模塊十 汽車(chē)電路及故障

模塊十汽車(chē)電路及故障解析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.在掌握汽車(chē)電器的結(jié)構(gòu)、功能與工作原理的基礎(chǔ)上全面掌握汽車(chē)電器故障的綜合分析和相關(guān)處置技能;2.學(xué)習(xí)掌握汽車(chē)電器的主要檢測(cè)與分析方法,能夠熟練使用檢測(cè)設(shè)備;3.正確判讀汽車(chē)電路,能夠進(jìn)行汽車(chē)電器的基本檢測(cè)工作。10.1概述汽車(chē)電路則是將越來(lái)越復(fù)雜的電氣系統(tǒng)按照它們各自的工作特性和相互的內(nèi)在聯(lián)系,通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),構(gòu)成的一個(gè)完整的供電和用電系統(tǒng)。10.1.1汽車(chē)電氣的線(xiàn)材及標(biāo)識(shí)在當(dāng)今主流車(chē)型上,按其傳輸內(nèi)容可分為數(shù)據(jù)線(xiàn)和電力線(xiàn)兩類(lèi);按其工作電壓則可分為低壓導(dǎo)線(xiàn)和高壓導(dǎo)線(xiàn)兩種類(lèi)型;而低壓導(dǎo)線(xiàn)又分為普通導(dǎo)線(xiàn)、特種電纜兩種類(lèi)型。1.數(shù)據(jù)導(dǎo)線(xiàn)2.普通低壓導(dǎo)線(xiàn)(1)導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑汽車(chē)電氣系統(tǒng)中所用的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)徑均在0.5mm2

以上。(2)導(dǎo)線(xiàn)的顏色和色標(biāo)其中線(xiàn)徑在4mm2

以上的導(dǎo)線(xiàn)采用單色,而線(xiàn)徑4mm2

以下的導(dǎo)線(xiàn)均采用雙色,搭鐵線(xiàn)則均為黑色。3.特種電纜(1)啟動(dòng)電纜啟動(dòng)電纜用來(lái)連接蓄電池與起動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)的主接線(xiàn)柱,截面有25mm2、35mm2、50mm2,70mm2

等多種規(guī)格,允許電流達(dá)1000A(2)蓄電池的搭鐵電纜這種電纜是由銅絲編織而成的扁形軟銅線(xiàn),國(guó)產(chǎn)汽車(chē)常用的搭鐵線(xiàn)長(zhǎng)度有300mm、450mm、600mm、760mm四種規(guī)格。(3)高壓導(dǎo)線(xiàn)高壓導(dǎo)線(xiàn)用來(lái)傳送高電壓,高壓導(dǎo)線(xiàn)分為銅芯線(xiàn)和阻尼線(xiàn)2種類(lèi)型。10.1.2汽車(chē)電路圖的釋讀1.汽車(chē)電路圖電路圖是用圖形符號(hào)按工作順序或功能布局繪制的,詳細(xì)表示汽車(chē)電路的全部組成和連接關(guān)系,不考慮實(shí)際位置的簡(jiǎn)圖2.汽車(chē)電氣線(xiàn)路圖線(xiàn)路圖是根據(jù)電器設(shè)備在汽車(chē)上的實(shí)際安裝位置繪制的全車(chē)電路圖或局部電路圖。

3.汽車(chē)電器位置圖汽車(chē)電器位置圖用來(lái)表示汽車(chē)電器零件的安裝位置,便于維修時(shí)查找故障零件,4.汽車(chē)電氣線(xiàn)束圖汽車(chē)電氣線(xiàn)束圖是表達(dá)汽車(chē)線(xiàn)束分布情況的圖形,線(xiàn)束圖用來(lái)說(shuō)明線(xiàn)束在車(chē)身上的安裝位置、搭鐵點(diǎn)和線(xiàn)束插接器的基本情況5.車(chē)載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D車(chē)載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和通信介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。6.全車(chē)電路圖的識(shí)圖(1)熟悉圖注信息(2)按回路釋讀(3)熟悉開(kāi)關(guān)的作用10.1.3普通電路故障的檢測(cè)方法1.斷路的檢測(cè)斷路故障可以使用電壓表、試燈、有源試燈、歐姆表或借助跨接線(xiàn)來(lái)檢測(cè)。2.短路的檢測(cè)可用歐姆表來(lái)檢查部件的電阻,若有短路,則電阻值低于規(guī)定值。