汽车电路图是汽车维修过程中一个非常重要的工具。随着汽车电子技术的发展,发动机集中控制系统的控制功能越来越多,汽车电路也越来越复杂。读懂汽车电路图,不仅可进一步了解各电控系统元件的工作原理和它们之间的相互连接关系,而且对汽车故障诊断和检修也十分重要。在对汽车进行故障诊断或检修时,利用汽车电路图可帮助维修人员按汽车上的线路迅速查找电控系统元件的安装位置,以便对故障相关线路进行检查,直至排除故障。
电工学中将电流通过的路径称为电路。汽车电路图,就是将充电系(电源系)、起动系、点火系、照明信号系、仪表与电子显示装置、电子控制装置以及辅助电器装置等全车电器设备,用标准电器符号,按照它们各自的工作特性及相互的内在联系,通过开关、熔断器、继电器(或电子控制单元)及导线连接起来而形成的图形。
要点
电路图上是以电器符号来表示的。不同的车型其电路图是不同的,而且各大汽车公司电路图还没有采用统一标准。
在维修过程中,要求先掌握该车型的维修资料,其次要能正确读懂电路图。
1.汽车电器的特点
(1)双电源 汽车上均有蓄电池和发电机两个电源:蓄电池主要用于向起动机供电,发电机主要用于在发动机正常工作时向蓄电池充电和向用电设备供电。
(2)低压 汽车用电设备的额定电压有12V、24V两种。汽油车多采用12V电源电压,而大型柴油车多采用24V电源电压。
(3)直流 主要从蓄电池的充电来考虑的。因为蓄电池充电时必须用直流电,所以汽车电源必须是直流电。
(4)单线制 汽车上所有用电设备都是并联的,电源到用电设备只用一根导线连接,而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替,作为公共回路,这种连接方式称为单线制。单线制可节省导线,使线路简化、清晰,便于安装与检修,并且用电设备无需与车体绝缘,因此现代汽车广泛采用单线制。
(5)负极接地 采用单线制时,蓄电池的一个电极必须接到汽车车体或发动机机体的金属部分,俗称“接地”。若将蓄电池的负极接到汽车车体或发动机机体的金属部分,便称为“负极接地”。目前各国生产的汽车基本上都采用“负极接地”。
2.常见汽车电路图的形式
常见的汽车电路图有三种形式:汽车电器设备电路接线图、汽车电路原理图和汽车电器设备线束图。
现在各汽车公司使用的维修手册,除全车电路图外,还广泛使用系统电路图。系统电路图即仅涉及单个系统的电路图。全车电路图和系统电路图不仅此符合车上线路的实际连接关系,而且电路清晰,简单明了,对分析各电器设备的工作原理有很大作用。
(1)汽车电器设备电路接线图的特点 图5-5是东风EQ1090型汽车的电气设备电路系统接线图。接线图是按照电气设备在汽车上的大致安装位置来绘制的电路图。
电气设备电路系统接线图的优点是:这种图的电器部件的外形和安装位置与汽车实际比较接近,整车电气设备数量准确,线路的走向清楚,有始有终,便于循线跟踪,查找起来比较方便。
电气设备电路系统接线图的缺点是:图上电线纵横交错,印制版面小则不易分辨,版面过大印装又受限制;识图、画图费时费力,不易抓住电路重点、难点;不易表达电路内部结构与工作原理。因此,在电气系统复杂程度不高的情况下常采用接线图。
图5-5 东风EQ1090型汽车的电气设备电路系统接线图
1-前侧灯 2-组合前灯 3-前照灯 4-点火线圈 4a-附加电阻线 5-分电器 6-火花塞 7-发电机 8-调节器 9-喇叭 10-工作灯插座 11-喇叭继电器 12-暖风电动机 13-接线管 14-五线接线板 15-冷却液温度表传感器 16-灯光继电器 17-熔断器盒 18-闪光器 19-仪表盘 20-车灯开关 21-发动机罩下灯 22-左右转向指示灯 23-低油压警告灯 24-车速里程表 25-变光开关 26-起动机 27-油压表传感器 28-低油压报警开关 29-蓄电池 30-电源总开关 3l-起动复合继电器 32-制动灯开关 33-喇叭按钮 34-后照灯和暖风电动机开关 35-驾驶室顶灯 36-转向灯开关 37-点火开关 38-燃油表传感器 39-组合后灯 40-四线接线板 41-后照灯 42-挂车插座 43-三线接线板 44-低气压蜂鸣器 45-低气压报警开关
