汽车电器与电子技术第七章 汽车电器设备总线路

第7章汽车电器设备总线路 对于汽车电器设备，可根据其用途和工作性能归纳为：电源系、起动系、点火系、电子控制系、照明、信号、仪表、报警系和辅助电器设备等部分。 汽车电器设备总线路，就是通过开关、熔断器、导线等，将上述电器系统合理地联接而组成的总体。第7章汽车电器设备总线路 7.1　汽车电器设备线路 7.2　汽车电器系统的导线和线束 7.3　汽车总线路图应用实例7.1汽车电器设备线路分析汽车电器设备线路的特点 （1）低压 （2）直流 （3）单线制 （4）负极搭铁7.1.1汽车电器设备线路类型1．汽车线路图分类 汽车线路有部分线路和整车线路之分。 部分线路即局部线路或叫单元线路，通常有电源线路、起动线路、点火线路、照明线路、信号及仪表线路等； 整车线路即汽车电器总线路，常见的整车线路有三种：一种是汽车电器布线图（也称线路图），通常根据汽车电器的外形，用相应的图形符号进行合理布线。另一种是汽车线路原理图，根据国家或有关部门制定的，用规定的图形符号绘制的较简明的线路。第三种线束图主要说明哪些电器的导线汇合在一起组成线束，与何处进行连接等。2．汽车电器线路图 汽车电器线路图是电器设备之间用导线相互连接的真实反映，它所连接的电器设备的安装位置、外形和线路走的路径与实际情况一致，便于对汽车电器故障进行判断与排除。 电器线路图类似于无线电设备的实物接线图。其优点是较好地再现了线路的实际连接情况，缺点是识读比较困难。3．汽车线路原理图 线路原理图也称线路简图，通常是根据电电器线路图简化而来的。这种图的作用是表达线路的工作原理和连接状态，不讲究电器设备的形状、位置和导线走向的实际情况。 汽车电器线路简图类似于无线电设备的电路原理图。图中电器设备均采用符号表示。这种图对于了解汽车电器设备的工作原理或工作过程，以及分析判断故障的大概部位很有用处。4．汽车线束外形图 线束外形图反映的是已制成的线束外形，故也叫做线束包扎图。图中一般都标明线束中每根导线所连接的电器设备的名称，有的还标注了每根导线的长度。 线束外形图类似于无线电设备中的印制线路板图。在制作或安装线束时，使用这类图极为方便。 线束外形图通常又分为主线束和辅助线束图。主线束图又分为底盘线束图和车身线束图。辅助线束类型较多，多用于主线束的支路并与各种辅助电器相连（通过连接器）。7.1.2汽车电器线路原理图组成与分析 汽车电器线路原理图一般由电源线路、起动线路、点火线路（柴油机除外）、照明线路、仪表与信号线路、空调音响与电视、其他辅助机构等组成。 下图是一种较典型的汽车电器基本线路，许多汽车线路原理图都与该线路类似或大同小异。识图时，可采用一个单元线路一个单元线路地找出其相应的元器件，并读通其电流走向，最终使整个原理图一目了然。汽车电器基本线路原理图1.起动系统（1）找出与起动系统有关的元件 将所找到的元器件以及它们之间的连接关系按原理图上的画法单独画出，就得到了如图7-2所示的起动线路简化原理图。图7-2启动线路简化原理图（2）读通起动系统电源电流通路 当驾驶员把点火开关旋至第3档位置时，形成的电源电流通路为：蓄电池正极→总保险丝→电流表→点火开关第3档→起动继电器线圈→蓄电池负极。 当起动继电器线圈通电后，其常开触点闭合，接通了起动机的电磁开关线圈线路，其主触点也闭合（见图7-3中的开关接触盘）。这时，起动电流从蓄电池的正极进入起动机，经其内部的线圈回到蓄电池的负极，起动机开始带动发动机的曲轴旋转。 发动机被起动后，点火开关在自身的回位弹簧的作用下，自动退回到第二档位置，从而完成了起动任务。图7-3启动继电器及启动机示意图2.点火系统（1）找出与点火系统有关的元件 将所找到的元器件按原理图中的连接关系单独画出，就得到了如图7-4所示的点火系统线路简化原理图。图7-4点火系统简化原理图（2）读通点火系统电源电流通路 当发动机起动后，点火开关退回到第2档。这时就形成了如下的点火电流通路……. 当发动机带动分电器旋转时，分电器内部的断电器触点一开、一闭，使通过点火线圈初级绕组中的电流也时通时断。在触点断开的瞬间，点火线圈的次级感应出上万伏的高压。此高压经分电器按照发动机的点火顺序送至气缸内的火花塞，在电极间隙处产生火花，点燃气缸内的可燃混合气。 点火线圈中的附加电阻R和与断电器触点并联的电容器C作用。3.充电系统（1）找出与充电系统有关的元件 将所找到的元器件按原理图中的连接关系单独画出，就得到了如图7-5所示的充电系统简化原理图。