注意,短路并不一定燒毀熔斷絲,要檢查電流的大小。3.搭鐵回路的檢測(cè)搭鐵就是因絕緣材料破損,致使電流未到達(dá)負(fù)載部件便流到搭鐵點(diǎn),為了確定電路是否在負(fù)載之前搭鐵短路,應(yīng)拆下熔斷絲,將試燈按照串聯(lián)方式接在熔斷絲接點(diǎn)處。如果燈亮,則電路是搭鐵短路。4.額外電壓降的檢測(cè)額外電壓降是指加給負(fù)載部件的電壓被電路別的地方“吞噬”(或“吞噬”一部分),而不足用于該負(fù)載部件。當(dāng)檢測(cè)電路的搭鐵回路時(shí),負(fù)載部件的搭鐵端是電路的正極,而蓄電池的負(fù)極電樁是電路的負(fù)極。通常大于0.1V的電壓降表明在搭鐵回路中存在接觸電阻。5.汽車(chē)電路維修注意事項(xiàng)①電控網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路的現(xiàn)代汽車(chē)上,不允許使用用“試火”這種方法②拆卸蓄電池時(shí),應(yīng)先拆下負(fù)極電纜;裝上蓄電池時(shí),則應(yīng)最后連接負(fù)極電纜。③靠近振動(dòng)部件(如發(fā)動(dòng)機(jī))的線(xiàn)束應(yīng)用卡子固定,并將松弛部分拉緊,以免由于振動(dòng)造成線(xiàn)束與其他部件碰擦;④安裝插接器時(shí),應(yīng)確保連接器連接牢靠。⑤在維修工作中,對(duì)電器和電子元器件應(yīng)輕拿輕放,不能粗暴對(duì)待;若工作時(shí)溫度超過(guò)80℃(如進(jìn)行焊接作業(yè))時(shí),應(yīng)先拆下對(duì)溫度敏感的器件(如繼電器、ECU等)。⑥焊接電子元件時(shí),應(yīng)使用恒溫或功率小于75W的電烙鐵。如無(wú)特殊說(shuō)明,元件引腳距焊點(diǎn)應(yīng)不小于10mm。⑦檢測(cè)小功率晶體管或電子控制單元和傳感器等電子設(shè)備時(shí),一般使用高阻抗(內(nèi)阻≥10kΩ)的數(shù)字式萬(wàn)用表。10.2汽車(chē)電路故障典型分析方法10.2.1故障代碼分析在電路中的應(yīng)用故障代碼所覆蓋的內(nèi)容,是ECU直接控制的輸入和輸出相關(guān)元件(如電動(dòng)汽油泵的繼電器)信息。非直接控制的電控元件的信息,只能通過(guò)現(xiàn)象來(lái)判斷故障(如電動(dòng)汽油泵)。因此,故障代碼和故障現(xiàn)象之間也存在著因果關(guān)系和非因果關(guān)系。(1)有故障代碼卻無(wú)故障現(xiàn)象車(chē)輛在運(yùn)行中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)輕微的、瞬時(shí)的偶發(fā)性間歇故障,很快又恢復(fù)正常(2)有故障現(xiàn)象卻無(wú)故障代碼凡不受ECU直接控制的電子元件和機(jī)械元件或直控元件,因未超出值域和時(shí)域范圍的,有故障現(xiàn)象,但無(wú)故障代碼。(3)線(xiàn)路有故障也不顯示故障代碼ECU并不是監(jiān)測(cè)汽車(chē)上的每一條線(xiàn)路,而有些線(xiàn)路即使發(fā)生相關(guān)故障,ECU也不記錄故障代碼。(4)故障現(xiàn)象和故障代碼的因果關(guān)系10.2.2數(shù)據(jù)流分析在電路中的應(yīng)用數(shù)據(jù)流是電控單元對(duì)所控制的系統(tǒng)正運(yùn)行的控制狀態(tài)的數(shù)量表現(xiàn)形式。在現(xiàn)代汽車(chē)維修的過(guò)程中,對(duì)數(shù)據(jù)流的分析是解決汽車(chē)故障的一個(gè)基本手段,也是判斷汽車(chē)故障的必要過(guò)程。1.數(shù)據(jù)流常用分析方法數(shù)據(jù)流分析方法有多種,常用的有:數(shù)值分析法、時(shí)間分析法、因果分析法、關(guān)聯(lián)分析法和比較分析法等。(1)數(shù)值分析法數(shù)值分析就是對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)值變化規(guī)律和數(shù)值變化范圍進(jìn)行分析,如轉(zhuǎn)速、車(chē)速、故障檢測(cè)儀讀取值與實(shí)際值的差異等。(2)時(shí)間分析法時(shí)間分析是對(duì)數(shù)據(jù)變化的頻率和周期進(jìn)行分析。(3)因果分析法因果分析是對(duì)相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)間響應(yīng)情況和響應(yīng)速度進(jìn)行分析。