第1章汽車電氣設(shè)備維修

第一章汽車電路與電氣系統(tǒng)基礎(chǔ)第一節(jié)汽車電路基礎(chǔ)第二節(jié)汽車電路基礎(chǔ)元件第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)第四節(jié)汽車電氣系統(tǒng)檢修常識(shí)練習(xí)與思考題第一節(jié)汽車電路基礎(chǔ)一、線路與電路的基本概念在一個(gè)供、用電系統(tǒng)中，電源提供電能，用電設(shè)備使用電能。必須用導(dǎo)線將電源與用電設(shè)備兩者合理地連接起來(lái)，讓電流形成回路，才能使電流在用電器中做功。電工學(xué)中將這種電流通過(guò)的路徑稱為電路，而一般的電路都是用導(dǎo)線連接而成的，故又稱為線路。汽車電路是汽車電器線路的簡(jiǎn)稱，是用選定的導(dǎo)線將全車所有的電器設(shè)備相互連接成電路，構(gòu)成一個(gè)完整的供、用電系統(tǒng)。電路的概念可通過(guò)圖1.1來(lái)理解。如圖1.1(a)所示，把蓄電池的正極、負(fù)極與燈泡用導(dǎo)線連接起來(lái)即形成了實(shí)際電路。如果用符號(hào)表示圖中的電器，就會(huì)得到圖1.1(b)所示的電路圖，圖中R表示燈泡的電阻，箭頭表示電流的方向。如果在圖1.1(b)電路中增設(shè)一個(gè)開關(guān)，就形成了圖1.1(c)所示的電路，該電路可通過(guò)開關(guān)控制電路的通與斷。開關(guān)斷開時(shí)，電路中沒(méi)有電流通過(guò)，燈不亮，這種狀態(tài)稱為開路或斷路；開關(guān)閉合時(shí)，電路中有電流通過(guò)，燈亮，這種狀態(tài)稱為通路。圖1.1電路的概念(a)實(shí)際電路；(b)電路圖示(無(wú)開關(guān))；(c)電路圖示(帶開關(guān))二、汽車電路中常用圖形符號(hào)汽車電路中的常用圖形符號(hào)如圖1.2所示。圖1.2汽車電路中常用圖形符號(hào)三、常用報(bào)警燈和指示燈標(biāo)志在汽車上一般采用特定的圖形標(biāo)志或英文字母來(lái)表示各種開關(guān)、報(bào)警燈和指示燈的功能。這些圖形標(biāo)志國(guó)際通用，具有形象、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，一看便知其功能。常用的報(bào)警燈和指示燈標(biāo)志如圖1.3所示。圖1.3常見(jiàn)報(bào)警燈和指示燈標(biāo)志第二節(jié)汽車電路基礎(chǔ)元件一、保險(xiǎn)裝置1.熔斷器熔斷器也稱保險(xiǎn)絲，在電路中起保護(hù)作用。當(dāng)電路中流過(guò)超過(guò)規(guī)定的電流時(shí)，熔斷器的熔絲自身發(fā)熱而熔斷，切斷電路，防止燒壞電路連接導(dǎo)線和用電設(shè)備，并把故障限制在最小范圍內(nèi)。熔斷器的主要元件是熔絲(片)，其材料是鋅、錫、鉛、銅等金屬的合金。常見(jiàn)熔斷器按外形分可分為熔片式、熔管式、絕緣式、纏絲式、插片式等，如圖1.4所示。通常情況下，將很多熔斷器組合在一起安裝在熔斷器盒內(nèi)，并在熔斷器盒蓋上注明各熔斷器的名稱、額定容量和位置，同時(shí)用不同的顏色來(lái)區(qū)別熔斷器的容量。圖1.4常見(jiàn)熔斷器一般情況下，環(huán)境溫度在18～32℃，流過(guò)熔斷器的電流為額定電流的1.1倍時(shí)，熔絲不熔斷；達(dá)到額定電流的1.35倍時(shí)，熔絲將在60s以內(nèi)熔斷；達(dá)到額定電流的1.5倍時(shí)，20A以內(nèi)的熔絲將在15s以內(nèi)熔斷，30A的熔絲將在30s以內(nèi)熔斷。熔斷器在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)熔斷器熔斷后，必須找到故障的真正原因，徹底排除故障。(2)更換熔斷器時(shí)，一定要與原規(guī)格相同；汽車上增加用電設(shè)備時(shí)，不要隨意改用容量大的熔斷器，最好另外再安裝熔斷器。(3)熔斷器支架與熔斷器接觸不良會(huì)產(chǎn)生電壓降和發(fā)熱現(xiàn)象，安裝時(shí)要保證良好接觸。行駛途中熔斷器熔斷后的應(yīng)急處理：可用其他電路的相同或稍大容量的熔斷器替代；如果其他電路也需要工作，可暫時(shí)采用細(xì)導(dǎo)線代替其他電路的熔斷器。一旦到達(dá)目的地或有新熔斷器時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。2.易熔線易熔線是一種大容量的熔斷器，用于保護(hù)電源電路和大電流電路，如圖1.5所示。

