汽車電子電氣控制技術(shù)

汽車電子電氣控制技術(shù)

學習目標

了解汽車電氣系統(tǒng)的特點。描述汽車電氣設備電路組成模式。掌握汽車電路中間裝置的結(jié)構(gòu)。第一章汽車電子電氣系統(tǒng)根底知識1.1汽車電氣系統(tǒng)的特點1．單線制2．負極搭鐵3．兩個電源4．用電設備并聯(lián)5．低壓直流供電1．單線制所謂單線制，就是利用汽車發(fā)動機和底盤、車身等金屬機件作為各種用電設備的共用連線〔俗稱搭鐵〕，而用電設備到電源只需另設一根導線。任何一個電路中的電流都是從電源的正極出發(fā)，經(jīng)導線流入到用電設備后，通過金屬車架流回電源負極而形成回路。采用單線制不僅可以節(jié)省材料〔銅導線〕，使電路簡化，而且便于安裝和檢修，降低故障率。但在一些不能形成可靠的電氣回路或需要精確電子信號的回路，采用雙線。2．負極搭鐵所謂搭鐵，就是采用單線制時，將蓄電池的一個電極用導線連接到發(fā)動機或底盤等金屬車體上。假設蓄電池的負極連接到金屬車體上，稱為負極搭鐵；反之，假設蓄電池的正極連接到金屬車體上，稱為正極搭鐵。我國標準中規(guī)定汽車電器必須采用負極搭鐵。目前世界各國生產(chǎn)的汽車也大多采用負極搭鐵方式。1.1汽車電氣系統(tǒng)的特點3．兩個電源所謂兩個電源，就是指蓄電池和發(fā)電機兩個供電電源。蓄電池是輔助電源，在汽車未運轉(zhuǎn)時向有關用電設備供電；發(fā)電機是主電源，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)到一定轉(zhuǎn)速后，發(fā)電機轉(zhuǎn)速到達規(guī)定的發(fā)電轉(zhuǎn)速，開始向有關用電設備供電，同時對蓄電池進行充電。兩者互補可以有效地使用電設備在不同的情況下都能正常地工作，同時也延長了蓄電池的供電時間。4．用電設備并聯(lián)所謂用電設備并聯(lián)，就是指汽車上的各種用電設備都采用并聯(lián)方式與電源連接，每個用電設備都由各自串聯(lián)在其支路中的專用開關控制，互不產(chǎn)生干擾。5．低壓直流供電汽車電氣設備采用低壓直流供電，柴油車大多采用24伏直流供電，汽油車大都采用12伏直流電壓供電。1.1汽車電氣系統(tǒng)的特點1.1汽車電氣系統(tǒng)的特點1.2汽車電氣設備電路組成汽車電氣系統(tǒng)主要由電源、用電設備和中間裝置組成。如下圖是廣州本田雅閣轎車點煙器系統(tǒng)電路。任何電氣設備和電控裝置要想獲得電源供給，中間裝置的連接必不可少。常見的連接裝置有汽車線束、開關裝置、保險裝置、繼電器、連接端子和連接器等等，這些中間裝置的選用和裝配直接影響到用電設備的運行狀況。1.汽車用電線按承受電壓的上下分類：高壓導線和低壓導線。⑴導線截面積的正確選擇根據(jù)用電設備的負載電流大小選擇導線的截面積。其一般原那么為：長時間工作的電氣設備可選用實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%－100%之間的導線。同時，還應考慮電路中的電壓降和導線發(fā)熱等情況，以免影響用電設備的電氣性能和超過導線的允許溫度。為保證一定的機械強度，一般低壓導線截面積不小于0.5mm2。1.2.1汽車線束1.2.1汽車線束1.汽車用電線⑴導線截面積的正確選擇下表為各種銅芯導線標稱截面積的允許載流量。銅芯電線截面積（mm2）0.50.751.01.52.5461016253550載流量（60%）7.59.611.414.419.225.233456382.5102129載流量（100%）12.5161924324255751051381702151.2.1汽車線束1.汽車用電線⑴導線截面積的正確選擇下表為汽車12V電系主要電路導線截面積選擇的推薦值。汽車類型

標稱截面積（mm2）

用途

轎車、貨車、掛車

0.5后燈、頂燈、指示燈、儀表、牌照燈、燃油表、雨刮器0.8轉(zhuǎn)向燈、制動燈、停車燈、分電器

1.0前照燈的單線（不接保險器）、電喇叭（3A以下）

1.5前照燈的電線束（接保險器）、電喇叭（3A以上）

1.5－4其他連接導線

4－6電熱塞

4－25電源線

16－95起動機電纜

1.汽車用電線⑵導線的顏色：為便于安裝和檢修，汽車采用雙色導線，主色為根底色，輔色為環(huán)布導線的條色帶或螺旋色帶，且標注時主色在前，輔色在后。以雙色為根底選用時，各用電系統(tǒng)的電源線為單色，其余為雙色，雙色線的主色見下表。系統(tǒng)名稱

電線主色

代號

系統(tǒng)名稱電線主色

代號

電氣裝置接地線

黑B儀表、報警指示和喇叭系統(tǒng)棕Br點火起動系統(tǒng)

白W前照燈、霧燈等外部照明系統(tǒng)藍Bl電源系統(tǒng)

紅R各種輔助電機及電氣操縱系統(tǒng)灰Gr燈光信號系統(tǒng)

綠G收放音機、點煙器等系統(tǒng)紫V車身內(nèi)部照明系統(tǒng)

