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1.2 汽车电路识读与检修方法

1.2.1 电路与电路图

(1)电路

电流流过的路径称为电路。它是为了某种需要,由某些电工设备或元器件通过一定方式组合起来的。

汽车照明电路包括下列四个部分。

①电源 电源是为电路提供电能的设备和器件,如图1-2所示,包括蓄电池和发电机。

图1-2 汽车蓄电池

②负载 负载就是消耗电能的设备和器件(如灯泡等用电器),如图1-3所示。

图1-3 负载(汽车灯泡)

③控制元件 如图1-4所示,控制电路的工作状态。

图1-4 汽车仪表上的开关

④导线 将用电设备和元器件通过一定方式连接起来,提供电流的通路,如图1-5所示。

图1-5 汽车导线

(2)电路图

电路常用电路图表示,图中的设备或者元器件用国家统一标准规定的符号表示,见表1-1。用统一规定的图形符号画出的电路叫作电路图,如图1-6所示。

表1-1 电路图中的元器件名称与图形符号对照表

图1-6 电路图

1.2.2 汽车电路图常用图形符号

虽然不同车型的电路图不相同,但是汽车电路图所采用的符号大体相同。汽车电路图中使用的各种常用电气符号见表1-2。

表1-2 汽车电路图中使用的各种常用电气符号

1.2.3 汽车电路图的类型与识读

(1)汽车电路图的类型

汽车电路图是把各电气部件的图形符号通过线条连接在一起,用于表示各电气系统的工作原理及电气部件之间的连接关系,同时还可表示各种电气部件及线束等在车上的具体位置。

汽车电路图可分为电气布线图、电路原理图以及定位图三种。

1)电气布线图

①布线图的特点 布线图是专门用来标记电气设备的安装位置、外形以及线路走向等的指示图,如图1-7所示,为传统的汽车电路表示方法。它按照全车电气设备安装的实际方位绘制,部件与部件之间的连线按实际关系绘出,并将线束中同路的导线尽量画在一起。所以,布线图能较明确地反映汽车实际的线路情况,查线时导线中间的分支、接点很容易找到,为安装及检测汽车电路提供方便。因其导线密集,纵横交错,不能清晰、方便地反映出各电气系统的工作原理,并且有识读所需时间较长的不足之处。

图1-7 汽车照明和信号系统电路

1—右前照灯;2—右前组合灯;3—右侧灯;4—右前接线板;5—熔断器盒;6—20A熔断器;7—电流表;8—闪光器;9—启动机;10—蓄电池;11—电源总开关;12—右后组合灯;13—右转向指示灯;14—转向灯开关;15—左转向指示灯;16—暖风电动机与后备厢门控灯开关;17—后备厢门控灯;18—左后组合灯;19—制动灯开关;20—顶灯开关;21—顶灯;22—发动机罩灯开关;23—发动机罩灯;24—喇叭按钮;25—喇叭继电器;26—喇叭;27—变光开关;28—车灯开关;29—灯光继电器;30—左前接线板;31—左侧灯;32—左前组合灯;33—左前照灯;①—电源;②—侧灯电源;③—侧灯;④—尾灯;⑤—前照灯;⑥—前组合灯

