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1、汽车电气设备检修,本课程的主要任务,1. 培养学生掌握常用汽车电气设备的构造及工作原理。2. 培养学生具有对汽车电气系统及零部件的检测、维修、试验和故障诊断能力。3. 培养学生读识汽车电气系统电路图的能力。,成绩考核方法,汽车电气系统检修,五、仪表与报警系统,四、照明与信号系统,三、点火系统,二、起动系统,一、电源系统,六、电子控制装置,七、辅助电气系统,汽车电路由相对独立的系统组成，全车电路一般包括以下几部分：（1）电源电路： 由蓄电池、发电机、调节器及工作状况指示装置（电流表、充电指示灯）等组成。（2）起动电路：由起动机、起动开关、起动继电器和起动保护装置组成。（3）点火电路 由点火线圈、
2、分电器、点火控制器、火花塞、点火开关等组成的电路。此外，采用由发动机控制单元进行点火控制时，可以不使用分电器。（4）照明与信号电路 由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、电喇叭等及其控制继电器和开关组成的电路。（5）仪表与报警电路 由仪表、传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。（6）电子控制装置电路 由电控燃油喷射系统、自动变速器、制动防抱死系统、恒速控制及悬架平衡控制等组成的电路。（7）辅助装置电路 由为提高车辆安全性、舒适性、经济性等各种功能的电器装置组成的电路。因车型不同而有所差异。一般包括风窗刮水/清洗装置、风窗除霜/防雾装置、起动预热装置、音响装置、车窗电动升降装置、电
3、动座椅调节装置及中央电控门锁等装置组成的电路。,各系统连接关系,汽车电路图实例:,四、汽车电路检修常识,三、汽车电路图种类,二、汽车电路的特点,一、汽车电器基础元件,情境一 汽车电路分析基础,一、 汽车电器基础元件,汽车电器的基础元件主要是指导线、熔断器、插接器、各种开关和继电器等，它们是汽车电路的基本组成部分。,导线,汽车用导线有高压导线和低压导线两种，两种均采用铜质多心软线。,1低压导线（1）导线的截面积 导线截面积主要根据其工作电流选择，但是对于一些工作电流较小的电器，为保证应具有一定的机械强度，汽车电器中导线截面不得小于0.5 mm2。 标称截面积：是经过换算而统一规定的线心截面积，不
4、是实际线心的几何面积，也不是各股线心几何面积之和。,长时间工作的电器设备可选用实际载流量60%的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%100%之间的导线。,(2) 导线颜色 各国汽车厂商在电路图上多以字母（主要是英文字母）来表示导线外皮的颜色及其条纹的颜色。日本常用单个字母表示，个别用双字母，其中后一位是小写字母；中国标准大体上与此相同。美国常用23个字母表示一种颜色，如果导线上有条纹，则要书写较多字母。德国汽车导线颜色代号，各厂商甚至各牌号不尽一致。 另外，导线颜色要容易区别。在导线上采用条纹标志要对比强烈，双色线的主色所占比例大些，辅助色所占比例小些。,(3) 线束 汽车用低压导
5、线除蓄电池导线外，都用绝缘材料如薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，避免水、油的侵蚀及磨损。在线束布线过程中不许拉得太紧，线束穿过洞口或绕过锐角处都应有套管保护。线束位置确定后，应用卡簧或绊钉固定，以免松动损坏。,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，其抽头恰好在各电气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。,2高压导线 在汽车点火线圈至火花塞之间的电路使用高压点火线，简称高压线。它分为普通铜心高压线及高压阻尼点火线，带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系产生的高频电磁波，降