黃Y1.2.1汽車線束1.汽車用電線⑵導線的顏色標稱截面積大于1.5mm2的雙色線，主輔顏色的搭配見下表。主色輔色紅（R）黃（Y）白（W）黑（B）棕（N）綠（G）藍（U）紅（R）—○○○—○○黃（Y）○○○○ΔΔΔ藍（U）○○○○Δ——白（W）○○○○○○Δ綠（G）○○○○○—○棕（N）○○○○—○○紫（P）—○○○—○Δ灰（S）○○—○○○○注：○－容許搭配的顏色；Δ－不推薦搭配的顏色。1.2.1汽車線束1.2.1汽車線束2.汽車線束為使全車線路規(guī)整，安裝方便及保護導線的絕緣，汽車上的全車線路除高壓線、蓄電池電纜和起動機電纜外，一般將同區(qū)域的不同規(guī)格的導線用棉紗或薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束，稱為線束。1.2.1汽車線束2.汽車線束⑴線束的包扎①電纜半疊包扎法，涂絕緣漆，烘干，以增加電纜的強度和絕緣性能。②新型線束，局部塑料包扎后放入側(cè)切口的塑料波紋管內(nèi)，使其強度更高，保護性能更好，查找線路故障方便。⑵線束的安裝同一種車型的線束在制造廠里按車型設計制造好后，用卡簧或絆釘固定在車上的既定位置，其抽頭恰好在各電氣設備接線柱附近位置，安裝時按線號裝在其對應的接線柱上。各種車型的線束各不相同，同一車型線束按發(fā)動機、底盤和車身分多個線束。1.2.2開關裝置

汽車上所有用電設備的接通和停止，都必須經(jīng)過開關控制。對開關的要求是鞏固耐用、平安可靠、操作方便、性能穩(wěn)定。1.2.2開關裝置2.點火開關點火開關是汽車電路中最重要的開關，是各條電路分支的控制樞紐，是多檔多接線柱開關。其主要功能是：鎖住轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)軸〔Lock〕，接通點火儀表指示等〔ON或IG〕，起動(ST或Start)擋，附件擋〔Acc主要是收放機專用〕，如果用于柴油車那么增加(HEAT)擋。其中起動、預熱擋因為工作電流很大，開關不易接通過久，所以這兩擋在操作時必須用手克服彈簧力，扳住鑰匙，一松手就彈回點火擋，不能自行定位，其他擋均可自行定位。點火開關的結(jié)構(gòu)及表示方法如下圖。1.2.2開關裝置3.組合開關多功能組合開關將照明〔前照燈、變光〕開關、信號〔轉(zhuǎn)向、危險警告、超車〕開關、刮水器／清洗器開關等組合為一體，安裝在便于駕駛員操縱的轉(zhuǎn)向柱上。以下圖為日產(chǎn)轎車組合開關的擋位和接線柱關系。1.2.2開關裝置1.2.3保險裝置

當電路中流過超過規(guī)定的過大電流時，汽車電路保險裝置能夠切斷電路，從而防止燒壞電路連接導線和用電設備，并把故障限制在最小范圍內(nèi)。汽車上的保險裝置主要有：熔斷器、易熔線和斷路器。

1.熔斷器和易熔線符號

2.易熔線易熔線是一種大容量的熔斷器，用于保護電源電路和大電流電路。

注：⑴絕對不允許換用比規(guī)定容量大的易熔線。⑵易熔線熔斷，可能是主要電路發(fā)生短路，因此需要仔細檢查，徹底排除隱患。⑶不能和其他導線絞合在一起。

蓄電池正極易熔線1.2.3保險裝置

3.熔斷器〔保險〕⑴保險選用原那么保險裝置標稱值=電路的電流值/0.8例如，某電路設計的最大電流為12A，應選用15A的保險。⑵熔斷器熔斷后的應急修理行駛途中的應急修理，可用細導線代替熔斷器。一旦到達目的地或有新熔斷器時，應及時換上。注：⑴更換熔斷器，一定要用與原規(guī)定相同的熔斷器。汽車上增加用電設備時，不要隨意改用容量大的熔斷器，最好另外再安裝熔斷器。⑵熔斷器熔斷，必須真正找到故障原因，徹底排除隱患。⑶熔斷器支架與熔斷器接觸不良會產(chǎn)生電壓降和發(fā)熱現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)支架有氧化現(xiàn)象或臟污必須及時清理。1.2.3保險裝置4.斷路器斷路器在電路中用于防止有害的過載〔額外的電流〕。斷路器是機械裝置，它利用兩種不同金屬〔雙金屬〕的熱效應斷開電路。如果額外的電流經(jīng)過雙金屬帶，雙金屬帶彎曲，觸點開路，阻止電流通過。當電路斷路器冷卻，觸點再次閉合，電路導通。當無電流時，雙金屬帶冷卻而使電路重新閉合，電路斷路器復位。1.2.4繼電器

繼電器可以實現(xiàn)自動接通或切斷一對或多對觸點，完成用小電流控制大電流，可以減小控制開關的電流負荷，保護電路中的控制開關。如進氣預熱繼電器、空調(diào)繼電器、喇叭繼電器、霧燈繼電器、中間繼電器、風窗刮水器／清洗器繼電器、危險報警與轉(zhuǎn)向閃光繼電器等。

繼電器分為：常開繼電器，常閉繼電器和常開、常閉混合型繼電器。繼電器的每個插腳都有標