汽車電路分析第1章-初識(shí)汽車電路

1、第1章 初識(shí)汽車電路 1.1 認(rèn)識(shí)汽車電路的組成、特點(diǎn)和類型1.2 了解汽車電路圖的類型 1.1 認(rèn)識(shí)汽車電路的組成、特點(diǎn)和類型1.1.1 汽車電路及組成1汽車電路為使汽車的電器設(shè)備工作，按照它們各自的工作特性及相互間的內(nèi)在聯(lián)系，用導(dǎo)線和車體把電源、電路保護(hù)裝置、控制器件及用電設(shè)備等裝置連接起來，構(gòu)成能使電流流通的路徑，此路徑稱為汽車電路。2汽車電路的組成汽車電路主要由以下五部分組成，如圖1-1所示。 圖1-1 汽車電路(燈光電路)的組成1) 電源汽車上裝有兩個(gè)電源，即蓄電池和硅整流發(fā)電機(jī)。其功能是保證汽車各用電設(shè)備在不同情況下都能投入正常工作。2) 用電器汽車用電設(shè)備包括電動(dòng)機(jī)、電磁閥、燈泡

2、、儀表、各種電子控制器件和部分傳感器等。3) 控制器件除了傳統(tǒng)的各種手動(dòng)開關(guān)、壓力開關(guān)、溫控開關(guān)外，現(xiàn)代汽車還大量使用了電子控制器件，包括簡(jiǎn)單的電子模塊(如電子式電壓調(diào)節(jié)器、點(diǎn)火控制器等)和微電腦形式的電子控制單元(如發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元、自動(dòng)變速器電子控制單元等)。電子控制器件和傳統(tǒng)的開關(guān)在汽車電路上的主要區(qū)別是電子控制器件需要單獨(dú)的工作電源，并配用各種形式的傳感器。4) 電路保護(hù)裝置電路保護(hù)裝置主要有熔斷絲(俗稱保險(xiǎn)絲)、電路斷電器及易熔線等，其功能是在電路中起保護(hù)作用。當(dāng)電路中流過超過規(guī)定的電流時(shí)及時(shí)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)。5) 汽車用導(dǎo)線汽車用

3、導(dǎo)線包括低壓導(dǎo)線和點(diǎn)火用高壓導(dǎo)線。低壓導(dǎo)線用于將以上各種裝置連接起來構(gòu)成電路。此外，汽車上通常用車體代替部分從用電器(也稱為用電設(shè)備或用電部件)返回電源的導(dǎo)線。高壓導(dǎo)線連接點(diǎn)火線圈與分電器、分電器與各缸火花塞，完成高壓電的傳輸。1.1.2 汽車電路的基本特點(diǎn)1低壓直流汽車電氣系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓有12V、24V兩種，目前汽油車輛普遍采用12V電路系統(tǒng)，而重型柴油車輛多采用24V電路系統(tǒng)。對(duì)于發(fā)電裝置來說，12V電路系統(tǒng)所需的額定電壓為14V，24V系統(tǒng)所需的額定電壓為28V。低壓電氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是安全，蓄電池的單格數(shù)量少，有利于減少蓄電池的質(zhì)量和尺寸；白熾燈的燈絲較粗，壽命較長(zhǎng)。汽車采用直流電源系

4、統(tǒng)的原因是發(fā)動(dòng)機(jī)要靠啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，啟動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，而蓄電池的電能在消耗后又必須用直流電充電。2并聯(lián)、單線制為了讓各用電器能獨(dú)立工作，互不干擾，各用電器均采用并聯(lián)方式連接，每條電路均有自己的控制器件以及保護(hù)裝置。控制器件可以保證每條電路的獨(dú)立工作，保護(hù)裝置用來防止因電路短路或超載而引起導(dǎo)線及用電器的損壞。單線制是指從電源到用電器只用一根導(dǎo)線連接，用汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等金屬機(jī)體作為另一根共用導(dǎo)線，線路簡(jiǎn)化清晰，安裝和檢修方便，且電器部件也不需與車體絕緣。所以現(xiàn)代汽車普遍采用單線制，但在特殊情況下，有時(shí)也需要采用雙線制。3負(fù)極搭鐵采用單線制時(shí)，蓄電池的一個(gè)電極接到車體上，稱為“搭鐵”。若蓄電池的負(fù)極

