学习目标
1.了解汽车整车电路的组成。
2.掌握电路图的种类。
3.了解各车系电路原理。
4.掌握汽车电路的接线规律和电路图的识读要点。
5.能够针对典型车系汽车电路进行分析。
任务引入
一辆汽车发生事故后被撞,需要把线束和电气设备正确地连接,才能修复此汽车。要完成这个工作任务,我们应能掌握汽车电路中常用图形符号、标志的具体含义,能读懂汽车总电路图,能分析系统工作原理,能分析线路电流走向,掌握识读汽车电路图的能力,锻炼依据汽车电路图排除故障的技能。
相关知识
现代汽车电气设备越来越多,电路线路越来越复杂,汽车电气故障在报修车辆中占有相当大的比重,汽车电路图已成为汽车维修人员必备的技术资料。必须能够读懂汽车电路图,才有可能对汽车电气设备进行维修。
1.汽车电气线路的基础元件
汽车电气线路的基础元件主要包括导线、熔丝、插接器、各种开关、继电器等,它们是汽车电路的基本组成部分。
1)导线
汽车电气线路的连接导线一般由铜质多丝软线外包绝缘层构成,有高压导线和低压导线两种。
(1)低压导线。
汽车电气线路的基础元件
① 导线截面积。
根据工作电流大小和机械强度选择。
为保证低压导线具有一定的承载能力和机械强度,汽车电气线路中导线的截面积不小于0.5 mm2。各种低压导线标称截面积所允许的负载电流如表10-1所示。
表10-1 各种低压导线标称截面积所允许的负载电流值
为了保证起动机正常工作,能输出足够的功率,要求在线路上每100 A电流所产生的电压降不超过0.1~0.15 V,因此该导线截面积特别大,通常有25 mm2、35 mm2、50 mm2、70 mm2等几种规格。
搭铁电缆也是一种专用连接电缆,连接在蓄电池负极和车身金属或发动机机体之间,故又称为蓄电池搭铁线。蓄电池搭铁线一般采用铜丝编织成的扁形软导线。
汽车12 V电气系统主要线路导线截面积推荐值如表10-2所示。
表10-2 汽车12 V电气系统主要线路导线截面积推荐值
② 汽车导线的颜色代码。
为便于汽车电气系统的维修,汽车用低压导线一般以不同的颜色加以区分——单色线和双色线。目前,各国汽车生产厂商电路图多以英文字母表示导线颜色及条纹颜色,没有统一的标准。导线颜色如图10-1所示。
图10-1 导线颜色
注意:双色线中主色为基础色,辅色为环布导线的条色带或螺旋色带,且标注时主色在前,辅色在后。
③ 导线标记。
在汽车电气设备的电路图中,导线上一般都标注有特定的符号,用来表示导线的颜色和横截面积。
导线标记的常见类型:
用具有一定含义的颜色作为导线标记。
用具有一定含义的数字和字母作为导线主要标记,颜色作为辅助标记。
(2)高压导线。
汽车点火线圈至火花塞之间的电路使用高压导线,用于传送高电压。汽车用的高压导线的耐压值一般应在20 kV以上,工作电压很高,工作电流很小。高压导线采用线芯截面积小,但绝缘包层很厚的电线。
国产汽车用高压导线有铜芯线和阻尼线两种,目前广泛采用高压阻尼点火线。
(3)汽车电气数据总线。
图10-2 数据总线
数据总线(见图 10-2)是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享,从而最大限度地提高系统整体效率,充分利用有限的资源。
CAN数据总线的作用是传输数据,它是双向数据线,分为CAN高位和CAN低位数据线;为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射,CAN数据总线采用将两根线缠绕在一起的方式。
一汽宝来、一汽奥迪A6、上海帕萨特B5和波罗轿车上都采用了CAN双线式数据总线系统。
2)线束
