本教程将从初学者的角度考虑,从汽车电路的基础开始讲解。使初学者对电路图有清醒的认识。为成为一名高级汽修师打下良好基础。
第一篇汽车电路基础
由于世界上各汽车制造厂家在电路图的绘制上没有统一的规定,风格各异,再加上汽车电路图本身的复杂性,使得缺乏汽车电路基础知识的维修人员一下子很难读懂。在读懂汽车电路图之前,应先了解汽车电路的基础知识-汽车电路的组成、分类及特点。
第一节汽车电路的概念及组成
一、汽车电路的概念在汽车上用导线和车身把电源(蓄电池或发电机)、过载保持装置、控制器和用电设备等装置连接起来,构成能使用电设备正常工作的电流流通的路径,称这种路径为汽车电路。汽车电路图就是由很多条这样的电路构成的。
二、汽车电路的组成按照电器设备在汽车电路中的不同作用可以把汽车电路大致分为电源、控制装置、用电器、配电装置及导线等。
1.汽车电源汽车电源由蓄电池和发电机两部分构成。在发动机不工作或启动时由蓄电池供电。在发动机启动后,发电机产生电能向各用电设备供电,同时向蓄电池充电。
2.控制装置汽车电路控制装置按控制电路的形式可以分为开关、继电器和电控制单元。点火开关是汽车控制装置中最重要的开关。继电器按受控制的装置不同可以分为受开关控制的继电器和受电控单元控制的继电器。开关或控制单元通过控制继电器线圈的电路来控制继电器触点的断开和闭合,进而控制用电器的电路。电控单元是汽车上各电控系统的核心。汽车上电控系统包括电控燃油喷射系统、电控自动变速器、防抱死制动系统(ABS)、电控点火系统、空调系统、防盗系统等。电控单元控制各个电控系统以最佳工作状态工作,达到提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性、降低汽车污染物排放的目的。
4.配电装置及导线配电装置包括中央接线盒、仪表板接线盒、熔断器(俗称保险丝)、导线、连接器等,作用是把电源分配到各用电器或控制装置,并连接各用电器或控制装置使全车电路构成一个统一的整体。
三、汽车电路的特点
汽车电路既具有一般电路的特点又有自身的一些特点。汽车电路和一般电路一样,电器设备间采用串联和并联的基本连接方式;具有通路、断路和短路三种基本工作状态;电路图中的电器设备采用专门的符号或图框加文字的标注方法。
由于世界上各汽车制造厂家在绘制电路图上没有统一的标准,各种车型的结构、电器设备的数量、安装位置、类型、接线方法、工作原理也不尽相同,使各汽车制造厂家的电路又具有自身特点,但汽车电路都具有以下特点。
1.汽车电路为低压直流电路为了简化汽车用电器设备结构和保障驾乘人员安全,汽车电器设备采用低压直流供电,汽油发动机汽车为12V,柴油发动机汽车为24V。在以后的汽车上可能采用42V供电系统来满足汽车上不断增加的用电需要。2.汽车电路均采用单线制单线制是汽车电路最大的特点。所谓单线制是指汽车上所有的电器设备正极都由导线与电源正极相连,汽车的金属壳体作为负极的一种接线方式。采用单线制,不仅可以节省材料,使电路简化,而且也便于安装和检修。
3.汽车电路中的用电设备均为并联汽车电路中的用电设备采用并联方式可以保证每个用电器的正常,而不会相互干扰。在维修汽车电路时,可以单独方便地拆装用电设备而不会影响到其它用电设备。汽车电路中的用电设备与控制装置采用串联方式,例如,喇叭与喇叭开关、门控灯与车门接触开关等。
5.汽车电路中均安装有过载保护装置为了防止汽车电路或用电设备因电路中电流过大而损坏,在汽车电路中都安装有过载保护装置。过载保护装置与电器设备串联在电路中。最常用的过载保护装置是片式熔断器,俗称保险丝,也有采用管式熔丝或电路断电器的。
6.汽车电路采用负极搭铁的接线形式采用负极搭铁的接线形式是汽车电路的另一大特点,不仅可以充分利用电化学作用使车身和车架更难以锈蚀,而且汽车电器设备对无线电设备(音响、通信系统等)的干扰也较电源正极搭铁方式小。但在少数汽车和少数电路中,采用正极搭铁的接线形式,在阅读汽车电路和检修汽车电路时,应特别注意。
7.汽车电路由单元电路组成汽车电路虽然复杂,但都是由完全不同功能、相对独立的单元电路组成的,即使在同一张电路图中也分为不同的部分,如电源、启动、点火、控制开关或电控单元、用电器等。只要认真分析读懂每个单元电路也就能读懂全车电路。’