6、低对无线电设备及电控装置的干扰。,二、 熔断器、易熔线、断路器,在电路中起保护作用。当电路中流过超过规定的电流时，熔断器的熔丝自身发热而熔断，切断电路，防止烧坏电路连接导线和用电设备，并把故障限制在最小范围内。通常情况下，将很多熔断器组合在一起安装在熔断器盒内，并在熔断器盒盖上注明各熔断器的名称、额定容量和位置，并用不同的颜色来区别熔断器的容量。 一般情况下，环境温度在1832 时，流过熔断器的电流为额定电流的1.1倍时，熔丝不熔断；达到1.35倍时，熔丝在60 s内熔断；达到1.5倍时，20 A以内的熔丝，15 s以内熔断，30 A熔丝，在30 s以内熔断。, 保险选用原则 保险装置标称值
7、= 电路的电流值/0.8。例如，某电路设计的最大电流为12A，应选用15A的保险。熔断器在使用中应注意以下几点：(1) 熔断器熔断后，必须真正找到故障原因，彻底排除故障；(2) 更换熔断器时，一定要与原规格相同；(3) 熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象，安装时要保证良好接触。,二、 熔断器、易熔线、断路器,易熔线是一种大容量的熔断器，用于保护电源电路和大电流电路。,注： 绝对不允许换用比规定容量大的易熔线。 易熔线熔断，可能是主要电路发生短路，因此需要仔 细检查，彻底排除隐患。 不能和其他导线绞合在一起。,二、 熔断器、易熔线、断路器,断路器 在电路中用于防止有害的过载（额外的
8、电流）。断路器是机械装置，它利用两种不同金属（双金属）的热效应断开电路。如果额外的电流经过双金属带，双金属带弯曲，触点开路，阻止电流通过。当电路断路器冷却，触点再次闭合，电路导通。当无电流时，双金属带冷却而使电路重新闭合，电路断路器复位。,插接器又叫连接器，现代汽车上使用很普遍。为防止在汽车行驶过程中脱开，均采用闭锁装置。,三、 插接器,四、开关,汽车上所有用电设备的接通和停止，都必须经过开关控制。对开关的要求是坚固耐用、安全可靠、操作方便、性能稳定。,开关表示：开关在电路图中的表示方法有多种，常见的有：结构图表示法、表格表示法和图形符号表示法等。,开关符号：不同的开关符号表示不同的意义。,-
9、点火开关,点火开关是汽车电路中最重要的开关，是各条电路分支的控制枢纽，是多档多接线柱开关。其主要功能是：锁住转向盘转轴（Lock），接通点火仪表指示灯（ON或IG），起动(ST或Start)挡，附件挡（Acc主要是收放机专用），如果用于柴油车则增加(HEAT)预热挡。其中起动、预热挡因为工作电流很大，开关不易接通过久，所以这两挡在操作时必须用手克服弹簧力，扳住钥匙，一松手就弹回点火挡，不能自行定位，其他挡均可自行定位。,四、开关,点火开关,点火开关三种表示方法:,-组合开关,多功能组合开关将照明（前照灯、变光）开关、信号（转向、危险警告、超车）开关、刮水器清洗器开关等组合为一体，安装在便于驾驶
10、员操纵的转向柱上。下图为日产轿车组合开关的挡位和接线柱关系。,四、 开关,五、 继电器,继电器可以实现自动接通或切断一对或多对触点，完成用小电流控制大电流，可以减小控制开关的电流负荷，保护电路中的控制开关。如进气预热继电器、空调继电器、喇叭继电器、雾灯继电器、中间继电器、风窗刮水器清洗器继电器、转向闪光继电器等。,继电器三种类型工作状态:,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。,小技巧：用继电器实现电路扩展 要想在原车上安装额外的电子附件，简单的接入已有的电路中可能会使保险装置或配线过载。采用继电器扩展可有效解决这一问题 。,五、 继电器,六、 汽车电路的特
