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汽车电器设备基础元件认知

时间:2022-03-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:一辆丰田车在夜晚行驶过程中,大灯远光不亮。汽车电器设备是汽车的重要组成部分。其作用是将低压电转化为高压电,使火花塞产生高压电火花同时点燃汽缸内的可燃混合气。报警系统包括各种报警指示灯及控制器,其作用是检测并指示汽车工况及汽车性能状况的信息。当电路中负载过大或发生短路时,汽车电路保险装置能够切断电路,从而防止烧坏电路连接导线和用电设备,并把故障限制在最小范围内。继电器由电磁铁和触点组成。

【任务目标】

【任务描述】

一辆丰田车在夜晚行驶过程中,大灯远光不亮。经维修工人检测后,发现是由大灯远光熔断器断路造成的。更换熔断器后,故障消除。

【知识准备】

一、汽车电器的组成与特点

汽车电器设备是汽车的重要组成部分。其工作性能的优劣直接影响汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、舒适性及排气净化等。

1-汽车电器的组成

(1)电源系统

电源系统由蓄电池和交流发电机组成。其功用是向全车用电设备供电,发电机是汽车上的主要电源,蓄电池是辅助电源,蓄电池与发电机两者并联。当发动机正常工作时,发电机向全车用电设备供电并给蓄电池充电;启动时,蓄电池向启动机供电。

(2)启动系统

启动系统由启动机、启动继电器、点火开关等组成。其作用是启动发动机,当发动机启动后,启动系统将停止工作。

(3)点火系统

点火系统(汽油机)包括点火线圈、点火控制器、点火开关、火花塞等。其作用是将低压电转化为高压电,使火花塞产生高压电火花同时点燃汽缸内的可燃混合气。

(4)照明和信号系统

照明系统包括车内外各种照明灯及表示行车信号的灯具,为汽车安全行驶提供必要的照明和信号,如照明灯、转向灯、制动灯及危险警告灯等。

(5)仪表和报警系统

仪表包括发动机转速表、车速里程表、燃油表、水温表、机油压力表等。报警系统包括各种报警指示灯及控制器,其作用是检测并指示汽车工况及汽车性能状况的信息。

(6)辅助电器系统

辅助电器系统包括电动刮水器、风窗洗涤器、空调、中控门锁、电动车窗及电动座椅等。其作用是提高车辆安全性、舒适性和经济性。

(7)电子控制装置

电子控制装置由电子控制燃油喷射装置、巡航控制系统、自动变速器及防抱死制动装置等组成。

2-汽车电器的特点

①单线制。

②电源负极搭铁。

③双电源供电。

④用电设备并联。

⑤低压直流。

二、汽车电器基础元件

1-保险装置

当电路中负载过大或发生短路时,汽车电路保险装置能够切断电路,从而防止烧坏电路连接导线和用电设备,并把故障限制在最小范围内。汽车上的保险装置主要有熔断器、易熔线。

(1)熔断器(保险丝)

当电路中负载过大或短路时,熔断器能够及时切断电路,起到保护作用。熔断器一般安装在仪表盘附近或发动机舱室的熔断器盒内,常与继电器组装在一起,构成全车电路的中央接线盒。熔断器电路符号、外观与熔值标注如图1-1-1、图1-1-2所示。

图1-1-1 熔断器电路符号

图1-1-2 汽车常见熔断器

熔断器在使用中,应注意以下3点:

①熔断器熔断后,必须真正找到故障原因,彻底排除故障。

②更换熔断器时,一定要与原规格相同。

③熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象,安装时要保证良好接触。

(2)易熔线

易熔线是一种大容量的熔断器,用于保护电源电路和大电流电路,如图1-1-3、图1-1-4所示。

图1-1-3 易熔线

图1-1-4 易熔线电路符号

易熔线在使用中,应注意以下3点:

①绝对不允许换用比规定容量大的易熔线。

②易熔线熔断,可能是主电路发生短路,因此需要仔细检查,彻底排除隐患。

③不能和其他导线绞合在一起。

2-继电器

继电器由电磁铁和触点组成。触点分为常开(动合)触点、常闭(动断)触点和开闭混合触点3类。常开触点在继电器通电工作时闭合,常闭触点在继电器通电工作时断开。

继电器的作用是用小电流控制大电流,减小控制开关的电流负荷,保护电路中的控制开关。它在汽车电路中应用非常广泛,如启动机继电器、燃油泵继电器、空调继电器、喇叭继电器等。其外形实物如图1-1-5所示。