②布线图的识别方法

a.布线图中的元器件、部件、组件和设备等项目,尽量采用简化外形(如方形、矩形、圆形)表示,为了方便识图,必要时使用图形符号表示。

b.在布线图中,接线端子以端子代号表示。

c.导线可用连续线或者中断线表示。连续线是用连续的实线来表示端子之间实际存在的导线。中断线是用中断的实线来表示端子之间实际存在的导线,并且在中断处标明去向。

2)电路原理图

①电路原理图的特点 电路原理图可清楚地反映出电气系统各部件的连接关系及电路原理,具有下列特点。

a.用电气符号表示各种电气部件。

b.一般电源线在图上方,接地线在图下方,电流方向自上而下。电路简洁明了,电路图中电气串联及并联关系清楚,电路图易于识读。

c.各电气部件依据工作原理合理布局,不再按照电气部件在车上的安装位置布局,使各系统相对独立,易于对各用电设备进行单独的电路分析。

d.各电气部件旁边一般标注有电气名称及代码(如控制器件、过载保护器件、继电器、用电器、铰接点以及搭铁点等)。

e.电路原理图中所有开关及用电器均处于不工作状态,例如点火开关关闭、发动机不工作以及车灯关闭等。

f.导线通常标注有颜色和规格代码,有的车型还标注有该导线所属电气系统的代码。根据以上标注,易于对照定位图找到该电气或者导线在车上的位置。

桑塔纳汽车空调电路原理图如图1-8所示。

图1-8 桑塔纳汽车空调电路原理图

148—热敏开关;149—散热器与冷凝器电风扇;150—空调继电器;151—减荷继电器;152—制冷系统高压切断开关;153—鼓风机变速开关;154—鼓风机换挡电阻;155—鼓风机;156—进风门电磁阀;157—制冷量控制开关;158—压缩机工作开关;159—压缩机电磁离合器;160—空调启用开关;161—室温控制开关;162—急速升高电磁阀;163—空调控制开关照明灯;164—空调启用指示灯

②电路原理图的识读方法

a.判断该电气系统的控制方式如果属于电子控制系统,则要把该系统的线路分成电控单元与电源的连接电路,信号输入电路及执行器工作电路进行分析,如果该用电器电路中使用了继电器,则要区分主电路和控制电路。

b.识图由用电器入手。比较容易把与之相关的控制器件查找出来。

c.运用回路原则。将用电器与电源正负极构成的回路找出。

d.注意各元器件的串、并联关系,尤其要注意几个元器件共用电源线、共用接地线以及共用控制线的情况。

3)定位图

定位图的特点如下。

①表示线束同各用电器的连接部位,接线端子和插接器联系及位置。

②将线束的线头与插接器作编号或者用字母标记。

③突出配线记号,方便安装、配线、检测与维修。

定位图可直观地反映出各电器及线路在车上的具体位置。

(2)汽车电路图的识读

①牢记电气图形符号 汽车电路图是利用电气图形符号来表示其构成和工作原理的。所以,必须牢记电路图形符号的含义,才可看懂电路原理图。

②熟记电路标记符号 为了方便绘制和识读汽车电气电路图,有些电气装置或者其接线柱等上面都赋予不同的标志代号。

③掌握各种开关在电路中的作用 对于多层多挡接线柱的开关,要按层、按挡位以及按接线柱逐级分析其各层各挡的功能。有的用电设备受两个以上单挡开关(或者继电器)的控制,有的受两个以上多挡开关的控制,其工作状态较为复杂。当开关接线柱较多时,首先抓住从电源来的一两个接线柱,再逐个分析与其他各接线柱相连的用电设备处于何种挡位,从而将控制关系找出。对于组合开关,实际线路是在一起的,而在电路图中又按照其功能画在各自的局部电路中,遇到这种情况必须仔细研究识读。

④浏览全图 分割各个单元系统

a.熟记各局部电路之间的内在联系及相互关系。要读懂汽车电路图,首先必须掌握组成电路的各个电气元件的基本功能及电器特性。在大概掌握全图的基本原理的基础上,再将一个个单元系统电路分割开来,这样就容易将每一部分的主要功能及特性抓住。

b.在框划各个系统时,一定要遵守回路原则,注意既不可漏掉各个系统的组件,也不可多框划其他系统的组件,一般规律为各电气系统只有电源和总开关是公共的,其他任何一个系统均应是一个完整的独立的电气回路,也就是包括电源、开关(保险装置)、电器(或电子线路)以及导线等。由电源的正极经导线、开关、熔丝到电器后搭铁,最后回至电源负极。

c.从整车电路来讲,各局部电路除电源电路公用之外,其他单元电路都是相对独立的,但它们之间也存在着内在联系(如信号共享)。所以识图时,不但要熟悉各局部电路的组成、特点、工作过程和电流流经的路径,还要了解各局部电路之间的联系及相互影响。这是迅速将故障部位找出并排除故障的必要条件。

