《汽车总电路》PPT课件.ppt

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1、,汽车总电路的组成,汽车总电路是指由汽车电源和用电设备通过导线、控制开关、电路保护装置按照各电气系统的工作特性和相互内在联系连接起来的汽车全车总电路。它包括汽车电源系统、启动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统、空调系统、辅助电器系统等。,汽车总电路的特点,（1）单线制；（2）用电设备均为并联连接；（3）导线长短应符合接线要求，不能过长或过短；（4）汽车若有电流表，其接线应符合使电流表显示蓄电池的充放电情况；（5）负载电流太大和电流摆动较大的用电设备，在蓄电池放电时不经过电流表（如启动机、电喇叭）；（6）汽车均装有保险装置，以防短路而烧坏电缆和用电设备；（7）电源的搭铁极性与汽车上半导

2、体元件的搭铁极性相一致。,不同车型其电气设备的组成、电路复杂程度有较大差异，但从总体上看，汽车总电路都具有如下接线特点：,汽车电气系统配电器件包括线路连接装置、电路控制装置、电路保护装置、中央接线盒等。导线是汽车电路的基本元件，分为低压导线、高压导线和低压电缆。.低压导线低压导线是传输低电压和小电流的导线，绝缘层较薄。导线线芯一般采用多股铜线拧成，特点是电阻小、柔软、电线头易于压接或焊接；绝缘层的作用是防止导线短路、搭铁和防腐蚀，一般采用耐温耐腐蚀的聚氯乙烯（PVC）材料。单股铜导线线芯较硬，一般用于不需要柔软性的电路。在汽车上也有少量用到银、金、铝、黄铜薄板等导电材料作为线芯的。,导线,选择

3、低压导线的规格时，应注意线芯截面必须满足在要求长度的条件下能传输负载正常工作的电流，且导线要有足够的机械强度和耐受可能的热辐射。一般低压导线线芯截面不小于0.5mm2。汽车用低压导线的规格与允许载流量见表9-1。12V电系统主要电路导线截面的推荐值见表9-2。,导线,导线,随着汽车电器数量的增多，导线数量也不断增加，为了便于安装与维修，低压导线常以不同的颜色加以区分。一般截面积在4mm2以上的采用单色，4mm2以下的采用双色。汽车用低压导线颜色、代号及其应用见表9-3。,导线,高压导线是传输高电压的导线。如用于点火系统的高压点火线（电压可达20-25KV以上），而电流强度较小。因此高压导线绝缘

4、层较厚，耐压性能好，但线芯截面积很小。为了衰减火花塞产生的电磁波干扰，汽车上已广泛使用高压阻尼点火线。常用的高压阻尼点火线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。金属阻丝线芯式是由金属电阻丝绕在绝缘线束上，外包绝缘体制成阻尼线；金属丝线绕电阻式是由电阻丝绕在耐高温的绝缘体上制成电阻，再与不同型式的绝缘套构成。,导线,.高压导线,国产车高压点火线的型号和规格见表9-4。,导线,低压电缆是传输低电压大电流的导线。汽车上的低压电缆要求通过电流达500-1000A，且线路上每100A的电流电压降不得超过，因此，该导线截面积要足够大。低压电缆截面积有25、35、

5、50、70mm2等多种规格，正极电缆一般为红色，负极电缆一般为黑色。蓄电池的搭铁电缆也有用多股铜丝编织而成，不包绝缘物的。低压电缆的连接务必要牢固，接头处要干净，以防出现电弧和发生腐蚀，保证尽可能小的接触电阻。,导线,.低压电缆,线路连接装置（线路连接器或插接器）的作用是将线路中导线与导线、导线与电器元件迅速、安全可靠地连接一起。并要求连接牢固，接触电阻小，插接、拆卸方便，耐振动。线路连接装置的结构形式很多，主要有插头和插座组成，其上设有锁止装置。拆卸时，用手按下锁止片后将插头和插座分开。为了防止插接器集中的地方接线错误，往往使用不同规格的插接装置。图9-1是几种不同结构形式的插接装置。,线路

