汽车电路识读与检修基础.ppt

Click to edit Master Title Style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,汽车电气线路识读与应用,山东交通学院,卞良勇,汽车电气线路检修基础,一、电器设备的组成,传统电器设备包括,：,1,、充电系统（电源系统）,2,、起动系统,3,、点火系统,4,、照明信号与警告系统,5,、仪表系统,6,、其他辅助电器,汽车整车电器设备包括满足车辆运行的基本设备和为了提高车辆安全性、舒适性而增加的一些电子控制系统组成。,1,、充电系,由发电机、调节器、蓄电池以及充电指示灯等组成，是汽车用电设备的电源,；,2,、起动系,主要由起动机、起动继电器、起动开关、起动保护装置，起动预热装置组成，其主要任务是起动发动机；,行星齿轮式减速起动机,3,、,点火系,主要由分电器、点火线圈、火花塞和高压线组成。,其功能是产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。,照明信号系统,头灯（前照灯）（,Head Lamp,）,雾灯（,Fog Lamp,）,倒车灯（,Back Up Lamp,）,室内灯（,Room Lamp,）,仪表灯（,Meter Lamp,）,示宽,灯（,Clearance Lamp,）,停,车灯（,Parking Lamp,）,牌照灯（,License Plate Lamp,）,指示用,尾灯（,Tail Lamp,）,方向指示灯（,Turn Signal Lamp,）,刹车灯（,Brake Lamp,）,照明用,警告灯,油压警告灯（,Oil Pressure Warning Lamp,）,充电警告灯（,Charge Warning Lamp,）,油量警告灯（,Fuel Level Warning Lamp,）,远光指示灯（,High Beam Indicator,）,驻车刹车使用灯（,Parking Brake Lamp,）,冷却水温警告灯（,Water Temperature Lamp,）,阻风门使用灯（,Chock Lamp,）,5仪表,主要有燃油表、机油压力表、水温表、车速表等；其主要功能是监测发动机的工作状况或车辆的运行状况。,燃油表,水温表,车速表,发动机速度表,6,、,辅助设备,一般包括,风窗刮水及清洗装置、风窗除霜装置、空调、音响、中控锁、电动窗、电动后视镜等。,其主要功能是提高车辆的安全性、舒适性和使用方便性。辅助电器因车型的不同，配置也不一样。,7,、电子控制装置,（,1,）电子控制燃油喷射系统（,EFI-Electronic Fuel Injection,）,发动机舱内进气管道上有“,EFI”,字样,（,2,）电控自动变速器（,AT-Automatic Transmission/Transaxle,自动变速器换档操纵控制台,（,3,）电动转向系统,（,EPS-Electronic Power Steering,）,（,4,）,电控悬架系统,Electronic suspension,system,（,5,）制动防抱死系统（,ABS-Anti-lock Brake,System,）,汽车尾部有“,ABS”,字样,（,6,）辅助乘员保护系统,（,SRS-Supplemental Restraint,System(,安全气囊,),）,方向盘上有“,SRS AIRBAG”,字样,（,7,）自动空调,（,A/C-Air Condition,）,空调控制面板上有“,AUTO”,字样,二、汽车电器线路的,特点,1,、线路与电路的基本概念,任何电源向外供电，任何用电设备要使用电能，都必须用导线将电源与用电设备两者合理地连接起来，让电流形成回路，才能使电流在用电器中作功。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，故又称为线路。,2,、电路结构特点,汽车的种类很多，各种汽车电器设备的数量不等，其安装位置、接线方法等也各有差异，但不论进口汽车还是国产汽车，也不论是大车还是小车，其电器电路的设计一般都遵循一定的规律。,汽车电路结构，工作过程和故障性质等方面具有共同特点的。,（,1,）低压供电,汽车用电源电压有,12V,和,24V,两种。将来可能发展成为,42V,电气系统。