⑤牢记回路的原则 任何一个完整的电路都是由电源、熔断器、开关、用电设备、控制装置、导线等组成。电流流向必须由电源正极出发,经过熔断器、开关、控制装置、导线等到达用电设备,再经过导线(或搭铁)回到电源负极,才可构成回路。所以电路读图时,有三种思路。

a.沿着电路电流的流向由电源正极出发,顺藤摸瓜查到用电设备、开关以及控制装置等回到电源负极。

b.逆着电路电流的流向由电源负极(搭铁)开始,经过用电设备、开关以及控制装置等回到电源正极。

c.从用电设备开始依次查找其控制开关、连线以及控制单元,到达电源正极和搭铁(或电源负极)。

1.2.4 汽车线路常见故障和基本检修方法

(1)汽车电气线路故障常用诊断与检修流程

①听取客户陈述故障情况。详细了解故障现象和发生故障时的情况及环境,包括下列信息:车型、气候条件、操作条件、路况系统症状、维修情况及购车后是否加装其他附件等。

②确认故障症状。运转系统,必要时要进行路试。查看客户所反映的情况属实与否,同时注意观察运行之后的种种现象。如不能再现故障,可进行故障模拟实验。

③识读系统电路,分析相关电路原理。仔细阅读该车型电路和相关材料,拆开画出与故障现象相关的系统电路,弄清电路的工作原理和系统工作电流走向,对系统电路进行关联性分析以缩小故障诊断范围。

④分析故障原因。详细分析导致该故障现象的可能原因,根据理论分析和工作经验对故障现象可能原因遵循从易到难进行排查。

⑤具体诊断、修复电路。选择合适的诊断检测设备和工具确诊故障点并修复。

⑥验证电路恢复正常与否。对电路进行系统检修之后,在所有模式下运转系统,确认系统在所有工况下运转正常,确认在诊断及修理过程中没有造成新的故障。

(2)汽车电气线路故障诊断与检修方法

汽车线路故障常用诊断及检修的方法很多,比较常用的有直观法、检查熔断器法、刮火法、试灯法、短路法、替换法以及模拟法等。

①直观法 直观法为直接观察的方法,它不使用任何仪器、仪表,通过维修人员的直观感觉来检查和排除故障。当汽车电气系统的某个部分发生故障时,会出现冒烟、火花、异响、焦臭以及高温等异常现象。借助人体的感觉器官,听、摸、闻、看等对汽车电器进行直观检查,进而判断出故障的所在部位。这对于有一定经验的维修人员来说,不仅可以依靠直观检查来发现一些明显的故障,而且还可以发现一些比较复杂的故障,从而大大地提高检修速度。例如,汽车在行驶中,突然发现转向灯与转向指示灯均不亮的故障,用手一摸发现闪光器发烫,则说明闪光器电路已经烧毁短路。

②检查熔断器法 当汽车电气系统出现故障时,首先应查看熔断器完好与否。有些故障非常简单,就是熔断器烧断或者处于保护状态。此时,通过检查熔断器,即能判断故障部位。如汽车在行驶中,如果某个电器突然停止工作,同时该支路上的熔断器熔断,则说明该支路有搭铁故障存在。某个系统的熔断反复烧断,则表明该系统一定有类似搭铁的故障存在,不应只是更换熔断器了事。汽车上常用的电路保护装置有两种:一种是双金属片式电路熔断器(简称断路器);另一种则是普遍应用的熔断器。

③刮火法 刮火法又叫作试火法,通常应用于判断线束或导线有无开路。拆下用电设备的某一线头对汽车的金属部分碰试,根据有无火花,判断是否开路。这种方法比较简单,是广大汽车维修人员经常使用的方法。搭铁试火法可分为直接搭铁与间接搭铁两种。

a.直接搭铁,是未经过负载而直接搭铁产生强烈的火花。例如,怀疑电源到制动灯开关一段线路有故障,可以拆下制动灯开关上的线头直接搭铁碰试。如果出现强烈火花,说明这段线路正常;如果火花弱,说明这段线路的某一线头接触不好或有脏污;如果无火花出现,说明这段线路有断路故障。

b.间接搭铁,是通过汽车电器的某一负载搭铁而产生微弱的火花来判断线路或者负载的情况,例如,将点火线圈低压侧搭铁,如果火花微弱,说明这段线路正常,回路是经过点火线圈一次绕组搭铁;如果无火花,则表明电路有断路。