6、连接装置,图9-1 几种不同结构形式的插接装置,电路控制装置一般指开关和继电器。.开关开关的作用是在汽车电路中控制电源与各用电设备之间的电路接通或切断，从而控制用电设备的工作或停止；按结构形式不同可分为：按键式、旋转式、推拉式、闸刀式、顶杆式、扳柄式、翘板式、组合式等；按控制方式不同可分为：机械开关、电磁开关、温控开关、压力开关（气压、液压）、光控开关、感应开关等；按挡位不同可分为：单挡式、多挡式；按复位方式不同可分为：自动复位式、非自动复位式；按开关原始状态不同可分为：常开式开关（在原设定位置即不工作时为断开状态）、常闭式开关（在原设定位置即不工作时为闭合状态）。,电路控制装置,图9-2是几

7、种不同结构形式的汽车电路开关。开关结构形式繁多，应根据不同的用途，不同的工作性能，承载电流的能力、设计需要等相关要求进行合理的选择。随着汽车设计理念的更新，汽车操控将更加方便实用。下面介绍几种典型开关的工作情况。,电路控制装置,图9-2 几种不同结构形式的汽车电路开关,）点火开关点火开关主要用来控制点火电路、发电机磁场电路、仪表电路、启动电路和一些辅助电器的电路等，一般都具有可以自动复位的启动挡并配有钥匙以备停车时锁止方向盘。点火开关常用的有三接线柱和四接线柱式。三接线柱式点火开关的接线柱连接和工作挡位关系见表9-5，四接线柱式点火开关的接线柱连接和工作挡位关系见表9-6。,电路控制装置,电路

8、控制装置,）组合开关组合开关是将各种不同功能的电气开关组装在一个组合体内的多功能开关。组合开关一般安装在汽车的转向柱上，能够对前照灯、远近变光、转向灯、示廓灯、尾灯、刮水器、洗涤喷水器等电器进行单独控制，如图9-3所示。由于操作灵活、使用方便，目前汽车上已得到广泛应用。,电路控制装置,图9-3 组合开关的结构,）无钥匙进入系统PKE无钥匙进入系统PKE采用了先进的RFID无线射频识别技术，通过车主随身携带的智能钥匙（智能卡）里面的芯片感应自动开关门锁和完成其他功能。当驾驶者携带智能钥匙靠近车体一定距离时，门锁会自动开启并解除防盗；当离开车体时，门锁会自动上锁并进入防盗状态。,电路控制装置,.继

9、电器汽车上的继电器分为专用继电器和普通继电器。专用继电器可以实现特定的功能，如闪光继电器、刮水间歇继电器等，工作时能自动控制电路通断转换。普通继电器是作为一般开关使用的，有常开触点式、常闭触点式和具有常开常闭两对触点的组合式三种形式，如启动继电器、喇叭继电器、灯光继电器、充电指示灯继电器等，继电器工作时，触点即转换至相反的位置，并保持不动。常开触点式继电器又常用来保护控制开关，即工作时由控制开关控制通过磁化线圈的小电流，铁芯被磁化后吸动触点闭合，由触点控制负载的大电流。继电器更换时标称电压和电流应与原车的相同。,电路控制装置,电路保护装置的作用是防止电路中导线或电器元件因过载而损坏。电路保护装

10、置（即保险装置）串接于被保护电路的电源与用电设备之间，当电路中由于搭铁短路等故障或电器元件过载引起过电流时，会将电路自动断开，以保护该电路系统不被损坏。电路保护装置主要有以下几种。,电路保护装置,易熔线是一种截面一定，可长时间通过额定电流的铜或合金导线，外表包裹耐热性好的绝缘层。主要对电源电路提供保护，一辆汽车可设有一根或几根易熔线，常接在被保护电路的起始端，当所保护的电路较长时间过载时易熔线熔断，以保护电路系统。易熔线有种不同的颜色以表示不同的规格，见表9-7。,电路保护装置,.易熔线,熔断器又称保险丝，是最普通的电路保护装置，常见的结构形式如图9-4所示。熔断器的熔丝或熔片采用锌、锡、铅、

11、铜等金属的合金材料制成，主要用于局部电路的保护。当电路中过载电流超过熔丝的额定电流值时，熔丝即在数秒内熔断，自动切断电路进行保护。为了方便检查和更换，汽车上常将各电路熔断器集中安装在一个熔断器盒内，熔断器标识和规格通常贴在熔断器盒盖上。表9-8是各种熔断器额定电流的规格。,电路保护装置,.熔断器,电路保护装置,图9-4 熔断器的结构形式a）插片式；b）瓷芯式；c）玻璃管式；d）平板式,电路断电器是一种可以复位后重复使用的电路保护装置，主要用于平时工作容易过载的电路保护，其结构形式主要有以下两种：）手动复位电路断电器手动复位电路断电器，如图9-5所示。双金属片是由两种不同热膨胀系数的金属材料制成