,（,2,）直流电源,主要从蓄电池充电角度来考虑；,（,3,）单线制,汽车上所有用电设备是并联的，汽车发动机、底盘等金属机体，作为各种电器的公用电路，由用电器到电源只需一条导线；,（,4,）负极搭铁,我国,JB515-64,汽车、拖拉机用电设备技术条件,中规定的必须负极搭铁，国外也如此。,（,5,）用电设备并联,所谓用电设备并联，是指汽车上的各种用电设备都采用并联方式与电源连接，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。,（,6,）装有保护装置,为了防止电路或元件因搭铁或短路而烧坏电线束和用电设备，各种类型的汽车上均安装有保险装置。这些保险装置有的串接在元器件,(,或零部件,)回路中，也有的串接在支路中。,（,7,）大电流开关通常加中间继电器,汽车中大电流的用电器如启动机、电喇叭等工作时的电流很大,(,例如通过启动机的电流一般约,100,200A),，如果直接用开关控制它们的工作状态，往往会使控制开关早期损坏。因此，控制大电流用电设备的开关常采用加中间继电器的方法，即采用控制继电器线圈的小电流，由继电器闭合后的触点为用电设备提供大电流。,（,8,）,具有充放电指示,汽车上蓄电池的充电、放电情况一般由电流表指示，也有用指示灯指示。对于前者，当蓄电池向外供电、发电机向蓄电池充电时，都可从电流表上指示出来。对于后者，发动机未启动或低速运转时点亮，一旦发动机运转带动发电机转速超过,1000r,rain,以上时，充电指示灯熄灭，以示处于充电状态。,需要说明的是，由于启动机和电喇叭的用电量大,(,十几安几百安,),，故它们的工作电流一般不经过电流表。,（,9,）汽车电路上有颜色和编号特征,随着汽车用电设备的增加，导线数目也在不断增多，为便于识别和检修汽车电器设备，汽车电路中的低压线通常由不同的颜色组成，并在汽车电器线路图上用颜色的字母代号标注出。,（,10,）,汽车电器线路由单元电路组合而成,汽车电器线路尽管复杂，但都是由完成不同功能、相对独立的单元电路组成。,（,1,）电源电压的波动性 电源电压总体上在,8V,14.5V,之间变化，每一瞬间也是不断变化的。,（,2,）瞬时过电压 主要由电感性负载，如喇叭电磁离合器各种电动机等产生。瞬时过电压峰值高（可达,290V,），持续时间短（,0.1S,或更短），极易引起电子组件的损坏和电子控制器的误动作。应特别注意预防。例如：不能在发动机工作时拆除电瓶线或发电机电枢线（会产生,50V,100V,的瞬时过电压）。,3,、汽车,电路的工作特点,任何的电磁振荡都会产生电磁波，这种电磁波不仅对车上具有高频响应特性的电子控制系统产生干扰，还会干扰车上的收音机和其它通信设备。,1,）车内干扰源,如分电器和直流电动机的火花放电等。这种放电产生的电磁波中的高频部分传输距离较远，形成对外界的干扰源。而车载无线电话的电磁波发射同样会产生上述干扰，,2),车外干扰源,由车外的收发两用机之类的无线电设备、雷达、广播电台等发射的无线电波也会干扰到车上的电子设备，使其失去控制。,所以车上的所有电气设备都应有良好的电磁屏蔽措施。比如加屏蔽罩，使用屏蔽线等。,（,3,）无线电干扰,4,、电路故障特点,（,1,）电路故障的分类,1,）按故障发生的时间长短分为：渐发性故障和突发性故障。渐发性故障通常是由于零件的摩擦和磨损引起的。突发性故障是由于短路或断路引起的。,2,）按其对电子设备功能的影响程度可分为：破坏性故障和功能性故障。破坏性故障是指不进行彻底维修或更换零件就不能继续工作的故障。功能性故障是指经过调整和局部检修即可恢复其功能的故障。,（,2,）电路故障的影响因素,温度,例如温度高时电子元件易产生热击穿；温度低时蓄电池容量下降；直流电机在温度高时转速会变慢等。,湿度,如分电器、电子线路板、线束插头等受湿度影响易造成漏电、腐蚀。,沙尘,会引起触点接触不良、或吸收水分后引起漏电。,化学腐蚀,如盐、碱、电解液、机油添加 剂、刹车油、防冻液等会对电器元件产生腐蚀。,震动和冲击,经常引起插接件接触不良、线路断路、摩擦断路或短路等。,过电压和过电流,过电压易引起电子元件击穿、灯泡损坏、设备误动作；过电流易引起线路短路、直流电机损坏。,3,）元件老化 如电容量减小、绝缘电阻变小、触点烧蚀等。会引起较大的测量和控制误差，,影响组件的功能或性能,。,1,）元件击穿,一般是由过电压，过电流或者过热而造成组件短路或断路。