为保证汽车上的全车线路不凌乱、安装方便和保护导线的绝缘,汽车上的全车线路除高压导线、蓄电池电缆外,一般将同路的不同规格的导线用棉纱编织或用薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束,称为线束。
近年来,国外汽车为了检修电路方便,用塑料制成开口的软管,将线束裹在其中,检修时将开口撬开即可。
3)连接器
连接器用于四类连接,第一类是连接线束和电气元件,第二类是连接线束与线束,第三类是线束与车身的连接,第四类是过渡连接,将连接器中需要连接的导线用短接端子连接起来,如图10-3所示。
插接器接合时,应先将其导向槽重叠在一起,使插头与插孔对准,然后用力平行插入,这样就可以十分牢固地连接在一起。
为了防止汽车在行驶过程中连接器脱开,所有连接器均采用闭锁装置,如图10-4所示。在检查及更换连接器时,应先压下闭锁,然后再将其拉开。不压下闭锁时绝不可用力猛拉导线,以防拉坏闭锁或导线。
图10-3 连接器
图10-4 连接器闭锁装置拆卸
4)开关
(1)电源总开关。
用来接通或切断蓄电池电路,防止汽车在行驶时,蓄电池通过外电路自行漏电。
有闸刀式(见图10-5)和电磁式两种,其中电磁式使用较少。
图10-5 闸刀式电源总开关
注意:在有些货车上装有控制电源的总开关,现代轿车中很少采用。
(2)点火开关。
主要用来接通和切断点火电路,同时还用以控制起动机、发电机励磁、收录机、空调、刮水器、点烟器、方向盘锁止、仪表、信号灯、进气预热和其他电气设备电路。
常见的点火开关有三接线柱式、四接线柱式、三挡位式、四挡位式。
四接线柱式点火开关(见图10-6):
1号(BAT)——电源接线柱;
2号(IG)——点火接线柱;
3号(ACC)——辅助电器接线柱;
4号(ST)——起动接线柱。
(3)组合开关。
多功能组合开关(见图10-7)将照明(前照灯、变光)开关,信号(转向、危险警告、超车)开关,风窗清洁(刮水器、洗涤器)开关等组合为一体,安装在便于驾驶员操纵的转向柱上。
图10-6 点火开关结构及表示方法
(a)结构示意图;(b)表格表示法;(c)图形符号表示法
图10-7 组合开关
5)继电器
继电器利用电磁原理、机电原理等方法,自动接通或切断一对或多对触点,实现电路控制,还可防止大电流通过控制开关。继电器大部分采用电磁继电器,常见继电器外形及内部原理如图10-8所示。
图10-8 常见继电器外形及内部原理
(a)外形;(b)内部原理
6)电路保护装置
用于线路或电气设备发生短路或过载时自动切断电路,保证电气设备及线路的安全。
(1)易熔线。
易熔线防止电气系统发生短路或搭铁故障导致电流过大而烧坏线路。常用于保护总电路和大电流电路,一般安装在蓄电池正极与线束连接处,如图10-9所示。
注意:易熔线不能绑扎在线束内。
(2)熔丝。
用于保护局部电路,额定电流较小(常用)。串联在所保护的电路中,当通过熔丝的电流超过规定的电流值时,熔丝熔断,保护线路和用电设备不被烧坏,如图10-10所示。
图10-9 易熔线
图10-10 熔丝
熔丝的熔丝固定在可插式塑料片上或封装在玻璃管中,通常将熔丝集中安装在熔丝盒中。
熔丝使用注意:
① 熔丝熔断后,必须先查找故障原因,并彻底排除。
② 更换熔丝时,一定要与原规格相同,特别是不能使用比规定容量大的熔丝,否则将失去保护作用。
③ 熔丝支架与熔丝接触不良会产生电压降和发热现象。因此,特别要注意检查有无氧化现象和脏污。若有脏污和氧化物,须用细砂纸打磨光,使其接触良好。
(3)断路器。
当电路过载时,自动断开线路的连接,以防止导线或用电设备烧坏。
注:断路器是可重复使用的电路保护装置。
2.汽车电路图的种类
1)布线图