12、，当电路过载时，双金属片受热发生弯曲变形，使触点断开，以保护电路。故障排除后，若要重新接通电路，需要按下按钮克服弹簧力使其复位。,电路保护装置,.电路断电器,电路保护装置,图9-5手动复位电路断电器a）外形；b）内部结构1-触点；2-弹簧；3-复位按钮；4-双金属臂,）自动复位电路断电器自动复位电路断电器，如图9-6所示。当电路出现过载时，双金属片上流过大电流受热变形使触点断开，而后双金属片上电流消失使之冷却自动复位，触点又会闭合，如此反复，直至过载消除为止。这种结构国产车在灯光线路中有所应用，国外常用于刮水电动机和门窗玻璃升降电动机电路中，假如电动机工作受阻，电路中电流就会增大，该电路断电器

13、将起到保护作用，直至故障解除，方能正常工作。,电路保护装置,图9-6 自动复原的电路断电器a）外形；b）内部结构1-触点；2-双金属臂,随着汽车电气设备数量的逐渐增多，各种继电器和保险装置也越来越多，为方便装配和使用中排除故障，许多汽车将各种继电器和熔断器等集中安装在一起，成为一个中央接线盒，接线盒一面安装继电器和熔断器，另一面插接线束。图9-7为桑塔纳轿车中央接线盒的布局图。,中央接线盒,图9-7 桑塔纳轿车中央接线盒a）正面安装继电器和熔断器,图9-7 桑塔纳轿车中央接线盒b）背面为插座,目前使用比较广泛的电路表达方法有线路图、原理图、线束图。.线路图线路图是将汽车上各电气设备及配电装置用

14、外形简图表达，按照在车上的实际位置进行排列，用线条将其逐一连接起来所构成的汽车电路图。如图9-8所示为东风EQ1090型汽车的线路图。线路图的优点是表达较为直观，便于循线跟踪查找导线的分支和节点，便于指导线束布线。缺点是线路密集，特别是随着用电设备的日益增多，给读图带来较大难度、不便于进行电路分析。,汽车电路的表达方法,图9-8 东风EQ1090型汽车的线路图,原理图主要以表达电路原理和电气设备的相互连接关系为主，它是将汽车上各电气设备用规定的图形符号表示，按电路原理将每个系统分别进行合理地连接，然后将每个系统横向排列起来所形成的电路图。如图9-9所示为东风EQ1090型汽车的电路原理图。这种

15、图形简明、清晰，对电路分析十分方便。电路原理图有整车电路原理图和子系统电路原理图。,汽车电路的表达方法,.原理图,线束是根据电气设备在汽车上的安装位置，合理地对线路进行布局，将同方向的导线包扎在一起，在相应的电气元件附近引出接线头而制成的。线束有利于保护导线，并且使线路布局整齐。线束图是对线束的一种表达方式，如图9-10为东风EQ1090型汽车的线束结构图，也有制造厂给出了线束安装定位图和布置图，其表达更为直观。线束图给线路安装和接线提供了极大的方便，线路安装时，可按线束图及其图中标记将线束布好并用线卡固定，然后将导线或插接器连接到相应的电器接线柱或插接器上，便完成了全车线路的装接。,汽车电路

16、的表达方法,.线束图,随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，对汽车性能的要求也越来越高，汽车上的电器和电子装置越来越多，采用传感器和微机控制单元的数量也有很大增加，这使得汽车各方面的性能日趋完善。与此同时，汽车的电器配线和各种信号配线也越来越多，如果采用传统的布线方式，会使得配线增多，材料成本高，线束直径增大，占据空间增大，汽车自重增加，汽车配线设计和布线变得十分复杂，系统可靠性下降，排查故障困难。,汽车网络技术的应用,总线式信息传输方式是利用计算机数据总线将汽车上的各个不同控制功能的电子系统连接起来构成网络，数据总线上传递的信号可以被多个系统共享，数据通过不同的编码信号来表示不同的开关动作

17、，信号解码后，根据指令接通或断开对应的用电设备，从而最大限度的提高系统整体效率，充分利用有限资源。这样，就能将过去的一线一用的专线制改为一线多用制。,汽车网络技术的应用,.总线式信息传输方式（网络技术）及其特点,与传统导线线束式信息传输方式相比，汽车总线式信息传输方式有如下优点：（）一根总线上传输的信号可以被多个设备系统共享，从而很大限度的提高了系统整体效率，减少了线束的数量和线束的体积，简化了整车线束，提高了整车电气线路的可靠性，因而也减少了整体造价和线束重量；（）由于采用了通用传感器（如发动机及自动变速器共用传感器），因此消除了冗余的传感器，达到了数据共享的目的；（）改善了系统的灵活性，即