(2)汽车电路原理图的特点 汽车电器原理图如图5-6所示。电路原理图重在表达各电气系统电路的工作原理,既可以是全车电路图,也可以是各系统电路原理图。尽管各汽车制造公司的表达方式不一,但一般都具有以下的特点:
通过电器符号表达各电器。
在大多数图中,电源线在图上方,接地线在图下方,电流方向自上而下。电路图中电器串、并联关系十分清楚,电路图易于识读。
各电器不再按电器在车上的安装位置布局,在图中合理布局,使各系统处于相对独立的位置,从而易于对各用电设备进行单独的电路分析。
各电器旁边通常标注有电器名称及代码(如控制器件、继电器、过载保护器件、用电器、绞接点及接地点等)。
电路原理图中所有开关及用电器均处于不工作的状态,例如点火开关是断开的,发动机不工作,车灯关闭等。
导线一般标注有颜色和规格代码,有的车型还标注有该导线所属电器系统的代码。根据以上标注,易于对照定位图找到该电器或导线在车上的位置。
原理图能用简明的图形符号按电路原理将每个别电器与电子控制系统合理连接,再将每个系统按一定顺序排列(系统包括:电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、仪表系统、电子控制系统等)。
图5-6 汽车电器原理图
(3)汽车电器设备线束图的特点 线束图是根据汽车线束在汽车上的布置、分段以及各分支导线端口的具体连接情况而绘制的电路图,其重点反映的是已制成的线束外形,组成线束各导线的规格大小、长度和颜色,各分支导线端口所连接的电器设备的名称、连接端子和护套的具体型号,线束各主要部分的长度等。因此,线束图主要用于汽车线束的制作和较方便地连接电器设备。在有的车型线束图上还表示了各段线束在汽车上的具体布置情况,即所谓的汽车线束布置图,以便于在汽车上安装。
解放CA1110PK2L2汽车的线束图如图5-7所示。
图5-7 解放CA111OPK2L2汽车的线束图
1-左、右雾灯总成 2-左、右前照灯总成 3-左、右前小灯总成 4-喇叭总成 5-前制动灯开关 6-起动开关总成 7-车身电线束总成 8-车门报警开关总成 9-组合开关10-空调器按钮 11-仪表盘总成 12-烟灰盒照明灯 13-点烟器总成 14-熔断器总成 15-洗涤器接线 16-插接器 17-底盘电线束总成 18-扬声器总成(收音机用) 19-驾驶室室内灯总成 20、21-收放机总成 22-室内灯电线束总成 23-冷却液温度表预热控制器传感器 24-交流发电机调节器总成 25-交流发电机总成 26-机油压力警报开关 27-起动机总成 28-空气加热器 29-机油压力表及警报指示灯传感器 30-起动继电器总成 31-气压警报开关 32-油量表传感器 33-倒车蜂鸣器总成 34-牌照灯总成 35-左组合后灯 36-右组合后灯 37-气制动报警开关 38-后制动灯开关 39-倒车灯开关 40-驾驶室翻转开关 41-起动预热继电器总成 42-蓄电池总成 43-暖风电动机接线 44-起动机接蓄电池电线总成
3.电路图的常用电气符号
虽然不同车型的电路图不相同,但汽车电路图所采用的符号大体相同。汽车电路图中使用的各种常用电气符号如表5-1所示。
表5-1 汽车电路图中使用的各种电器符号及含义
(续)
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4.识别汽车电路图的要领
(1)牢记电气图形符号 汽车电路图是利用电气图形符号来表示其构成和工作原理的。因此,必须牢记电路图形符号的含义,才能看懂电路原理图。
(2)熟记电路标记符号 为了便于绘制和识读汽车电器电路图,有些电器装置或其接线柱等上面都赋予不同的标志代号。
(3)掌握各种开关在电路中的作用 对多层多档接线柱的开关,要按层、按档位、按接线柱逐级分析其各层各档的功能。有的用电设备受两个以上单档开关(或继电器)的控制,有的受两个以上多档开关的控制,其工作状态比较复杂。