按照汽车电器在车身上的实际位置相对应地将外形简图画在图上,再用线将电源、开关、熔丝等装置和这些电器一一连接起来。东风EQ1090型汽车布线图如图10-11所示。
汽车电路种类及识读方法
图10-11 东风EQ1090型汽车布线图
其特点是:全车的电器(电气设备)数量明显且准确,电线的走向清楚,有始有终,便于循线跟踪,查找起来比较方便。
布线图的缺点:图上电线纵横交错。
2)电路原理图
用简明的图形符号,按电路原理将每个电气系统由上到下合理地连接起来,按一定顺序连接而成。
电路原理图图面清晰、电路简单明了、通俗易懂,更好地反映了各个电路系统的组成及电路原理。桑塔纳轿车电路原理图(局部)如图10-12所示。
图10-12 桑塔纳轿车电路原理图(局部)
3)线束图
表明电线束各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器的形状及位置等。
常用于汽车厂总装线和修理厂的连接、检修与配线。线束图如图10-13所示。
3.汽车电路常用图形符号和名称
汽车上用电设备数量较多,用电器元件表示汽车电路非常复杂。因此,通常利用图形符号和文字符号来表示汽车电路构成、连接关系和工作原理。为了使电路图具有通用性,便于进行技术交流,构成电路图的图形符号和文字符号是有统一的国家标准和国际标准的,如表10-3所示。
表10-3 常用图形符号
续表
续表
续表
续表
续表
续表
续表
注意:图形符号的使用原则如下:
(1)首先选用优选形。
(2)在满足条件的情况下,首先采用最简单的形式,但图形符号必须完整。
(3)在同一份电路图中同一图形符号采用同一种形式。
(4)符号方位不是固定的,在不改变符号意义的前提下,符号可根据图面布置的需要旋转或成镜像放置,但文字和指示方向不得倒置。
(5)图形符号中一般没有端子代号,如果端子代号是符号的一部分,则端子代号必须画出。
(6)导线符号可以用不同宽度的线条表示,如电源线路(主电路)可用粗实线表示,控制、保护线路(辅助电路)则可用细实线表示。
(7)一般连接线不是图形符号的组成部分,方位可根据实际需要布置。
(8)符号的意义由其形式决定,可根据需要进行缩小或放大。
(9)图形符号表示的是在无电压、无外力的常规状态下。(www.daowen.com)
(10)图形符号中的文字符号、物理量符号,应视为图形符号的组成部分。当使用这些符号不能满足标注时,可按有关标准加以补充。
(11)电路图中若未采用规定的图形符号,必须加以说明。
4.汽车电路识读的一般方法
1)汽车电路的接线规律
汽车电路一般采用单线制,用电设备并联,负极搭铁,线路有颜色和编号加以区分,以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线。
2)现代汽车电路的几条主干线
(1)电源火线(BAT线或30号线)——从电源正极引出直通熔丝盒。
(2)点火、仪表指示灯线(IG线或15号线)——点火开关在“ON”或“ST”才有电的导线,如点火系统、电源系统、照明信号、仪表报警、电控系统等。
(3)专用线(Acc线)——用于发动机不工作时需要接入的电路,如收放机、点烟器等。
(4)起动控制线(ST线或50号线)——起动系统的专用线路,在起动挡时通电。
(5)搭铁线(接地线或31号线)——电气设备与车身连接的搭铁线。
3)对整车电路图识读要点
(1)对整车电路图进行分解,善于化整为零。
(2)认真阅读图注。
(3)熟悉线路的配线和颜色标记及电气元件。
(4)熟悉控制元件的作用。
(5)熟记回路原则和搭铁极性。
(6)了解继电器的工作状态。
(7)注意各种车系电路图的特点。
(8)通过解剖典型电路达到触类旁通。
4)电路图的识读注意事项
