汽车电气系统构造与维护

【任务描述】

在学习电气系统总体构造之后，能掌握电气系统的组成及各组成部分的具体位置。

【理论知识】

一、汽车电器的总体构造

汽车电器包括电源、发动机的起动系统、点火装置及汽车照明与信号设备、仪表、刮水器、洗涤器及空调等用电设备。

桑塔纳2000型轿车电气设备布置可参考图1-19。

二、汽车电器各部分的组成及功用

1.电源

2.汽车照明与信号装置

（1）汽车照明系统

1）组成。汽车照明系统由电源、照明装置及其控制部分组成。

2）功用。汽车照明系统的功用是保证汽车在夜间及能见度较低的情况下安全、高速行驶，改善车内的驾乘环境，便于交通安全管理及车辆的使用和检修。

图1-19 桑塔纳2000型轿车电气设备布置

1—双音喇叭 2—空调压缩机 3—交流发电机 4—雾灯 5—前照灯 6—转向指示灯 7—空调储液干燥器 8—中间继电器 9—电动风扇双速热敏开关 10—风扇电动机 11—进气电预热器 12—化油器怠速截止电磁阀 13—热敏开关 14—机油油压开关 15—起动机 16—火花塞 17—风扇清洗液电动泵 18—冷却液液面传感器 19—分电器 20—点火线圈 21—蓄电池 22—制动液液面传感器 23—倒车灯开关 24—空调、暖风用鼓风机 25—车门接触开关 26—扬声器 27—点火控制器 28—风窗刮水器电动机 29—中央接线盒 30—前照灯变光开关 31—组合开关 32—空调及风量旋钮 33—雾灯开关 34—后窗电加热器 35—危险警告灯开关 36—收放机 37、46—顶灯 38—燃油箱油面传感器 39—后窗电加热器 40—组合后灯 41—牌照灯 42—电动天线 43—电动后视镜 44—中央集控门锁 45—电动摇窗机 47—后盖集控锁 48—行李舱灯

（2）汽车信号装置

1）组成。常见的汽车信号装置有喇叭音响信号装置、转向信号装置、制动信号装置、倒车信号装置和危险警告信号装置等。

2）功用。汽车信号装置的功用是通过灯光和音响等手段，向行人和车辆发出警告，以保障行车安全。

（3）电喇叭

1）分类。电喇叭在所有汽车上都有安装，分为有触点和无触点两类。触点电喇叭有筒形、螺旋形和盆形等不同的结构形式。

2）结构。盆形触点电喇叭的结构如图1-20所示。

（4）转向信号装置

1）组成。转向信号装置由转向灯、转向灯开关和闪光器等组成。

图1-20 盆形触点式电喇叭

1—下铁心 2—线圈 3—上铁心 4—膜片 5—共鸣板 6—衔铁 7—触点 8—调整螺钉 9—铁心 10—按钮 11—锁紧螺母

2）功用。转向信号装置用于显示汽车的转弯方向。驾驶人转向时，通过转向灯开关，控制转向灯闪烁，发出警告，转向灯闪烁靠闪光器来完成。

3）安装位置。转向灯安装在车身前端和后端的左、右两侧。

（5）制动信号装置

1）组成。制动信号装置由制动信号灯、信号灯开关和制动灯断线报警开关灯组成。

2）功用。制动信号装置用于汽车制动时发出警告信号。当驾驶人踩下制动踏板时，制动信号灯发出强烈红光警告。

（6）倒车信号装置

1）组成。倒车信号装置由倒车信号灯和倒车蜂鸣器组成。

2）功用。倒车信号装置用于汽车在倒车时警告车后的行人和车辆驾驶人。当驾驶人将档位挂至倒档时，倒车信号灯、倒车蜂鸣器便与电源接通，使倒车灯闪亮、蜂鸣器发出断续的鸣叫声。

3.附属电器设备

（1）刮水器

1）组成。刮水器的基本结构如图1-21所示，电动机通过蜗杆、蜗轮、摇臂和拉杆带动刮水臂摆动，刮水片便可以刮除玻璃表面的雨水、雪及灰尘。

2）功用。刮水器用于清除玻璃外表面的雨水、雪及灰尘，以保证驾驶人在雨天行驶时具有良好的视野。

图1-21 刮水器的基本结构

1—蜗杆蜗轮 2—铰接式刮水片托片 3—电动机 4—刮水片 5—刮水臂 6—拉杆 7—摇臂

（2）风窗洗涤器

1）组成。风窗洗涤器主要由洗涤液泵、洗涤液罐和喷嘴等组成。

2）功用。风窗洗涤器的功用是将清洁的水或洗涤液喷射到风窗玻璃上，在刮水器的作用下，清洗风窗玻璃上的尘土和污物，使驾驶人有良好的视野。

4.汽车空调系统

（1）组成 汽车空调系统主要由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成，如图1-22所示。

（2）功用 汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和净化的装置。它可以为乘员提供舒适的乘车环境，降低驾驶人的疲劳程度，提高行车安全。