,2,）元件的热稳定性差,特别是电子元件易产生热击穿，,影响组件的功能或性能,（,3,）电路故障的性质,三、汽车电路配电器件,包括电路中的连接器，控制器，保护器以及配电器盒。,（一）电路连接器件（电线和插头）,1,、电线和线束,（,1,）电线的分类：低压线 高压线 屏蔽线,（,2,）电线的选用原则,是根据电线的,绝缘,程度，通过的,电流,和需要的,机械强度,确定的。,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。,汽车电系属于低压供电，工作电流大，电压损失也大。电压损失过大将影响电气设备的正常工作，因此在导线截面及选用时，要保证电压损失不得超过一定值：,12V,系统不大于,0.5V,，,24V,系统不大于,1.0V,。导线的实际工作电流，不允许大于导线的允许载流量。,在前两项都满足的条件下，还要考虑导线的,机械强度。规定低压线的最小截面距不少于,0.5 mm,2,；,高压线主要考虑耐电压值和线芯电阻（,6K,-,25K,/m,）。,汽车用低压导线允许载流量,(,单位,A,),截面积,(,mm,2,),0.5,0.75,1.0,1.5,2.5,4,6,10,16,25,35,50,载流,(60,),7.5,9.6,11.4,14.419.2,25.2,33,45,63,82.8,102,129,载流量,(100,),12.5,16,19,24,32,42,55,75,105,138,170,215,电线长度的选择,电线长度,电流,美规线号,1),颜色,现在所用的电线绝缘层颜色一般为双色，由主色和辅色组成。主色为导线的基础颜色（面积最大的颜色），辅色为导线上呈轴向条纹的色条或者螺旋状的色环。,主要颜色确定以后，相应的辅色要按照配套规定（随电气系统的不同而不同）选择。,（,3,）电线的识别,在电路图中电线的识别,包括电线的,颜色,和,截面积,两方面,国产汽车电系各电路采用的电线主色,序号,电路名称,主色,颜色代号,1,电源电路,红,R,2,点火、起动电路,白,W,3,大灯、雾灯等外部照明电路,蓝,Br,4,灯光信号电路,绿,G,5,防雾灯及车身内部照明电路,黄,Y,6,仪表、警报装置和喇叭电路,棕,Br,7,收音机、电钟、点烟器等辅助装置电路,紫,V,8,各种辅助电动机及电气操纵装置,灰,Gr,9,接地（搭铁）线,黑,B,电线颜色的英文缩写如表下所示,代号,英文,颜色,代号,英文,颜色,L,BL,BLU,Blue,蓝,B,、,BLK,Black,黑,Y,YEL,Yellow,黄,ORN,Orange,橘黄,G,GRN,Green,绿,PPL,Purple,紫,W,WHT,White,白,DK,Dark,深色的,VIO,Violet,紫,LT,Light,淡色的,PNK,Pink,粉红,Gr,、,GRY,Grey,灰,Br,BRN,Brown,棕,R,、,RED,Red,红,代号,中文含义,代号,中文含义,g e,黄色,gr,灰色,w s,白色,gn,绿色,r o,红色,br,棕色,l i,紫色,ws,黑色,b l,蓝色,德国大众公司电线颜色及意义,2,）导线截面积 单位为,mm,2,例如：,YW1.5,代表主色为黄色，辅色为白色，截面积为,1.5,mm,2,的电线。,LT YEL2.0,代表主色为浅黄色，截面积为,2.0,mm,2,的电线。,DK GRY1.0,代表主色为深灰色，截面积为,1.0,mm,2,的电线。,（,4,）电线束,为使全车线路规整，安装方便及保护导线的绝缘层，汽车上的全车线路除高压线、蓄电池电缆和起动机电缆外，一般将将走向相近的同区域的不同规格的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束。,线束一般由电线、端子、插接器、保护套以及各种附件组成。现在普遍采用分段式线束，这种线束易于更换且成本较低。,线束的包扎：,a.,电缆半叠包扎法，涂绝缘漆，烘干，以增加电缆的强度和绝缘性能。,b.,新型线束，局部塑料包扎后放入侧切口的塑料波纹管内，使其强度更高，保护性能更好，查找线路故障方便。,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，其抽头恰好在各电器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。,线束结构图,插接件在车上的分布,2,、连接器,现在普遍采用插接式连接器。