(1)读电源系统电路时应从电源开始,先找到蓄电池、发电机及电压调节器。发电机励磁电路是受点火开关控制的。
(2)查找起动电路必须先找到点火开关、起动继电器及电源开关控制电路。
(3)查找点火电路时,先找点火控制器(或分电器)、点火线圈、点火开关及火花塞。
(4)查找照明电路时,先找车灯控制开关、变光器、大灯、小灯及各种照明灯。
(5)查找仪表电路时,先找组合仪表、点火开关、仪表传感器与仪表电源稳压器。仪表电路都受点火开关控制。
(6)查找信号控制电路时,一般应注意它是接在经常有电的导线上,且仅受一个开关控制。
(7)查找辅助装置控制电路时,应首先熟悉辅助装置的图形符号、有关控制开关及其功能,而后按照从电源熔丝控制开关到用电设备的顺序进行。
任务实施
1.大众车系电路识图
1)电路图特点
(1)电路采用纵向排列。
(2)采用断线带号法解决交叉问题。
(3)在表示线路走向的同时,还表达了线路结构的情况。
(4)导线颜色采用直观表达法。
(5)电路图中使用了一些统一符号。
30——常火线,即在停车或发动机熄火时仍有电。
大众车系电路图识读方法
15——小容量电器的火线,在点火开关闭合时,即点火开关处于“ON”及“ST”挡时,由点火开关直接将其接通带电。
X——接大容量电器的火线,在点火开关处于点火位置,即点火开关“ON”挡时,通过中间继电器J59将其接通带电。
31——中央线路板内搭铁线。
2)大众汽车电路图的识读方法(见图10-14)
(1)汽车整个电气系统以中央电器装置(继电器、熔丝插座板)为中心。
(2)以分数形式标明继电器插脚与中央电器装置插孔的配合。
图10-14 大众汽车电路图
(3)中央电器装置上的插头与线束插座有对应的字母标记。
(4)导线颜色采用直观表达法。
(5)电路图中使用了一些统一符号。
图10-14注释:
1—三角箭头,表示下接下一页电路图。
2—熔丝代号,图10-14中S5表示该熔丝位于熔丝座第5号位,10 A。
3—继电器板上插头连接代号,表示多针或单针插头连接和导线的位置,例如,D13表示多针插头连接,D位置触点 13。
4—接线端子代号,表示电气元件上接线端子数/多针插头连接触点号码。
5—元件代号,在电路图下方可以查到元件的名称。
6—元件的符号,可参见电路图符号说明。
7—内部接线(细实线),该接线并不是作为导线设置的,而是表示元件或导线束内部的电路。
8—指示内部接线的去向,字母表示内部接线在下一页电路图中与标有相同字母的内部接线相连。
9—接地点的代号,在电路图下方可查到该代号接地点在汽车上的位置。
10—线束内连接线的代号,在电路图下方可查到该不可拆式连接位于哪个导线束内。
11—插头连接,例如,T8a/6表示8针a插头触点6。
12—附加熔丝符号,例如,S123表示在中央电器附加继电器板上第23号位熔丝,10 A。
13—导线的颜色和截面积(单位:mm2)。
14—三角箭头,指示元件接续上一页电路图。
15—指示导线的去向,框内的数字指示导线连接到哪个接点编号。
16—继电器位置编号,表示继电器板上的继电器位置编号。
17—继电器板上的继电器或控制器接线代号,该代号表示继电器多针插头的各个触点。例如,2/30表示继电器板上2号位插口的触点2和继电器/控制器上的触点30。
3)桑塔纳2000GSi起动系统电路识读
点火开关处于起动挡,如图10-15所示。
(1)起动控制电路。
蓄电池正极→红色导线→中央线路板单端子插座“P”端子→中央线路板内部线路→中央线路板单端子插座“P”端子→红色导线→点火开关“30”端子→点火开关“50”端子→红黑双色导线→中央线路板“B8”端子→中央线路板内部线路→中央线路板“C18”端子→起动机“50”端子→电磁开关→搭铁→蓄电池负极。
(2)起动主电路。