刮火法不宜用来检查汽车电子电路,以免损坏电子元件。但在必要时可采用一段细导线(通过电流很小)来做刮火试验。

④试灯法 用一个汽车灯泡作为临时试灯,检查线束是否开路或短路、电器或电路是否有故障等。此方法尤其适合于检查不允许直接短路的带有电子元器件的电器。例如,若燃油系统不喷油,就可以简单地以试灯法来缩小故障范围。将喷油器插头取下,在线束一侧的插头上相应于喷油器线圈的两个端子上接上试灯,将点火开关打开,转动发动机,如果试灯随发动机的转动一闪一闪地发亮,就表明故障不在控制器及其线束一侧,而集中在喷油器和油路。反之,则认为喷油器得不到喷油指令,故障在控制器和其线束一侧。

在检测汽车电气系统的断路时,可在被怀疑断路处跨接上试灯。如果试灯亮,说明电路有断路;反之,则说明电路正常。

⑤短路法 短路法又叫作短接法,即用一根导线将某段导线或某一电器短接后观察用电器的变化。例如,当打开转向信号灯,发现转向信号灯出现闪烁微光,这时即可用导线将转向信号灯灯壳人为地进行搭铁,如果这时转向信号灯亮度正常了,说明此处搭铁不良。

⑥替换法 替换法常用于故障原因较为复杂的情况,能对可能产生的原因逐一进行排除。其具体做法是:用一个已知是完好的零部件来替换被认为或者怀疑是有故障的零部件。如果替换后故障消除,说明原件有故障;否则,则说明原件正常。

⑦模拟法 有时当车辆送去维修时,故障并不出现,所以必须模拟故障发生时的条件。模拟法应用于对各种传感器、控制器、指示机构以及插接件等的判断。实质上就是怀疑电路中某些元器件有故障,进行发生条件模拟验证后诊断故障。常见的模拟方法有以下几种。

a.车辆振动模拟法。某些故障发生在车辆行驶在粗糙路面上或者发动机振动时。在这种情况下,如图1-9所示,应模拟相应情况下的振动。

图1-9 模拟振动法

b.热敏感性(温度)模拟法。某些故障发生在炎热天气或者车辆温度达到一定程度时,在这种情况下,要想确定电气元件热敏感与否,应用加热枪或者类似的工具加热该元件,如图1-10所示。

图1-10 热敏感性(温度)模拟法

c.浸水模拟法。某些故障只发生在高湿度或者雨雪天气,在这种情况下,可以借助浸湿车辆或把车辆驶过清洗机喷水的路段来模拟故障情况。

d.电负载模拟。某些故障也可能对电负载敏感,在这种情况下,打开所有附件(包括空调、后车窗除雾器、收音机、前照灯等),然后进行诊断。

e.冷启动或热启动模拟。在某些情况下,只有当车辆冷启动时才会发生电器故障,或者在车辆短暂熄火之后热启动时发生。

(3)汽车电气线路故障诊断及检修注意事项

检修汽车电路故障时,应注意不要随意拆卸和更换导线或电器,否则有可能导致人为故障,使故障进一步扩大。注意事项如下。

①拆卸蓄电池时,总是最先将负极电缆拆下;装上蓄电池时,总是最后连接负极电缆。拆下或装上蓄电池电缆时,应保证点火开关或其他开关都已断开,否则会造成半导体元器件的损坏;切勿颠倒蓄电池接线柱极性。

②允许使用欧姆表及万用表的R×100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体三极管,防止电流过载损坏它们。当更换晶体管时,应首先接入基极,拆卸时,则应最后拆卸基极。