5、與車體連接，則稱為負(fù)極搭鐵；反之，則稱為正極搭鐵。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外汽車均統(tǒng)一采用負(fù)極搭鐵。4網(wǎng)絡(luò)控制由于汽車智能化的要求，多數(shù)用電設(shè)備的工作電流已不再由單一的開關(guān)信號(hào)來控制，而由具有一定邏輯關(guān)系的多個(gè)信號(hào)來控制。這些控制構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即用電設(shè)備是否工作是由網(wǎng)絡(luò)控制的。網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是引入了電子控制單元(ECU)，ECU連接著特定部位的傳感器，每個(gè)傳感器提供一路信號(hào)。在各種用電設(shè)備的工作電流控制中有些信號(hào)是共用的，所以汽車上各個(gè)電子控制單元也要靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來連接。隨著汽車電氣技術(shù)的發(fā)展，擬人思維的功能控制需要的信號(hào)越來越多，需要滿足的關(guān)系越來越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展。目前，汽車車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在向C

6、AN總線制過渡。5各分系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立汽車電路由相對(duì)獨(dú)立的分系統(tǒng)組成，全車電路一般包括以下幾部分：(1) 電源電路由蓄電池、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。(2) 啟動(dòng)電路由啟動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)繼電器、啟動(dòng)開關(guān)及啟動(dòng)保護(hù)裝置組成。(3) 點(diǎn)火電路由點(diǎn)火線圈、分電器、電子點(diǎn)火器、火花塞、點(diǎn)火開關(guān)等組成。由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行點(diǎn)火控制時(shí)，可以不使用分電器(即無分電器的微機(jī)控制點(diǎn)火系)。(4) 照明與信號(hào)電路由前照燈、霧燈、示寬燈、轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、倒車燈、電喇叭等及其控制繼電器和開關(guān)組成。(5) 儀表與報(bào)警電路由儀表、傳感器、各種報(bào)警指示燈及控制器組成。(6) 電子控制裝置電路由電子

7、控制燃油噴射系統(tǒng)、自動(dòng)變速器、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、恒速控制及懸架平衡控制系統(tǒng)等組成。(7) 輔助裝置電路由可提高車輛安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等各種功能的電器裝置組成。輔助裝置電路因車型不同而有所差異，一般包括擋風(fēng)玻璃刮水/清洗裝置、擋風(fēng)玻璃除霜/防霧裝置、啟動(dòng)預(yù)熱裝置、音響裝置、車窗電動(dòng)升降裝置、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)裝置及中央電子控制門鎖裝置等。1.1.3 汽車電路的類型根據(jù)汽車電路功用的不同，一般可將汽車電路分為電源電路、搭鐵電路與控制電路；根據(jù)控制器件與用電部件之間是否使用繼電器，汽車電路可分為直接控制電路和間接控制電路；按照在電路中是否采用電子控制器件，汽車電路可分為電子控制電路和非電子控制電路。1.

8、 電源電路、搭鐵電路與控制電路或信號(hào)電路電源電路(也稱配電電路)主要為電器部件提供電源，俗稱為電器部件的“火”線。如圖1-2所示電路中，用電設(shè)備為電喇叭，電源為蓄電池，從蓄電池正極經(jīng)熔斷絲到電喇叭之間的線路ABH段是為電喇叭提供電源的電路。圖1-2 汽車電路的功能2直接控制電路與間接控制電路1) 直接控制電路直接控制電路最基本、最簡(jiǎn)單的汽車電路。這種控制電路中不使用繼電器，控制器件與用電部件串聯(lián)，直接對(duì)用電部件進(jìn)行控制。如圖1-1中，直接控制電路為：蓄電池正極過載保護(hù)器件控制器件用電器(燈泡)搭鐵蓄電池負(fù)極。2) 間接控制電路在控制器件與用電部件之間使用繼電器或電子控制器的電路稱為間接控制電路

9、。如圖1-3所示，控制器件和繼電器電磁線圈所處的電路稱為控制電路，用電器(負(fù)載)和繼電器觸點(diǎn)所處的電路稱為主電路。圖1-3 繼電器3電子控制電路與非電子控制電路1) 非電子控制電路非電子控制電路(手動(dòng)控制電路)指的是由手動(dòng)開關(guān)、壓力開關(guān)、溫控開關(guān)及滑動(dòng)變阻器等傳統(tǒng)控制器件對(duì)用電器進(jìn)行控制的電路。如圖1-1和圖1-2所示都是非電子控制電路。汽車上的手動(dòng)開關(guān)主要是點(diǎn)火開關(guān)、照明燈開關(guān)、信號(hào)燈開關(guān)及各控制面板與駕駛座附近的按鍵式、撥桿式開關(guān)及組合式開關(guān)等。2) 電子控制電路目前電子控制技術(shù)在現(xiàn)代汽車上得到了廣泛應(yīng)用，電子控制取代其他控制模式成為現(xiàn)代汽車控制的主要方式，如發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械控制燃油噴射被電子