【技能训练】

图1-22 汽车空调系统

1—冷凝器 2—压缩机 3—制冷剂管路 4—蒸发器箱体 5—进风罩 6—空调控制装置 7—加热器 8—储液干燥器

一、准备工作及注意事项

1）准备好实训车辆。

2）准备好数码相机或带照相功能的手机。

3）工作过程中注意安全及环保工作是否到位。

二、汽车电器各组成部分的指认

1）学生在实训车辆上指认汽车电器各组成部分的位置，并拍照。

2）指导教师对学生提出的问题进行解答。

3）学生将总结完的照片发送到指导教师的邮箱里，请指导教师在下一节给出评价。(www.xing528.com)

注意：要求每张照片要有必要的说明。

【知识拓展】

汽车电器与电子设备总线路是将汽车上所有电器和电子设备按照各自的工作特性以及相互间的内在关联系统，用各种开关、导线等配电装置连接起来的一个完整的供电、用电系统。

了解汽车电器与电子设备总线路的基本组成和特点，熟悉各种配电器件，对掌握汽车电气系统的故障诊断技术和检修要点，迅速分析和排除汽车电气系统故障是十分重要的。

一、汽车总线路的组成和特点

1.汽车总线路的组成

汽车总线路通常由电源电路、点火电路、起动电路、仪表信息系统电路、照明与灯光信号电路、辅助电器装置电路和电子控制系统电路等组成。

（1）电源电路 电源电路由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成。电能分配（配电）及电路保护器件也可归入此电路。

（2）点火电路 点火电路是汽油发动机汽车特有电路，一般由点火开关、点火线圈、分电器、电子点火组件及火花塞等组成。

（3）起动电路 起动电路由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护装置等组成。也可将起动预热装置及其控制电路列入此电路。

（4）仪表信息系统电路 仪表信息系统电路由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器等组成。

（5）照明与灯光信号电路 照明与灯光信号电路由前照灯、示廓灯、制动灯、倒车灯、转向灯、雾灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关等组成。

（6）辅助电器装置电路 辅助电器装置电路由为提高车辆安全性和舒适性等而设置的各种电器装置组成。辅助电器装置的种类随车型的不同而有所差异，一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜装置、空调装置及音响装置等。一些高级车型上还装有车窗电动举升装置、电动坐椅调节装置、电控门锁及电动遥控后视镜装置等。

（7）电子控制系统电路 电子控制系统电路主要由发动机控制系统（包括点火、燃油、排放和怠速等控制系统）、自动变速器控制系统、定速巡航控制系统、防抱死制动控制系统及安全气囊控制系统等组成。

2.汽车电路的特点

汽车电器线路一般属于直流电路，既具有一般直流电路的共同特点，又有其独特之处。尽管各车型电气设备的组成和形式各异，汽车电器线路错综复杂，安装位置和接线很不一致，但它们在电路结构、故障性质和工作过程等方面有其共同特点。

（1）低电压 汽车电系统的额定电压一般为12V或24V两种，汽油车和部分轻型柴油车的电气系统采用12V电系统，而中、重型柴油车则多采用24V电系统。原因是中、重型柴油发动机的起动机功率较大，采用直流12V电压时电流过大，使得起动机体积和质量都较大。低电压的优点是安全、电源简单；缺点是电功率较小，不适应汽车用电设备日益增多的要求。酝酿中的汽车电系统电压标准为42V/14V电压体系统。

（2）双电源 双电源是指发电机和蓄电池两个电源并联使用，协同工作，共同向用电设备供电。发动机正常工作时，用电设备所需的电能主要由发电机供给，并给蓄电池充电。蓄电池在发动机起动时，向起动机和点火系统供电。当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机供电。

（3）单线制 单线制是指从电源到用电设备只用一根导线进行连接，而用机体作为构成回路的另一公用导线。由于单线制可节省导线、线路清晰、安装检修方便，且电器不需与车体绝缘，因此现代汽车多采用单线制。但个别情况下，对于某些电器设备为了保证其工作灵敏度和可靠性，也可采用双线制。

（4）并联制 各电路的负载（用电设备）均采用并联制，并受有关的开关控制，其控制方式分为控制电源线和控制搭铁线两种。电源装置到电源开关的线路是各用电设备的公共相线。汽车电器线路中，除设有开关和继电器等控制器件外，还设有电路保护器和插接器。

（5）负极搭铁 蓄电池的负极接车架就称为“负极搭铁”。反之称为“正极搭铁”。按标准QC/T413—2002《汽车电气设备基本技术条件》的规定，汽车电系统规定为负极搭铁。原因是负极搭铁可减轻对车架的电化学腐蚀，减小无线电干扰。

