2 電壓降測量

搭建如圖125所示電路,將“+”和“-”間的電壓設定為12 V,記錄不同位置電壓表的讀數。 所需部件:12 V直流電源,1個開關,1個保險絲,連接線若幹,1個12 V\/3 W燈泡,1塊萬用表。

圖125電壓降的測量

Fig. 125Voltage drop measurement

3 五端子繼電器轉換控製

搭建如圖126所示電路,記錄電流表數據。接通電源開關之前,讓培訓師檢查你的電路連接,確保連接正確。所需部件:12 V直流電源,1個開關,1個保險絲,1個繼電器,2個12 V 燈泡,連接線若幹,1塊萬用表。

圖126繼電器的轉換控製

Fig. 126Conversion control by relay

4 三極管功能實驗

搭建如圖127所示的電路,記錄電流表的讀數,並判斷該三極管是開關型還是放大型。接通電源開關之前,讓培訓師檢查你的電路連接,圖127三極管功能測試

Fig. 127Triode function test

確保連接正確。所需部件:12V直流電源,1個開關,1個保險絲,NPN、PNP型三極管各1個,100 Ω、300 Ω電阻器各1個,連接線若幹,1個12 V燈泡。

二、 汽車電氣係統測試

使用萬用表檢測車輛蓄電池休眠電流,如圖128所示。

圖128休眠電流測試

Fig. 128Dormancy current test

(1) 打開車輛的機蓋,關閉車上所有用電設備,然後把車門鎖起來,如果有遙控的車輛,注意要用遙控把車子鎖起來;

(2) 蓄電池負極的搭鐵線斷開;

(3) 將萬用表調到電流擋位,注意使用大量程,一般汽車的量程選擇在10 A,有的萬用表可以自動調整量程大小,隻要擋位選擇正確即可;

(4) 然後把調好的萬用表紅筆與車身搭鐵線相連,黑筆與電瓶負極樁頭相連;

(5) 以上操作完成後,等待30 s,讀取萬用表上的休眠電流數值,從而判斷汽車是否存在漏電故障。現在汽車上的用電設備比較多,電流值小於50 mA以下都是正常的,如果大於50 mA,必須要檢查漏電設備。

任務2認識汽車電氣係統

掌握汽車電氣係統的組成與特點;

掌握汽車電路的工作狀態和檢測方法;

掌握汽車電路圖讀識的方法;

熟練使用工具、儀器測量電路的狀態;

培養社會主義核心價值觀。

一、 汽車電氣係統的組成與特點

1 汽車電氣係統的組成

汽車電氣係統的功能是保證車輛在行駛過程中的可靠性、安全性和舒適性,如圖129所示。汽車電氣係統可以分為以下幾個部分:

1—LED車燈 LED power

2—車身電子 Body electronics

3—導航和娛樂係統 Navigation & entertainment

4—電源管理係統 Battery management system

5—排放係統 Exhaust system

6—電子刹車 Electronic braking

7—12 V轉48 V電源 12 V to 48 V power

8—電子轉向 Electronic steering

9—發動機管理係統 Engine management

10—安全係統 Safety system

圖129汽車電氣係統

Fig. 129Automobile electric system(1) 電源係統

電源係統包括蓄電池、交流發電機及電壓調節器。

(2) 起動係統

起動係統包括起動機、起動繼電器等。

(3) 點火係統

現代汽車的點火係統包括點火開關、點火線圈、電控單元(ECU)、傳感器、火花塞等。

(4) 照明係統

包括前照燈、霧燈、牌照燈、車內頂燈、儀表板照明燈、行李箱燈等。

(5) 儀表係統

包括轉速表、車速表、裏程表、燃油、冷卻液溫度表等。

(6) 信號係統

包括聲音信號和燈光信號,製動信號燈、轉向信號燈、倒車信號燈以及各種報警指示燈。

(7) 其他輔助電氣係統

雨刮及清洗係統、電動車窗、電動座椅、中控門鎖、防盜係統、空調係統、駕駛安全係統等。

(8) 配電設備

常用的配電裝置有汽車線束、開關、保險絲、繼電器、插接器等。

(9) 電子控製係統

常見的有發動機管理係統、防抱死製動係統(ABS)、安全氣囊(SRS)、動力轉向助力係統(ESP)、自動變速器控製係統等。

2 汽車電氣係統的特點

不同品牌的汽車,布線方式、電器設備數量、控製邏輯等各具特點,但都遵循以下規律。

(1) 低壓

汽車用電設備的額定電壓有12 V和24 V兩種。汽油車上普遍采用12 V,重型柴油車多采用24 V。

但隨著汽車電氣係統的發展,目前汽油車輛上也有需要用到48 V,甚至75 V以上的電壓。

(2) 直流

汽油車的用電設備采用直流電,由蓄電池和矽整流交流發電機提供。

(3) 單線並聯

並聯是指汽車上的用電設備與蓄電池、發電機並聯,且都有各自的控製支路,互不幹擾。

單線是指汽車上的用電設備正極采用導線與蓄電池、發電機的正極相連,負極則通過導線或自身殼體與車身、發動機、變速器等金屬部分與電源負極相連,形成回路。汽車車身等金屬部件作為用電設備的公共負極導線,可以簡化線路,便於維修,減輕重量,降低油耗。

(4) 負極搭鐵

搭鐵是指在單線製的連接方式中,蓄電池的負極通過一根導線連接到車身、發動機、變速器等金屬部分,用電設備負極連接到就近的金屬部件,從而形成回路的方式。

二、 汽車電路的組成

所有的汽車電路都有五個基礎組成部分:電源、保護裝置、控製裝置、負載、導線,如圖130所示。

1—電源 Power source

2—保險絲 Fuse

3—控製裝置 Control device

4—負載 Load

5—導線 Conductor

圖130汽車電路的基礎組成

Fig. 130Composition of automotive circuit1 電源

汽車電路中,電源就是指蓄電池和發電機,負極常稱為搭鐵或接地。電流回路如圖131所示。

2 保護裝置

電流大會產生過熱,容易損壞導線或元器件,甚至發生危險。因此,電路中常常需要安裝熔斷器,俗稱保險絲(如圖132所示)、易熔線或者斷路器,來進行過電流保護與過熱保護。當回路中電流過大產生較多的熱量,溫度達到保護裝置熔點時,就自動熔斷,起到保險的作用。

圖131汽車電流回路

Fig. 131Current circuit圖132汽車保險絲

Fig. 132Fuse

3 負載

負載就是消耗電能的元器件。所有會消耗電能的電器設備,都稱為負載。常見的汽車電路中的負載有:車燈、線圈、電機、汽車空調、汽車音響等。

4 控製裝置

最簡單的控製裝置就是開關,通過操作開關來控製負載的工作。控製裝置不僅僅是控製回路的通與斷,比如燈光亮度調節開關就通過控製回路中電流的大小來控製車燈的亮度。常見的汽車控製裝置有:繼電器,晶體管(二極管、三極管),電子控製單元(ECU)等。

5 導線與線束

導線有低壓導線和高壓導線之分,高壓線根據耐壓等級選用,采用線芯截麵積小,但絕緣包層很厚的電線。

低壓電路導線主要根據工作電流大小和機械強度選擇。隨著汽車上使用的電器增多,導線數量增多,為便於安裝和檢修,采用色線布置,色線分單色和雙色線(如圖133所示),雙色線主色為基礎色(2\/3),輔色為環布導線的條色帶或螺旋色帶(1\/3),且標注時主色在前,輔色在後。