18、通过系统的软件可以实现系统功能的变化和系统的升级；（）提高了维修性。,汽车网络技术的应用,CAN总线的全称为Controller Area Network，即控制器局域网，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制器与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯总线。它是一种多主总线，每个节点机均可成为主机，其节点机之间也可进行通信。通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通讯速率可达1Mb/s，距离可达10Km。CAN总线系统的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通讯数据块进行编码，使网络内的节点个数在理论上不受限制。,汽

19、车网络技术的应用,.CAN总线,目前汽车上的CAN总线网络连接方式主要采用两条CAN，一条用于驱动系统的高速CAN，速率在500Kb/s以上；另一条用于车身系统的低速CAN，速率在500Kb/s以下。这两条独立的总线之间通过“网关”实现在各个CAN之间的数据交换和资源共享。,汽车网络技术的应用,.直观法直观法是凭检修人员的直观感觉来检查和判断故障的一种方法。.搭铁试火法搭铁试火法一般不发动车，是利用蓄电池作为电源，经需要检查的导线或用电设备后引出的线头碰试汽车的车架或与之相连接的金属部件，来判断需要检查的导线或用电设备是否连接正常。.试灯法试灯法是用汽车上的小功率灯泡作为试灯，一端搭铁，另一端

20、依次触及需要检查的线路各接线柱，来诊断故障的一种方法。,电路故障检查方法,.替换法替换法是一种通过换件对比（即用完好的电器元件替换怀疑有故障的电器元件）来判断故障的一种方法。.短路法短路法是用一根导线跨接某一怀疑有故障的部位（包括搭铁是否良好）或电器元件，暂时取消该部位或电器元件的作用，来判断故障的一种方法。.断路法断路法是对需要检查的电路依次断开，判断故障的一种方法。,电路故障检查方法,.仪表检查法仪表检查法是利用仪表对电器和电路进行检查判断故障的一种方法。.示波器检查法示波器检查法是利用汽车专用示波器对汽车电器工作波形进行检测和显示，与正常波形相对比，分析故障原因，以此诊断故障。.故障码读

21、取法汽车上采用ECU控制系统时，一般都设计有自诊断功能，当出现故障时，ECU中故障检测系统会将故障以代码的形式通过仪表盘上的故障警告灯显示，或通过专用的故障接口读出。,电路故障检查方法,（1）点火开关接通时，不要拆除电子装置的电源线。（2）拆卸和安装电子装置的接插件或更换配件重新接线时，应先关闭电器开关和拆下蓄电池搭铁线，待线路接好后检查无误再接好蓄电池搭铁线。（3）拆卸蓄电池时应先拆下负极接线，装蓄电池时应最后连接负极接线。拆装蓄电池时应断开点火开关和其他电器开关，注意蓄电池极性不要接反。（4）只要接通了蓄电池，就不要随意去碰发电机正极端子，因为该端子始终存在蓄电池的电压。（5）拆装连接器时

22、，要先解除闭锁，不要硬拉硬拽，插接时要保证连接牢固。,电路检查注意事项,（6）熔断器烧断后，要及时查明原因，大多数情况下是由于电路中有短路现象造成的，查找故障时，应对共用该熔断器的所有电路都进行检查，查找并排除故障后，确保无故障时，务必更换同样规格的熔断器，并保证接触良好。（7）应注意电子装置的防水，如果电子装置进水，应立即熄火并拆下蓄电池搭铁线，不能反复启动发动机，以避免烧坏电子元件。（8）严禁使用搭铁试火法检查由电子元件组成的电器总成。（9）查找排除故障时，不要随意改动原车线束。（10）检查电脑和传感器时，应采用内阻较大的数字式仪表检测，以保证被测装置的安全。（11）自诊断系统排查故障时，按维修手册中的要求和步骤进行。,电路检查注意事项,.汽车总电路的作用是什么？.如何选择汽车熔丝的规格、形式，有哪些注意事项。.汽车导线的选择有什么要求？.简述汽车钥匙开关的用途及发展现状。.如何实现汽车电路的简单化、规范化、集成化、轻量化。,练习思考题,