注意：(1)絕對(duì)不允許換用比規(guī)定容量大的易熔線。(2)易熔線熔斷，可能是主要電路發(fā)生短路，因此必須仔細(xì)檢查，徹底排除隱患。(3)不能將易熔線和其他導(dǎo)線絞合在一起。圖1.5易熔線實(shí)物與連接位置3.斷路器電路斷路器通過(guò)斷開電路和截?cái)嚯娏饕苑乐箤?dǎo)線和電子元件過(guò)熱和可能因此造成的火災(zāi)，在電路中用于防止有害的過(guò)載(額外的電流)。電路斷路器是機(jī)械裝置，它利用兩種不同金屬(雙金屬)的熱效應(yīng)斷開電路，如圖1.6所示。如果額外的電流經(jīng)過(guò)雙金屬帶，雙金屬帶彎曲，觸點(diǎn)開路，阻止電流通過(guò)；當(dāng)電路斷路器冷卻時(shí)，觸點(diǎn)再次閉合，電路導(dǎo)通；當(dāng)無(wú)電流時(shí)，雙金屬帶冷卻而使電路重新閉合，電路斷路器復(fù)位。圖1.6斷路器示意圖二、繼電器繼電器是利用電磁或機(jī)電原理及其他方法(如熱電或電子)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接通或切斷一對(duì)或多對(duì)觸點(diǎn)，以完成用小電流控制大電流的裝置。在電路中設(shè)置繼電器可以減小控制開關(guān)的電流負(fù)荷，減少燒蝕等現(xiàn)象的產(chǎn)生，保護(hù)電路中的控制開關(guān)。汽車中大量使用各種繼電器，如進(jìn)氣預(yù)熱繼電器、空調(diào)繼電器、喇叭繼電器、霧燈繼電器、中間繼電器、風(fēng)窗刮水器/清洗器繼電器、危險(xiǎn)報(bào)警與轉(zhuǎn)向閃光繼電器等。繼電器外形、電路符號(hào)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.7～圖1.9所示。繼電器的每個(gè)插腳都有標(biāo)號(hào)，與中央接線盒正面板的繼電器插座的插孔標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)，如圖1.10所示。圖1.7繼電器外形圖圖1.8繼電器的電路符號(hào)(a)觸點(diǎn)常閉的繼電器；(b)觸點(diǎn)常開的繼電器圖1.9繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖1.10常見(jiàn)繼電器的外形、電路、引線標(biāo)號(hào)及顏色圖1.11所示為小型標(biāo)準(zhǔn)通用繼電器的外形、插腳布置與內(nèi)部電路。汽車上的繼電器有很多，常見(jiàn)的有三類：動(dòng)合繼電器、動(dòng)斷繼電器和混合型繼電器。這三類繼電器的動(dòng)作狀態(tài)如圖1.12所示。圖1.11小型標(biāo)準(zhǔn)通用繼電器的外形、插腳布置與內(nèi)部電路(a)繼電器外形；(b)插腳布置與內(nèi)部電路圖1.12繼電器的工作狀態(tài)動(dòng)合繼電器(常開繼電器)平時(shí)觸點(diǎn)是斷開的，繼電器動(dòng)作后觸點(diǎn)才接通；動(dòng)斷繼電器(常閉繼電器)平時(shí)觸點(diǎn)是閉合的，繼電器動(dòng)作后觸點(diǎn)斷開；混合型繼電器平時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，如果繼電器線圈通電，則變成相反狀態(tài)。提示：繼電器的工作電壓分為12V和24V兩種，分別應(yīng)用于相應(yīng)標(biāo)稱電壓的汽車上。兩種標(biāo)稱電壓的繼電器不能互換使用。要想在原車上安裝額外的電子附件，簡(jiǎn)單地接入已有的電路中可能會(huì)使保險(xiǎn)裝置或配線過(guò)載。采用繼電器擴(kuò)展可有效解決這一問(wèn)題，如圖1.13所示。圖1.13用繼電器進(jìn)行電路擴(kuò)展三、開關(guān)開關(guān)在電路圖中的表示方法有多種，常見(jiàn)的有結(jié)構(gòu)圖表示法、表格表示法和圖形符號(hào)表示法等。下面以柴油車一般采用的點(diǎn)火開關(guān)為例，介紹電路中開關(guān)的表示方法，如圖1.14所示。點(diǎn)火開關(guān)的功能主要有：鎖住轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)軸(LOCK擋)，接通儀表指示燈(ON或IG擋)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(ST或START擋)，給附件供電(Acc擋，主要是收放機(jī)專用)，給發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱(HEAT擋)。