11、点,1低压 汽车电系的额定电压有6 V、12 V、24 V三种。2直流 现代汽车发动机是靠电力起动机起动的，起动机由蓄电池供给电，而向蓄电池充电又必须用直流电源，所以汽车电系为直流系统。3单线制 所谓单线制，就是利用汽车发动机和底盘、车身等金属机件作为各种用电设备的共用连线（俗称搭铁），而用电设备到电源只需另设一根导线。任何一个电路中的电流都是从电源的正极出发，经导线流入到用电设备后，通过金属车架流回电源负极而形成回路。 采用单线制不仅可以节省材料（铜导线），使电路简化，而且便于安装和检修，降低故障率。但在一些不能形成可靠的电气回路或需要精确电子信号的回路，采用双线。,4并联连接 各用电设备均
12、采用并联，汽车上的两个电源（蓄电池与发电机）之间以及所有用电设备之间，都是正极接正极，负极接负极，并联连接。5负极搭铁 采用单线制时蓄电池的一个电极需接至车架或车身上，俗称“搭铁”。蓄电池的负极接车架或车身称之为负极搭铁。蓄电池的正极接车架或车身称之为正极搭铁。负极搭铁对车架或车身金属的化学腐蚀较轻，对无线电干扰小。我国标准规定汽车线路统一采用负极搭铁。6设有保险装置 为了防止因短路或搭铁而烧坏线束，电路中一般设有保护装置，如熔断器、易熔线等。7汽车线路有颜色和编号特征 8. 由相对独立的分系统（各个电路）组成。,六、 汽车电路的特点,七、汽车电路图种类,汽车电路图主要有：接线图、电路原理图、
13、布线图等。1. 接线图 接线图是按照电器设备在汽车上的大致安装位置来绘制的电路图。 优点：整车电器设备数量准确，线路的走向清楚，有始有终，便于循线跟踪，查找起来比较方便。 缺点：图上电线纵横交错，印制版面小则不易分辨，版面过大印装受限制；识图、画图费时费力，不易抓住电路重点、难点；不易表达电路内部结构与工作原理。因此，在电气系统复杂程度不高的情况下经常采用接线图。,2. 电路原理图,电路原理图：以电路连接最短、最清晰为原则布置图面，且基本表示出电气设备内部电路。因此，电路图既表达了电器之间的连接，又体现了电气设备内部电路情况，容易分析各电器工作时电流的具体路径。因此，电路原理图应用比较广泛。
14、电路原理图有整车电路原理图和局部电路原理图之分。整车电路原理图是完整的全车电路图，又是互相联系的局部电路图；局部电路原理图是从整车电路图中抽出来的某个需要研究的局部电路，可以对重点部位进行放大 ，且图中电器设备少，易读易绘。,识读汽车电路图的一般要领,牢固掌握汽车电器的结构与工作原理 牢记电器图形符号 熟记电路标记符号牢记汽车电路特点 牢记回路原则 浏览全图，分割各个单元系统 熟记各局部电路之间的内在联系和相互关系 掌握各种开关在电路中的作用 全面分析开关、继电器的初始状态和工作状态 掌握电器装置在电路图中的位置 先易后难 注意搜集资料和经验积累,3. 布线图,布线图主要是表明电线束与各用电器
15、的连接部位、接线柱的标记、插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。我们也可以把一些车辆的电器元件位置图看成是简化了的布线图。这种图一般不去详细描绘线束内部的线路走向，只将露在线束外面的线头与插接器作详细编号或用字母标记。它是一种突出装配记号的电路表现形式，非常便于安装、配线、检测与维修。若布线图能够与电路原理图或接线图结合起来使用，则会起到更大的作用。,3 布线图,确定连接器内各导线连接位置。,电动后视镜连接器插脚图,八、汽车电路检修常识,1.汽车电气系统的工作条件 汽车电气系统的工作条件可概括为：大范围的温度和湿度变 化，波动的电压及较强的脉冲干扰，电器间的相互干扰
16、，剧 烈的振动以及尘土的侵蚀等。 （1）温度与湿度 温度的变化包括两方面：一是外界环境温度；二是使用温度， 它与电器设备工作时间的长短、布置位置以及电器元件自身 的发热散热条件有密切关系。对于电子元件来讲，较高的使 用温度是造成过热损坏的主要原因。 在湿度较大的环境下，将会增加水分子对电子元件的浸 润作用，使其绝缘性能下降，影响电器设备的工作性能。,（2）电压的波动汽车电气系统的电压波动可分为两种：一种是正常范围内的波动，即从蓄电池的端电压到电压调节器起作用的电压之间的波动；另一种为过电压，过电压将对汽车上的电子设备带来极大危害。过电压从其性质来分，可分为非瞬变性和瞬变性过电压。非瞬变性过电压