图1-1-5 汽车常用继电器实物图

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,如图1-1-6所示。一般继电器接线端子的标记与含义见表1-1-1,汽车继电器外形与电路原理见表1-1-2。

图1-1-6 继电器符号及插脚编号

表1-1-1 继电器接线端子的标记与含义

表1-1-2 继电器外形与电路原理

为防止线圈断电时产生的自感电动势损坏电子设备,有的继电器在电磁线圈两端并联泄流电阻或续流二极管。常用继电器的电磁线圈电阻为65~85Ω,24V继电器电磁线圈电阻为200~300Ω。

3-开关装置

汽车上所有用电设备的接通和停止都必须经过开关控制。对开关的要求是坚固耐用、安全可靠、操作方便、性能稳定。

(1)点火开关

点火开关是汽车电路中最重要的开关,是各条电路分支的控制枢纽,是多挡位多接线柱开关。主要功能有锁住转向盘转轴(“LOCK”挡)、给附件供电(“ACC”挡,主要是收放机、点烟器)、接通仪表指示灯(“ON”或“IG”挡)、启动发动机(“ST”或“START”挡),如图1-1-7所示。其中,在启动挡工作时消耗电流很大,开关不宜接通过久,因此在操作时,必须用手克服弹簧力,扳住钥匙,一松手就弹回点火挡,不能自行定位,其他各挡位均可自行定位。为了操作方便,现在很多车型已使用一键启动式点火开关,如图1-1-8所示。

图1-1-7 点火开关

图1-1-8 一键启动式点火开关

(2)组合开关

多功能组合开关将照明(前照灯、变光)开关、信号(转向、危险警告、超车)开关、刮水器/清洗器开关等组合为一体,安装在便于驾驶员操纵的转向柱上,如图1-1-9所示。如图1-1-10所示为日产轿车组合开关的挡位和接线柱关系。

图1-1-9 组合开关实物图

图1-1-10 日产轿车组合开关挡位和连接线的关系

目前典型的组合开关具有的主要功能见表1-1-3。

表1-1-3 典型组合开关的主要功能

另外,根据采取的控制方式也不同,开关可分直接控制式和通过中间继电器间接控制式两大类。

4-插接器

插接器(连接器)是汽车电路中不可缺少的基础元件,因连接可靠,检修方便,汽车上广泛采用插接器。

(1)插接器按其连接的元件分为4类

①线束和电路零部件的连接,如图1-1-11所示。

②线束与线束的连接,如图1-1-12所示。

图1-1-11 线束与电路零部件的连接

图1-1-12 线束与线束的连接

③线束与车身的连接,如图1-1-13所示。

图1-1-13 线束与车身连接

图1-1-14 过渡连接

④过渡插接器,将插接器中连接的导线用短接端子连接起来,如图1-1-14所示。

(2)插接器的表示方法

插接器在电路图通常用数字、字母及相应的符号来表示。例如,丰田公司的电路图规定用圆圈表示零件与线束的插接器,圆圈内的数字或字母表示该插接器的编号;用矩形表示线束之间的插接器,矩形内的数字及字母表示该插接器的编号;用圆角过渡的矩形表示与继电器盒或接线盒连接的插接器,矩形内的数字和字母表示该插接器的编号;用三角形表示搭铁点,三角形内的字母表示该搭铁点的编号。丰田汽车插接器的表示方法如图1-1-15所示,其符号具体含义见表1-1-4。

图1-1-15 丰田汽车插接器的表示方法

表1-1-4 插接器的表示方法

续表

图1-1-16 搭铁点的表示方法

为了表示线束的搭铁位置,电路图中对有搭铁的地方都有明确的表示方法,如图1-1-16所示。

(3)插接器的编号

为了清楚表示插接器中各导线的情况,通常都对插接器和插接器内插脚编号,以便在检查维修时快速查找各导线。如图1-1-17所示为丰田某车型驾驶室插接器的编号,其含义见表1-1-5。插接器内部插脚编号如图1-1-18所示。

表1-1-5 丰田汽车插接器代码及含义

(4)插接器的拆卸

要拆开插接器时,首先要解开闭锁(见图1-1-19),然后拉开插接器,不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线,这样会损坏闭锁和导线。