要点
当开关接线柱较多时,首先抓住从电源来的一两个接线柱,再逐个分析与其他各接线柱相连的用电设备处于何种档位,从而找出控制关系。
对于组合开关,实际线路是在一起的,而在电路图中又按其功能画在各自的局部电路中,遇到这种情况必须仔细研究识读。
(4)浏览全图,分割各个单元系统
1)熟记各局部电路之间的内在联系和相互关系。要读懂汽车电路图,首先必须掌握组成电路的各个电器元件的基本功能和电器特性。在大概掌握全图的基本原理的基础上,再把一个个单元系统电路分割开来,这样就容易抓住每一部分的主要功能及特性。
2)在框划各个系统时,一定要遵守回路原则,注意既不能漏掉各个系统中的组件,也不能多框划其他系统的组件,一般规律是:各电器系统只有电源和总开关是公共的,其他任何一个系统都应是一个完整的独立的电器回路,即包括电源、开关(熔丝)、电器(或电子线路)、导线等。从电源的正极经导线、开关、熔断器至电器后接地,最后回到电源负极。
3)从整车电路来讲,各局部电路除电源电路公用外,其他单元电路都是相对独立的,但它们之间也存在着内在联系(如信号共享)。因此,识图时不但要熟悉各局部电路的组成、特点、工作过程和电流流经的路径,还要了解各局部电路之间的联系和相互影响。这是迅速找出故障部位、排除故障的必要条件。
(5)牢记回路原则 任何一个完整的电路都是由电源、熔断器、开关、控制装置、用电设备、导线等组成。电流流向必须从电源正极出发,经过熔断器、开关、控制装置、导线等到达用电设备,再经过导线(或接地)回到电源负极,才能构成回路。因此电路读图时,有三种思路:
1)沿着电路电流的流向,由电源正极出发,顺藤摸瓜查到用电设备,开关、控制装置等,回到电源负极。
2)逆着电路电流的方向,由电源负极(接地)开始,经过用电设备、开关、控制装置等回到电源正极。
3)从用电设备开始,依次查找其控制开关、连线、控制单元,到达电源正极和接地(或电源负极)。
实际应用时,可视具体电路选择不同思路,但有一点值得注意:随着电子控制技术在汽车上的广泛应用,大多数电气设备电路同时具有主回路和控制回路,读图时要兼顾两回路。
5.大众车系电路图的识读
下面以桑塔纳2000GSi轿车为例,介绍大众车系电路图的识读要领。(www.xing528.com)
图5-8为大众汽车生产厂家提供的桑塔纳2000GSi轿车发动机电控汽油喷射和点火系统电路图,该图是一幅与电路原理图比较接近的电路布线图。
(1)大众车系电路图的特点 以桑塔纳轿车的电路图为例,该电路图不仅用于表达汽车电器系统中主要元器件的线路走向,而且还表达了电气线路的结构情况。其主要特点如下。
1)按同一系统控制电路依次排列。整个电路都是从左向右纵向排列,同一系统的电路放在一起,在整个电路图中放在某一范围,构成一个局部完整控制系统(图5-8所示为发动机汽油喷射和点火系统的电路部分)。
图5-8 桑塔纳2000GSi轿车发动机电控汽油喷射和点火系统电路图 (注:图注见下页)
图5-8 桑塔纳2000GSi轿车发动机电控汽油喷射和点火系统电路图(续)
A-空调A/C开关信号 B-空调压缩机信号 C-自诊断E线 D-发动机转速信号 E-车速信号 F60-怠速开关 G6-燃油泵 G28-转速传感器(灰色插头) G39-氧传感器 G40-霍尔传感器 G61-1、2缸爆燃传感器(白色插头) G62-冷却液温度传感器 G66-3、4缸爆燃传感器(蓝色插头) G69-节气门电位计 G70-空气质量流量计 G72-进气温度传感器 G88-怠速节气门电位计 J17-燃油泵继电器 J220-Motronie控制单元 J338-节气门体 N30-第l缸喷油器 N31-第2缸喷油器 N32-第3缸喷油器 N33-第4缸喷油器 N80-活性炭罐电磁阀 P-火花塞插头 Q-火花塞 S-附加熔丝(30A) S5-燃油泵熔断器(10A) ①-发动机接地点(在发动机控制单元的旁边) ②-传感器到控制单元接地连接 ③-中央接线盒左侧星形接地插座