線束,在汽車上,為了使線路布局清晰,安裝方便和絕緣保護,汽車導線除高壓線和蓄電池導線外,都用絕緣材料(如薄聚氯乙烯帶)纏繞包紮成束,稱為線束,如圖134所示。

紅 Red白 White黑 Black藍 Blue黃 Yellow

圖133雙色導線

Fig. 133Twocolor conductor

圖134汽車線束

Fig. 134Wire harness

汽車線路的連接常用到插接器,插接器可分以下兩類:第一類是連接線束和電器元件;第二類是連接線束與線束。插接器如圖135所示。

圖135插接器

Fig. 135Connectors

三、 汽車電路的識讀

不同品牌,不同車型電路圖各具特點,但都同樣具有上述五個基本組成部分。讀懂電路圖首先要理解電路的基本原理,其次要掌握汽車各個係統的基本組成和原理。比如空調係統,該係統由哪些元器件組成?這些元器件是如何連接的?如何實現其功能的?(如風扇轉動需要由電動機帶動,電機需要電源、搭鐵、開關等形成回路)。最後根據各廠商的具體電路特點識讀電路圖。

識讀電路圖有以下注意要點和技巧:

(1) 分清三類電路:① 電源和搭鐵線路,電流由蓄電池經配電盒或保險絲架後,如何到達用電器,用電器如何接地;② 控製線路,控製線路一般由控製單元發出,到各執行器,分清楚執行器的驅動信號線、供電線、搭鐵線;③ 信號線路,汽車電路中常見為各種開關輸入信號以及傳感器的輸入信號。

(2) 學會將電路化繁為簡,所有線路均可以化簡到電路的五個基本部分。

(3) 正確判斷電路的串並聯關係,搞清楚有無導線共用,搭鐵共用等。

1 大眾車係電路圖識讀

大眾汽車車型較多,電路圖的表達方式相同或相近,隻要讀懂了任一車型的電路圖以後,識讀大眾各類車型的電路圖也就容易了。

(1) 大眾汽車電路圖符號

大眾汽車電路圖符號與實物對照見表11,其中列舉了部分元件的實物。表11電路圖符號與實物對照表

Tab. 11Electrical symbol and material object

電路圖符號實物電路圖符號實物電路圖符號實物(2) 大眾汽車元器件字母代號含義

元器件在電路圖中是主體,用框圖輔以相應的代號表示,通常用字母或字母加數字的組合對元器件進行標注,大眾汽車字母代號含義見表12。表12大眾汽車字母代號含義

Tab. 12Volkswagen letters

字母代號代號的含義A蓄電池B起動機C交流發電機C1電壓調節器D點火開關E手動開關F自動開關G儀表、傳感器類H電喇叭類字母代號代號的含義J繼電器、控製單元K指示燈類L霧燈、開關\/照明類M車外照明、信號類N電磁線圈類P火花塞插頭Q火花塞R收音機S保險絲類字母代號代號的含義T插接器U點煙器、插座類V電動機類W車內照明類X牌照燈Y模擬表、數字鍾類Z加熱裝置類(3) 大眾汽車電路接線代碼說明

在大眾汽車電路圖中,電路元件的接線點都以接線代碼的方式標注出來。這些代碼無論在電路的何處出現,相同的代碼都代表相同的接點。

圖136中,起動機B上有兩個接線代碼分別為30與50的接點,而在點火開關D上也有代碼30與50的兩個接點。這兩個元件的代碼30與30之間是相連接的,30號線表示常電源,直接與蓄電池正極相連接,不受點火開關的控製;代碼50與50之間也是相連接的,50號線是受點火開關控製的,隻有在點火開關位於起動擋時,50號線才得電並供給負載電路。

圖136電路接線代碼

Fig. 136Wiring code

(4) 保險絲與繼電器

大眾車係中,保險絲與繼電器多采用中央配電盒方式,如捷達、帕薩特、桑塔納係列轎車等。

如圖137所示,為桑塔納轎車中央配電盒正麵,它幾乎集中了全部保險絲,中央配電盒安裝在製動踏板上部,保險絲容量用不同的顏色加以區別,全車極少數保險絲設置在蓄電池附近。中央配電盒內也集中了幾乎全部繼電器。圖138所示為中央配電盒反麵,幾乎全部主線束均從中央配電盒背麵插接後通往各用電器,這樣全車線束也都集中在駕駛室的儀表板附近。