17、主要是由于发电机调节器失灵，或其它原因引起发电机激磁电流未经调节器，使发电机电压升高到不正常值。这种故障如不及时排除，则整个充电系统的电压会一直处于不正常的高压，过电压有时可高达100多伏。它会使蓄电池的电解液沸腾，电器设备烧毁。,瞬变性过电压对汽车电子元件危害最大，其产生主要有以下几种情况：当停车关闭点火开关时，由于发电机的磁场绕组与蓄电池之间通路瞬间切断，从而在磁场绕组中感应出按指数规律变化的负电压，其反向峰值可达 50-100 V。该脉冲由于没有蓄电池吸收，极易引起电子元件的损坏。汽车运行中，发电机与蓄电池之间的导线意外松脱，或者在没有蓄电池的情况下，突然断开其它负载，发电机端电压瞬间可
18、升高很多，极限情况可达100 V以上，且可维持0.1 s左右的时间。对一些过电压敏感的电子元件，这样的过电压足以造成损坏或误动作。电感性负载，如喇叭、各种电机、电磁离合器等，在切换时，将在电路中产生高频振荡，振荡的峰值电压可达200多伏，但其持续时间较短（300 S左右），一般不能引起电子元件损坏，但对于具有高频响应的控制系统，如电控汽油喷射系统，往往会引起误动作。,（3）电器间的相互干扰 由于各个电器设备工作方式不同，它们之间会以不同的方式彼此侵扰。通常将汽车上所有电器能在车上正常工作而不干扰其它电器正常工作的能力称为汽车电器的相容性。在实际中，电器间的相互干扰是不可避免的，因此，对汽车电气
19、系统来说，重要的是相容性。任何因素激发出的振荡都会通过导线等以电磁波的方式发射出去，势必对其它电子系统产生电磁干扰。因此，汽车上应用的计算机等，都应具有良好的屏蔽措施，一旦屏蔽被破坏，也会导致其工作异常。,（4）其它 汽车行驶中不可避免地产生振动和冲击，它将造成电子设备的机械性损坏。如脱线、脱焊、触点抖动、搭铁不良等故障。尘土及有害气体的侵蚀会导致接触不良、绝缘性能下降等故障。,2.汽车电气系统故障种类,（1）电器设备故障 电器设备故障是指电器设备自身丧失其原有机能，包括电器设备的机械损坏、烧毁、电子元件的击穿、老化、性能减退等等。在实际使用和维修中，常常因线路故障而造成电器设备故障。电器设备
20、故障一般是可修复的，但对于一些不可拆的电子设备出现故障后只能更换。（2）线路故障 线路故障包括断路、短路、接线松脱、接触不良或绝缘不良等。这一类故障有时容易出现一些假象，给故障诊断带来困难。例如：某搭铁线与车身出现接触不良，就有可能造成电器设备开关失控，电器设备工作出现混乱。这是因为有的搭铁线多为几个电器设备共用，一旦该搭铁线出现接触不良，它就把多个电器设备的工作电路联系到一起，就有可能通过其它线路找到搭铁途径，造成一个或多个电器设备工作异常。,2. 汽车电气系统故障种类,短路（1）接地短路 接地短路是指电路未经过负载提前接地的一种故障现象。,2. 汽车电气系统故障种类,（2）电源短路,2.汽
21、车电气系统故障种类,断路断路是一种不连续的、有中断的电路故障。,2. 汽车电气系统故障种类,汽车电路故障诊断流程,3. 检修汽车电路注意事项,1.拆卸和安装电器元件时，应切断电源。2.更换熔断器时，一定要与原规格相同，切勿用导线替代。3.正确拆卸导线插接器（插头与插座）。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。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，这样会损坏闭锁或连接导线。4. 连接蓄电池时，总是先正后负；拆卸蓄电池时，总是先负后正。拆下或装上蓄电池电缆时，应确保点火开关或其他开关都已断开，否则会导致半导体元器件的损坏。切