蓄电池正极→黑色电瓶线→起动机“30”接线柱→起动机“C”接线柱→起动机→搭铁→蓄电池负极。
图10-15 桑塔纳2000Gsi部分电路图
2.丰田车系统电路识图
1)丰田车系统电路图的主要特点
(1)电路图中的电气元件通常有文字直接标注。
(2)电路总图中各系统电路按长度方向逐个布置,并在电路图上方标出各系统电路的区域和代表该电路系统的符号及文字说明。
(3)电路图中绘出了搭铁点,并标注代号与文字说明,可以从电路图了解线路搭铁点,直观明了。
(4)电路图中,有的还直接标出线路插接器的端子排列和各端子的使用情况,给识图和电路故障查寻提供方便。
丰田车系电路图识读方法
2)丰田汽车电路图的识读(见图10-16)
图10-16 丰田汽车电路图
图10-16中标号的含义如下:
A—系统标题。
B—表示继电器盒。未用阴影表示,仅表示继电器盒编号以便和接线盒加以区分。示例:表示1号继电器盒。
C—车型、发动机类型或规格不同时,用()来表示不同的配线和连接器等。
D—表示相关联的系统。
E—表示用来连接线束的插头式连接器和插座式连接器的代码。连接器代码由两个字母和一个数字组成,字母表示这部分的位置,例如,“E”为发动机部分,“I”为仪表板及其相关部分。
连接器代码的第一个字符表示插座式连接器线束上的字母代码,第二个字符表示插头式连接器线束上的字母代码。第三个字符的第一个和第二个字母相同时,通过区别线束组合的系列号(如CH1和CH2)。连接器代码外侧的数字表示插头式连接器和插座式连接器的针脚编号。
F—零件代码(所有零件均以天蓝色表示)。该代码和零件位置中使用的代码相同。
G—接线盒(圆圈中的数字为接线盒编号,旁边是连接器代码)。接线盒以阴影表示,用于明确区分于其他零件。如3C表示3号接线盒,数字7和15表示两条配线分别在插接器7号和15号接线端子上。
H—表示配线颜色。配线颜色以字母代码表示。第一个字母表示主色,第二个字母表示辅色。
I—表示屏蔽电缆。
J—表示连接器的针脚编号。插座和插头编号不同。
K—表示搭铁点。该代码由两个字符组成:一个字母和一个数字。
第一个字符表示线束的字母代码。第二个字符是当同一线束存在多个搭铁点时,用来区别各搭铁点的系列号。
L—在电路图中的页码。
M—向熔丝供电时,用来表示点火钥匙的位置。
N—表示配线接合点。
(1)左侧后视镜上升电路,如图10-17所示。
电源正极→点火开关ACC(或ON)→15A CIG熔丝→后视镜开关R6的8号端子→操作开关(Operation SW)第2掷第1位→左右选择开关(Select SW)第2掷第1位→后视镜开关R6的4号端子→左后视镜雨刮电动机R17的3号端子→左后视镜雨刮电动机R17→左后视镜雨刮电动机R17的2号端子→后视镜开关R6的6号端子→操作开关(Operation SW)第3掷第1位→后视镜开关R6的7号端子→搭铁→电源负极。
(2)左侧后视镜左转电路,如图10-17所示。
电源正极→点火开关ACC(或ON)→15 A CIG熔丝→后视镜开关R6的8号端子→操作开关(Operation SW)第1掷第1位→左右选择开关(Select SW)第1掷第1位→后视镜开关R6的5号端子→左后视镜雨刮电动机R17的1号端子→左后视镜雨刮电动机R17→左后视镜雨刮电动机R17的2号端子→后视镜开关R6的6号端子→操作开关(Operation SW)第3掷第1位→后视镜开关R6的7号端子→搭铁→电源负极。
图10-17 丰田皇冠轿车电动后视镜电路
3.通用车系电路识图
1)电路图的特点
(1)电路图中标有特殊的提示号。
(2)电路图中标有电源接通说明。系统电路图中的电源通常是从该电路的熔丝开始的,在电路图的上方,用黑框表示,并用黑框中的文字说明在什么样的情况下该电路接通电源。