(4)關(guān)聯(lián)分析法關(guān)聯(lián)分析是對(duì)互為關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)間存在的比例關(guān)系和對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析(指幾個(gè)參數(shù)之間的邏輯關(guān)系)。5)比較分析法比較分析是對(duì)相同車(chē)型及系統(tǒng)在相同條件下的相同數(shù)據(jù)組進(jìn)行的對(duì)比分析。2.數(shù)據(jù)流分析的一般步驟(1)有故障代碼時(shí)在進(jìn)行故障代碼分析并確認(rèn)有故障代碼存在時(shí),一方面可以利用查看記錄故障代碼時(shí)的凍結(jié)數(shù)據(jù)幀,確認(rèn)故障代碼發(fā)生時(shí)的車(chē)輛運(yùn)行工況,另一方面,可以直接找出與該故障代碼相關(guān)的各組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并根據(jù)故障代碼設(shè)定的條件,分析故障代碼產(chǎn)生的原因(2)無(wú)故障代碼時(shí)故障代碼分析后確認(rèn)無(wú)故障代碼存在時(shí),從故障現(xiàn)象入手,根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu),推斷相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù),再用數(shù)據(jù)分析的方法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行觀察和全面分析。10.2.3波形分析在電路中的應(yīng)用為了判斷汽車(chē)電控系統(tǒng)功能是否正常,就必須測(cè)量用于通信的電子信號(hào),用汽車(chē)示波器可以“截聽(tīng)”到汽車(chē)電控系統(tǒng)中的電子對(duì)話(huà),它是用電壓隨時(shí)間變化的圖形來(lái)反映一個(gè)電子信號(hào)。這樣,就可以解決電控系統(tǒng)的測(cè)試問(wèn)題。1.電控系統(tǒng)電子信號(hào)的類(lèi)型直流、交流、頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制和串行數(shù)據(jù)信號(hào)也稱(chēng)為電子信號(hào)的“五要素”。(1)直流(DC)信號(hào)在汽車(chē)電控系統(tǒng)中產(chǎn)生直流(DC)信號(hào)的傳感器或電源裝置有:蓄電池電壓或電控單元(ECU)輸出的傳感器參考電壓,模擬傳感器信號(hào)。(2)交流(AC)信號(hào)在汽車(chē)電控系統(tǒng)中產(chǎn)生交流(AC)信號(hào)的傳感器和裝置有:車(chē)速傳感器、磁脈沖式曲軸位置和凸輪軸位置傳感器、從模擬進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器信號(hào)得到的發(fā)動(dòng)機(jī)真空平衡波形和爆震傳感器等(3)頻率調(diào)制信號(hào)在汽車(chē)電控系統(tǒng)中,產(chǎn)生可變頻率信號(hào)的傳感器有:數(shù)字式空氣流量傳感器、數(shù)字式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器、光電式車(chē)速傳感器、霍爾式車(chē)速傳感器、光電式凸輪軸位置和曲軸位置傳感器、霍爾式凸輪軸位置和曲軸位置傳感器等(4)脈寬調(diào)制信號(hào)在汽車(chē)電控系統(tǒng)中產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)的電路或裝置有:點(diǎn)火線(xiàn)圈一次繞組側(cè)、電子點(diǎn)火正時(shí)電路、廢氣再循環(huán)控制(EGR)閥、排氣凈化電磁閥、渦輪增壓電磁閥和其他控制電磁閥、噴油器、怠速控制電動(dòng)機(jī)、怠速控制電磁閥等,(5)串行數(shù)據(jù)(多路)信號(hào)電控單元都具有故障自診斷功能以及其他串行數(shù)據(jù)傳輸能力,而串行數(shù)據(jù)信號(hào)是由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、車(chē)身控制模塊(BCM)和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(ABSECU)或其控制模塊產(chǎn)生的,2.