其中起動(dòng)、預(yù)熱擋工作時(shí)消耗電流很大，開關(guān)不宜接通過(guò)久，所以這兩個(gè)擋位在操作時(shí)必須用手克服彈簧力，扳住鑰匙，一松手就會(huì)彈回點(diǎn)火擋，不能自行定位；其他各擋位均可自行定位。幾種常見(jiàn)車型點(diǎn)火開關(guān)的擋位與接線柱的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1.1。圖1.14點(diǎn)火開關(guān)的三種表示方法(a)結(jié)構(gòu)圖表示法；(b)表格表示法；(c)圖形符號(hào)表示法四、插接器1．插接器的識(shí)別方法插接器的符號(hào)和實(shí)物對(duì)照如圖1.15所示。符號(hào)涂黑的表示插頭，白色的表示插座，帶有倒角的表示的是針式插頭。圖1.15插接器的符號(hào)和實(shí)物(a)插頭；(b)插座2．插接器的連接方法插接器接合時(shí)，應(yīng)把插接器的導(dǎo)向槽重疊在一起，使插頭和插孔對(duì)準(zhǔn)，然后平行插入即可十分牢固地連接在一起。插接器連接后，其導(dǎo)線的連接如圖1.16所示。例如A線的插孔①與a線的插頭①′是相配合的，其余以此類推。圖1.16插接器的連接方法3．插接器的斷開方法斷開插接器時(shí)，首先要解除閉鎖，如圖1.17所示。然后把插接器拉開，不允許在未解除閉鎖的情況下用力拉導(dǎo)線，這樣會(huì)損壞閉鎖裝置或連接導(dǎo)線。有些插接器用鋼絲扣鎖止，取下鋼絲扣后才能將插接器拔開。圖1.17解除插接器閉鎖的方法4．插接器的拆裝與檢測(cè)在插接器端子有接觸不良或斷線故障時(shí)，可將插接器分解，用小螺絲刀或?qū)Ｓ霉ぞ邚臍んw中取出導(dǎo)線及端子，進(jìn)行修理或更換。插接器的拆卸方法如下：(1)斷開蓄電池。(2)從其配對(duì)的另一半元件上斷開插接器。(3)壓下接頭上的鎖止凸舌，以松開端子，如圖1.18所示。(4)用專用工具壓端子并將導(dǎo)線從插接器上拆下，如圖1.19所示。(5)修理或更換端子。圖1.18壓下鎖止凸舌圖1.19從插接器上拆下導(dǎo)線插接器的安裝方法如下：(1)使鎖止凸舌復(fù)位。(2)將拆下的導(dǎo)線插入修理插頭原來(lái)的插孔中。(3)重復(fù)插入插接器上的每根導(dǎo)線，確保所有導(dǎo)線都插入正確的插孔中。(插接器引出線的識(shí)別參見(jiàn)相關(guān)電路圖。)(4)在重新組裝插接器時(shí)，鎖止凸舌必須放到鎖定位置，以防端子脫出。(5)將插接器連接到其配對(duì)的元件中。(6)連接蓄電池并測(cè)試所有受影響的系統(tǒng)。插接器的檢測(cè)：在檢查線路的電壓或?qū)ㄇ闆r時(shí)，不必脫開插接器，只需用萬(wàn)用表兩探針插入插接器尾部的線孔內(nèi)進(jìn)行測(cè)量即可。插接器的拆裝專用工具可用硬鋼絲彎曲磨制，見(jiàn)圖1.20。圖1.20插接器拆裝專用工具與使用方法五、導(dǎo)線汽車用導(dǎo)線有高壓導(dǎo)線和低壓導(dǎo)線兩種，二者均采用銅質(zhì)多芯軟線。

1．低壓導(dǎo)線1)導(dǎo)線的截面積導(dǎo)線的截面積主要根據(jù)其工作電流選擇，但是對(duì)于一些工作電流較小的電器，為保證具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，汽車電器中導(dǎo)線截面積不得小于0.5mm2。各種低壓導(dǎo)線標(biāo)稱截面積所允許的負(fù)載電流見(jiàn)表1.2。所謂標(biāo)稱截面積，是指經(jīng)過(guò)換算而統(tǒng)一規(guī)定的線芯截面積，不是實(shí)際線芯的幾何面積，也不是各股線芯幾何面積之和。汽車12V電系主要線路導(dǎo)線標(biāo)稱截面積推薦值見(jiàn)表1.3。2)導(dǎo)線顏色各國(guó)汽車廠商在電路圖上多以字母(主要是英文字母)來(lái)表示導(dǎo)線外皮的顏色及其條紋的顏色。日本常用單個(gè)字母表示，個(gè)別用雙字母，其中后一位是小寫字母；我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)大體上與日本的相同。美國(guó)常用2～3個(gè)字母表示一種顏色，如果導(dǎo)線上有條紋，則要書寫較多字母。