通用车系电路图识读方法
(3)电路图中标有电路编号。通用车系的电路图中,各导线除了标明颜色和截面积外,通常还标有该电路的编码,通过电路编码可以知道该电路在汽车上的位置,以便读图和故障查寻。
2)通用汽车电路图的识读
如图10-18所示,电路图中圆圈内数字是注释符号,其各部分的含义如下:
①“运行或起动发热”表示线路在点火开关处于点火或起动挡时有电,电压为蓄电池工作电压。
② 表示27号10 A的熔丝。
③ 虚线框表示没有完全表示出接线盒所有部分。
④ 表示导线由发动机罩下熔丝接线盒的C2连接插头的E2插脚引出,连接插头编号C2写在右侧,插脚编号E2写在左侧。
⑤ 符号P100表示贯穿式密封圈,其中P表示密封圈,100为其代号。
⑥“0.35粉红色”表示导线截面积为0.35 mm2,线的颜色为粉红色,数字“339”是车辆位置分区代码,表示该线束位置在乘客室。
图10-18 通用汽车电路
⑦ 表示TCC(液力变矩器中的锁止离合器控制)开关,图10-18中表示TCC处于接通状态,其开关信号经过P101和C101,由动力控制模块(PCM)中的Cl插头30号插脚进入PCM中。
⑧ 表示直列型插接器,右侧“C101”表示连接插头编号(其中C表示连接插头),左侧“C”表示直列线束插接器的C插脚。
⑨ 表示输出电阻器,这里用来把TCC和制动灯开关的信号以一定的电压信号形式输出给动力控制模块PCM的内部控制电路。
⑩ 表示动力控制模块PCM是对静电敏感的部件。
⑪ 符号表示搭铁。
⑫ 表示在自动变速器内部的TCC锁止电磁阀,此电磁阀控制液力变矩器内部锁止离合器的接合。它在点火开关处于点火或起动挡时,通过23号10 A的熔丝供电。
⑬ 表示带晶体管半导体元件控制的集成电路。这里为动力电控单元PCM内部集成的控制电路,控制电磁阀驱动电路,通过PCM搭铁。
⑭ 表示输出电阻。PCM提供5 V稳压通过内部串接电阻与自动变速器油温传感器(TFT)连接,同时将自动变速器油温传感器(NTC型电阻)信号传给PCM。
⑮ 表示动力制模块PCM的C2连接插头的68插脚。
⑯ 用虚线表示4、44、l插脚均属于C1连接插头。
⑰ 表示自动变速器内部的自动变速器油温传感器,它是一个随温度增加阻值减小的NTC型电阻。
⑱ 表示部件的名称及所处的位置。该机罩下附件导线接线盒位于发动机的左侧(从车的前面看)。
⑲ 表示导线通往机罩下附件导线接线盒的其他电路,对目前所显示的电气系统没有作用,是一种省略的画法。
为了识读方便,电路图经过了一些转化,如图10-19所示。
(1)冷却风扇低速工作电路。
PCM通过低速风扇控制电路为继电器12的控制电路提供搭铁。继电器12的控制电路为:电源(所有时间通电)→熔丝6→继电器12→PCM的低速风扇控制搭铁。于是,继电器12触点闭合,向风扇供电。因左右侧风扇串联,故风扇低速转动。其电流通路为:电源(所有时间通电)→熔丝6→继电器12→左侧冷却风扇电动机→继电器9的触点→右侧冷却风扇电动机→搭铁。
(2)冷却风扇高速工作电路。
PCM经高速风扇控制电路为继电器9和10提供搭铁。左侧风扇电动机由熔丝6提供电流,但熔丝21为右侧风扇电动机提供电流。风扇并联,高速运转。左侧风扇电动机电流通路:电源(所有时间通电)→熔丝6→继电器12→左侧冷却风扇电动机→继电器9的触点→搭铁。右侧风扇电动机电流通路:电源(所有时间通电)→熔丝21→继电器10的触点→右侧冷却风扇电动机→继电器9的触点→搭铁。
图10-19 上海通用别克轿车冷却风扇控制电路
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