2)电路图中最下端的顺序数字编号,使维修人员或用户可根据此号方便地寻找出各电气部件在电路图上的位置。
3)中央接线盒内的成型铜片表示方法。电路图上方的4条横线,用来表示压装在中央接线盒塑料盘身内的成型铜片。其中3条是引入接线盒内的不同用途的相线,一条是接地线。线端标号为“30”的是常相线,直接与蓄电池正极相接;标号为“15”的是从点火开关15接柱引出的受点火开关控制的小容量用电器的相线;标号为“X”的是受卸荷继电器控制的大容量用电器的相线,只有当卸荷继电器触点闭合时(卸荷继电器受点火开关控制,利用卸荷继电器减少通过点火开关的电流,保护点火开关),才能将30线的电流引入X线;标号为“31”的为接地线,它与中央接线盒支架接地点相连接。
4)整个电路转折交叉很少。有些线路比较复杂的电器,为了使它们有机地连贯起来而不破坏图面的纵向性,采用断线带号法加以解决。例如对应电路图最下端的电路编号“45”的上方,在上半段电路终止处画有一小方框50,内标数字“50”,表示该电路的下半段应在电路图最下端的电路编号为“50”的位置上寻找;同样,在“50”位置下半段电路起始端也有一方框45,内标“45”,说明其上半段电路应在电路图最下端的电路编号为“45”位置上寻找。通过这4个数字,就把画在不同位置的同一电路的上、下两段连接起来了。
5)线路中的连接插头统一表示。线路中的连接插头统一用字母T作代号,紧接的数字表示该插头的孔数以及连接导线对应的孔的序号。例如T4/2表示该插头为4孔,连接导线对应的插孔序号为2;T80/71表示该插头(T80为电控单元上的连接插头)为80孔,连接导线对应的插孔序号为71。
6)线路中的连接导线都标有铜芯截面积的直径(m),如数字1-5或1-0等表示此线径为1-5mm或1-0mm。
7)整个电路突出以中央接线盒为中心。电路图上方第5条横线以上的部分,表明了中央接线盒中安装的器件与导线。例如,图5-8中J17为燃油泵继电器,上侧小方框内的数字是2,表示该继电器插在中央接线盒正面板的第2号位置上。燃油泵继电器J17的周围标有2/30、4/86、3/87、6/85、4组数字,其中分母30、86、87、85是指该继电器上4个插脚的标号,分子2、4、6、3是指中央接线盒正面板第2号位置上相应的4个插孔。又如,S5为燃油泵熔断器,位于中央接线盒正面板下方熔断器安装部位的右起第5个位置,额定电流10A。电路图上方第5条横线上标有中央接线盒背面插接器的代号D、N、P、E等,代号后面的数字表明了该插接器连接的导线在插接器中的插孔位置,如E14表示插接器E上第14#插孔,N表示该插接器只有1个插孔;同理,D23、D7、D13分别表示插接器D的第23#、7#、13#插孔,而且凡是接点标有同一代号的所有导线都在车上的同一线束内,这也为实际工作中查找线路提供了方便。
8)该电路图标明电器的接地方式和部位。电路图底部横线表示接地线,导线接地端标注有带圈的数字代号,如①、②、③等表示接地点的位置,图中各代号的接地部位见图5-8的图注。从中可以看出,在车上,不是所有电器都直接与金属车体相连接而接地的,有的通过接地插座,有的则通过其他电器或电子设备再接地连接。
9)×L21表示一般的指示灯。
10)有的原版电路图为彩色图,故电路中导线没有标明颜色代号。不是彩色的电路图上用汉字或英文字母标明导线颜色。
(2)大众车系电路图的读图要领 弄清了桑塔纳轿车电路图的上述特点,再按照一般电路图的读图要领,读懂大众车系电路图就不难了。
1)对照图注和图形符号。熟悉有关元器件名称及其在图中的位置、数量和接线情况,例如,图5-8中,G6为燃油泵,J17为燃油泵继电器,S5为燃油泵熔断器(10A)等。燃油泵一端通过熔断器S5接至燃油泵继电器J17的输出端,另一端接至③一中央接线盒左侧星形接地插座。