在插接器端子有接触不良或断线时,可将插接器分解,用小螺丝刀或专用工具从壳体中取出导线及端子,进行修理或更换。专用工具可用硬钢丝弯曲磨制,如图1-1-20所示。

5-导线

汽车电器系统的导线有低压线和高压线两种。低压线又有普通线、启动电缆和控制电缆之分,高压线又有铜芯线和阻尼线之分。

图1-1-17 丰田汽车插接器代号示例图

图1-1-18 插头与插座的编号方法对比

图1-1-19 拆卸插接器的方法

图1-1-20 导线端子取出方法

(1)低压导线

1)导线的截面积

普通低压导线为铜质多丝导线,导线的截面主要根据用电设备的电流进行选择。但截面太小,机械强度差,易折断。一般汽车电器导线截面不小于0-5mm2。各种低压导线标称截面积允许的负载电流见表1-1-6。

表1-1-6 低压导线标称截面积允许的负载电流值

汽车12V电气主要线路导线标称截面积选择的推荐值见表1-1-7。

表1-1-7 12V电气主要线路导线标称截面积选择的推荐值

2)导线的颜色

为便于安装和检修,汽车采用双色导线,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。以双色为基础选用时,各用电系统的电源线为单色,其余为双色。双色线的主色见表1-1-8。

表1-1-8 汽车电气各系统导线颜色代号

3)线束

为使全车线路规整,安装方便及保护导线的绝缘,汽车上的全车线路除高压线、蓄电池电缆和启动机电缆外,一般将同区域的不同规格的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束,称为线束,如图1-1-21所示。

线束安装与检修的注意事项如下:

①线束应用卡簧或绊钉固定,以免松动磨坏。

②线束不可拉得过紧,尤其在拐弯处,在绕过锐角或穿过金属孔时,应用橡皮或套管保护,否则容易磨坏线束而发生短路、搭铁,以致烧毁全车线束。

③连接电器时,应根据插接器的规格及导线或插接头的颜色,分别接于电器上并插接到位。难以辨别时,一般可用试灯区分,而不要用刮火法。

图1-1-21 汽车线束

(2)高压导线

高压导线使用于汽车点火线圈至火花塞之间的电路,高压导线分为普通铜芯高压导线和高压阻尼点火导线,带阻尼的高压导线可抑制和衰减点火系产生的高频电磁波,降低对电控装置和无线设备的干扰。高压导线如图1-1-22所示。

图1-1-22 高压导线

【任务实施】

一、实施内容

熔断器、继电器等汽车电器元件的认知。

二、准备工作

1-所需设备

实训用车辆、拆装工具。

2-工具和材料

前栅格布,翼子板防护套,环保三件套,以及干净抹布等。

3-安全防护用品

标准作业装、安全鞋、线手套等。

三、技术规范与注意事项

①严禁违规操作。

②应断开汽车电源。

③使用维修手册和电路图时,要注意避免残缺不全,资料应与使用车辆型号相对应。

④要遵守维修手册规定的其他技术和安全要求。

四、任务实施步骤及方法

1-一般准备工作

①清点所需工量具数量和种类。  □任务完成

②检查设备、工量具性能是否良好。  □任务完成

2-安全防护准备工作

①安装车轮挡块阻挡车轮。  □任务完成

②使用空挡和驻车制动。  □任务完成

③安装好前栅格布、翼子板防护套、环保三件套。  □任务完成

3-熔断器的认知

①打开发动机舱盖。  □任务完成

②用尖嘴钳或者镊子取出熔断器。  □任务完成

③识别汽车熔断器并读取熔断器标注值:_________________

④画出熔断器电路符号:_______________________________

4-继电器的认知

①用专用工具取出继电器。  □任务完成

②观察继电器的外观。  □任务完成

③画出继电器电路图。

5-现场恢复

①安装熔断器及继电器。  □任务完成

②收回、清点、整理工具及设备。  □任务完成

③与小组成员共同清洁场地及实训车辆。  □任务完成

【任务检测】

一、填空题

1-电源系统主要由_______、_______组成。其作用是向全车用电设备提供_______。

2-启动系统由_______、_______和_______组成。其作用是能带动曲轴以足够高的转速运转以便启动_______。

3-点火系统主要由_______、_______、_______及_______等组成。其作用是产生_______,点燃发动机各汽缸内汽油和空气的混合气体。

4-照明灯主要有_______、_______和_______等。

5-信号灯主要有_______、_______和_______等。

6-汽车电器系统的特点:_______、_______、_______、_______及_______。

二、简答题

1-熔断器的作用是什么?熔断器的电路符号有哪些?

2-继电器的结构及作用是什么?

3-画出继电器的电路图。

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