③拆卸和安装元件时,应切断电源,如果没有特殊说明,元件引脚距焊点应在10mm以上,以免烙铁烫坏元件,且宜使用恒温或者功率小于75W的电烙铁。

④更换烧坏的熔丝时,应使用相同规格的熔丝。使用比规定容量大的熔丝会造成电器损坏或引发火灾。

⑤靠近振动部件(如发动机)的线束部分应用卡子固定,将松弛部分拉紧,以免由于振动导致线束与其他部件接触。

⑥不要粗暴地对待电器,也不能随意乱扔。无论好坏器件,均应轻拿轻放,防止使其承受过大冲击。

⑦进行维护时,如果温度超过80℃(如进行焊接时),应先拆下对温度敏感的零件(如ECU)。

⑧安装固定零件时,应保证线束不要被夹住或被破坏,应确保插头插接牢固。与尖锐边缘磨碰的线束部分应用胶带缠起来,防止损坏。

⑨电气设备应轻拿轻放,防止过大的冲击载荷造成电气设备的损坏。

⑩通导性测试笔不能接于一个带电的电路中,否则,测试笔中的灯会被烧毁。

要定期用欧姆表对跨接导线本身进行通导性的测试。导线自身接头产生的电阻会影响到故障诊断的正确性。

熔断器熔断后,必须真正找到故障原因,彻底将故障排除。一定不要使用更高额定值的熔断器进行更换。一定要参阅维修手册或者用户手册,以确认更换的电路保护装置符合规定。

绝对不允许使用比规定容量大的易熔线。易熔线熔断,可能是主要电路发生短路,所以需要仔细检查,彻底将隐患排除。不能和其他导线搅和在一起。

1.2.5 汽车线路分析

汽车总线路按车辆结构类型、电气设备数量、安装位置以及接线方法而各有所异,但其线路一般都遵循下列几个原则。

①汽车上两个电源——发电机和蓄电池必须是并联的。

②各用电设备也是并联,并有各自的开关控制。

③汽车上各电气的接线大多数采用单线制。

④电流表必须能测量蓄电池充、放电电流的大小。所以凡由蓄电池供电时,电流都要经过电流表与蓄电池构成回路。但是对用电量大而工作时间较短的启动机则例外,蓄电池供电时,其电流不经过电流表。

⑤各车均装有保险装置,以避免短路而烧坏用电设备。

了解并按照上述原则,分析、研究各种车型的电气线路,对正确判断电路故障是十分有用的。

(1)电源系统

汽车电源系统包括蓄电池、交流发电机以及调节器。EQ1090型汽车有的装用FT61型电磁振动式电压调节器(图1-11),有的装用电子式电压调节器(图1-12)。

图1-11 东风EQ1090型汽车电源系统电路(电磁振动式电压调节器)

1—交流发电机;2—点火开关;3—电流表;4—电磁振动式电压调节器;5—启动机;6—蓄电池;7—电源总开关

图1-12 东风EQ1090型汽车电源系统电路(电子式电压调节器)

1—交流发电机;2—点火开关;3—电流表;4—电子式电压调节器;5—启动机;6—蓄电池;7—电源总开关

汽车电源系统电路特点如下。

①发电机与蓄电池并联,蓄电池的充放电电流通过电流表指示,接线时应注意电流表的“-”端接蓄电池正极,电流表“+”端和交流发电机“电枢”接线柱A(或B)相连,用电设备也由电流表“+”端引出,这样电流表才能正确地将蓄电池充、放电的电流值指示出来。

②蓄电池的负极经电源总开关搭铁,在汽车停用时,应注意切断电源总开关,防止蓄电池漏电。

③发电机的磁场电流通过点火开关控制。当发电机转速很低,输出电压没有满足规定电压时,由蓄电池向发电机供给磁场电流。

(2)启动系统

启动系统由蓄电池、启动机以及启动复合继电器组成,如图1-13所示。

图1-13 东风EQ1090型汽车启动系统电路

1—启动继电器;2—点火开关;3—电流表;4—蓄电池;5—电源总开关;6—启动机

启动发动机时,把点火开关置于“启动”挡位,则启动复合继电器工作,接通启动机电磁开关的电路,从而接通启动机与蓄电池之间的电路,蓄电池就向启动机供给200~600A大电流,启动机便发出正常转矩使发动机启动。发动机启动后,如果驾驶员没有及时松开点火开关时,因为交流发电机电压升高,当中性点电压达5V时,在启动复合继电器的作用下,启动机的电磁开关释放,切断了蓄电池与启动机间的电路,启动机便会自动停止工作。

根据相关规定,汽车用启动机电路的电压降(每百安培的电压差)对12V电气系统不得超过0.2V,对24V电气系统不得超过0.4V,所以连接导线必须用专用的启动机导线,并应连接牢固和接触良好。

