了解汽车电路的控制与保护

任务三　了解汽车电路的控制与保护

任务描述

本任务主要了解汽车电路控制与保护相关器件的工作原理、组成和特点；掌握开关、继电器和熔断丝的使用和维护方法；教学现场应提供相关的示教板、开关、继电器和熔断丝等器件实物。

任务实施

一、认识汽车电路控制与保护

汽车控制系统与保护装置的设计关乎到整个汽车的使用性能，目前常用的汽车电路控制与保护器件主要有开关、继电器、熔断丝等。如图5-12所示为汽车的部分继电器和熔断丝。

图5-12　继电器和熔断丝

二、汽车控制电路中的开关和控制继电器

1．汽车电路控制开关

开关是一个可以使电路开路、使电流中断或使其电流流到其他电路的电子元件。汽车电路控制开关根据控制的对象不同，主要有以下几种种类，见表5-8。

表5-8　汽车电路控制开关及功能说明

（1）点火开关的组成及工作原理

点火开关主要由控制点火、起动、辅助电器等电路组成，是自由开启或关闭点火线圈的电路，实物如图5-13。图5-14所示为点火开关工作原理图。

图5-13　点火开关

图5-14　点火开关工作原理图

点火开关一般有关断或锁止（OFF、LOCK或0）、辅助电器（AAC或III）、点火（ON或I）和起动（ST或II）4个挡位。将点火开关置于OFF或0位置时，电路关断并将方向盘锁止；将点火开关置于辅助电器位置（AAC或III）时，只接通音响、点烟器等辅助电器电源；将点火开关置于点火位置（ON或I）时，接通点火、仪表等电路；将点火开关置于起动位置（ST或II）时，起动电路和点火电路接通。

知识拓展

在日常生活中常见的点火开关种类有燃气打火机、燃气灶、燃气热水器的点火开关；汽车、摩托车的启动和点火开关；发射导弹、卫星、各类航天器的点火开关。

（2）组合开关

组合开关是指在汽车电气控制线路中，一种作为电源引入的开关，可以用它来直接启动或停止小功率电动机或使电动机正反转。

组合开关有单极、双极、三极、四极等几种，额定持续电流有10、25、60、100 A等多种。在汽车电路中，多功能组合开关将控制灯光、转向/报警、刮水/清洗、汽车巡航控制等汽车电器开关组合在一起，安装在驾驶员便于操控的转向柱上。如图5-15为组合开关实物图。图5-16为组合开关挡位和接线柱关系示意图。

图5-15　组合开关实物图

图5-16　组合开关挡位和接线柱关系

找一找

结合汽车内部结构，找找点火开关和组合开关的位置。

2．汽车电气控制继电器

在汽车电气控制中为减小控制开关触点电流负荷，实现相应的控制功能，在汽车电气控制电路中设置了继电器控制电路。继电器是利用电磁、机电原理或其他方法（如热电或电子），实现自动接通或切断一对或多对触点，以完成用小电流控制大电流的工作过程，进而减小控制开关触点的电流负荷。如进气预热继电器、空调继电器、喇叭继电器、雾灯继电器、中间继电器、风窗刮水器/清洗器继电器、危险报警与转向闪光继电器等。

继电器通常分为：常开（N.O）继电器，常闭（N.C）继电器和常开、常闭混合型继电器，其外形与内部原理如图5-17所示；注：继电器的每个插脚都有标号，与中央接线盒正面板的继电器插座的插孔标号相对应。

在汽车的电路控制中，继电器通常与各种控制开关配合使用，达到理想的控制目的，如图5-18所示为汽车电动机控制电路；图5-19所示为汽车电控单元控制电路。

图5-17　继电器的工作原理图与外形

图5-18　汽车电动机控制电路

图5-19　汽车电控单元控制电路

三、汽车电路保护装置

1．电路保护装置的作用及种类

汽车电路保护装置串联在汽车电路中，当电路出现短路或超负荷时，自动切断电源，以免损坏电源和汽车里的各种电器。

汽车电路保护装置的种类有：熔断器、易熔线、金属片式断路器、按钮式断路器。

2．熔断器

熔断器的主要器件是熔断丝，串联在其所保护的电路中。

熔断器为一次性器件，在使用时应注意以下几点。

①熔断器熔断后，必须先查找故障原因，并彻底排除。

②更换熔断器时，一定要与原规格相同，特别是不能使用比规定容量大的熔断器，否则将失去保护作用。

③熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降低和发热现象。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，需用细砂纸打磨光，使其接触良好。如图5-20所示为汽车电路中部分保护装置。

图5-20　汽车中部分保护装置

3．易熔线

易熔线通常串接在电源线路和通过电流较大的线路上，用于保护总体线路和重要的电气线路。如北京切诺基设有5条易熔线，分别保护充电电路、预热加热器、雾灯、灯光及辅助电路。如图5-21、图5-22所示分别为易熔线的结构示意图和实物图。

图5-21　易熔线结构示意图

1—细导线；2—接合片；3—电路导体；4—当出现过大电流时，这部分易熔线将熔断

图5-22　易熔线实物图

4．断路器

断路器（如图5-23所示）用于正常工作时容易过载的电路中，其原理是利用双金属片受热变形使触点分离。

图5-23　断路器

（1）自恢复式断路器

自恢复式断路器是在电路过载时变形自动切断线路，冷却后自动复位，如此往复直到电路不过载。

（2）按压恢复式断路器

按压恢复式断路器在电路排除故障后，需按下按钮手动复位。

认一认

现场认一认汽车电路中的各种保护装置。

四、汽车线路的故障检查与维护

1．按喇叭响，开前照灯也亮

用螺丝刀或导线在点火线圈“ － ”接线柱上试火，如无火，则为点火线圈低压接柱至电流表之间断路。按点火线圈“开关”→点火线圈“开关－电源”接线柱→点火开关→电流表的顺序试火，根据有火与无火来诊断断路故障所在部位。若是接线柱与导线连接不牢或接触不良，应清洁接线柱，紧固固定螺母；若是某段导线断路，就更换该段导线，所更换的导线应与原导线规格相同。

2．按喇叭不响，开前照灯不亮

用导线在起动机接线柱试火，如有火，则故障为起动机接线柱至电流表之间线路断路；如无火，则故障是蓄电池电量不足或其线路故障。蓄电池电量不足，应充电；线路故障，应重新接通。

3．其他故障

用螺丝刀在点火线圈“ － ”接线柱上试火，如有火，再在分电器活动触点臂与底板间试火。如果有火，则为触点故障（如触点烧蚀、太脏、不能闭合等），可用“白金砂条”修磨触点和调整触点间隙等方法来排除故障。

在分电器绝缘接柱与分电器壳处试火，如无火，则为分电器绝缘接柱至点火线圈“ － ”接柱间的导线断路故障；如果有火，则为绝缘支架至绝缘接柱间导线断路故障。若是接线柱与导线接触不良而断电，应清洁和紧固接线柱与导线头；若是某段导线断路，用相同规格导线更换该段导线即可。

五、任务评价表

自我测试

1．简述开关的种类及作用。

2．简述点火开关组成及工作原理。

3．汽车电路保护装置的种类有________________。