10、控制燃油噴射所取代，自動(dòng)變速器及ABS由液壓控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮涌刂频?。電子控制電路增加了信?hào)輸入元件和電子控制單元(ECU)，由電子控制單元對(duì)用電設(shè)備(執(zhí)行器)進(jìn)行自動(dòng)控制。如圖1-4所示為電子控制(微機(jī)控制)的點(diǎn)火系電路。圖1-4 日產(chǎn)汽車六缸發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)點(diǎn)火(無分電器式微機(jī)控制點(diǎn)火系)電路圖 1.2 了解汽車電路圖的類型1.2.1 電氣連接簡(jiǎn)圖電氣連接簡(jiǎn)圖是按全車各獨(dú)立電氣系統(tǒng)劃分的，圖中既有電氣設(shè)備圖形符號(hào)，又有電氣設(shè)備外形特征圖形，使整個(gè)電路識(shí)讀起來更為直觀簡(jiǎn)便。如圖1-5所示為日產(chǎn)(NISSAN)柴油貨車充電和啟動(dòng)系統(tǒng)連接簡(jiǎn)圖，這種圖完整地表達(dá)了充電和啟動(dòng)系統(tǒng)的電氣及線路連接，但卻不能清晰

11、、方便地反映充電和啟動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，并且識(shí)讀這種連接圖比較費(fèi)時(shí)間。隨著汽車電氣設(shè)備和電子控制系統(tǒng)的不斷增多，汽車電路日趨復(fù)雜，這類連接圖顯得越來越不實(shí)用。圖1-5 日產(chǎn)(NISSAN)柴油貨車充電和啟動(dòng)系統(tǒng)連接簡(jiǎn)圖1電流表；2啟動(dòng)開關(guān)；3啟動(dòng)開關(guān)接線端子；4預(yù)熱指示燈；5磁場(chǎng)繼電器；6電壓調(diào)節(jié)器；7交流發(fā)電機(jī)；8蓄電池；9電源開關(guān)；10空氣預(yù)熱器；11啟動(dòng)機(jī)；12啟動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)；13電磁預(yù)熱開關(guān) 1.2.2 布線圖1布線圖的特點(diǎn)如圖1-6所示，布線圖是指專門用來標(biāo)記電氣設(shè)備的安裝位置、外形、線路走向等的指示圖。它按照全車電氣設(shè)備安裝的實(shí)際方位繪制，部件與部件之間的連線按實(shí)際關(guān)系繪出，并將線束

12、中同一路的導(dǎo)線盡量畫在一起。這樣，汽車布線圖就較明確地反映了汽車實(shí)際的線路情況。在檢查線路時(shí)，利用布線圖可以很容易找到導(dǎo)線中間的分支、接點(diǎn)，為安裝和檢測(cè)汽車電路提供了方便。但因其線條密集，縱橫交錯(cuò)，也給讀圖、查找和分析故障帶來了不便。1發(fā)電機(jī)；2電壓調(diào)節(jié)器；3電流表；4蓄電池；5啟動(dòng)機(jī)；6啟動(dòng)繼電器；7點(diǎn)火開關(guān)；8點(diǎn)火線圈；9分電器；10刮水器開關(guān)；11刮水電動(dòng)機(jī)；12暖風(fēng)開關(guān)；13電動(dòng)機(jī)；14熔斷絲盒；15火花塞；16機(jī)油壓力表；17油壓傳感器；18冷卻液溫度表；19冷卻液溫度傳感器；20燃油表；21燃油傳感器；22喇叭繼電器；23喇叭按鈕；24電喇叭；25工作燈；26閃光器；27轉(zhuǎn)向燈開關(guān)

