧前照灯的近光和远光都不亮,诊断时应在电源检查的基础上仔细阅读电路图,前照灯的电路图如图9-21所示。阅读完电路图后可根据故障的现象分析故障可能发生的部位。这些部位包括蓄电池、FLMAIN熔断器、前部右侧熔断丝、前照灯右侧灯泡、组合开关、接线器和线束等,然后根据故障现象分析排除非故障的原因。由于左侧前照灯无问题,所以蓄电池、FLMAIN熔断器可以排除掉,组合开关和接线器同时控制左右前照灯的电路,左侧前照灯正常,说明组合开关和接线器也正常。通过上述分析,可能出故障的部位只有前部右侧熔断丝、右侧灯泡和线束。下一步可以对熔断丝、灯泡进行检查,检查的结果是熔断丝烧坏。上一页下一页返回单元三利用电路图排除故障再下一步是要确定熔断丝烧坏的原因,熔断丝烧坏的多数原因是线路发生了短路,因此还需对线路进行检查。检查时,可将灯泡的插接器作为检查的部位,用万用表的电阻挡检查插接器上3个端子的绝缘情况,如果电源端绝缘情况良好,说明短路发生在下游电路,此例中短路发生在此线束短路,维修后更换熔断器,故障排除。故障排除的过程如图9-22~图9-27所示。上一页返回表9-