8,汽车电路上常标有导线颜色和线路编号随着汽车上用电设备的不断增加,汽车上的导线数目在不断增加,为了便于安装,常把汽车电路中的导线做成线束,为了便于识别和检修汽车电路,在汽车电路中常采用不同颜色的导线,并在汽车电路图中用颜色的字母代号标出,不同系统导线的颜色也往往不同。
纵观汽车整车电路,不难发现汽车电路是由许多基本电路和电器设备组成的。汽车电路按照控制电路中有无使用继电器可以分为直接控制电路和间接控制电路,按照控制用电器工作时是否使用电控单元可以分为电控电路和非电控电路,按照电路的作用可以分为电源电路、信号电路和执行器工作电路等。在阅读汽车电路图的时候,可以按照上面的分法先把整个电路分为不同种类的电路,然后再逐类分析解读,把每类电路读懂了,也就读懂整车电路了。
在阅读直接控制电路时,关键是要遵循回路原则,即用电器正常工作时必须在蓄电池正极、过载保护装置(如熔断器)、控制器、用电器和蓄电池负极间构成闭合回路。如图1-1所示,电路为蓄电池正极→仪表板熔断器F2010A(过载保护装置)→倒车开关(控制器)→倒车灯(用电器)→G401接地一蓄电池负极。
多功能组合开关是汽车上控制用电器工作的又一重要开关,包括照明开关(前照灯开关、变光开关)、信号开关(转向信号开关、危险警告灯开关、超车灯开关)、挡风玻璃、刮水器和清洗器开关等,安装在驾驶员前面的转向柱上,便于驾驶员的操纵。
2.间接控制电路间接控制电路是指在用电器和控制器之间使用继电器、控制器,通过控制继电器触点的通断来控制用电器工作的电路。
无论是何种形式的继电器都有继电器线圈和继电器触点这两个基本元器件。继电器在电路图中常用电器符号表达。电路图中常见继电器符号如图1-3所示。继电器符号一般由继电器线圈和继电器触点组成,线圈与触点用虚线相连,表示此触点受该线圈的控制。继电器触点在电路图中所处的位置一般表示该系统处于停止工作状态时的位置。若继电器触点处于断开状态,如图1-3(f)所示,则说明该继电器为常开继电器。若继电器触点处于闭合状态,则说明该继电器为常闭继电器。
连接器C3的A6端子→左侧前雾灯端子A→左侧前雾灯→左侧前雾灯端子B→S124绞接点→G101接地。连接器C3的B6端子→右侧前雾灯端子A→右侧前雾灯→右侧前雾灯端子B→S124绞接点→G101接地。连接器C2的F6端子→S297绞接点→连接器C1端子1→前雾灯开关指示灯→连接器C2端子2→S283绞接点→G201接地。
非电控电路指的是由各种手动开关、压力开关、温控开关、滑动变阻器等传统控制器对用电器进行控制的电路。例如照明灯控制电路、冷却风扇电路等。这些控制开关都是通过开关触点的断开或闭合来接通或断开用电器工作电路,实现对用电器的控制。滑动变速器则是通过改变接入电路中电阻的大小来控制用电器的工作。
随着汽车电控技术的发展,汽车上越来越多的传统控制器将被电控单元或电控单元的功能所取代。例如可以利用压力传感器来代替压力开关,利用电控单元来代替滑动变阻器,控制电动机的转速、灯光亮度等。
三.电控电路
电控电路是在原有的控制电路上增加信号输入装置(信号传感器)和电控单元,利用电控单元来对用电器进行自动控制的电路。电控电路能够适应汽车电控技术的发展,实现对车上执行器的自动控制,在现代汽车上电控电路已代替传统的非电控电路成为汽车控制电路的主要形式。例如电控燃油喷射系统取代机械控制燃油喷射系统,电控自动变速器控制系统取代传统的液压自动变速器控制系统,电控自动空调取代手动空调等,汽车越来越多的用电器被电控单元所控制。
电控单元是整个电控电路的核心。在汽车电路中,电控单元有两种形式,一种是简单的电子模块式,另一种是微电脑式的电控单元。在电控电路中,根据电器设备的作用不同可把电控电路分为三部分,即信号输入电路、执行器工作电路和电控单元电路。在电控单元工作时,电控单元接收信号输入电路输入的信号,根据其内部固定的电路(电子模块式)或程序(微电脑式)对输入信号进行分析、处理、计算后控制执行器(用电器)的工作。
在分析电控电路图的时候,可以电控单元为中心,把电控电路分为电控单元电源电路、信号输入电路和执行器工作电路,然后再逐类分析电控电路,可以收到事半功倍的效果。