電子信號(hào)的判定依據(jù)任何一個(gè)汽車(chē)電控系統(tǒng)電子信號(hào)都應(yīng)該具有幅值、頻率、形狀、脈寬和陣列5個(gè)可以度量的參數(shù)指標(biāo)。因此,從“五要素”信號(hào)中得到的這5種判定特征的信息類(lèi)型,是非常重要的。因?yàn)镋CU需要通過(guò)分辨這些特征來(lái)識(shí)別各個(gè)傳感器提供的各種信息,并依據(jù)這些特征來(lái)發(fā)出各種命令,指揮不同的執(zhí)行器動(dòng)作。這就是電控系統(tǒng)電子信號(hào)的5種判定依據(jù)。(1)電子信號(hào)幅值。所謂電子信號(hào)的幅值就是指電子信號(hào)在一定點(diǎn)上的即時(shí)電壓,也表示波形的最高和最低的差值,。(2)電子信號(hào)頻率。所謂電子信號(hào)的頻率就是信號(hào)的循環(huán)時(shí)間,即電子信號(hào)在兩個(gè)事件或循環(huán)之間的時(shí)間,一般指每秒的循環(huán)數(shù)(Hz),也表示每秒的波形周期數(shù)。(3)電子信號(hào)脈沖寬度。所謂電子信號(hào)的脈沖寬度就是指電子信號(hào)所占的時(shí)間或占空比(4)電子信號(hào)形狀。所謂電子信號(hào)的形狀就是指電子信號(hào)的外形特征,它的曲線(xiàn)、輪廓和上升沿、下降沿等。(5)電子信號(hào)陣列。所謂電子信號(hào)的陣列就是指組成專(zhuān)門(mén)信息信號(hào)的重復(fù)方式,例如第1缸傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的上止點(diǎn)同步脈沖信號(hào)。每一類(lèi)型的電子信號(hào)都可以由5種判定依據(jù)中的一個(gè)或多個(gè)特征組成。10.2.4溫度分析在電路中的應(yīng)用汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)生故障或有潛在的故障存在,必然引起汽車(chē)零部件表面的溫度變化或突變。因此,在汽車(chē)不解體故障診斷中,通過(guò)測(cè)試汽車(chē)零部件的溫度變化,能迅速找到汽車(chē)發(fā)生故障的部位。1.紅外測(cè)溫儀的特點(diǎn)非接觸式紅外測(cè)溫儀可快速、準(zhǔn)確、方便地測(cè)量物體的表面溫度,而且不需要直接接觸被測(cè)物體的表面。測(cè)量精度在1℃以?xún)?nèi)。這種性能對(duì)在做預(yù)防性維護(hù)和檢測(cè)表面溫度連續(xù)變化時(shí)特別重要。2.測(cè)溫方法測(cè)溫時(shí),將紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn)要測(cè)的物體,按觸發(fā)器在紅外測(cè)溫儀的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù),需注意以下5點(diǎn):①只測(cè)量表面溫度。紅外測(cè)溫儀不能測(cè)量?jī)?nèi)部溫度。②不能透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫。玻璃有很特殊的反射和透過(guò)特性,不能得出正確的溫度讀數(shù),但可通過(guò)紅外窗口測(cè)溫。紅外測(cè)溫儀最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測(cè)溫(如不銹鋼、鋁等)。③定位熱點(diǎn)。要發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),用紅外測(cè)溫儀瞄準(zhǔn)目標(biāo),然后在目標(biāo)上做上下掃描運(yùn)動(dòng),直至確定熱點(diǎn)。④注意環(huán)境條件。蒸汽、塵土、煙霧等能阻擋紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng),影響測(cè)溫精度。⑤環(huán)境溫度。如果紅外測(cè)溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下,允許儀器在20min內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。3.紅外測(cè)溫儀在汽車(chē)故障診斷中的應(yīng)用紅外測(cè)溫儀