图7-5充电系统简化原理图（2）读通充电系统电流通路 发动机运转后带动交流发电机旋转，从而形成了下面的励磁电流通路…… 当交流发电机达到一定的转速（1000r/min）时就开始发电，一部分经电流表给蓄电池充电，另一部分提供给车上其他用电设备，同时也给自己提供励磁电流，即交流发电机的励磁电流此时由原来的他激（蓄电池供给）变为自激。 电压调节器能自动调节发电机输出电压的高低。4.仪表线路图7-6仪表线路简化原理图仪表线路（1）水温表 （2）油压表 （3）燃油表5.灯光线路图7-7灯光线路简化原理图5.灯光线路（1）转向灯电源电流通路（2）大灯电流通路（3）雾灯电流通路（4）室内灯电流通路（5）制动灯电流通路（6）倒车灯电流通路6.辅助线路图7-8辅助线路简化原理图辅助线路（1）电喇叭电流通路 （2）雨刮器电流通路7.基本线路识图说明 以上介绍的仅是汽车最基本和必备的线路，实际的汽车线路(尤其是现代高档轿车)比此复杂得多。 在读识复杂的汽车线路原理图时，可先找出最基本的线路，剩下的线路再结合已经看懂的基本线路来逐一识别。7.2汽车电器系统的导线和线束7.2.1汽车电器设备线路的导线 汽车电系的导线有低压线和高压线两种。 低压线中又有普通线、起动电缆和蓄电池搭铁电缆之分。 高压线又有铜芯线和阻尼线之分。1.低压导线（1）普通低压导线 根据外皮绝缘包层的材料不同又分为QVR型（聚氯乙烯绝缘包层）和QFR型（聚氯乙烯-丁腈复合绝缘包层）两种。 汽车电系中所用的导线截面至少不得小于0.5mm2。 随着汽车电器的增多，导线数量也不断增加，为了便于维修，低压导线常以不同的颜色加以区分。其中截面积在4mm2以上的采用单色，而4mm2以下的均采用双色。搭铁线均用黑色。 汽车用低压线的颜色，必须符合国家有关的规定。 线路图中导线的表示方法。在汽车电器设备的线路图中，导线上一般都标注有符号，该符号用来表示电线的截面积和颜色。如1.5RW，其中1.5表示电线的截面积(mm2），R表示电线的主色，W表示电线上的辅助色（即呈轴向纹状或螺旋状的颜色）。（2）起动电缆 它用来连接蓄电池与起动机开关的主接线柱，截面有25,35,50,70mm2等多种规格，允许电流达500A～1000A。 为了保证起动机正常工作，并发出足够的功率，在线路上每100A的电流电压降不得超过0.1V～0.15V。（3）蓄电池的搭铁电缆 它是由铜丝编织而成的扁形软铜线，国产汽车常用的搭铁线长度有300,450,600,760mm四种。2.高压导线 国产汽车用高压导线有铜芯线和阻尼线两种，其型号和结构见教材表7-7。 为了衰减火花塞产生的电磁波干扰，目前已广泛使用了高压阻尼点火线。高压阻尼点火线的制造方法和结构亦有多种，常用的有金属阻丝式和塑料芯导线式。 金属阻丝式又有金属阻丝线芯式和金属阻丝线绕电阻式两种。7.2.2汽车电器设备线路的线束 汽车上的全车线路（除高压线以外），为了不零乱，安装方便和保护导线的绝缘，一般都将同路的不同规格的导线用绵纱编织或用薄聚氯乙烯带半叠缠绕包扎成束，称为线束。 现代汽车的线束总成由导线、端子、插接器，护套等组成。 安装汽车线束，一般都事先将仪表板和车灯总开关、点火开关等连接好，然后再往汽车上安装。安装线束注意事项：（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，尤其在拐弯处更要注意，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，并有烧毁全车线束，酿成火灾的危险。（3）连接电器时，应根据插接器的规格以及导线的颜色或接头处套管的颜色，分别接于电器上，若不易辨别导线的头尾时，一般可用试灯区分，最好不用刮火法。7.3汽车总线路图应用举例 为了进一步掌握和使用汽车线路，现以上海桑塔纳轿车线路系统为例，简要分析它的工作原理。 上海桑塔纳轿车电器系统主电源分三路，见图7-9a所示。 A路电源： B路电源： C路电源：见图7-9b。