圖137中央配電盒正麵

Fig. 137Front side of central distribution box圖138中央配電盒反麵

Fig. 138Back side of central distribution box

目前大眾車係中,都采用車載電網控製單元J519作為中央配電盒。它具有供電端子控製、燈光控製、雨刮控製、轉向信號控製、風擋玻璃加熱、個性化設置等功能。圖139所示為邁騰轎車的車載電網控製單元J519。保險絲盒也自成一體,如圖140所示。

圖139車載電網控製單元

Fig. 139Power management unit

圖140保險絲盒

Fig. 140Fuse box

(5) 電路圖中導線的說明

大眾汽車電路圖表達了兩種性質的線路連接方式,即內部連線和外部接線,如圖141所示。

圖141導線的說明

Fig. 141Description of conductors

內部連線,在圖中以細線畫出,這部分連接是存在的,但線路是不存在的。標示線路隻是為了說明這種連接關係,同時使電路圖更加容易被理解。

外部接線,在電路中是真實存在的導線,用粗實線畫出,每條線上都標注有導線的顏色和截麵積。電路導線顏色用字母表示,大眾汽車電路導線顏色標碼說明見表13。如果導線是雙色的,則以兩種顏色的字母共同標記,放在前麵的是主色,後麵的是輔助色,如sw\/ge、gr\/ws等。導線的截麵積以數字標示在導線顏色旁邊,單位是mm2。表13大眾汽車導線顏色說明

Tab. 13Conductor color description of Volkswagen

縮寫顏色色標縮寫顏色色標sw黑色gn綠色br褐色bl藍色ro或rt紅色vi或li紫色or橘黃色gr灰色rs粉紅色ws白色ge黃色(6) 電路圖識讀

① 電路圖結構

大眾電路圖結構如圖142所示。

圖142電路圖結構

Fig. 142Circuit placement

② 電路圖含義說明

以桑塔納2000噴油器控製電路為例說明大眾車係電路圖的含義,如圖143所示。圖中各部分含義如下:

圖143電路圖例

Fig. 143Wiring diagram description

1——三角箭頭:表示下接下一頁電路圖。

2——保險絲代號:圖中S5\/10 A表示該保險絲位於保險絲座5號位,10安培。

3——繼電器板上(中央配電盒)插頭連接代號:表示多針或單針連接和導線的位置,例如D13表示多針插頭連接,D區域的13號針腳。

4——接線端子代號:表示電器元件上接線端子數\/多針插頭連接針腳號碼,如T80\/3表示80個接線端子中的第3號針腳。

5——元件代號:在電路圖圖注中可以查到元件名稱。

6——元件的符號:可參見電路圖符號說明。

7——內部接線(細實線):該接線並不是作為導線設置,而是表示元件或導線束內部的電路。

8——指示內部接線的去向:字母表示內部接線在下一頁電路圖中與標有相同字母的接線相連。

9——接地點的代號:在電路圖圖注中可查到該代號接地點在汽車上的位置。

10——線束內連接線的代號:在圖注中可查到該不可拆卸式連接位於哪個導線束內。

11——插頭連接:例如T8a\/6表示8針a插頭第6號針腳。

12——附加保險絲符號:例如S123\/10 A表示在中央配電盒附加繼電器板上第23號保險絲,10安培。

13——導線的顏色和截麵積(單位:mm2):見表13的相關說明。

14——三角箭頭:指示元件接續上一頁電路圖。

15——指示導線的去向:框內的數字指示導線連接到哪個接點編號,如圖144所示。

16——繼電器位置編號:表示繼電器板上繼電器位置編號。

17——繼電器板上的繼電器或控製器接線代號:該代號表示繼電器多針插頭的各個針腳,如圖145所示。例如2\/30中2表示繼電器板上2號繼電器的2號腳,30表示繼電器\/控製器的30號端子。

圖144指示碼的含義

Fig. 144Indicator code description

圖145繼電器相關含義

Fig. 145Relay description

③ 指示導線讀圖方法