2)根据“回路原则”分析电路。任何一个电路都应是一个完整的电气回路,其中包括电源、开关(或熔断器)、电器(或电子线路)、导线和连接器等,并从电源正极经导线、开关(或熔断器)至用电器后接地,回到同一电源的负极。仍以燃油泵为例:电源从蓄电池正极(30电源线)经闭合的燃油泵继电器触点、熔断器S5至燃油泵(电动机)G6,再经中央接线盒左侧的星形接地插座③接地,回到蓄电池负极。
3)注意电路中开关或继电器的状态。大多数电器或电子设备都是通过开关(包括电子开关)或继电器的不同状态而形成回路或改变回路实现不同的功能的。例如上述燃油泵G6的回路必须在燃油泵继电器触点闭合时才能形成,而燃油泵继电器触点闭合的条件是继电器线圈通电。同理,从电路图可以看出,燃油泵继电器线圈必须在电控单元J220中起开关作用的晶体管导通时才能通过电控单元中的接地点形成回路。对于采用多档点火开关或组合开关的电路,还应注意蓄电池(或发电机)电流是通过什么途径到达这个开关的,中间是否经过其他开关或熔断器,相线接在开关的哪个接线柱上;多档开关共有几个档位,开关内部有几个同时或分别动作的触点,在每一档位各接通或关断哪些电器;组合开关由哪些开关或按钮组合而成,各通过哪些触点接通电路或改变回路等。
4)要善于利用汽车电路特点,把整车电路化整为零。汽车电路的单线制、各电路负载相互并联以及两个电源也相互并联等特点,为把整车电路化整为零进行读图提供了方便。整车电路可以按前面所述的组成汽车电器线路的各个分电路逐一进行分析;对于各分电路同样可以采取各个击破的办法进行识读。例如电子控制系统电路,就可以分成发动机电子控制系统、自动变速器电子控制系统、制动防抱死电子控制系统等电路;发动机电子控制系统又可分为汽油喷射控制、点火控制、排放控制等不同电路。
6.丰田车系电路图的识读
(1)丰田车系电路图的图例特点 丰田车系典型电路图如图5-9所示,该电路图的图例特点说明如下。
【A】:系统名称(注:图5-9中未标出,一般都在每个电路图的最上方,用来说明该电路图是哪个系统的电路图)。
【B】:表示继电器盒。无阴影表示其只给出继电器盒号以区别接线盒。
例如:表示1号继电器盒。
【C】:当车辆型号、发动机类型或规格不同时,用()来表示不同的配线盒插接器。
【D】:表示相关系统。
【E】:表示线束和线束插接器。带插头端子的线束用箭头()来表示,如图5-10所示。外侧数字为引脚。每个线束和线束插接器代码的第一个字母表示组件位置,如发动机室的E,仪表板和周围区域的I和车身及周围区域的B。当两个以上的代码第一和第二字母相同时,就增加数字(如IHl、IH2),表示它们是相同类型的线束和线束插接器。
【F】:表示零件(所有零件用蓝色表示)。此代码与零件位置图中所用的代码相同。
【G】:接线盒(圈内的数字是接线盒号,插接器代码在它旁边)。接线盒用阴影标出,以便将它与其他零件清楚地区别开来,如图5-11所示。
图5-9 丰田车系电路图
图5-10 线束插接器图
图5-11 接线盒图
【H】:表示配线颜色。配线颜色用字母表示。B=黑色;w=白色;BR=褐色;L=蓝色;V=紫色;SB=天蓝色;R=红色;G=绿色;LG=浅绿色;P=粉色;Y=黄色;GR:灰色;O=橙色。第一个字母表示基本颜色,第二个字母表示条纹的颜色,如图5-12所示。
【I】:表示配线接点(发动机室的代码为E、仪表板的代码为I、车身的代码为“B”。
如图5-13所示,接点I5的位置是阴影部分。
【J】:表示屏蔽线,如图5-14所示。
【K】:表示插接器引脚的编号。
这个编号系统对于插头和插座插接器是不同的,如图5-15所示。
【L】:表示接地点每个接地点的代码的第一个字母表示组件位置,如发动机室的E,仪表板和周围区域的I和车身及周围区域的B。
【M】:表示页码。
图5-12 导线颜色表示方法
图5-13 配线接点位置
图5-14 屏蔽线外形
图5-15 插接器引脚的编号
(2)丰田花冠轿车发动机电控系统电路图 如图5-16、图5-17所示。
图5-16 丰田花冠轿车发动机电控系统电路图(1)
图5-17 丰田花冠轿车发动机电控系统电路图(2)
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