A-蓄电池B-启动机C-整体式交流发电机K2-充电指示灯N51-进气管加热管J81-进气管预热继电器F35-进气管预热器温控开关N3-循环空气截止阀F26-自动阻风门温控开关（同手动）K-阻风门指示灯D-点火开关N41-点火放大器N-点火线圈G40-霍尔传感器Q-火花塞K3-油压指示灯J114-油压检查控制器F22-油压开关(3X104Pa)F1-油压开关G5-转速表K48-换档指示灯F62-换档指示器真空开关S17-熔丝J98-换档指示器控制装置F68-换档油耗指示器变换开关G51-油耗表N60-油耗表电磁阀Gl-燃油表G-燃油表传感器G3-温度表G2-温度表传感器J6-稳压器K28-冷却液温度指示灯（温度过高亮红灯）J120-冷却液不足指示控制器F66-冷却液不足指示器开关K5-转向指示灯E3-危险警告灯开关K6-报警闪光器指示灯J2-闪光器E2-转向灯开关M5-左前转向信号灯M6-左后转向信号灯M7-右前转向信号灯M8-右后转向信号灯E19—停车灯开关M1,M2,M3—合用的停车灯与小灯E4—变光和超车灯开关K1—远光指示灯L1—左前照灯L2—右前照灯E1—车灯开关E20—仪表调光线路L8—时钟照明灯L10—仪表灯J59—中间继电器（减荷继电器）J5—雾灯继电器E23—前、后雾灯开关L22—左前雾灯L23—右前雾灯L20—后雾灯(GL型）K17—雾灯指示灯L21—暖气开关照灯L39—后风窗除霜开关照明灯L40—前,后雾灯开关照明灯L28—点烟器照明灯U1—点烟器W3—行李箱照明灯F5—行李箱照明灯开关W—前顶灯F10、F11、F2、F3—顶灯门控开关Y2—数字式电钟X—牌照灯E22—刮水器开关J31—洗涤及间歇刮水器继电器V—前风窗刮水器V5—前风窗洗涤泵J39—前照灯洗涤器继电器V11—前照灯洗涤泵（现取消）E15—后风窗电热器开关K10—后风窗电热器指示灯Z1—后风窗电热器F4—倒车灯开关M16、M17—左、右倒车灯K7—双回路和驻车制动装置的指示灯F34—制动液液位警告灯开关F9—驻车制动指示灯开关H1、H2—双单喇叭J4—喇叭继电器H—喇叭按钮F—制动灯开关F18—冷却风扇温控开关F23—空调高压开关(15×105Pa)J26—冷却风扇继电器V7—冷却风扇电机J23—空调断电器E9—鼓风机开关N23—调速电阻V2—鼓风机电机N16—双路电磁阀E33—燕发器温控开关F73—空调低压开关(2X105Pa)N25—空调电磁离合器F38—环境温度开关N63—用于新鲜空气翻板的双路电磁阀F30—空调开关K48—空调开关指示灯R—收放机R6—左、右声道扬声器平衡旋钮R3、R5、R2、R4—扬声器V44—电动天线装置7.3.1电源线路 桑塔纳轿车的电源由负极接地的12V蓄电池A（电池容量54A﹒h）,与内装电子调节器的硅整流交流发电机C并联组成。 当点火开关D置于1档，发动机转速低于1200r/min时，其电流回路…… 在发动机转速达到或高于1200r/min时，发电机电压大于蓄电池电压，并向电池充电。由于发电机与蓄电池间的电位差减少，则充电指示灯K2熄灭，指示发电机工作状况良好。7.3.2发动机点火系、仪表及起动线路 当带有转向锁的四掷三位点火开关D转至1档时，电器图编号15的B路电源即可供电，见图7-9a所示。 1.点火系线路 2.仪表与指示灯线路 3.起动线路7.3.3灯光线路 上海桑塔纳轿车采用二灯式前大灯，见图7-9b所示。1.前照灯2.小灯与尾灯及停车灯3.报警灯和转向灯4.牌照灯与雾灯5.车顶灯与行李箱照明灯6.仪表板、时钟、点烟器、除霜器开关、空调开关板照明灯7.3.4喇叭与冷却风扇线路 喇叭与冷却风扇的线路如图7-9c所示，由点火开关D控制B路电器图编号15的线路，通过熔丝S16给喇叭Hl、H2通电发音。 当冷却液温度高于95℃时……，在冷却液温度高于105℃时……。 接通空调开关…….，当高压管路中的制冷剂压力高于1500kPa时……。7.3.5空调系统线路 上海桑塔纳轿车的空调系统由取暖和制冷两部分组成。 发动机的冷却液为取暖热源，由手动把手开关控制采暖。 在外界气温高于10℃时……车内空气进入内循环，为使用制冷系自动作好准备。按下空调开关……压缩机运转，制冷系工作。当冷风口的温度降到0℃时，压缩机停止运转。在冷风口温度高于2℃时，压缩机又工作，维持一定的制冷温度并防止蒸发器结霜。思考题与习题：1.简述汽车电器设备线路的特点。2.汽车电器设备线路通常包括哪些部分？3.桑塔纳轿车电源部分主要由哪些部分构成？简述其电流流程。4.汽车线束用导线主要分为哪两类？5.汽车低压电缆线常用在哪些部位？6.汽车用高压导线有几种类型？各自有什么特点？7.普通低压导线有哪几种？简述其结构特点及选用原则。8.安装线束时应注意哪些方面问题？