德國(guó)汽車導(dǎo)線顏色代號(hào)，各廠商甚至各牌號(hào)不盡一致。也有的廠商如斯堪尼亞汽車導(dǎo)線采用數(shù)字代號(hào)表示顏色。導(dǎo)線顏色代號(hào)見(jiàn)表1.4。另外，導(dǎo)線顏色要容易區(qū)別。如常用黑、白、紅、綠、黃、藍(lán)、灰、棕、紫；其次用粉紅、橙、棕褐；再次為深藍(lán)、淺藍(lán)、深綠、淺綠。在導(dǎo)線上采用條紋標(biāo)志要對(duì)比強(qiáng)烈，如黑白、白紅……雙色線的主色所占比例大些，輔助色所占比例小些。輔助色條紋與主色條紋沿圓周表面的比例為1∶3～1∶5。雙色線的標(biāo)注第一色為主色，第二色為輔助色。3)線束汽車用低壓導(dǎo)線除蓄電池導(dǎo)線外，都用絕緣材料如薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束，避免水、油的侵蝕及磨損。在線束布線過(guò)程中不許拉得太緊，線束穿過(guò)洞口或繞過(guò)銳角處都應(yīng)有套管保護(hù)。線束位置確定后，應(yīng)用卡簧或絆釘固定，以免松動(dòng)損壞。4)導(dǎo)線維修大多數(shù)制造商推薦所有導(dǎo)線應(yīng)用焊接方式進(jìn)行維修。維修導(dǎo)線時(shí)，正確的操作方法如下：(1)從每一根需要維修絞接的導(dǎo)線去掉12.7mm的絕緣層。(2)準(zhǔn)備一根具有黏性襯的熱縮管置于導(dǎo)線一側(cè)。要確保管子足夠長(zhǎng)以覆蓋并封住整個(gè)修理區(qū)。(3)將導(dǎo)線的多股線相互搭疊放在插接器夾內(nèi)(見(jiàn)圖1.21)。(4)用壓接工具將插接器夾和導(dǎo)線卷縮在一起(見(jiàn)圖1.22)。圖1.21導(dǎo)線在插接器內(nèi)搭接圖1.22插接器夾和導(dǎo)線的壓線(5)用松香心型錫焊絲將連接處焊接在一起(見(jiàn)圖1.23)。注意：不要使用酸性錫焊絲焊接。(6)用噴槍加熱熱縮管的連接處并使連接點(diǎn)處于熱縮管的中央位置。加熱連接處直到管子緊緊封住并使焊液從管子兩端流出(見(jiàn)圖1.24)。圖1.23導(dǎo)線的焊接圖1.24熱縮管的使用2．高壓導(dǎo)線在汽車點(diǎn)火線圈至火花塞之間的電路使用高壓點(diǎn)火線，簡(jiǎn)稱高壓線。它分為普通銅芯高壓線及高壓阻尼點(diǎn)火線。帶阻尼的高壓線可抑制和衰減點(diǎn)火系產(chǎn)生的高頻電磁波，降低對(duì)無(wú)線電設(shè)備及電控裝置的干擾。第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)一、汽車電氣系統(tǒng)的組成隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的性能要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的汽車電氣系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)已很難滿足日趨嚴(yán)格的關(guān)于汽車節(jié)能、排放與安全法規(guī)的要求。作為汽車必不可少的蓄電池、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)、照明、信號(hào)、儀表、報(bào)警等傳統(tǒng)意義上的汽車電器也發(fā)生著巨大的變化，特別是電子控制技術(shù)在汽車工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得汽車電氣系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，并朝著電子化、集成化、智能化的方向發(fā)展。圖1.25所示為上海桑塔納2000型轎車電氣系統(tǒng)的組成圖。這些電氣設(shè)備可以說(shuō)是現(xiàn)代轎車的最基本裝備。圖1.25上海桑塔納2000型轎車電氣設(shè)備汽車電氣設(shè)備按功能可分電源、起動(dòng)、點(diǎn)火、照明與信號(hào)、儀表與報(bào)警、電子控制裝置、輔助裝置等部分，見(jiàn)圖1.26。圖1.26汽車電氣設(shè)備組成1.電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)由蓄電池、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器及工作狀況指示裝置(電流表、充電指示燈)等組成。其作用