二、汽车线路的配电器件

1.导线

汽车电器系统所采用的导线有低压线、高压点火线和屏蔽线三种，如图1-23所示。

2.线束

对于繁杂的汽车电器线路，为了达到排列整齐、有条不紊、便于拆装、保证绝缘良好且免受振动而磨损折断导线的目的，除高压线以外，都将同路的不同规格的导线用棉纱编织或用薄聚氯乙烯带半叠缠绕并包扎成束，称之为线束或线缆。

图1-23 各种导线结构

a）低压导线 b）高压点火线 c）屏蔽导线

1、3、6—线芯 2、4、8—绝缘外皮 5—橡胶绝缘体 7—外导线（屏蔽层）

汽车线束在汽车电器中占有重要的位置，尤其是近年来，随着汽车电器与电子设备的增多，线束总成的结构与电路也越来越复杂，对线束的功能、结构、可靠性及适用性都提出了更高的要求。

现代汽车的线束总成由包扎成束的导线、端子、插接器及护套等组成。

安装汽车线束时，一般都事先将仪表板、总灯开关和点火开关等连接好，然后再往汽车上安装。接线时可根据导线颜色加以区分，分别接在相应的电器上。安装线束时应注意

1）线束应用卡簧或绊钉固定，以免松动或磨坏。

2）在穿过洞口或绕过锐角处时，应用橡胶或套管保护，否则，容易磨坏线束而发生短路、搭铁故障，并有烧毁全车线束酿成火灾的危险。

3）线束在拐弯处或有相对运动的部件之间时，不可拉得过紧，尤其在拐弯处更要注意。

3.插接器

插接器用于线束之间的连接，以便于线束的布置、拆装和导线的维修，因其连接可靠、检修电路方便而被广泛使用。

插接器的种类很多，可供连接几条到数十条线路使用，有圆柱体、长方体和正方体等不同形体。插接器的插接件由阴、阳两部分组成，分别称为插座和插头。图1-24所示为一种插接件的结构图。

图1-24 插接件的结构图

a）结构图 b）件3 c）件1

1—插座 2—护套 3—插头 4—导线 5—倒刺 6—锁止结构

插座和插头均由接头（端子）和护套（外壳）组成。接头由表面镀锡（镀银）的黄铜制成，采用冷铆压合与导线挤压在一起，可分为柱状（针状）和片状两种。护套由塑料或橡胶制成，设有多个孔位，用以放置导线接头。导线接头上带有倒刺，当嵌入护套后自动锁止。护套的一侧带有锁止装置，当插头与插座接合后自行锁止，防止在使用中自动脱开，保证线路连接的可靠性。在检查或更换线路元器件时，如果要分开插接器，则必须先打开锁止装置，切不可强行拉动导线。

插接器的连接，有的是配线插座和配线插头相连，也有将配线插头或插座与装在元器件上或元器件引线上的插接器相连接的。为了便于拆装及避免在装配和安装中出现差错，插接器除可制成不同的规格、型号和型体外，还用不同的颜色进行区分。

三、开关和保险

1.开关

汽车上用来控制电器设备的开关，有机械式和电磁式两类。

开关的种类很多，机械式开关有手操纵和脚操纵两种。按照功能和用途的不同，开关有电源开关、照明灯开关、信号控制开关等；按照结构的不同，开关可分为推杆式、顶杆式、旋转式、扳柄式、按钮式和组合式等多种形式，可分别安装在驾驶室内的不同位置。驾驶人经常使用的开关应安装在驾驶人手脚易触到的范围内（如仪表板、转向盘处及离合器踏板旁），并且要设计得足够坚固，有较大的手柄和按钮，便于驾驶人摸索操纵，从而保证行车中驾驶人的视线经常集中在前进的方向。

2.熔丝

熔丝俗称保险丝，用于对局部电路进行保护。熔丝的材料是锌、锡、铅、铜等金属的合金，装置在一定形状的支架上。熔丝能承受额定电流的长时间负载。熔丝的熔断时间决定于流过电流的大小和本身的结构参数。汽车用熔丝，要求流过的电流为额定电流的110%时不熔断。流过的电流为额定电流的135%时，在60s以内熔断。流过的电流为额定电流的150%时，20A以内的熔丝在15s以内熔断，30A的熔丝在30s内熔断。

熔丝按照结构的不同可分为玻璃管式、瓷芯式、片式、金属丝式和平板式等多种形式，如图1-25所示。

为了便于检查和更换熔丝，汽车上常将各电路的熔丝集中安装在一起，形成一只保护数条至数十条电路的熔断器。

熔丝烧断后，必须更换相同规格的熔丝，而不能用大于原规格的熔丝代替，更不能用铜丝或导线代替。

图1-25 熔丝的结构形式

a）玻璃管式 b）瓷芯式 c）平板式 d）片式 e）金属丝式