(3)点火系统

如图1-14所示,点火系统包括点火线圈、分电器、点火开关与电源。

图1-14 东风EQ1090型汽车点火系统电路

1—分电器;2—火花塞;3—电压调节器;4—点火开关;5—交流发电机;6—电源总开关;7—蓄电池;8—电流表;9—启动继电器;10—启动机;11—点火线圈

汽车点火系统电路特点如下。

①在低压电路中串有点火开关,用来切断和接通一次电流。

②点火线圈有两个低压接线柱,其中“-”接线柱应与接断电器触点相接;“+”接线柱有两根导线,其中蓝线来自启动机开关,白线来自点火开关,白线是附加电阻线(电阻值是1.7Ω左右),所以不能用普通导线代替。启动时,一次电流不经白线,直接经蓝线流入点火线圈,使附加电阻线短路。

③在高压电路中,由分电器到各火花塞的导线为高压导线,应按点火次序连接。

(4)仪表系统

如图1-15所示,仪表系统包括电流表、油压表、水温表、燃油表以及与之配套的传感器。

图1-15 东风EQ1090型汽车仪表系统电路

1—燃油传感器;2—仪表稳压器;3—油压过低指示灯;4—油压过低报警开关;5—水温传感器;6—油压传感器;7—启动机;8—蓄电池;9—电源总开关:10—交流发电机;11—电压调节器;12—电流表;13—油压表;14—水温表;15—燃油表;16—点火开关;17—熔断器盒

汽车仪表系统电路特点如下。

①电流表串接于电源电路中,用来指示蓄电池充、放电电流的大小。其他几个仪表都并联,并通过点火开关控制。

②水温表与燃油表共用一个电源稳压器,其作用是当电源电压波动时起稳压作用,以确保水温表和燃油表读数的准确性。电源稳压器的输出电压是8.64V+0.15V。

③报警装置有油压过低指示灯和气压过低蜂鸣器。它们分别通过各自的报警开关控制。当机油压力低于0.05~0.09MPa时油压过低指示灯发亮,指示主油道机油压力过低,应及时停车进行维修。当制动系统气压下降至0.34~0.37MPa时,气压过低蜂鸣器鸣叫,以示警告。

(5)照明与信号系统

如图1-16所示,照明及信号系统包括全车所有的照明、灯光信号以及音响信号。

图1-16 东风EQ1090型汽车照明与信号系统电路

1—右前照灯;2—右前组合灯;3—右侧灯;4—右前接线板;5—熔断器盒;6—20A熔断器;7—电流表;8—闪光器;9—启动机;10—蓄电池;11一电源总开关;12一右后组合灯;13—右转向指示灯;14—转向灯开关;15—左转向指示灯;16—暖风电机与后照灯开关;17—后照灯;18—左后组合灯;19—制动灯开关;20—顶灯开关;21—顶灯;22—发动机罩下灯开关;23—发动机罩下灯;24—喇叭按钮;25—喇叭继电器;26—喇叭;27—变光开关;28—车灯开关;29—灯光继电器;30—左前接线板;31—左侧灯;32—左前组合灯;33—左前照灯;34—电源;35—侧灯电源;36—侧灯;37—尾灯;38—前照灯;39—前小灯

汽车照明与信号系统电路特点如下。

①前照灯是两灯制,采用双灯丝的前照灯。

②前照灯外侧的是前侧灯,采用单灯丝,其光轴与前照灯的光轴成20°夹角,即分别向左、右偏斜20°。所以,在夜间行车当前照灯与前侧灯同时点亮时,汽车正前方和左、右两侧的较大范围内都有较好的照明,即使在汽车急转弯时,也可以照亮前方的路面,从而使汽车在多弯道道路上行驶时的照明状况大大改善。

③前照灯、前小灯、前侧灯及尾灯都由转柄式车灯开关控制。

④具有灯光保护线路。

⑤制动信号灯不受车灯总开关控制,直接由熔丝同电源相接,只要踩下制动踏板,制动灯开关便接通,制动灯即发亮。

⑥转向信号灯通过转向灯开关控制。

⑦喇叭通过喇叭按钮经喇叭继电器控制。