13、；28、31轉(zhuǎn)向指示燈；29、32前小燈；30、33室內(nèi)燈；34車燈開關(guān)；35牌照燈；36、37儀表燈；38制動(dòng)燈；39閱讀燈；40制動(dòng)開關(guān)；41閱讀燈開關(guān)；42變光器；43、44前照燈；45遠(yuǎn)光指示燈； 46防空/霧燈開關(guān)；47防空/霧燈；48掛車導(dǎo)線插座 圖1-6 汽車布線圖 2布線圖的繪制原則(1) 布線圖中的元器件、部件、組件和設(shè)備等項(xiàng)目，應(yīng)盡量采用其簡(jiǎn)化外形(如圓形、方形、矩形)來表示，為了便于識(shí)圖，必要時(shí)也允許用圖形符號(hào)表示。(2) 在布線圖中，接線端子應(yīng)用端子代號(hào)表示。(3) 導(dǎo)線可用連續(xù)線或中斷線表示。連續(xù)線是用連續(xù)的實(shí)線來表示端子之間實(shí)際存在的導(dǎo)線。中斷線是用中斷的實(shí)線來表示

14、端子之間實(shí)際存在的導(dǎo)線，并在中斷處標(biāo)明去向。1.2.3 電路原理圖1電路原理圖特點(diǎn)電路原理圖可以清楚地反映出電氣系統(tǒng)各部件的連接關(guān)系和電路原理，如圖1-7所示。從圖1-7中可看出，電路原理圖具有以下特點(diǎn)：(1) 用電氣符號(hào)表達(dá)各種電氣部件簡(jiǎn)單明了。(2) 在大多數(shù)圖中，電源線畫在圖的上方，搭鐵線畫在圖的下方，電流方向自上而下。電路較少迂回曲折，電路圖中電器串、并聯(lián)關(guān)系十分清楚，電路圖易于識(shí)讀。(3) 各電器不再按在車上的安裝位置布局，而是依據(jù)工作原理，在圖中合理布局，使各系統(tǒng)處于相對(duì)獨(dú)立的位置，從而易于對(duì)各電器進(jìn)行單獨(dú)的電路分析。(4) 各電器旁邊通常標(biāo)注有電器名稱及代碼(如控制器件、繼電器、

15、過載保護(hù)器件、用電器、鉸接點(diǎn)及搭鐵點(diǎn)等)。(5) 電路原理圖中所有的開關(guān)及用電器均處于不工作的狀態(tài)，例如點(diǎn)火開關(guān)是斷開的，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，車燈關(guān)閉等。(6) 導(dǎo)線一般標(biāo)注有顏色和規(guī)格代碼，有的車型還標(biāo)注有該導(dǎo)線所屬電氣系統(tǒng)的代碼。根據(jù)以上標(biāo)注，易于對(duì)照定位圖找到該電器或?qū)Ь€在車上的位置。圖1-7 汽車電路原理圖實(shí)例2電路原理圖分類電路原理圖可以分為整車電路原理圖和局部電路原理圖。(1) 整車電路原理圖。為了需要，常常要盡快找到某條電路的始末，以便分析確定有故障的路線。在分析故障原因時(shí)，不能孤立地僅局限于某一部分，而要將這一部分電路在整車電路中的位置及與相關(guān)電路的聯(lián)系都表達(dá)出來。(2) 局部電路原

16、理圖。為了弄清汽車電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個(gè)部件之間相互連接的關(guān)系，弄懂某個(gè)局部電路的工作原理，常從整車電路圖中抽出某個(gè)需要研究的局部電路(如點(diǎn)火系統(tǒng)電路)，參照其他詳細(xì)的資料，必要時(shí)根據(jù)實(shí)地測(cè)繪、檢查和試驗(yàn)記錄，將重點(diǎn)部位進(jìn)行放大、繪制并加以說明。1.2.4 線束圖1. 線束圖的特點(diǎn)如圖1-8所示，整車電路線束圖常用于汽車廠總裝線和修理廠的連接、檢修與配線。線束圖主要表明電線束與各用電器的連接部位、接線端子的標(biāo)記、線頭、插接器(連接器)的形狀及位置等。這種圖一般不去詳細(xì)描繪線束內(nèi)部的電線走向，只將露在線束外面的線頭與插接器作詳細(xì)編號(hào)或用字母標(biāo)記。它是一種突出裝配記號(hào)的電路表現(xiàn)形式，非常便于安裝、配線、檢測(cè)與維修。如果再將線束圖各線端都用序號(hào)、顏色準(zhǔn)確無誤地標(biāo)注出來，并與電路原理圖和布線圖結(jié)合起來使用，則會(huì)起到更大的作用，并且能收到更好的效果。圖1-8 汽車線束圖2線束圖的繪制由于線束安裝圖主要是以線束的形式出現(xiàn)的，圖面的線條較少，各部件之間連接的表達(dá)就成為其主要的內(nèi)容。(1) 汽車線束圖由多個(gè)