一.电控单元电源电路电控单元电源电路是指蓄电池向电控单元供电的电路。按照蓄电池向电控单元供电电路的不同可把电控单元电源电路分为两部分。一部分电路是蓄电池正极与电控单元直接相连,无论何时都向电控单元供电,这部分电路作用是让电控单元在点火开关关闭时仍能保存必要的数据,电流较小称为常电源电路;另一部分电路是蓄电池正极与电控单元间通过点火开关或继电器相连,这部分电路一般在点火开关置于点火挡时向电控单元供电,作用是向电控单元提供工作电源,电流一般较大称为主电源电路。
电控单元还要与蓄电池负极相连,这样才能构成闭合回路正常工作。电控单元一般通过车体与蓄电池负极相连,这样的电路称为电控单元接地电路。电控单元的接地电路往往不止一条,这样可以提高接地的可靠性。
(1)发动机ECU常电源电路蓄电池“+”→熔断器FL→熔断器EFI(20A)→发动机ECU端子BATT→发动机ECU(2)发动机ECU主电源电路发动机ECU主电源电路有两条。一条是蓄电池通过点火开关IG2触点向发动机ECU供电。主电源电路1:蓄电池“+”→熔断器AM2(30A)→点火开关AM2端子→点火开关IG2触点→熔断器IGN75A→发动机ECUIGSW端子→发动机ECU。另一条电源电路是点火开关置于IG2挡时,发动机ECU令EFI主继电器触点闭合,蓄电池通过EFI主继电器触点向发动机ECU供电。主电源电路2:蓄电池“+”→熔断器FL→熔断器EFI(20A)→EFZ主继电器端子5→EFI主继电器触点→EFI主继电器端子3→发动机ECU端子+B1→发动机ECU.发动机ECU端子+B→发动机ECU。
(3)发动机ECU接地电路发动机ECU通过端子El与车身相连和蓄电池“-”极构成回路。发动机ECU接地电路:发动机ECU→发动机ECU端子E1→接地。
传感器在电路图中一般不绘制出其内部具体结构,只用简单的符号或符号加文字标注的方法来表示。例如冷却液温度传感器和进气温度传感器工作原理基本相同,在电路图中符号相似,可用在符号旁加文字标注的方法来表示。在阅读分析汽车电路图的时候,一般不需要知道传感器的内部结构如何,只要知道传感器各端子的作用即可。因此在电路图中,传感器和电控单元各端子处往往用缩略语或简洁文字来标明端子的作用。
在现代汽车上传感器数量众多,传感器信号主要应用于发动机控制、自动变速器控制、刹车控制、转向控制、车身控制、空调控制等。
①空气流量计空气流量计用来测量发动机的进气量,并将信号输送到发动机电控单元,作为电控直接燃油喷射系统燃油喷射量和点火控制的主要控制信号。空气流量计按测量空气的原理不同,可以分为叶片式、卡门涡旋式和热式空气流量计。空气流量计都为有源传感器。
c.工作原理应用在汽车上各传感器中,该工作原理除了应用于节气门位置传感器外,还有叶片式空气流量计,EGR阀位置传感器、燃油表位置传感器等传感器。
第二篇汽车电路图的分类与识读方法
第一节汽车电路图的分类由于电路是由导线连接而成的,又可以把电路称为线路。汽车电路图就是用来表达汽车电路的特殊图形。
汽车电路图可以用来表达整车电路,也可以用来表达局部电路。局部电路又叫单元电路或部分电路。汽车电路图通常可以分为电源电路、启动电路、点火电路、燃油喷射电路、照明信号电路、仪表电路、自动变速器电路等局部电路。整车电路就是汽车用电设备总电路,通常将汽车上各种电器设备按照它们各处的工作特点和相互联系,通过各种开关、配电装置用导线把它们合理地连接起来而构成的整体电路。汽车电路图不仅可以用来表达汽车电路,还可以表示各用电设备、线束等在车上的具体位置。
世界上各汽车制造厂家在电路图的绘制上没有统一的规定,风格各异,但根据汽车电路图的特点可以把汽车电路图分为汽车电器布线图、电路原理图、线束图和电器设备定位图。
三、汽车线束图所谓汽车线束就是汽车上走向相同的各类导线包扎在一起,构成像电缆一样的一束线。线束图就是根据线束在汽车上的布置走向,用来反映线束导线汇合、分支而绘制的电路图,如图2-4所示。根据线束在汽车上的位置不同可以把线束图分为底盘线束图、车身线束图和辅助线束图。辅助线束多用于辅助电器和车身线束、底盘线束间的连接,例如车顶线束、电动车窗线束、ABS线束等。