22、勿颠倒蓄电池接线柱极性。,3.检修汽车电路注意事项,5.在检修传统汽车电气故障时，往往采用“试火”的办法逐一判断故障部位。在现在装有电子设备的汽车上，不允许使用这种方法。否则会给某些电路和电子元件造成意想不到的损害。6.在发动机工作时，不要拆下蓄电池接线。对于装有电控装置的车辆也不要采用该办法来判断发电机是否发电。7.不允许使用欧姆表及万用表的R100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体管，以免电流过载损坏晶体管。8.更换三极管时，应首先接入基极；拆卸时，最后拆下基极。9.进行保养时，若温度超过80（如进行焊接时），应先拆下对温度敏感的零件（如ECU）。,4. 汽车电路检修方法,汽车电路发生故障主要有
23、：断路、短路、电器设备的损坏等。为了能迅速准确地诊断故障，下面介绍几种常见的诊断方法。1、直观诊断法汽车电路发生故障时，有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象。这些现象可通过人的眼、耳、鼻、身感觉到，从而可以直接判断出故障所在部位。例如汽车行驶中，突然发现转向灯与转向指示灯均不亮故障，用手一摸，发现闪光器发热烫手，说明闪光器已被烧坏。2、断路法汽车电路设备发生搭铁（短路）故障时，可用断路法判断，即将怀疑有的搭铁故障的电路段断路后，根据电器设备中搭铁故障是否还存在，判断电路搭铁的部位和原因。,如，汽车行驶时，听到电喇叭长鸣，则可以将继电器“按钮”接柱上的导线拆开，此时如果喇叭停鸣，则说
24、明喇叭按钮至继电器这段电路中有搭铁现象。,4. 汽车电路检修方法,3、短路法汽车电路中出现断路故障，还可以用短路法判断，即用导线将被怀疑有断路故障的电路短接，观察仪表指针变化或电器设备工作状况，从而判断出该电路中是否存在断路故障。例如怀疑汽车电路中的各种开关有故障，可用导线将开关短接来判断开关是好是坏。4、试灯法试灯法就是用一只汽车用灯泡作为试灯，检查电路中有无断路故障。例如，用试灯的一端和交流发电机的“电枢”接柱连接，另一端搭铁。如果灯不亮，说明蓄电池至交流发电机“电枢”接柱间有断路现象；若灯亮，说明该段电路良好。,4. 汽车电路检修方法,5、仪表法观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、
25、机油压力表等的指示情况，判断电路中有无故障。例如，发动机冷态，接通点火开关时，水温表指示满刻度位置不动，说明水温表传感器有故障或该线路有搭铁。6、高压试火法对高压电路进行搭铁试火，观察电火花状况，判断点火系的工作情况。具体方法是：取下点火线圈或火花塞的高压导线，将其对准火花塞或缸盖等，距离约5 mm，然后接通起动开关，转动发动机，看其跳火情况。如果火花强烈，呈天蓝色，且跳火声较大，则表明点火系工作基本正常；反之，则说明点火系工作不正常。各缸独立点火的无法使用此方法，需用专用仪器读取点火高压波形判断点火系工作情况好坏。,4. 汽车电路检修方法,7、低压搭铁试火法即拆下用电设备接线的某一线端对汽车
26、的金属部分（搭铁）碰试而产生火花来判断故障。这种方法比较简单，是广大汽车电工经常使用的方法，搭铁试火法可分为直接搭铁和间接搭铁两种。所谓直接搭铁，是未经过负载而直接搭铁产生强烈的火花。例如，我们要判断点火线圈至蓄电池一段电路是否有故障，可拆下点火线圈上连接点火开关的线头，在汽车车身或车架上刮碰，如果有强烈的火花，说明该电路正常；如果无火花产生，说明该段电路出现了断路。间接搭铁是通过汽车电器的某一负载而搭铁产生微弱的火花来判断线路或负载是否有故障。例如，将传统点火系断电器连接线搭铁（回路经过点火线圈初级绕组），如果有火花，说明初级绕组线路正常；如果无火花，则说明电路有断路。特别值得注意的是，现在的汽车上应用了较多的电子设备，这种试火法容易损坏电子元件，不能使用。,4. 汽车电路检修方法,8.检查保险法 当汽车电系出现故障时，首先应查看保险是否完好。如汽车在行驶中，若某个电器突然停止工作，同时该支路上的熔断器熔断，说明该支路有搭铁故障存在。某个系统的保险反复烧断，则表明该系统一定有类似搭铁的故障存在，不应只更换熔断器了事。9、仪器法随着汽车电气设备的日趋复杂，在维修中，特别是维修装置电子设备较多的车辆，使用一些专用的仪器是十分必要的。,