插接器由阴阳两部分组成，分别称为插座和插头。连接器有不同的规格型号外形和颜色，要注意区分。,二、电路控制器件,1,、开关,可分为单开关和组合开关两种。,点火开关和多功能组合开关是汽车电路中最重要的开关是多档组合开关。,开关的表示方法有三种：,结构图法；,表格法；,档位图法。,最常用的是表格法和档位图法。,包括开关和继电器两类,2,、继电器,（,1,）分类,1,）按用途分类可分为：,功能型和控制型继电器两种。像闪光继电器刮水继电器等就属于功能型继电器，而普通的单纯起电路通断与转换的继电器都属于控制型继电器。,2),按触点状态分为：常开型，常闭型和混合型三种。,3),按控制方式分：电流型和电压型,电流型控制继电器是按一定电流值而动作的继电器；它和其他元件组成实用电路，如汽车上的闪光继电器，电流越大，闪光频率越高。,电压型继电器是按一定电压值动作的继电器，既当被控制的电路电压大于或小于一定值时继电器就接通或断开被控制的电路。如灯光继电器、喇叭继电器等。电压继电器主要用来控制大电流消耗电路，这种继电器的线圈控制电压一般要大于,7V,才能工作，而小于,5V,就停止工作。,4按连接方式分为：,接线柱式和插接式,5),按保护方式分为：,电阻保护式和二极管保护式,2,、控制型继电器的作用,用小电流控制大电流。,3.,电磁继电器的主要特性参数,(1),额定工作电压或额定工作电流：这是指继电器工作时线圈需要的电压或电流。一种型号的继电器的构造大体是相同的。为了适应不同电压的电路应用，一种型号的继电器通常有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区别。,(2),直流电阻：这是指线圈的直流电阻。有些产品说明书中给出额定工作电压和直流电阻，这时可根据欧姆定律求出额定工作电流。,(3),吸合电流：它是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际使用中，要使继电器可靠吸合给定电压可以等于或略高于额定工作电压。一般不要大于额定工作电压的,1.5,倍。否则会烧毁线圈。,(4),释放电流：它是指继电器产生释放动作的最大电流。如果减小处于吸合状态的继电器的电流，当电流减小到一定程度时，继电器恢复到未通电时的状态，这个过程称为继电器的释放动作。释放电流比吸合电流小得多。,(5),触点负荷：它是指继电器触点允许的电压或电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小。应用时不能用触点负荷小的继电器去控制大电流或高电压。例如：,JRX-13F,电磁继电器的触点负荷是,30A 12V,，就不能用它去控制,220V,的电路通断。,30,三、,电路保护器件,包括易熔线，熔断器和断路保护器,这些电路保护器件是为了防止过载以及短路而烧坏汽车电气设备和导线。,1,、易熔线,是截面积小于被保护电路导线的可长时间通过额定电流的铜线或铝合金导线，长度一般为,50,200mm,，通常安装在电路的起始端（蓄电池正极附近）。,当线路中有超过额定电流数倍的电流时，易熔线首先熔断（熔断过程较长），用于保护重要电路，如北京切诺基设有五条易熔线，分别保护充电电路、预热加热器、雾灯、灯光及辅助电路。,易熔线的外套要耐热、绝缘性能良好（如玻璃丝），且不能捆绑与线束内部。,国产易熔线的规格,标称容量,/A,截面积,/mm,2,额定电流,/A,5s,熔断电流,/A,颜色,20,0.3,13,150,棕,40,0.5,20,200,绿,60,0.85,25,250,红,80,1.25,33,300,黑,美国易熔线的规格,熔线规格,颜色,12,蓝,14,棕,16,红,18,绿,20,橙,American wire gauge,（美国线规）简称直径,0.46,英寸为,4/0,号，,0.00124,为,48,号，,4/0,号与,48,号间按等比级数分为,52,个号。,公制导线型号,(mm2),美国线规型号,0.220.350.50.81.02.03.05.08.013.019.032.0,24222018161412108642,电线截面积的公英制对照,日本易熔线的规格,标称容量,/A,截面积,/mm2,额定电流,/A,5s,熔断电流,/A,颜色,20,0.3,13,150,蓝,40,0.5,20,200,绿,60,0.85,25,250,红,80,1.25,33,300,黑,使用易熔线时应注意：,易熔线熔断时，一定是主电路和大电流电路发生故障，必须先找出短路的原因，排除故障。不能随意更换比规定容量大的易熔线或者用粗导线代替。易熔线的四周不能用聚四氟乙烯塑料带包扎,。,2,、熔断器,（,1,）分类,按熔断器的结构可分为：玻璃管式，瓷芯式，片式，金属丝式和平板式，如下图所示。,（,2,）材料 熔断丝的材料一般是锌、锡、铅、铜等的合金。,（,3,）性能要求：,通过,110%,额定电流时不熔断通过,135%,额定电流时，,60S,内熔断；,通过,150%,额定电流时，,1M,为无故障。,(8),在拆卸发动机电子控制系统线路之前，应首先切断电源，即将点火开关断开,(0FF),，拆下蓄电池负极搭铁线（注意具有防盗功能的车辆的防盗密码要记住）。,(9),测量两个端子间或两条线路间的电压时，应将万用表的,2,个表笔与被测的两个端子或两根导线接触,(,图,a);,测量某个端子或某条线路的电压时，应将万用表的正表笔与被测的端子或线路接触，而将万用表的负表笔与地线接触,(,图,b),。,(10),检查端子、触点或导线等的导通性，是指检查端子、触点或导线是否通路，可用万用表电阻档测量电阻值的方法进行检查。,2,、汽车电路万用表检测的基本操作方法,（,1),电阻测量方法,将万用表置于电阻档的适当位置并校零后，即可以测量电阻值。电子控制系统的元器件,(,传感器、执行器、,ECU,、继电器和线路等,),的技术状况，都可以用检测其电阻值的方法来判断。,（,2,）直流电压测量的方法,将万用表选择在直流电压,(V),档,(,以下的万用表,V,档即为直流电压档,),，将表笔接至被测两端。,用测量电压的方法可以检查各种控制信号电压和电路上各点的电压,(,信号电压或电源电压,),以及元器件上的电压降。,（,3),断路,(,开路,),检测方法,如图所示的配线有断路故障，可用“检查导通性”或“测量电压”的方法来确定断路的部位。,“,检查导通性”方法,a.,脱开连接器,A,和,C,，测量它们之间的电阻值，如图所示。若连接器,A,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,之间的电阻值为,，则它们之间不导通,(,断路,);,若连接器,A,的端子,2,与连接器,C,的端子,2,之间的电阻值为,0,，则它们之间导通,(,无断路,),。,b.,脱开连接器,B,，测量连接器,A,与,B,、,B,与,C,之间的电阻值。若连接器,A,的端子,1,与连接器,B,的端子,1,之间的电阻值为,0,，而连接器,B,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,之间的电阻为,，则连接器,A,的端子,l,与连接器,B,的端子,l,之间导通，而连接器,B,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,之间有断路故障存在。,“,测量电压”方法。,在,ECU,连接器端子加有电压的电路中，可以用“测量电压”的方法来检查断路故障,(,如图所示,),。,在各连接器接通的情况下，,ECU,输出端子电压为,5 V,的电路中，如果依次测量连接器,A,的端子,1,、连接器,B,的端子,1,和连接器,C,的端子,1,与车身,(,搭铁,),之间的电压时，测得的电压值分别为,5 V,、,5 V,和,0 V,，则可判定,:,在连接器,B,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,之间的配线有断路故障存在。,（,4),短路检查方法,如果配线短路搭铁，可通过检查配线与车身,(,搭铁,),是否导通来判断短路的部位,(,如图所示,),。,脱开连接器,A,和,C,，测量连接器,A,的端子,1,和端子,2,与车身之间的电阻值。如果测得的电阻值分别为,0,和,，则连接器,A,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,的配线与车身之间有搭铁短路故障。,脱开连接器,B,，分别测量连接器,A,的端子,1,和连接器,C,的端子,1,与车身之间的电阻值。如果测得的电阻值分别为,和,0,，则可以判定,:,连接器,B,的端子,1,与连接器,C,的端子,1,之间的配线与车身之间有搭铁短路故障。,